EP2206924A2 - Cell pump with adjustable displacement with pivotable cam ring - Google Patents

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EP2206924A2
EP2206924A2 EP10150350A EP10150350A EP2206924A2 EP 2206924 A2 EP2206924 A2 EP 2206924A2 EP 10150350 A EP10150350 A EP 10150350A EP 10150350 A EP10150350 A EP 10150350A EP 2206924 A2 EP2206924 A2 EP 2206924A2
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EP
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spool
pump
pump housing
bearing
flow
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EP10150350A
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Marco Kirchner
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Mahle International GmbH
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Abstract

The quantity-adjustable vane pump has a tilted valve spool (1), a drive shaft (3) supported in a pump housing (2), and an interior rotor (4) arranged on the drive shaft. A bearing element is provided, which acts around a bearing sleeve (16) with a flow opening (17), where the flow opening of the bearing sleeve is reciprocally arranged in the pump housing covers or in the pump housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber zur Förderung von Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser, Kraftstoffe oder Öl, insbesondere aber zur Schmierölversorgung einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a variable-volume cell pump with pivoting spool for the promotion of liquids, such as water, fuels or oil, but especially for lubricating oil supply to an internal combustion engine.

Im Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Bauformen von mengenregelbaren Zellenpumpen mit schwenkbarem Steuerschieber, wie beispielsweise mengenregelbare Flügelzellenpumpen oder auch mengenregelbare Pendelschiebermaschinen vorbeschrieben. So beschreibt die DE 44 42 083 C2 eine Flügelzellenpumpe mit variabler Förderleistung mit einem in der vorderen und der hinteren Abdeckung gelagerten Drehstift/Bolzen um den ein Steuerschieber schwenkbar gelagert ist.
In den Abdeckungen dieser mengenregelbaren Zellenpumpe sind beidseitig des Rotors einerseits eine Saugniere und andererseits zu dieser um 180° versetzt eine Druckniere angeordnet. Eine definierte Zuströmung aus dem Sauganschluss in die Saugnieren, wie auch eine definierte Ableitung des Pumpenvolumenstromes aus den Drucknieren in den Druckanschluss werden durch Verbindungskanäle gewährleistet welche in den Abdeckungen eingebracht, d.h. in den zumeist aus Aluminiumguss gefertigten Abdeckungen eingegossen sind.
Die Fertigung dieser Abdeckungen mit integrierten Verbindungskanälen ist sehr fertigungsintensiv und daher auch sehr kostenaufwändig.
Hinzu kommt bei der Fertigung der Abdeckungen aus Aluminiumguss, bei der für kleinere Serien zumeist das Sandgussverfahren eingesetzt wird (ein fertigungsintensives und daher auch sehr kostenaufwändiges Verfahren), dass diese im Sandgussverfahren hergestellten Verbindungskanäle eine durch das Herstellungsverfahren bedingte, erhöhte Oberflächenrauhigkeit besitzen.
Diese erhöhte Oberflächenrauhigkeit der für eine effektive Nachbearbeitung unzugänglichen Verbindungskanäle bewirkt dann im Betriebseinsatz auch zwangsläufig erhöhte Strömungs- und Wirkungsgradverluste.In the prior art, the most varied designs of variable-volume cell pumps with a pivoting spool, such as variable-rate vane pumps or variable-volume pendulum slide machines are described above. That's how it describes DE 44 42 083 C2 a vane pump with variable capacity with a mounted in the front and the rear cover pivot pin / bolt around which a spool is pivotally mounted.
In the covers of this variable-cell cell pump on both sides of the rotor on the one hand a suction kidney and on the other hand to this offset by 180 ° arranged a pressure kidney. A defined inflow from the suction connection into the suction kidneys, as well as a defined discharge of the pump volume flow from the pressure kidneys into the pressure connection are ensured by connecting channels which are introduced into the covers, ie poured into the covers, which are usually made of cast aluminum.
The production of these covers with integrated connection channels is very production-intensive and therefore also very expensive.
In addition, in the production of covers made of cast aluminum, in which for smaller series usually the sand casting method is used (a production-intensive and therefore very expensive process) that these sandboxed connection channels have a conditional by the manufacturing process, increased surface roughness.
This increased surface roughness of the inaccurate for an effective reworking connection channels then causes in operation also inevitably increased flow and efficiency losses.

Ein weiterer Nachteil dieser Bauformen besteht beim Einsatz für die Schmierölversorgung einer Brennkraftmaschine auch darin, dass im oberen Drehzahlbereich Schwingungen am Steuerschieber auftreten welche dann Druckpulsationen bewirken.
Seitens des Erfinders wurden bereits mehrere, ebenfalls mit einem schwenkbaren Steuerschieber versehene, zwischenzeitlich praxisbewährte regelbare Zellenpumpen vorgestellt. Zumeist in der Bauform von Pendelschiebermaschinen.
So beschreibt beispielsweise die EP 1 225 337 B1 eine ebenfalls mit einem Steuerschieber versehene mengenregelbare Zellenpumpe, bei der Steuerschieber entweder mittels eines im Gehäuse angeordneten Lagerbolzens, oder mittels eines am Steuerschieber angeformten Lagerauge schwenkbar im Pumpengehäuse gelagert ist welches mit einer im Gehäuse angeordneten Führungsringnut in Wirkverbindung tritt.
Bei diesen Lösungen sind die Verbindungskanäle zumeist direkt im Steuerschieber, d.h. entweder direkt im Lagerauge oder nahe dem Lagersitz des Lagerbolzens im Steuerschieber angeordnet.
Derartige Bauformen bei denen Verbindungskanäle direkt im Steuerschieber angeordnet sind gut für größere Losgrößen geeignet, da die kompliziert zu fertigenden, zwischen den beiden Seiten der Zellenpumpe im Pumpengehäuse angeordneten Verbindungskanäle entfallen.
Ein Nachteil auch dieser vorgenannten Lösungen resultiert aus dem für diese Lösungen erforderliche Bauraum, um im Betriebszustand die Stabilität der einzelnen Baugruppen der Pumpen zu gewährleisten.
Dabei schränkt die zulässige Flächenpressung am Lagersitz sowohl die Dimensionierung des Lagers wie auch die Auswahl des Werkstoffes für den Steuerschieber stark ein.
Aus der DE 33 34 919 C2 ist eine weitere Möglichkeit der Lagerung eines schwenkbaren Steuerschiebers bekannt geworden.
Hierbei wird sind sowohl am Steuerschieber wie auch im Pumpengehäuse jeweils eine Kugelführung oder eine Lagerschale zur Aufnahme (d.h. zwischen der Kugelführung/Lagerschale des Steuerschiebers und der Kugelführung/Lagerschale des Pumpengehäuses) einer zugeordneten Lagerkugel (oder wie bereits erläutert eines zugeordneten Lagerbolzens) angeordnet.
Der die Lagerkugel bzw. den Lagerbolzen umgebenden Bereich zwischen dem Gehäuse und dem Steuerschieber wird wie in der DE 33 34 919 C2 vorgestellt, durch von Federn belastete Dichtungsbolzen abgedichtet, so dass der die Lagerkugel bzw. den Lagerbolzen umgebenden Bereich "umströmt" werden kann.
Die Anordnung derartiger von Federn belastete Dichtungsbolzen zwischen dem Gehäuse und dem Steuerschieber ist jedoch ebenfalls sehr fertigungs- und kostenintensiv, wobei aber auch beim Einsatz einer Lagerkugel die Dimensionierung des zugeordneten Lagers und auch die Auswahl des Werkstoffes für den Steuerschieber stark einschränkt wird. In der DE 10 2006 061 326 wird seitens des Erfinders der hier vorliegenden Lösung unter anderem auch eine schwenkbare Lagerung eines Steuerschiebers im Pumpengehäuse vorbeschrieben, bei der sowohl am Steuerschieber wie auch im Pumpengehäuse jeweils eine Lagerschale zur gemeinsamen Aufnahme eines zugeordneten Lagerbolzens angeordnet ist., Nahe der Lagerschale des Lagerbolzens ist (wie im Stand der Technik üblich) im Steuerschieber eine Durchströmöffnung/Verbindungskanal angeordnet.
Dieser nahe dem Lagersitz des Lagerbolzens Im Steuerschieber angeordnete Verbindungskanal kann dabei vom Steuerschieber selbst optimal abgedichtet werden, bewirkt jedoch, dass durch den erforderlich werdenden Verbindungskanal sich zwangsläufig auch der Bauraum der Pumpe vergrößert. Bei allen vorgenannten Pumpen treten im Betriebszustand zur Zeit unvermeidbare Laufgeräusche auf, die daraus resultieren, dass der Kraftvektor aus der Antriebsleistung der Pumpe stets auf den Drehpunkt/den Lagerbolzen gerichtet ist, so dass die Druckspitzen welche aus der Entleerung der einzelnen Zellen resultieren dazu führen, dass diese Druckspitzen als Schwingungen über den Lagerbolzen auf des Gehäuse übertragen, und daher auch akustisch wahrgenommen werden.Another disadvantage of these designs is when used for the lubricating oil supply of an internal combustion engine also in that in the upper speed range oscillations occur on the spool which then cause pressure pulsations.
On the part of the inventor, several controllable cell pumps, which have also been provided with a pivotable spool valve, have already been presented. Mostly in the design of pendulum slide machines.
For example, describes the EP 1 225 337 B1 a likewise provided with a spool adjustable-volume cell pump, is mounted in the spool either by means of a bearing pin arranged in the housing, or by means of a formed on the spool bearing eye pivotally mounted in the pump housing which comes into operative connection with a guide ring arranged in the housing.
In these solutions, the connecting channels are usually directly in the control slide, ie arranged either directly in the bearing eye or near the bearing seat of the bearing pin in the spool.
Such designs in which connecting channels are arranged directly in the spool are well suited for larger batch sizes, since the complicated to be made, accounts between the two sides of the cell pump in the pump housing connecting channels omitted.
A disadvantage of these aforementioned solutions results from the space required for these solutions space to ensure the stability of the individual components of the pump in the operating condition.
The permissible surface pressure on the bearing seat limits both the dimensioning of the bearing as well as the selection of the material for the spool.
From the DE 33 34 919 C2 Another possibility of mounting a pivotable spool has become known.
In this case, a ball guide or a bearing shell for receiving (ie between the ball guide / bearing shell of the spool and the ball guide / bearing shell of the pump housing) are assigned to both the spool as well as the pump housing Bearing ball (or as already explained an associated bearing pin) arranged.
The area surrounding the bearing ball or the bearing pin between the housing and the control slide is as in the DE 33 34 919 C2 presented, sealed by loaded by springs sealing bolt, so that the area surrounding the bearing ball or the bearing bolt area can be "flowed around".
However, the arrangement of such loaded by springs sealing bolt between the housing and the spool is also very production and costly, but also the use of a bearing ball, the dimensions of the associated bearing and the selection of the material for the spool is severely limited. In the DE 10 2006 061 326 On the part of the inventor of the present solution, inter alia, a pivotable mounting of a spool in the pump housing above described, in which both the spool and in the pump housing in each case a bearing shell for common recording of an associated bearing pin is arranged., Near the bearing shell of the bearing pin is (as customary in the prior art) arranged in the spool valve a flow-through / connection channel.
This arranged near the bearing seat of the bearing pin in the spool connection channel can be optimally sealed by the spool itself, however, causes, that inevitably increases the space of the pump by the expectant connecting channel. In the case of all the aforementioned pumps, unavoidable running noises occur at the moment in operation, which results from the fact that the force vector from the drive power of the pump is always directed to the pivot point / bearing pin, so that the pressure peaks resulting from the emptying of the individual cells result in that these pressure peaks are transmitted as vibrations on the bearing pin on the housing, and therefore also be perceived acoustically.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber zu entwickeln, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und selbst in Großserien einfach, kostengünstig mit minimalem Fertigungs- und Montageaufwand und zudem bei minimalem Bauraum, d.h. auch mit minimalem Gewicht und minimierten Materialeinsatz für Schieber und Gehäuse hergestellt werden kann, dabei gegenüber den Pumpen des Standes der Technik wesentlich geräuschärmer arbeitet, im Betriebseinsatz auch die durch Druckpulsationen verursachten Schwingungen am Steuerschieber minimiert, zudem nahezu verschleißfrei arbeitet, robust und störunanfällig ist, dabei einen hohen Pumpenwirkungsgrad ermöglicht und sich gleichzeitig durch eine hohe Stabilität der einzelnen Baugruppen auszeichnet, so dass im Rahmen der Fertigung der erfindungsgemäßen Lösung sehr kostengünstig herstellbare Steuerschieber sogar aus Plastwerkstoff eingesetzt werden können.The invention is therefore based on the object to develop a variable volume cell pump with pivoting spool, which eliminates the disadvantages of the prior art and even in large series easy, Inexpensive with minimal manufacturing and assembly costs and also with minimal space, ie also with minimal weight and minimized use of material for slide and housing can be produced while doing much quieter compared to the pumps of the prior art, in operation also caused by pressure pulsations oscillations on Spool minimized, also works almost wear-free, robust and störunanfällig, while allowing a high pump efficiency and at the same time characterized by a high stability of the individual modules, so that can be used in the production of the inventive solution very inexpensive to produce control valve even made of plastic material.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber nach den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen, Einzelheiten und auch weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.According to the invention this object is achieved by a variable-volume cell pump with pivoting spool according to the features of the main claim of the invention.
Advantageous embodiments, details and other features of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of the embodiment of the invention in conjunction with the drawings for the solution according to the invention.

Nachfolgend soll nun die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit fünf Figuren näher erläutert werden.Below, the invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with five figures.

Es zeigen dabei:

Figur 1 :
eine erfindungsgemäße mengenregelbare Zellenpumpe in der Bauform einer Pendelschiebermaschine mit schwenkbarem Steuerschieber, in der Seitenansicht ohne Abdeckung, d.h. ohne Pumpengehäusedeckel;
Figur 2 :
die erfindungsgemäße mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber, gemäß Figur 1 im Schnitt bei A-A (in der Draufsicht);
Figur 3:
eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber nach Figur 1, im Teilschnitt, ohne seitlicher Abdeckung;
Figur 4:
eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber nach Figur 1, im Teilschnitt, mit seitlicher Abdeckung;
Figur 5 :
eine erfindungsgemäße mengenregelbare Zellenpumpe in der Bauform einer Flügelzellenpumpe mit einem schwenkbarem Steuerschieber, in der Seitenansicht ohne Abdeckung, d.h. ohne Pumpengehäusedeckel (analog zur Darstellung in Figur 1).
It shows:
FIG. 1:
a variable-volume cell pump according to the invention in the design of a pendulum slide machine with pivoting spool, in side view without cover, ie without pump housing cover;
FIG. 2:
the variable-volume cell pump according to the invention with pivotable spool, according to FIG. 1 in section at AA (in plan view);
FIG. 3:
a spatial representation of the variable-volume cell pump according to the invention with a pivotable spool after FIG. 1 , in partial section, without side cover;
FIG. 4:
a spatial representation of the variable-volume cell pump according to the invention with a pivotable spool after FIG. 1 , in partial section, with side cover;
FIG. 5:
a variable-volume cell pump according to the invention in the design of a vane pump with a pivoting spool, in side view without cover, ie without pump housing cover (analogous to the representation in FIG FIG. 1 ).

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße, mengenregelbare Zellenpumpe in der Bauform einer Pendelschiebermaschine mit schwenkbarem Steuerschieber, in der Seitenansicht ohne die Abdeckung durch den Pumpengehäusedeckel.The FIG. 1 shows a variable-cell cell pump according to the invention in the design of a pendulum slide machine with pivoting spool, in the side view without the cover through the pump housing cover.

Diese erfindungsgemäße mengenregelbare Zellenpumpe mit einem schwenkbarem Steuerschieber 1 besitzt eine in einem Pumpengehäuse 2 gelagerten Antriebswelle 3 mit einem auf dieser Antriebswelle 3 angeordneten Innenrotor 4 und zwischen dem Innenrotor 4 und einem Außenrotor 23 (wie bei Pendelschiebermaschinen üblich) angeordneten Pumpenkammern 8. Am Steuerschieber 1 ist eine Lagernase 5 angeordnet, wobei in der Lagernase 5 eine Lagerschale 6 angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist in dieser Lagerschale 6 ein spezielles Lagerelement angeordnet. Diesem Lagerelement zugeordnet ist am Pumpengehäuse 2 eine mit dem Lagerelement in Wirkverbindung tretende, d.h. das Lagerelement am/im Pumpengehäuse 2 "aufnehmende" Aufnahmeschale 7 angeordnet. Beidseitig der Pumpenkammern 8 sind im Pumpengehäuse 2 Saugnieren 10 angeordnet die mit einem Sauganschlussstutzen 9 verbundenen sind. Zu diesen Saugnieren 10 um 180° versetzt, sind im Pumpengehäuse 2 ebenfalls beidseitig der Pumpenkammern 8 Drucknieren 12 angeordnet.This variable-volume cell pump according to the invention with a pivotable control slide 1 has a drive shaft 3 mounted in a pump housing 2 with an inner rotor 4 arranged on this drive shaft 3 and pump chambers 8 arranged between the inner rotor 4 and an outer rotor 23 (as usual with oscillating slide machines) arranged a bearing nose 5, wherein in the bearing nose 5, a bearing shell 6 is arranged.
According to the invention, a special bearing element is arranged in this bearing shell 6. Assigned to this bearing element is on the pump housing 2 a with the bearing element in operative connection passing, ie the bearing element on / in the pump housing 2 "receiving" receiving tray 7 is arranged. On both sides of the pump chambers 8 suction cups 10 are arranged in the pump housing 2 which are connected to a suction connection 9. Offset from these suction kidneys 10 by 180 °, pressure chambers 12 are likewise arranged in the pump housing 2 on both sides of the pump chambers 8.

Diese Drucknieren 12 sind mit einem Druckanschlussstutzen 11 verbunden. Am Steuerschieber 1 ist ein Steuerschieberarm 13 angeordnet.
Zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Steuerschieberarm 13 ist eine Arbeitsfeder 14 angeordnet, welche den Steuerschieber in eine Stellung der maximalen Fördermenge drängt.
Wirkungsseitig der Arbeitsfeder 14 gegenüberliegend ist zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Steuerschieber 1 eine Steuerdruckkammer 15 angeordnet.
Diese Steuerdruckkammer 15 wird gegenüber dem am Umfang des Steuerschiebers 1 der Steuerdruckkammer 15 benachbart angeordneten Einströmkanal 20 mit einer Dichtleiste 22 abgedichtet welche in einer am Steuerschieber 1 zugeordnet angeordneten Dichtnut geführt ist.
Die Figur 2 zeigt nun die erfindungsgemäße mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber, gemäß Figur 1 in der Draufsicht im Schnitt bei A-A.
Diese in den Figuren 1 und 2 vorgestellte, erfindungsgemäße, mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber ist nun in der Figur 3 in einem Teilschnitt, ohne die seitlicher Abdeckung räumlich dargestellt.
In der Figur 4 ist nun diese bereits in der Figur 3 räumlich dargestellte, erfindungsgemäße, mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber wiederum in einem Teilschnitt räumlich, jedoch nun mit einer seitlichen Abdeckung, d.h. mit einem Pumpengehäusedeckel 18 dargestellt.
Erfindungswesentlich ist, wie in den Figuren 1 bis 4 dargestellt, dass es sich bei dem Lagerelement um eine Lagerhülse 16 mit einer Durchströmöffnung 17 handelt, wobei beidseitig der Durchströmöffnung 17 der Lagerhülse 16, d.h. sowohl im Pumpengehäuse 2 wie auch Pumpengehäusedeckel 18 jeweils eine Durchströmkammer 19 angeordnet ist.
Diese beidseitig der Durchströmöffnung 17 der Lagerhülse 16 angeordneten Durchströmkammern 19 sind erfindungsgemäß mit der auf der jeweils selben Seite des Steuerschiebers 1 angeordneten Druckniere 12 direkt verbunden, sind jedoch stets gegenüber der mit den Saugnieren 10 verbundenen Saugseite durch benachbarte Baugruppen, wie beispielsweise das Pumpengehäuse 2, den Steuerschieber 1 usw. abgedichtet.These pressure kidneys 12 are connected to a pressure connection piece 11. On the spool 1, a spool arm 13 is arranged.
Between the pump housing 2 and the spool 13, a working spring 14 is arranged, which urges the spool to a position of maximum flow.
On the action side of the working spring 14 opposite a control pressure chamber 15 is arranged between the pump housing 2 and the spool 1.
This control pressure chamber 15 is sealed with respect to the adjacent to the circumference of the spool 1 of the control pressure chamber 15 inlet channel 20 with a sealing strip 22 which is guided in a arranged on the spool 1 arranged sealing groove.
The FIG. 2 now shows the variable-volume cell pump according to the invention with pivotable spool, according to FIG. 1 in plan view in section at AA.
These in the FIGS. 1 and 2 presented, inventive, adjustable-volume cell pump with pivoting spool is now in the FIG. 3 in a partial section, without the side cover shown spatially.
In the FIG. 4 is this already in the FIG. 3 spatially illustrated, inventive variable-volume cell pump with pivoting spool again in a partial section spatially, but now with a side cover, that is shown with a pump housing cover 18.
Is essential to the invention, as in the FIGS. 1 to 4 shown that it is the bearing element is a bearing sleeve 16 with a flow opening 17, wherein on both sides of the flow opening 17 of the bearing sleeve 16, that is arranged both in the pump housing 2 and the pump housing cover 18 each have a flow chamber 19.
These arranged on both sides of the flow opening 17 of the bearing sleeve 16 Durchströmkammern 19 are according to the invention with the arranged on the same side of the spool 1 Druckniere 12 directly connected, but are always opposite to the suckers connected to the suction side 10 by adjacent assemblies, such as the pump housing 2, sealed the spool 1, etc.

In der vorliegenden Bauform ist auch die Steuerdruckkammer 15 gegenüber der benachbart angeordneten Durchströmkammer 19 abgedichtet. Selbstverständlich können in Verbindung mit einer "direkten Regelung" (über den Pumpenausgangsdruck) auch die Durchströmkammern 19 und/oder der Ausströmkanal 21 mit der Steuerdruckkammer 15 verbunden sein.
Der Sauganschlussstutzen 9 ist, wie in den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung dargestellt, mit der steuerschieberseitig benachbarten Saugniere 10, wie auch mit der steuerschieberseitig gegenüberliegenden Saugniere 10 über Einströmkanäle 20 (hier z.B. unterhalb des Steuerschiebers, wie auch im Bereich des Steuerschieberarmes 13 und der Arbeitsfeder 14 verlaufend) verbunden. Der Druckanschlussstutzen 11 ist mit der steuerschieberseitig benachbarten Druckniere 12 und der steuerschieberseitig benachbarten Durchströmkammer 19 über einen Ausströmkanal 21 verbunden.
Die Figur 5 zeigt nun eine erfindungsgemäße mengenregelbare Zellenpumpe in der Bauform einer Flügelzellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber, in der Seitenansicht ohne Pumpengehäusedeckel.
Diese erfindungsgemäße mengenregelbare Flügelzellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber 1 besitzt ebenfalls eine in einem Pumpengehäuse 2 gelagerten Antriebswelle 3 mit einem auf dieser Antriebswelle 3 angeordneten Innenrotor 4 und zwischen dem Innenrotor 4 und dem Steuerschieber 1 (wie bei mit Steuerschiebern 1 ausgestatteten Flügelzellenpumpen üblich) angeordneten Pumpenkammern 8.
Am Steuerschieber 1 ist (analog zu der in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 beschriebenen Bauform einer Zellenpumpe) eine Lagernase 5 angeordnet, wobei in der Lagernase 5 eine Lagerschale 6 angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist auch in dieser Lagerschale 6 als Lagerelement eine Lagerhülse 16 angeordnet. Dem Lagerelement/ der Lagerhülse 16 zugeordnet ist am Pumpengehäuse 2 eine mit dem Lagerelement/ der Lagerhülse 16 in Wirkverbindung tretende, d.h. das Lagerelement/ die Lagerhülse 16 am/im Pumpengehäuse 2 "aufnehmende" Aufnahmeschale 7 angeordnet.
Beidseitig der Pumpenkammern 8 sind im Pumpengehäuse 2 die Saugnieren 10 angeordnet die mit einem Sauganschlussstutzen 9 verbundenen sind.
Zu diesen Saugnieren 10 sind um 180° versetzt im Pumpengehäuse 2 ebenfalls beidseitig der Pumpenkammern 8 die Drucknieren 12 angeordnet. DieseIn the present design, the control pressure chamber 15 is sealed against the adjacently arranged flow chamber 19. Of course, in connection with a "direct control" (via the pump outlet pressure) and the flow chambers 19 and / or the outflow 21 may be connected to the control pressure chamber 15.
The Sauganschlussstutzen 9 is, as shown in the drawings for the inventive solution, with the control slide side adjacent Saugniere 10, as well as with the control slide side opposite Saugniere 10 via inflow channels 20 (here eg below the spool, as well as in the area of the spool 13 and the working spring 14th running). The pressure connection piece 11 is connected to the pressure slide 12 adjacent to the control slide side and the flow chamber 19 adjacent to the control slide side via an outflow channel 21.
The FIG. 5 now shows a variable-volume cell pump according to the invention in the design of a vane pump with swivel spool, in the side view without pump housing cover.
This variable-volume vane pump according to the invention with a pivotable spool 1 also has a drive shaft 3 mounted in a pump housing 2 with an inner rotor 4 arranged on this drive shaft 3 and pump chambers 8 arranged between the inner rotor 4 and the spool 1 (as is usual with vane pumps equipped with spools 1).
On the spool 1 is (analogous to that in connection with the FIGS. 1 to 4 described design of a cell pump) arranged a bearing nose 5, wherein in the bearing nose 5, a bearing shell 6 is arranged.
According to the invention, a bearing sleeve 16 is also arranged in this bearing shell 6 as a bearing element. Assigned to the bearing element / the bearing sleeve 16 is on the pump housing 2 with the bearing element / the bearing sleeve 16 in operative connection passing, ie the bearing element / the bearing sleeve 16 on / in the pump housing 2 "receiving" receiving tray 7 is arranged.
On both sides of the pump chambers 8, the suction cups 10 are arranged in the pump housing 2 which are connected to a suction connection 9.
To this Saugnieren 10 are offset by 180 ° in the pump housing 2 also on both sides of the pump chambers 8, the pressure kidneys 12 are arranged. These

Drucknieren 12 sind mit einem Druckanschlussstutzen 11 verbunden. Am Steuerschieber 1 ist ein Steuerschieberarm 13 angeordnet.
Zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Steuerschieberarm 13 ist eine Arbeitsfeder 14 angeordnet, welche den Steuerschieber in eine Stellung der maximalen Fördermenge drängt.
Der Arbeitsfeder 14 "wirkungsseitig" gegenüberliegend ist zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Steuerschieber 1 eine Steuerdruckkammer 15 angeordnet.
Diese Steuerdruckkammer 15 wird gegenüber dem am Umfang des Steuerschiebers 1 benachbart angeordneten Einströmkanal 20 mit einer Dichtleiste 22 abgedichtet welche in einer am Steuerschieber 1 zugeordnet angeordneten Dichtnut geführt ist.
Kennzeichnend ist, dass analog zu den Darstellungen in den Figuren 1 bis 4 auch bei dieser erfindungsgemäßen Zellenpumpe in der Bauform einer (in der
Figur 5 dargestellten) Flügelzellenpumpen wiederum eine Lagerhülse 16 mit einer Durchströmöffnung 17 als Lagerelement eingesetzt wird, und dass analog zu den Darstellungen in den Figuren 2, 3 und 4 beidseitig der Durchströmöffnung 17 der Lagerhülse 16, d.h. sowohl im Pumpengehäuse 2 wie auch Pumpengehäusedeckel 18 jeweils eine Durchströmkammer 19 angeordnet ist.Drucknieren 12 are connected to a pressure port 11. On the spool 1, a spool arm 13 is arranged.
Between the pump housing 2 and the spool 13, a working spring 14 is arranged, which urges the spool to a position of maximum flow.
The working spring 14 "opposite side" is disposed between the pump housing 2 and the spool 1, a control pressure chamber 15.
This control pressure chamber 15 is sealed with respect to the adjacent to the circumference of the spool 1 inlet channel 20 with a sealing strip 22 which is guided in a arranged on the spool 1 arranged sealing groove.
It is characteristic that similar to the representations in the FIGS. 1 to 4 Also in this cell pump according to the invention in the design of a (in the
FIG. 5 In turn, a bearing sleeve 16 with a flow opening 17 is used as a bearing element, and that analogous to the representations in the Figures 2 . 3 and 4 On both sides of the flow opening 17 of the bearing sleeve 16, that is, both in the pump housing 2 as well as the pump housing cover 18 each have a flow chamber 19 is arranged.

Diese beidseitig der Durchströmöffnung 17 der Lagerhülse 16 angeordneten Durchströmkammern 19 sind erfindungsgemäß mit der auf der jeweils selben Seite des Steuerschiebers 1 angeordneten Druckniere 12 direkt verbunden, sind jedoch gegenüber der mit den Saugnieren 10 verbundenen Saugseite stets mittels benachbarter Baugruppen, wie beispielsweise dem Pumpengehäuse 2, dem Steuerschieber 1 usw. abgedichtet.
In der vorliegenden Bauform ist wiederum die Steuerdruckkammer 15 gegenüber der benachbart angeordneten Durchströmkammer 19 abgedichtet. Alle hier vorgestellten Lösungen bewirken, dass die erfindungsgemäßen Anordnungen in Großsehen, d.h. einfach und kostengünstig mit minimalem Fertigungs- und Montageaufwand als Druckguss oder als Kunststoffspritzguss ohne Einlegekerne gefertigt werden können, da bei der hier vorliegenden erfindungsgemäßen Anordnung keine im Innern des Pumpengehäuses, bzw. des Pumpengehäusedeckels liegende und daher aufwändig (beispielsweise im Sandgussverfahren) zu fertigende Verbindungskanäle benötigt werden.These arranged on both sides of the flow opening 17 of the bearing sleeve 16 Durchströmkammern 19 are according to the invention with the arranged on the same side of the spool 1 Druckniere 12 directly connected, but are always opposite to the suction side 10 connected to the suction side by means of adjacent assemblies, such as the pump housing 2, the spool 1, etc. sealed.
In the present design, in turn, the control pressure chamber 15 is sealed off from the adjacently arranged throughflow chamber 19. All the solutions presented here cause the arrangements according to the invention to be produced in large-scale, ie simple and cost-effective with minimal manufacturing and assembly costs as die-cast or plastic injection molding without insert cores, since in the present inventive arrangement no inside the pump housing, or the Pump housing cover lying and therefore consuming (for example, in the sand casting process) to be produced connection channels are needed.

Zudem kann die erfindungsgemäße Lösung darüber hinaus mit minimalem Bauraum, d.h. auch mit minimalem Gewicht und minimierten Materialeinsatz für Schieber und Gehäuse hergestellt werden, da infolge der erfindungsgemäßen Wirkungen der erfindungsgemäße Steuerschieber 1 nun sehr klein gebaut werden kann, wobei zudem keine im Innern des Pumpengehäuses, bzw. des Pumpengehäusedeckels liegende aufwändig, (beispielsweise im Sandgussverfahren) zu fertigende Verbindungskanäle, wie auch keine, nahe der Lagerschale/ des Lagerbolzens im Steuerschieber angeordnete Durchströmöffnung/Verbindungskanäle mehr benötigt werden.
Dabei bewirkt die erfindungsgemäße Anordnung infolge des Verzichts auf die vg. Durchströmöffnung/Verbindungskanäle eine deutliche Reduzierung der Spaltverluste, so dass sich dadurch auch der Pumpenwirkungsgrad erhöht. Gleichzeitig bewirkt die erfindungsgemäße Hülsenbauform (der Lagerhülse 16) auch eine optimale, schwingungsdämpfende Lagerung des Steuerschiebers 1 am/im Pumpengehäuse 2, so dass im Betriebseinsatz insbesondere die durch Druckpulsationen verursachten Schwingungen am Steuerschieber minimiert werden. Diese mit Lagerhülsen 16 ausgestatteten erfindungsgemäßen mengenregelbaren Zellenpumpen dämpften gegenüber den Pumpen des Standes der Technik die von den erfindungsgemäßen Lagerhülsen 16 auf das Pumpengehäuse 2 übertragen Druckspitzen (bzw. die aus der Entleerung der einzelnen Zellen resultieren resultierenden Schwingungen), so dass die erfindungsgemäßen Zellenpumpen zudem wesentlich geräuschärmer arbeiten. Die erfindungsgemäß möglich werdenden "großen Strömungsquerschnitte im Innern der Pumpe", deren strömungstechnisch optimale Anordnung wie auch deren einfach zu fertigende hohe Oberflächenqualität bewirken zudem eine weitere Erhöhung des Pumpenwirkungsgrades.
In ihrer Gesamtheit bewirkt die vorliegende erfindungsgemäße Anordnung weiterhin, dass die erfindungsgemäßen, mengenregelbaren Zellenpumpen nahezu verschleißfrei arbeiten, robust und störunanfällig sind und sich zudem insbesondere durch eine hohe Stabilität der einzelnen Baugruppen auszeichnen, so dass im Rahmen der Fertigung der erfindungsgemäßen Lösung (beispielsweise in Verbindung mit dem Einsatz von Lagerhülsen mit größeren Außendurchmessern) sogar sehr kostengünstig herstellbare Steuerschieber aus Plastwerkstoff eingesetzt werden können.In addition, the solution according to the invention can also be made with a minimal space, ie with minimal weight and minimized use of material for slide and housing, since due to the effects of the invention, the spool 1 according to the invention can now be built very small, and also no inside the pump housing, or the pump housing cover lying consuming, (for example, in the sand casting method) to be produced connection channels, as well as no, near the bearing shell / the bearing pin arranged in the spool flow opening / connection channels are more needed.
The inventive arrangement causes due to the omission of the vg. Throughflow / connection channels a significant reduction of the gap losses, so that thereby also increases the pump efficiency. At the same time the sleeve design according to the invention (the bearing sleeve 16) also causes an optimal, vibration-damping mounting of the spool 1 on / in the pump housing 2, so that in particular the vibrations caused by pressure pulsations are minimized at the spool valve during operation. This equipped with bearing sleeves 16 variable-volume cell pumps dampened compared to the pumps of the prior art transmitted from the bearing sleeves 16 of the invention to the pump housing 2 pressure peaks (or resulting from the emptying of the individual cells resulting vibrations), so that the cell pumps according to the invention also essential to work quieter. The inventively possible "large flow cross sections in the interior of the pump", whose aerodynamically optimal arrangement as well as their easy-to-produce high surface quality also cause a further increase in the pump efficiency.
In its entirety, the present arrangement according to the invention furthermore ensures that the variable-volume cell pumps according to the invention operate virtually wear-free, are sturdy and prone to interference and, moreover, are distinguished in particular by high stability of the individual assemblies, so that in the context of manufacturing the solution according to the invention (for example in conjunction with the use of bearing sleeves with larger outer diameters) even very cost-producible spool made of plastic material can be used.

Claims (6)

Mengenregelbare Zellenpumpe mit schwenkbarem Steuerschieber (1), bestehend aus einer in einem Pumpengehäuse (2) gelagerten Antriebswelle (3), einem auf der Antriebswelle (3) angeordneten Innenrotor (4), einer am Steuerschieber (1) angeordneten Lagernase (5) mit einer in der Lagernase (5) angeordneten Lagerschale (6), einem in dieser Lagerschale (6) angeordneten Lagerelement, einer am Pumpengehäuse (2) angeordneten, das Lagerelement am/im Pumpengehäuse (2) "aufnehmende", d.h. mit dem Lagerelement in Wirkverbindung tretende Aufnahmeschale (7), mit zwischen dem Innenrotor (4) und dem Steuerschieber (1) [/bzw. einem [im Steuerschieber (1) angeordneten Außenrotor (23)] angeordneten Pumpenkammern (8) und beidseitig der Pumpenkammern (8) im Pumpengehäuse (2) angeordneten, mit einem Sauganschlussstutzen (9) verbundenen Saugnieren (10), und zu diesen um 180° versetzt ebenfalls beidseitig der Pumpenkammern (8) im Pumpengehäuse (2) angeordneten, mit einem Druckanschlussstutzen (11) verbundenen Drucknieren (12), mit einem am Steuerschieber (1) angeordneten Steuerschieberarm (13) einer / mehreren zwischen dem Pumpengehäuse (2) und dem Steuerschieberarm (13) angeordneten Arbeitsfeder/n (14) welche den Steuerschieber in eine Stellung der maximalen Fördermenge drängt/drängen, mit einer/mehreren zwischen dem Pumpengehäuse (2) und dem Steuerschieber (1) angeordneten Steuerdruckkammer/n (15) dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lagerelement um eine Lagerhülse (16) mit einer Durchströmöffnung (17) handelt, wobei beidseitig der Durchströmöffnung (17) der Lagerhülse (16), d.h. in den Pumpengehäusedeckeln (18), bzw. im Pumpengehäuse (2) und im gegenüberliegend angeordneten Pumpengehäusedeckel (18) jeweils eine Durchströmkammer (19) angeordnet ist, die mit der auf der selben Seite des Steuerschiebers (1) angeordneten Druckniere (12) direkt verbunden, jedoch zu der saugseitig angeordneten Saugniere (10) durch benachbarten Baugruppen abgedichtet ist.Variable-volume cell pump with pivotable spool (1), consisting of a drive shaft (3) mounted in a pump housing (2), an inner rotor (4) arranged on the drive shaft (3), a bearing nose (5) arranged on the spool (1) in the bearing nose (5) arranged bearing shell (6) arranged in this bearing shell (6) bearing element, one on the pump housing (2), the bearing element on / in the pump housing (2) "receiving", ie, in operative connection with the bearing element Receiving tray (7), with between the inner rotor (4) and the spool valve (1) [/ bzw. a [in the spool (1) arranged outer rotor (23)] arranged pump chambers (8) and both sides of the pump chambers (8) in the pump housing (2) arranged with a suction port (9) connected Saugnieren (10), and to these by 180 ° also arranged on both sides of the pump chambers (8) arranged in the pump housing (2), with a pressure port (11) connected pressure kidneys (12) with a spool (1) arranged Steuerschieberarm (13) one / more between the pump housing (2) and the Spool (13) arranged Arbeitfeder / n (14) which urges / push the spool in a position of maximum flow, with one / more between the pump housing (2) and the spool (1) arranged control pressure chamber (s) characterized in that in that the bearing element is a bearing sleeve (16) with a flow-through opening (17), the flow-through opening (17) of the bearing sleeve (16) being on both sides, ie in the pump Housing covers (18), or in the pump housing (2) and in the oppositely arranged pump housing cover (18) each have a flow chamber (19) is arranged, with the on the same side of the spool (1) arranged Druckniere (12) directly connected, however is sealed to the suction side arranged suction kidney (10) by adjacent assemblies. Mengenregelbare Zellenpumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmkammern (19) auch gegenüber der benachbart angeordneten Steuerdruckkammer (15) abgedichtet sind.Variable volume cell pump according to claim 1, characterized in that the flow-through chambers (19) are also sealed off from the adjacently arranged control pressure chamber (15). Mengenregelbare Zellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauganschlussstutzen (9) mit der steuerschieberseitig benachbarten Saugniere (10), wie auch mit der steuerschieberseitig gegenüberliegenden Saugniere (10) über Einströmkanäle (20) verbunden ist.Variable volume cell pump according to claim 1, characterized in that the suction connection piece (9) with the control slide side adjacent suction kidney (10), as well as with the control slide side opposite suction kidney (10) via inflow channels (20) is connected. Mengenregelbare Zellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanschlussstutzen (11) mit der steuerschieberseitig benachbarten Druckniere (12) und der steuerschieberseitig benachbarten Durchströmkammer (19) über Ausströmkanäle (21) verbunden ist.Variable volume cell pump according to claim 1, characterized in that the pressure connection piece (11) with the control slide side adjacent pressure kidney (12) and the control valve side adjacent flow chamber (19) via outflow channels (21) is connected. Mengenregelbare Zellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckkammer (15) gegenüber der/den am Umfang des Steuerschiebers (1) benachbart angeordneten Kammer/n mit einer/mehreren in einer/mehreren zugeordnet angeordneten Dichtnut/en geführten Dichtleiste/n (22) abgedichtet wird.Variable volume cell pump according to claim 1, characterized in that the control pressure chamber (15) opposite to the / on the circumference of the spool (1) adjacent arranged chamber / s with one / more in one / more associated arranged sealing groove / s guided sealing strip / n (22 ) is sealed. Mengenregelbare Zellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer direkten Regelung (über den Pumpenausgangsdruck) die Durchströmkammer/n (19) und/oder der Ausströmkanal (21) mit der Steuerdruckkammer (15) verbunden ist/sind.Variable-volume cell pump according to claim 1, characterized in that in a direct control (via the pump outlet pressure) the flow-through chamber (s) (19) and / or the outflow channel (21) is connected to the control pressure chamber (15).
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