EP1920158A1 - Rotary pump - Google Patents

Rotary pump

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Publication number
EP1920158A1
EP1920158A1 EP06763814A EP06763814A EP1920158A1 EP 1920158 A1 EP1920158 A1 EP 1920158A1 EP 06763814 A EP06763814 A EP 06763814A EP 06763814 A EP06763814 A EP 06763814A EP 1920158 A1 EP1920158 A1 EP 1920158A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
rotary pump
rotor
control line
opening
Prior art date
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Granted
Application number
EP06763814A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1920158B1 (en
Inventor
Johann Merz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Original Assignee
ZF Lenksysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Lenksysteme GmbH filed Critical ZF Lenksysteme GmbH
Publication of EP1920158A1 publication Critical patent/EP1920158A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1920158B1 publication Critical patent/EP1920158B1/en
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/22—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
    • F04C14/223—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam

Definitions

  • the invention relates to a rotary pump for generating a pressure medium flow for a consumer, according to the preamble of claim 1.
  • Rotary pumps for generating a pressure medium flow for a consumer which are adjustably formed in their delivery volume or stroke are known (DE 199 42 466 A1). These rotary pumps have a cam or cam ring, which is inserted into a pump housing and is mounted therein displaceable or pivotable.
  • a rotor is used, which is driven by a drive shaft and carries the displacement elements with tangential distance to each other, the sliding or rolling on the inner surface of the cam ring along to move.
  • the rotor with the displacement elements is eccentric to the
  • Curved ring can be arranged so that form pump chambers with verg Congressemdem and shrinking volume between the displacement elements and the inner surface of the cam ring.
  • a suction port for supplying fluid to a pumping chamber is arranged opposite a pressure port for discharging a pressurized fluid volume from another pumping chamber.
  • the cam ring is arranged in a recess of the pump housing and is sealingly disposed on approximately opposite wall sections, but sliding or pivoting on. Between the outer side of the cam ring and the wall of the recess in the pump housing, a first pressure chamber and this approximately opposite a second pressure chamber, which are fluidly separated from each other, formed.
  • the pressure chambers are components of a pressurized actuator for the cam ring.
  • a flow control valve controls the pressure in the pressure chambers by supplying or removing pressure medium.
  • a low-pressure chamber of the flow control valve is connected to a first, leading from the pressure port control line on the downstream side of a metering orifice.
  • a valve plunger acted upon by a spring in the low-pressure chamber controls, in a manner known per se, the pressurizing of the first and second pressure chambers.
  • the invention has for its object to provide a rotary pump whose stroke can be adjusted in a simple manner and their power loss is minimized.
  • the differential pressure at the metering orifice and the pulse of the pressure medium or fluid in the pressure opening of the rotary pump is used.
  • the first control line which is also the pressure line of the rotary pump, opens in a primary connection, which is viewed in the direction of rotation of the rotor, located at the beginning of the pressure opening, and engages a pressure medium impulse in the tangential direction of the rotor or
  • Curve ring - a tangential pulse - and leads it to the orifice plate.
  • a second control line discharges into the pressure opening in a secondary connection such that a tangential pulse and a pulse directed in the radial direction of the rotor, the cam ring or the pressure opening-a radial pulse-of the pulse
  • Pressure medium is guided to a high pressure chamber of the flow control valve.
  • the control behavior of the rotary pump is thereby such that with increasing speed of the rotor, a falling current control characteristic is generated, which is adapted to the power consumption of the consumer so that a minimized
  • a falling current control characteristic means a reduction of the delivery volume of the rotary pump with increasing speed of the rotor.
  • Pressure opening viewed in the direction of rotation of the rotor, to arrange approximately in the first third of the pressure opening.
  • the pressure opening is designed as Druckniere and the cross sections of
  • Primary connection and the secondary terminal, and the first and second control line can be kept small, since only the respective pulse of the pressure medium is detected therein.
  • the pulse of the pressure medium in the second control line exceeds the pulse of the pressure medium in the first control line and in the low pressure chamber of the flow control valve, so that the valve plunger of the flow control valve is shifted so that due to the changed pressure conditions in the first and the second pressure chamber the eccentricity of the cam ring in the pump housing is reduced.
  • the stroke of the rotary pump decreases and the current control characteristic of the rotary pump drops so that the power loss of the rotary pump is minimized.
  • the rotary pump can thus be displayed without a separate cooling device.
  • Vane pump with wings formed as displacement elements and their first and second control lines preferably extend in their pump housing.
  • the vane pump is ideal for the pressure medium supply of an actuator of a power steering system or an external power steering system or an actuator for an active chassis of a vehicle, since their power consumption is minimized and their construction costs as well.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section through a rotary pump according to the invention.
  • a designed as a vane pump 30 rotary pump 1 is shown in a schematic cross section, which provides a pressure medium flow to a pressure medium outlet 31 of a flow control valve 16.
  • the vane pump 30 has a variable stroke and is suitable for example as a delivery unit in a power or power steering system of a motor vehicle.
  • the vane pump 30 consists essentially of a pump housing 2, in which a cam ring 3 is arranged displaceably or pivotably in a recess, which is indicated by its walls 14.
  • Eccentric to the cam ring 3 is a rotor 4, which carries radially displaceable wings 32 as displacement elements 6, angeord-net.
  • the rotor 4 is driven by a drive shaft 5.
  • the wings 32 slide, applied by a hydraulic pressure to the inner contour of the cam ring 3, on the cam ring. 3
  • a pressure medium applied adjusting device 11 is provided.
  • the adjusting device 11 is essentially composed of a first pressure chamber 12, which is located between the outer side 13 of the cam ring 3 and the wall 14 of the recess in the pump housing 2, and a second
  • Pressure chamber 15 which is approximately diametrically opposite to the drive shaft 5 first pressure chamber 12 between the outer side 13 of the cam ring 3 and the wall 14 is formed.
  • the flow control valve 16 is used to set the delivery rate of the pressure medium to a desired value.
  • the flow control valve 16 is shown in FIG.
  • Embodiment designed with a working as a pressure compensator valve plunger 33 which separates a high pressure chamber 24 from a low pressure chamber 17 and is arranged axially displaceable in a bore of the pump housing 2.
  • the low-pressure chamber 17 is fluidically connected to a first, from a primary port 21 in the pressure port 10 outgoing control line 18 downstream of a metering orifice 19.
  • the control line 18 is at the same time the pressure line of the rotary pump 1.
  • a second control line 22 opens at or in the pressure port 10 into a secondary port 23 and connects the secondary port 23 fluidly with the high-pressure chamber 24 of the flow control valve 16.
  • the valve plunger 33 is by a spring 34 in the Low pressure chamber 17 in the direction of the high pressure chamber
  • the primary port 21 opens at the beginning 20 in particular in the first third of the tangential extent 26 of the pressure port 10 and on the radially inner side 25 of the pressure port 10.
  • Opening direction of the primary port 21 relative to the pressure medium flow in the pressure port 29 formed as pressure kidney 29 is such that a pulse of the pressure medium in the tangential direction of the rotor 4 - a tangential pulse - can be derived in the first control line 18.
  • the direction of the second control line 22 at the secondary connection 23 is such that a tangential and radial pulse of the pressure medium is diverted into the second control line 22.
  • the secondary terminal 23 is, as shown in FIG. 1, with respect to the tangential extension 26 of the pressure port 10, viewed in the direction of rotation of the rotor 4, arranged at the end 27 of the pressure port 10 on the radially outer side 28.
  • the pulse of the pressure medium in the second control line 22 increases relative to the pulse in the first control line 18 more so that the pressure in the high-pressure chamber 24 of the flow control valve 16 exceeds the pressure in the low-pressure chamber 17 and the spring 34.
  • the valve plunger 33 moves it is against the spring force of the spring 34 formed as a compression spring and applied via a third and fourth control line 35, 36, the first and second pressure chamber 12, 15 so that the cam ring gradually to the right in terms of reducing the eccentricity of the rotor 4 and Strokes of the rotary pump 1 moves.

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Abstract

The invention relates to a rotary pump (1) for generation of a pressurised medium flow for a user, comprising a pump housing (2) in which a curved ring (3) is installed, a rotor (4), supported on a drive shaft (5) to rotate within the curved ring (3) and an adjuster device (11), pressurised by the medium for adjustment of the eccentricity of the curved ring (3) relative to the rotor (4), made up of two pressure chambers (12, 15), the pressure in the first and the second pressure chamber (12, 15) being controlled by a flow regulation valve (16), the low pressure chamber (17) of which is in connection to a control line (18) leading from the pressure opening (10) on the downstream side of a metering orifice (19). The first control line (18), viewed in the direction of rotation of the rotor (4), opens at the beginning (20) of the (20) pressure opening (10) into the pressure opening (10) via a primary connector, such that a tangential impulse of the pressure medium is guided to the metering orifice (19) and a second control line (22) opens in the pressure opening (10) via a second connector, such that a tangential and a radial impulse of the pressure medium is guided to a high pressure chamber (24) of the flow regulation valve (16).

Description

Beschreibungdescription
Titel RotationspumpeTitle rotary pump
Die Erfindung betrifft eine Rotationspumpe zur Erzeugung eines Druckmittelstromesfür einen Verbraucher, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Rotationspumpen zur Erzeugung eines Druckmittelstromes für einen Verbraucher, die in ihrem Fördervolumen oder Hub verstellbar gebildet sind, sind bekannt (DE 199 42 466 A1). Diese Rotationspumpen weisen einen Kurven- oder Nockenring auf, der in ein Pumpengehäuse eingesetzt ist und darin verschiebbar oder verschwenkbar gelagert ist. In dem Kurvenring ist ein Rotor eingesetzt, der von einer Antriebswelle angetrieben ist und der Verdrängungselemente mit tangentialem Abstand zueinander trägt, die gleitend oder abwälzend an der Innenfläche des Kurvenringes sich entlang bewegen. Der Rotor mit den Verdrängungselementen ist exzentrisch zu demThe invention relates to a rotary pump for generating a pressure medium flow for a consumer, according to the preamble of claim 1. Rotary pumps for generating a pressure medium flow for a consumer, which are adjustably formed in their delivery volume or stroke are known (DE 199 42 466 A1). These rotary pumps have a cam or cam ring, which is inserted into a pump housing and is mounted therein displaceable or pivotable. In the cam ring, a rotor is used, which is driven by a drive shaft and carries the displacement elements with tangential distance to each other, the sliding or rolling on the inner surface of the cam ring along to move. The rotor with the displacement elements is eccentric to the
Kurvenring anordenbar, sodass sich zwischen den Verdrängungselementen und der Innenfläche des Kurvenrings Pumpenkammern mit vergößemdem und verkleinerndem Volumen bilden. Eine Saugöffnung zur Zufuhr von Fluid zu einer Pumpenkammer ist einer Drucköffnung zur Abfuhr eines unter Druck stehenden Fluidvolumens aus einer anderen Pumpenkammer gegenüberliegend angeordnet.Curved ring can be arranged so that form pump chambers with vergößemdem and shrinking volume between the displacement elements and the inner surface of the cam ring. A suction port for supplying fluid to a pumping chamber is arranged opposite a pressure port for discharging a pressurized fluid volume from another pumping chamber.
Der Kurvenring ist in einer Ausnehmung des Pumpengehäuses angeordnet und liegt darin an etwa gegenüberliegenden Wandabschnitten dichtend, aber gleit- oder verschwenkbar an. Zwischen der Aussenseite des Kurvenringes und der Wand der Ausnehmung in dem Pumpengehäuse ist eine erste Druckkammer und dieser etwa gegenüberliegend eine zweite Druckkammer, die voneinander fluidisch getrennt sind, ausgebildet. Die Druckkammern sind Bestandteile einer druckmittelbeaufschlagten Stelleinrichtung für den Kurvenring.The cam ring is arranged in a recess of the pump housing and is sealingly disposed on approximately opposite wall sections, but sliding or pivoting on. Between the outer side of the cam ring and the wall of the recess in the pump housing, a first pressure chamber and this approximately opposite a second pressure chamber, which are fluidly separated from each other, formed. The pressure chambers are components of a pressurized actuator for the cam ring.
Ein Stromregelventil steuert den Druck in den Druckkammern durch Zu- oder Abfuhr von Druckmittel. Eine Niederdruckkammer des Stromregelventils ist mit einer ersten, von der Drucköffnung führenden Steuerleitung auf der stromabwärtigen Seite einer Messblende verbunden. Ein mit einer Feder in der Niederdruckkammer beaufschlagter Ventilplunger steuert in an sich bekannter Weise die Druckmittelbeaufschlagung der ersten und der zweiten Druckkammer.A flow control valve controls the pressure in the pressure chambers by supplying or removing pressure medium. A low-pressure chamber of the flow control valve is connected to a first, leading from the pressure port control line on the downstream side of a metering orifice. A valve plunger acted upon by a spring in the low-pressure chamber controls, in a manner known per se, the pressurizing of the first and second pressure chambers.
Es sind Rotationspumpen bekannt, die eine Messblende aufweisen, die zusätzlich in Abhängigkeit von der Stellung des Kurvenringes in dem Pumpengehäuse direkt oder indirekt von dem Kurvenring angesteuert werden und ihren Blendenquerschnitt verändern.There are known rotary pumps, which have a metering orifice, which in addition depending on the position of the cam ring in the pump housing directly or be driven indirectly by the cam ring and change their aperture cross-section.
Die bekannten Regelsysteme für eine Rotationspumpe sind aufwändig und in ihrem Regelverhalten nicht optimiert, sodass diese Rotationspumpen erhöhteThe known control systems for a rotary pump are complex and not optimized in their control behavior, so that these rotary pumps increased
Verlustleistungen aufweisen können.Have power loss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Rotationspumpe zu schaffen, deren Hub auf eine einfache Weise verstellt werden kann und deren Verlustleistung minimiert ist.The invention has for its object to provide a rotary pump whose stroke can be adjusted in a simple manner and their power loss is minimized.
Die Aufgabe wird mit einer Rotationspumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with a rotary pump having the features of claim 1.
Zur Verschiebung des Ventilplungers des Stromregelventils wird der Differenzdruck an der Messblende und der Impuls des Druckmittels oder Fluids in der Drucköffnung der Rotationspumpe herangezogen. Dazu mündet die erste Steuerleitung, die gleichzeitig Druckleitung der Rotationspumpe ist, in einem Primäranschluss, der in Drehrichtung des Rotors betrachtet, am Anfang der Drucköffnung angeordnet ist, und greift einem Druckmittel impuls in tangentialer Richtung des Rotors oder desTo shift the valve plunger of the flow control valve, the differential pressure at the metering orifice and the pulse of the pressure medium or fluid in the pressure opening of the rotary pump is used. For this purpose, the first control line, which is also the pressure line of the rotary pump, opens in a primary connection, which is viewed in the direction of rotation of the rotor, located at the beginning of the pressure opening, and engages a pressure medium impulse in the tangential direction of the rotor or
Kurvenrings - einen Tangentialimpuls - ab und führt diesen zu der Messblende.Curve ring - a tangential pulse - and leads it to the orifice plate.
Eine zweite Steuerleitung mündet so in einem Sekundäranschluss in die Drucköffnung, dass ein Tangentialimpuls und ein in radialer Richtung des Rotors, des Kurvenringes oder der Drucköffnung gerichteter Impuls - ein Radialimpuls - desA second control line discharges into the pressure opening in a secondary connection such that a tangential pulse and a pulse directed in the radial direction of the rotor, the cam ring or the pressure opening-a radial pulse-of the pulse
Druckmittels zu einer Hochdruckkammer des Stromregelventils geführt ist.Pressure medium is guided to a high pressure chamber of the flow control valve.
Das Regelverhalten der Rotationspumpe wird dabei so, dass bei steigender Drehzahl des Rotors eine fallende Stromregelkennlinie generiert wird, die an die Leistungsaufnahme des Verbrauchers so angepasst ist, dass eine minimierteThe control behavior of the rotary pump is thereby such that with increasing speed of the rotor, a falling current control characteristic is generated, which is adapted to the power consumption of the consumer so that a minimized
Verlustleistung der Rotationspumpe entsteht. Eine fallende Stromregelkennlinie meint eine Verringerung des Fördervolumens der Rotationspumpe bei steigender Drehzahl des Rotors.Power loss of the rotary pump arises. A falling current control characteristic means a reduction of the delivery volume of the rotary pump with increasing speed of the rotor.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Es hat sich überraschend erwiesen, dass das Regelverhalten der Rotationspumpe besonders zielkonform dadurch erreicht wird, indem der Primäranschluss auf der radial innenliegenden Seite der Drucköffnung angeordnet wird. Besonders vorteilhaft ist es, den Primäranschluss in Bezug auf die tangentiale Erstreckung derPreferred embodiments emerge from the subclaims. It has surprisingly been found that the control behavior of the rotary pump is achieved in a particularly targeted manner by the primary connection being arranged on the radially inward side of the pressure opening. It is particularly advantageous, the primary connection with respect to the tangential extent of
Drucköffnung, in Drehrichtung des Rotors betrachtet, etwa im ersten Drittel der Drucköffnung anzuordnen.Pressure opening, viewed in the direction of rotation of the rotor, to arrange approximately in the first third of the pressure opening.
Um ein exaktes, hysteresearmes Regelverhalten der Rotationspumpe zu erreichen, ist es ferner vorteilhaft, den Sekundäranschluss der zweiten Steuerleitung in Bezug auf die tangentiale Erstreckung der Drucköffnung in Drehrichtung des Rotors betrachtet, am Ende der Drucköffnung anzuordnen.In order to achieve an exact, low-hysteresis control behavior of the rotary pump, it is also advantageous to arrange the secondary connection of the second control line with respect to the tangential extent of the pressure opening in the direction of rotation of the rotor, to be arranged at the end of the pressure opening.
Aufgrund der erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltung ist es nicht erforderlich, den Querschnitt der Messblende variabel und von dem Kurvenring oder den Drücken in der ersten und zweiten Druckkammer gesteuert zu gestalten. Der Messblendenquerschnitt kann starr gehalten sein, was den Aufbau der Rotationspumpe verein- facht.Due to the hydraulic circuit according to the invention, it is not necessary to make the cross section of the metering orifice variable and controlled by the cam ring or the pressures in the first and second pressure chambers. The metering orifice cross-section can be kept rigid, which simplifies the construction of the rotary pump.
Die Drucköffnung ist als Druckniere ausgebildet und die Querschnitte desThe pressure opening is designed as Druckniere and the cross sections of
Primäranschlusses und des Sekundäranschlusses, sowie der ersten und zweiten Steuerleitung können klein gehalten sein, da lediglich der jeweilige Impuls des Druckmittels darin erfasst wird.Primary connection and the secondary terminal, and the first and second control line can be kept small, since only the respective pulse of the pressure medium is detected therein.
Bei steigender Drehzahl des Rotors übersteigt der Impuls des Druckmittels in der zweiten Steuerleitung den Impuls des Druckmittels in der ersten Steuerleitung und in der Niederdruckkammer des Stromregelventils, sodass der Ventilplunger des Stromregelventils so verschoben wird, dass aufgrund der geänderten Druckverhältnisse in der ersten und der zweiten Druckkammer die Exzentrizität des Kurvenringes in dem Pumpengehäuse verringert wird. Der Hub der Rotationspumpe verringert sich und die Stromregelkennlinie der Rotationspumpe fällt so ab, dass die Verlustleistung der Rotationspumpe minimiert ist. Die Rotationspumpe kann somit ohne eine separate Kühleinrichtung dargestellt werden.With increasing rotational speed of the rotor, the pulse of the pressure medium in the second control line exceeds the pulse of the pressure medium in the first control line and in the low pressure chamber of the flow control valve, so that the valve plunger of the flow control valve is shifted so that due to the changed pressure conditions in the first and the second pressure chamber the eccentricity of the cam ring in the pump housing is reduced. The stroke of the rotary pump decreases and the current control characteristic of the rotary pump drops so that the power loss of the rotary pump is minimized. The rotary pump can thus be displayed without a separate cooling device.
Die Rotationspumpe ist in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel alsThe rotary pump is in a particularly preferred embodiment as
Flügelzellenpumpe mit Flügeln als Verdrängungselemente gebildet und deren erste und zweite Steuerleitungen verlaufen bevorzugt in ihrem Pumpengehäuse. Die Flügelzellenpumpe eignet sich hervorragend für die Druckmittelversorgung eines Aktuators eines Hilfskraft- oder Fremdkraftlenksystems oder eines Aktuators für ein aktives Fahrwerk eines Fahrzeugs, da deren Leistungsaufnahme minimiert ist und deren Bauaufwand ebenso.Vane pump with wings formed as displacement elements and their first and second control lines preferably extend in their pump housing. The vane pump is ideal for the pressure medium supply of an actuator of a power steering system or an external power steering system or an actuator for an active chassis of a vehicle, since their power consumption is minimized and their construction costs as well.
Ein Ausführungsbeispiel ist nachfolgend anhand der Zeichnung gezeigt. In der Zeichnung zeigt:An embodiment is shown below with reference to the drawing. In the drawing shows:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Rotationspumpe.Fig. 1 shows a schematic cross section through a rotary pump according to the invention.
In Fig. 1 ist in einem schematischen Querschnitt eine als Flügelzellenpumpe 30 ausgebildete Rotationspumpe 1 gezeigt, die einen Druckmittelstrom an einen Druckmittelabgang 31 eines Stromregelventils 16 bereitstellt. Die Flügelzellenpumpe 30 weist einen variablen Hub auf und eignet sich beispielsweise als Förderaggregat in einer Fremdkraft- oder Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeugs. Die Flügelzellenpumpe 30 besteht im Wesentlichen aus einem Pumpengehäuse 2, in dem in einer Ausnehmung, die durch ihre Wände 14 angedeutet ist, ein Kurvenring 3 verschiebbar oder verschwenkbar angeordnet ist. Exzentrisch zu dem Kurvenring 3 ist darin ein Rotor 4, welcher radialverschiebliche Flügel 32 als Verdrängungselemente 6 trägt, angeord-net. Der Rotor 4 ist von einer Antriebswelle 5 angetrieben. Die Flügel 32 gleiten, von einem hydraulischen Druck an die Innenkontur des Kurvenringes 3 angelegt, an dem Kurvenring 3.In Fig. 1 a designed as a vane pump 30 rotary pump 1 is shown in a schematic cross section, which provides a pressure medium flow to a pressure medium outlet 31 of a flow control valve 16. The vane pump 30 has a variable stroke and is suitable for example as a delivery unit in a power or power steering system of a motor vehicle. The vane pump 30 consists essentially of a pump housing 2, in which a cam ring 3 is arranged displaceably or pivotably in a recess, which is indicated by its walls 14. Eccentric to the cam ring 3 is a rotor 4, which carries radially displaceable wings 32 as displacement elements 6, angeord-net. The rotor 4 is driven by a drive shaft 5. The wings 32 slide, applied by a hydraulic pressure to the inner contour of the cam ring 3, on the cam ring. 3
Zwischen den Flügeln 32 bilden sich Pumpenkammern 7, 9 unterschiedlichenBetween the wings 32 pump chambers 7, 9 form different
Volumens. Dabei wird von einer Saugöffnung 8 oder einer Saugniere Druckmittel von einer Pumpenkammer 7 mit großem Volumen zu einer Pumpenkammer 9, die ein kleines Volumen aufweist, verdichtet und über eine Drucköffnung 10 oder Druckniere abgeleitet.Volume. In this case, from a suction port 8 or a suction kidney pressure medium from a pump chamber 7 with a large volume to a pump chamber 9, which has a small volume, compressed and discharged via a pressure port 10 or pressure kidney.
Um die Exzentrizität des Rotors 4 zu verändern und damit die Fördermenge der Rotationspumpe 1 zu verändern, ist eine druckmittel beaufschlagt Stelleinrichtung 11 vorgesehen. Die Stelleinrichtung 11 ist im Wesentlichen aus einer ersten Druckkammer 12, die sich zwischen der Außenseite 13 des Kurvenrings 3 und der Wand 14 der Ausnehmung in dem Pumpengehäuse 2 befindet, und aus einer zweitenIn order to change the eccentricity of the rotor 4 and thus to change the delivery rate of the rotary pump 1, a pressure medium applied adjusting device 11 is provided. The adjusting device 11 is essentially composed of a first pressure chamber 12, which is located between the outer side 13 of the cam ring 3 and the wall 14 of the recess in the pump housing 2, and a second
Druckkammer 15, die sich etwa diametral zu der Antriebswelle 5 gegenüber der ersten Druckkammer 12 zwischen der Außenseite 13 des Kurvenrings 3 und der Wand 14 befindet, gebildet.Pressure chamber 15, which is approximately diametrically opposite to the drive shaft 5 first pressure chamber 12 between the outer side 13 of the cam ring 3 and the wall 14 is formed.
Das Stromregelventil 16 dient zur Einstellung der Förderrate des Druckmittels auf einen gewünschten Wert. Das Stromregelventil 16 ist in dem gezeigtenThe flow control valve 16 is used to set the delivery rate of the pressure medium to a desired value. The flow control valve 16 is shown in FIG
Ausführungsbeispiel mit einem als Druckwaage arbeitenden Ventilplunger 33 ausgeführt, der eine Hochdruckkammer 24 von einer Niederdruckkammer 17 trennt und in einer Bohrung des Pumpengehäuses 2 axialverschieblich angeordnet ist. Die Niederdruckkammer 17 ist mit einer ersten, von einem Primäranschluss 21 in der Drucköffnung 10 ausgehenden Steuerleitung 18 stromab einer Messblende 19 fluidisch verbunden. Die Steuerleitung 18 ist gleichzeitig die Druckleitung der Rotationspumpe 1. Eine zweite Steuerleitung 22 mündet an oder in der Drucköffnung 10 in einen Sekundäranschluss 23 und verbindet den Sekundäranschluss 23 fluidisch mit der Hochdruckkammer 24 des Stromregelventils 16. Der Ventilplunger 33 ist durch eine Feder 34 in der Niederdruckkammer 17 in Richtung auf die HochdruckkammerEmbodiment designed with a working as a pressure compensator valve plunger 33 which separates a high pressure chamber 24 from a low pressure chamber 17 and is arranged axially displaceable in a bore of the pump housing 2. The low-pressure chamber 17 is fluidically connected to a first, from a primary port 21 in the pressure port 10 outgoing control line 18 downstream of a metering orifice 19. The control line 18 is at the same time the pressure line of the rotary pump 1. A second control line 22 opens at or in the pressure port 10 into a secondary port 23 and connects the secondary port 23 fluidly with the high-pressure chamber 24 of the flow control valve 16. The valve plunger 33 is by a spring 34 in the Low pressure chamber 17 in the direction of the high pressure chamber
24 federbelastet.24 spring loaded.
In Drehrichtung des Rotors 4 betrachtet, mündet der Primäranschluss 21 am Anfang 20 insbesondere im ersten Drittel der tangentialen Erstreckung 26 der Drucköffnung 10 und auf der radial innenliegenden Seite 25 der Drucköffnung 10. DieViewed in the direction of rotation of the rotor 4, the primary port 21 opens at the beginning 20 in particular in the first third of the tangential extent 26 of the pressure port 10 and on the radially inner side 25 of the pressure port 10. Die
Mündungsrichtung des Primäranschlusses 21 relativ zu der Druckmittelströmung in der als Druckniere 29 ausgebildeten Drucköffnung 10 ist so, dass ein Impuls des Druckmittels in tangentialer Richtung des Rotors 4 - ein Tangentialimpuls - in die erste Steuerleitung 18 abgeleitet werden kann.Opening direction of the primary port 21 relative to the pressure medium flow in the pressure port 29 formed as pressure kidney 29 is such that a pulse of the pressure medium in the tangential direction of the rotor 4 - a tangential pulse - can be derived in the first control line 18.
Die Mündungsrichtung der zweiten Steuerleitung 22 am Sekundäranschluss 23 ist so, dass ein Tangential- und Radialimpuls des Druckmittels in die zweite Steuerleitung 22 abgeleitet wird. Der Sekundäranschluss 23 ist, wie Fig. 1 zeigt, in Bezug auf die tangentiale Erstreckung 26 der Drucköffnung 10, in Drehrichtung des Rotors 4 betrachtet, am Ende 27 der Drucköffnung 10 auf der radial äußeren Seite 28 angeordnet.The direction of the second control line 22 at the secondary connection 23 is such that a tangential and radial pulse of the pressure medium is diverted into the second control line 22. The secondary terminal 23 is, as shown in FIG. 1, with respect to the tangential extension 26 of the pressure port 10, viewed in the direction of rotation of the rotor 4, arranged at the end 27 of the pressure port 10 on the radially outer side 28.
Bei steigender Drehzahl des Rotors 4 steigt der Impuls des Druckmittels in der zweiten Steuerleitung 22 relativ zu dem Impuls in der ersten Steuerleitung 18 mehr, sodass der Druck in der Hochdruckkammer 24 des Stromregelventils 16 den Druck in der Niederdruckkammer 17 und der Feder 34 übersteigt. Der Ventilplunger 33 bewegt sich dabei entgegen der Federkraft der als Druckfeder ausgebildeten Feder 34 und beaufschlagt über eine dritte und vierte Steuerleitung 35, 36 die erste und zweite Druckkammer 12, 15 so, dass sich der Kurvenring allmählich nach rechts im Sinne einer Verringerung der Exzentrizität des Rotors 4 und des Hubes der Rotationspumpe 1 bewegt. With increasing speed of the rotor 4, the pulse of the pressure medium in the second control line 22 increases relative to the pulse in the first control line 18 more so that the pressure in the high-pressure chamber 24 of the flow control valve 16 exceeds the pressure in the low-pressure chamber 17 and the spring 34. The valve plunger 33 moves it is against the spring force of the spring 34 formed as a compression spring and applied via a third and fourth control line 35, 36, the first and second pressure chamber 12, 15 so that the cam ring gradually to the right in terms of reducing the eccentricity of the rotor 4 and Strokes of the rotary pump 1 moves.

Claims

Ansprüche claims
1. Rotationspumpe zur Erzeugung eines Druckmittelstromes für einen Verbraucher, mit einem Pumpengehäuse (2) in dem ein Kurvenring (3) eingesetzt ist, mit einem1. Rotary pump for generating a pressure medium flow for a consumer, with a pump housing (2) in which a cam ring (3) is inserted, with a
Rotor (4), der an einer Antriebswelle (5) in dem Kurvenring (3) drehbar gelagert ist, wobei der Rotor (4) Verdrängungselemente (6) in tangentialem Abstand zueinander trägt, die zwischen dem Rotor (4) und dem Kurvenring (3) eine Pumpenkammer (7) mit einer Saugöffnung (8) und einer Pumpenkammer (9) mit einer Drucköffnung (10) bilden und mit einer druckmittelbeaufschlagtenRotor (4) which is rotatably mounted on a drive shaft (5) in the cam ring (3), the rotor (4) carries displacement elements (6) at a tangential distance between the rotor (4) and the cam ring (3 ) form a pump chamber (7) with a suction opening (8) and a pump chamber (9) with a pressure opening (10) and with a pressurized medium
Stelleinrichtung (11) zur Veränderung der Exzentrizität des Kurvenringes (3) relativ zu dem Rotor (4), bestehend aus einer ersten Druckkammer (12) zwischen der Außenseite (13) des Kurvenringes (3) und einer Wand (14) in dem Pumpengehäuse (2), wobei die erste Druckkammer (12) von einer zweiten Druckkammer (15) zwischen der Außenseite (13) des Kurvenringes (3) und derAdjusting device (11) for changing the eccentricity of the cam ring (3) relative to the rotor (4), consisting of a first pressure chamber (12) between the outer side (13) of the cam ring (3) and a wall (14) in the pump housing ( 2), wherein the first pressure chamber (12) of a second pressure chamber (15) between the outer side (13) of the cam ring (3) and the
Wand (14) fluidisch getrennt und tangential beabstandet ist, wobei der Druck in der ersten und in der zweiten Druckkammer (12, 15) durch ein Stromregelventil (16) gesteuert ist, dessen Niederdruckkammer (17) mit einer ersten, von der Drucköffnung (10) führenden Steuerleitung (18) auf der stromabwärtigen Seite einer Messblende (19) in Verbindung steht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste Steuerleitung (18), in Drehrichtung des Rotors (4) betrachtet, am Anfang (20) der Drucköffnung (10) in einem Primäranschluss (21) so in die Drucköffnung (10) mündet, dass ein Tangential impuls des Druckmittels zu der Messblende (19) geführt ist und eine zweite Steuerleitung (22) an einem Sekundäranschluss (23) so in die Drucköffnung (10) mündet, dass ein Tangential- und ein Radialimpuls des Druckmittels zu einer Hochdruckkammer (24) des Stromregelventils (16) geführt ist.Wall (14) is fluidically separated and tangentially spaced, wherein the pressure in the first and in the second pressure chamber (12, 15) by a flow control valve (16) is controlled, the low pressure chamber (17) with a first from the pressure port (10 ) leading control line (18) on the downstream side of a metering orifice (19), characterized in that the first control line (18), viewed in the direction of rotation of the rotor (4), at the beginning (20) of the pressure opening (10) in a Primary connection (21) opens into the pressure opening (10), that a tangential pulse of the pressure medium to the metering orifice (19) is guided and a second control line (22) at a secondary port (23) in the pressure port (10) opens, that a tangential and a radial pulse of the pressure medium to a high-pressure chamber (24) of the flow control valve (16) is guided.
2. Rotationspumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Primäranschluss (21 ) auf der radial innenliegenden Seite (25) der Drucköffnung2. Rotary pump according to claim 1, characterized in that the primary connection (21) on the radially inner side (25) of the pressure opening
(10) angeordnet ist.(10) is arranged.
3. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Primäranschluss (21) in Bezug auf die tangentiale Erstreckung (26) der Drucköffnung (10), in Drehrichtung des Rotors (4) betrachtet, im ersten Drittel der3. Rotary pump according to one of claims 1 or 2, characterized in that the primary connection (21) with respect to the tangential extent (26) of the pressure opening (10), viewed in the direction of rotation of the rotor (4), in the first third of
Drucköffnung (10) liegt. Pressure port (10) is located.
4. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundäranschluss (23) der zweiten Steuerleitung (22) in Bezug auf die tangentiale Erstreckung (26) der Drucköffnung (10), in Drehrichtung des Rotors (4) betrachtet, am Ende (27) der Drucköffnung (10) auf der radial äußeren Seite (28) der Drucköffnung (10) angeordnet ist.4. Rotary pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the secondary connection (23) of the second control line (22) with respect to the tangential extent (26) of the pressure opening (10), viewed in the direction of rotation of the rotor (4), at the end (27) of the pressure opening (10) on the radially outer side (28) of the pressure opening (10) is arranged.
5. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messblende (19) einen starren Öffnungsquerschnitt aufweist.5. Rotary pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the metering orifice (19) has a rigid opening cross-section.
6. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucköffnung (10) eine Druckniere (29) ist.6. Rotary pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure opening (10) is a pressure kidney (29).
7. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei steigender Drehzahl des Rotors (4) der Impuls des Druckmittels in der zweiten Steuerleitung (22) den Impuls des Druckmittels in der ersten Steuerleitung7. Rotary pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that with increasing speed of the rotor (4) of the pulse of the pressure medium in the second control line (22), the pulse of the pressure medium in the first control line
(18) und in der Niederdruckkammer (17) des Stromregelventils (16) übersteigt.(18) and in the low pressure chamber (17) of the flow control valve (16) exceeds.
8. Rotationspumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei steigender Drehzahl des Rotors (4) die Exzentrizität des Kurvenringes (3) in dem Pumpengehäuse (2) so verringert ist, dass eine Stromregelkennlinie der8. Rotary pump according to claim 7, characterized in that with increasing rotational speed of the rotor (4), the eccentricity of the cam ring (3) in the pump housing (2) is reduced so that a current control characteristic of
Rotationspumpe (1) so abfällt, dass die Verlustleistung der Rotationspumpe (1) minimiert ist.Rotary pump (1) drops so that the power loss of the rotary pump (1) is minimized.
9. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelstrom der Rotationspumpe (1 ) ohne eine separate9. Rotary pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure medium flow of the rotary pump (1) without a separate
Kühleinrichtung gekühlt ist.Cooling device is cooled.
10. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerleitung (18) und die zweite Steuerleitung (22) in dem Pumpengehäuse (2) der Rotationspumpe (1 ) verlaufen.10. Rotary pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first control line (18) and the second control line (22) in the pump housing (2) of the rotary pump (1) extend.
11. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe (1) eine Flügelzellenpumpe (30) ist.11. Rotary pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the rotary pump (1) is a vane pump (30).
12. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationspumpe (1) zur Druckmittelversorgung eines Aktuators eines Hilfskraft- oder Fremdkraftlenksystems oder eines aktiven Fahrwerks eines Fahrzeugs dient. 12. Rotary pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the rotary pump (1) for supplying pressure medium to an actuator of a Servo or foreign power steering system or an active chassis of a vehicle is used.
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