ES2250787T3 - CELL PUMP OF PALLETS. - Google Patents

CELL PUMP OF PALLETS.

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ES2250787T3
ES2250787T3 ES03013008T ES03013008T ES2250787T3 ES 2250787 T3 ES2250787 T3 ES 2250787T3 ES 03013008 T ES03013008 T ES 03013008T ES 03013008 T ES03013008 T ES 03013008T ES 2250787 T3 ES2250787 T3 ES 2250787T3
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Johann Merz
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Abstract

Bomba celular de paletas para producir un flujo de un medio de presión hacia un consumidor, especialmente una servodirección de un vehículo automóvil, con las características siguientes: - la bomba celular de paletas presenta dos cámaras de trabajo (9); - las cámaras de trabajo (9) presentan sendas cámaras de entrada (10 u 11) para formar un lado de aspiración de la bomba y sendas cámaras de salida (12 ó 13) para formar un lado de impulsión de la bomba; - pudiendo ser abastecidas las cámaras de entrada (10, 11) con un medio de presión a través de una acometida de aspiración y pudiendo ser conducidos los flujos del medio de presión desde las cámaras de salida (12; 13) hasta un recinto de impulsión o una tubería de impulsión principal (14) que puede unirse con el consumidor, caracterizada por las particularidades siguientes: - la tubería de impulsión principal (14) presenta un diafragma de regulación (27) y puede ser unida con el lado de aspiración (1) de la bomba a través de una tubería de derivación (28); - en la tubería de derivación (28) está integrado un pistón de regulación de flujo (29) que está operativamente unido con el diafragma de regulación (27); - la tubería de derivación (28) presenta un inyector de derivación (33); - una primera cámara de salida (12) está unida operativamente con una válvula eléctrica (16); - la primera cámara de salida (12) puede ser unida con el lado de aspiración (1) de la bomba o el recinto de impulsión o la tubería de impulsión principal (14); - en una tubería de retorno (24) está integrado un dispositivo mezclador (20); - entre las cámaras de salida (12, 13) y la tubería de impulsión principal (14) está dispuesta una válvula de retención (19).Cellular vane pump to produce a flow of a pressure medium to a consumer, especially a power steering of a motor vehicle, with the following characteristics: - the cell vane pump has two working chambers (9); - the working chambers (9) have two input chambers (10 or 11) to form a suction side of the pump and two output chambers (12 or 13) to form a discharge side of the pump; - the inlet chambers (10, 11) can be supplied with a pressure medium through a suction connection and the pressure medium flows can be conducted from the exit chambers (12; 13) to a discharge enclosure or a main supply pipe (14) that can be connected with the consumer, characterized by the following features: - the main supply pipe (14) has a regulating diaphragm (27) and can be connected to the suction side (1 ) of the pump through a bypass pipe (28); - a flow regulating piston (29) is integrated in the branch pipe (28) which is operatively connected to the regulating diaphragm (27); - the bypass pipe (28) has a bypass injector (33); - a first outlet chamber (12) is operatively connected with an electric valve (16); - the first outlet chamber (12) can be connected to the suction side (1) of the pump or the discharge enclosure or the main discharge pipe (14); - a mixing device (20) is integrated in a return pipe (24); - a check valve (19) is arranged between the outlet chambers (12, 13) and the main supply pipe (14).

Description

Bomba celular de paletas.Vane cell pump.

La invención concierne a una bomba celular de paletas para producir un flujo de un medio de presión hacia un consumidor según el preámbulo de la reivindicación 1.The invention concerns a cellular pump of vanes to produce a flow of a pressure medium towards a consumer according to the preamble of claim 1.

Una bomba celular de paletas del género expuesto es conocida por el documento DE 41 36 150 A1.A vane cell pump of the exposed genus It is known from DE 41 36 150 A1.

La bomba celular de paletas del género expuesto presenta en una carcasa de la misma un anillo de leva montado de manera solidaria en rotación. En el interior del anillo de leva está dispuesto un rotor que presenta varias hendiduras que están orientadas sustancialmente en dirección radial hacia fuera. En las hendiduras van guiadas en forma móvil unas paletas cuyo movimiento durante un giro del rotor es controlado por el contorno interior del anillo de leva. Entre el anillo de leva, el rotor y los lados frontales de partes de la carcasa lateralmente aplicadas están formadas unas cámaras de trabajo. Las cámaras de trabajo presentan sendas zonas de aspiración y de impulsión. En cada una de las dos zonas de aspiración está dispuesta una cámara de entrada y en cada una de las dos zonas de impulsión está dispuesta una cámara de salida. Los dos flujos del medio de presión procedentes de las dos cámaras de salida son conectados en paralelo a bajos números de revoluciones de la bomba y en serie a más altos números de revoluciones de la bomba por medio de una válvula de regulación de flujo equipada con tres pares de aristas de control.The vane cell pump of the exposed genre it has a cam ring mounted on a housing thereof solidarity way in rotation. Inside the cam ring is arranged a rotor that has several grooves that are oriented substantially in radial direction outwards. In the slits are guided in a mobile way vanes whose movement during a rotation of the rotor is controlled by the inner contour of the cam ring Between the cam ring, the rotor and the sides front of laterally applied housing parts are Work chambers formed. The work chambers present paths of aspiration and discharge. In each of the two aspiration zones an inlet chamber is arranged and in each one of the two drive zones is arranged a chamber of exit. The two flows of the pressure medium from the two output cameras are connected in parallel to low numbers of pump and series revolutions at higher numbers of pump revolutions by means of a regulating valve flow equipped with three pairs of control edges.

La bomba conocida por el documento DE 41 36 150 A1 se utiliza, por ejemplo, para una servodirección de un vehículo automóvil. Para adaptar los números de revoluciones muy diferentes del motor de accionamiento a la demanda de medio de presión del consumidor, tales bombas celulares de paletas se equipan con una válvula de regulación de flujo. Se pretende conseguir así que la corriente de líquido hacia la servodirección a un alto número de revoluciones de la bomba corresponda a la corriente de líquido a un bajo número de revoluciones de la bomba.The pump known from DE 41 36 150 A1 is used, for example, for a power steering of a vehicle car. To adapt very different speed numbers from the drive motor to the pressure medium demand of the consumer, such vane cell pumps are equipped with a flow regulation valve. It is intended to achieve so that the liquid flow to the power steering at a high number of pump revolutions correspond to the liquid flow at a low pump speed

Dado que los números de revoluciones de marcha en vacío de un motor de vehículo son muy bajos, el volumen de desplazamiento de la bomba celular de paletas tiene que elegirse con una magnitud correspondiente para asegurar la demanda de flujo mínimo del consumidor. La consecuencia de ello es que a altos números de revoluciones del motor se hace circular sin aprovechamiento un flujo de transporte correspondientemente elevado, con lo que se empeora el rendimiento total de la instalación.Since the speed revolutions in Vacuum of a vehicle engine are very low, the volume of displacement of the vane cell pump has to be chosen with a corresponding magnitude to ensure the flow demand consumer minimum The consequence of this is that at high engine speed is circulated without use a correspondingly high transport flow, which worsens the total performance of the installation.

El documento antes citado describe para ello una bomba celular de paletas en la que los flujos del medio de presión procedentes de las dos cámaras de salida son conectados en serie a altos números de revoluciones. De manera desventajosa, la estructura de la bomba celular de paletas con la válvula de regulación de flujo especial es relativamente complicada. Además, se consigue una actuación de la válvula de regulación de flujo únicamente cuando se aplica una resistencia correspondiente al sitio de estrangulación. A este fin, se tiene que transportar un caudal volumétrico elevado que requiere una potencia correspondiente y que origina una producción de calor no deseada.The aforementioned document describes a cellular vane pump in which the pressure medium flows coming from the two output chambers are connected in series to high speed Disadvantageously, the structure of the vane cell pump with the flow regulating valve Special is relatively complicated. In addition, you get a actuation of the flow regulating valve only when apply a corresponding resistance to the choke site. TO for this purpose, a high volumetric flow must be transported which it requires a corresponding power and that originates a production of unwanted heat.

Con el documento antes citado no son posibles una ventajosa regulación de la potencia y una exacta regulación del caudal volumétrico.With the aforementioned document, a advantageous regulation of power and exact regulation of Volumetric flow rate.

Se conocen por el resto del estado de la técnica bombas celulares de dos paletas, pero éstas en general no están reguladas o bien presentan una regulación de derivación, tal como ocurre en los documentos EP 1 318 304 A, WO 01/53701 A y EP 0 522 505 A. Se conocen también bombas celulares de paletas en las que un lado de las paletas está cortocircuitado. Sin embargo, el rendimiento de estas bombas celulares de paletas es más bajo y la regulación del caudal volumétrico hacia un consumidor resulta aún más inexacta que en el caso de la bomba celular de paletas del género indicado, la cual ha propuesto ya mejoras para ello.They are known for the rest of the state of the art two-vane cell pumps, but these in general are not regulated or have a bypass regulation, such as occurs in documents EP 1 318 304 A, WO 01/53701 A and EP 0 522 505 A. Cell vane pumps are also known in which a side of the vanes is shorted. However the performance of these vane cell pumps is lower and the volumetric flow regulation towards a consumer is still more inaccurate than in the case of the vane cell pump gender indicated, which has already proposed improvements for this.

Las bombas celulares de paletas conocidas transportan casi siempre un alto volumen que es conducido contra una estrangulación o contra una resistencia y que eventualmente puede ser hecho retornar a través de una válvula de regulación de flujo y una tubería de derivación. Las pérdidas se convierten entonces directamente en temperatura y calientan claramente el circuito del medio de presión. Esto hace necesaria la utilización de refrigeradores correspondientes cuyo tamaño aumenta proporcionalmente con las presiones. Dado que particularmente en el sector del automóvil es necesaria cada vez más potencia hidráulica, aumentan netamente las pérdidas de potencia que resultan de las bombas celulares de paletas conocidas hasta ahora, las cuales se manifiestan directamente en el consumo de carburante.Known vane cell pumps they almost always carry a high volume that is driven against a strangulation or against a resistance and that may eventually be returned through a flow regulating valve and a bypass pipe. Losses then become directly in temperature and clearly heat the circuit of pressure medium This necessitates the use of corresponding refrigerators whose size increases proportionally with the pressures. Since particularly in the automotive sector is increasingly needed hydraulic power, increase power losses resulting from the paddle cell pumps known so far, which are manifest directly in fuel consumption.

La presente invención se basa en el problema de crear una bomba celular de paletas que evite las desventajas antes citadas del estado de la técnica, en particular mejore netamente el rendimiento a altos números de revoluciones y haga posibles con una forma de construcción compacta y económica una sencilla regulación de la potencia y una exacta regulación del caudal volumétrico hacia un consumidor.The present invention is based on the problem of create a cell vane pump that avoids the disadvantages before cited of the prior art, in particular, clearly improve the performance at high speed and make possible with a Compact and economical form of construction a simple regulation of the power and an exact regulation of the volumetric flow towards a consumer

Este problema se resuelve con las particularidades caracterizantes de la reivindicación 1.This problem is solved with the characterizing features of claim 1.

Como quiera que el flujo del medio de presión procedente de una primera cámara de salida puede ser alimentado directamente al lado de aspiración de la bomba a través de una válvula eléctrica (dicho flujo está cortocircuitado), se puede lograr una ventajosa regulación de la potencia. La válvula eléctrica puede ser controlada de manera sencilla con ayuda del número de revoluciones de la bomba y/o del par de dirección y/o del ángulo de dirección y/u otros parámetros que producen un ahorro de energía.However the flow of the pressure medium coming from a first exit chamber can be fed directly to the suction side of the pump through a electric valve (said flow is shorted), it can be achieve an advantageous power regulation. Electric valve It can be controlled easily with the help of the number of revolutions of the pump and / or the steering torque and / or the angle of address and / or other parameters that produce savings of Energy.

El control de la válvula electromagnética por medio del número de revoluciones de la bomba, el ángulo de dirección y el par de dirección es ventajoso, ya que así se pueden tener en cuenta también la magnitud de la desviación y el ángulo de dirección. A un número medio de revoluciones de la bomba y con un pequeño movimiento de dirección es suficiente un menor volumen del flujo del medio de presión, mientras que al mismo número de revoluciones de la bomba una fuerte desviación de las ruedas del vehículo requiere un volumen elevado del flujo del medio de presión. Un control de esta clase con ayuda de diferentes parámetros, en donde no es necesaria ninguna limitación a los parámetros par de dirección y movimiento de dirección, se puede materializar de manera ventajosa con una válvula eléctrica.The control of the electromagnetic valve by mean pump speed, steering angle and the steering torque is advantageous, since this can be done in also the magnitude of the deviation and the angle of address. At an average number of pump revolutions and with a small directional movement a smaller volume of the pressure medium flow, while at the same number of pump revolutions a strong deviation of the wheels of the vehicle requires a high volume of pressure medium flow. A control of this class with the help of different parameters, in where no limitation to the even parameters of direction and direction movement, can be materialized in a way advantageous with an electric valve.

Con la solución según la invención es posible también controlar la bomba celular de paletas con independencia del número de revoluciones de la misma o bien, como complemento del número de revoluciones de la bomba, tener en cuenta el par de dirección, el ángulo de dirección o un deseo de dirección. Por tanto, se puede tener en cuenta la magnitud de la desviación deseada de las ruedas del vehículo. Los datos relevantes pueden obtenerse o calcularse de manera sencilla a partir de la señal del ángulo de dirección, por ejemplo la señal ZSP. Según ha comprobado el inventor, no es necesario un movimiento de dirección en más del 90% de las situaciones de marcha. Es decir, independientemente del número de revoluciones de la bomba se puede cortocircuitar en este caso una primera cámara de salida, o sea que el flujo de medio de presión puede ser transportado volviendo directamente al lado de aspiración de la bomba, ya que la servodirección no necesita ningún flujo del medio de presión para controlar las ruedas del vehículo.With the solution according to the invention it is possible also control the cell vane pump regardless of number of revolutions thereof or as a complement to the number of revolutions of the pump, take into account the torque of direction, the angle of direction or a desire for direction. By Therefore, the magnitude of the desired deviation can be taken into account of the wheels of the vehicle. Relevant data can be obtained or easily calculated from the angle signal of address, for example the ZSP signal. As you have checked the inventor, a steering movement in more than 90% is not necessary of walking situations. That is, regardless of pump speed can be short-circuited in this case a first exit chamber, that is the medium flow of pressure can be transported by returning directly to the side of pump suction, since the power steering does not need any pressure medium flow to control the wheels of the vehicle.

En las bombas celulares de paletas conocidas hasta ahora se ha efectuado también a altos números de revoluciones de la bomba, por motivos de apuntalamiento de las fuerzas transversales, un transporte de fluido desde ambas cámaras de salida hasta el recinto de impulsión o hasta la tubería de impulsión principal. Al desconectar una cámara de salida se ha partido, a altos números de revoluciones de la bomba, de la consideración de que el apuntalamiento de las fuerzas transversales se sigue efectuando solamente por un lado (a través de una cámara de trabajo) y, por tanto, se producen daños, desplazamientos o similares de la bomba celular de paletas. El inventor ha reconocido ahora que no es necesario un apuntalamiento de las fuerzas transversales por medio de una solicitación de presión bilateral de las cámaras de trabajo (o de las cámaras de salida) cuando no se aplica un par de dirección. Sin embargo, éste se aplica en el 90% de los casos. Por tanto, la primera cámara de salida puede desconectarse sin problemas de manera energéticamente favorable bajo el control de la válvula eléctrica en función del par de dirección, el ángulo de dirección o un deseo de dirección del conductor.In known vane cell pumps so far it has also been carried out at high speed of the pump, for reasons of shoring forces transverse, a transport of fluid from both exit chambers to the discharge enclosure or to the discharge pipe principal. When disconnecting an output camera it has split, to high pump speed, from the consideration of that the shoring of the transverse forces is followed performing only on one side (through a working chamber) and, therefore, damages, displacements or the like of the paddle cell pump. The inventor has now recognized that he is not necessary shoring of transverse forces by means of of a request for bilateral pressure from the working chambers (or of the output chambers) when a pair of address. However, this applies in 90% of cases. By Therefore, the first output chamber can be disconnected without problems energetically favorable under the control of the valve electric depending on the steering torque, the steering angle or A desire for driver guidance.

En una forma de ejecución ventajosa es posible también configurar las cámaras de salida en forma asimétrica. Puede estar previsto en este caso que la cámara de salida más pequeña transporte permanentemente y, por tanto, garantice un transporte mínimo, especialmente cuando no se aplica un par de dirección. Por tanto, la cámara de salida grande representa la primera cámara de salida controlada por la válvula eléctrica. Por ejemplo, al aplicar un par de dirección correspondiente o en procesos de maniobra con pequeños números de revoluciones de la bomba, la cámara de salida grande puede ser conectada por la válvula eléctrica.In an advantageous embodiment it is possible Also configure the output cameras asymmetrically. May be provided in this case that the smallest output chamber transport permanently and, therefore, guarantee transport minimum, especially when a steering torque is not applied. By therefore, the large output chamber represents the first chamber of output controlled by the electric valve. For example, when applying a corresponding steering torque or in maneuvering processes with small pump speed, the output chamber Large can be connected by electric valve.

Mediante la utilización de una válvula eléctrica se puede reducir claramente el volumen del flujo de medio de presión a transportar hacia un consumidor por efecto del retorno directo del flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida, de modo que se minimizan las pérdidas de potencia. Por tanto, se reduce también de manera ventajosa la producción de calor.By using an electric valve the volume of the pressure medium flow can be clearly reduced to be transported to a consumer due to the direct return of the flow of the pressure medium from the first chamber of output, so that power losses are minimized. By therefore, the production of hot.

La válvula eléctrica optimiza el rendimiento de la bomba celular de paletas y hace posible un modo de construcción compacto y barato.The electric valve optimizes the performance of the cell vane pump and makes possible a construction mode Compact and cheap

Las ventajas energéticas proporcionadas por la solución según la invención resultan sustancialmente de que se transporta un caudal volumétrico más pequeño a través del sistema. Como quiera que se disminuye el caudal volumétrico, se produce una presión más baja de marcha en vacío. En general, la presión de marcha en vacío, es decir, la presión en el sistema al número de revoluciones de marcha en vacío de la bomba, se origina a través del diafragma de medida, el diafragma en el tubo flexible dilatable, la válvula de dirección (actúa como un diafragma), el diafragma de retorno, el refrigerador de aceite y el filtro de retorno. Si se disminuye el flujo de regulación de la bomba, disminuye la presión de marcha en vacío y, por tanto, la absorción de potencia de la bomba.The energy advantages provided by the solution according to the invention substantially result from being transports a smaller volumetric flow rate through the system. As the volumetric flow rate decreases, a lower idle pressure. In general, the pressure of idling, that is, the pressure in the system to the number of pump idle speed, originates through the measuring diaphragm, the diaphragm in the expandable flexible tube, the direction valve (acts as a diaphragm), the diaphragm of return, oil cooler and return filter. Whether Pump regulation flow decreases, pressure decreases idling and, therefore, the power absorption of the bomb.

Además, es energéticamente ventajoso que el caudal volumétrico del lado desconectado no fluya a través de la estrangulación de regulación o el diafragma de medida. Resulta de esto también una menor presión de marcha en vacío. Otro motivo de las ventajas energéticas de la solución según la invención reside en que las secciones transversales de flujo de la bomba son en general muy pequeñas. Debido al control del flujo del medio de presión según la invención y a los canales adicionales se producen menores resistencias al flujo.In addition, it is energetically advantageous that the volumetric flow of the disconnected side does not flow through the control throttling or measurement diaphragm. It results from this also a lower idle pressure. Another reason for The energy advantages of the solution according to the invention resides in that the pump flow cross sections are in general very small. Due to the control of the pressure medium flow according to the invention and the additional channels are produced minor resistance to flow.

La válvula eléctrica puede presentar sustancialmente dos posiciones de conexión, transportándose fluido en una posición de conexión hacia el recinto de impulsión a través de una válvula de retención y fluyendo el medio de presión en la otra posición de conexión, sin presión, hacia el lado de aspiración de la bomba. Con miras a una forma de construcción compacta, es especialmente importante aquí que el medio de presión sea conducido por el camino más corto hasta el lado de aspiración de la bomba y forme un inyector juntamente con la acometida de aspiración o un racor de aspiración. La utilización de la válvula eléctrica hace posible de manera ventajosa que la conmutación entre las posiciones de conexión pueda efectuarse por medio de parámetros arbitrarios. Además, se pueden materializar tiempos de conexión muy cortos sin que tenga que acumularse previamente una "presión de conexión".The electric valve may present substantially two connection positions, transporting fluid in a connection position towards the drive enclosure through of a check valve and the pressure medium flowing in the another connection position, without pressure, to the suction side of the bomb. With a view to a compact form of construction, it is especially important here that the pressure medium is conducted by the shortest path to the suction side of the pump and form an injector together with the suction connection or a suction fitting The use of the electric valve makes advantageously possible that switching between positions of connection can be made by means of arbitrary parameters. In addition, very short connection times can be realized without that a "pressure of Connection".

La válvula eléctrica hace posible una forma de construcción especialmente sencilla y compacta, ya que no tienen que montarse tuberías de transporte de medio de presión o similares para controlar la válvula eléctrica.The electric valve makes possible a form of especially simple and compact construction, since they don't have to mounted pressure medium or similar transport pipes for Check the electric valve.

Es ventajoso que la válvula eléctrica esté construida como una válvula electromagnética con una conexión de apertura/cierre.It is advantageous that the electric valve is Built as an electromagnetic valve with a connection of Opening close.

Mediante una configuración como válvula electromagnética con sustancialmente dos posiciones de conexión se puede materializar la solución según la invención de una manera especialmente sencilla y barata.Through a configuration like valve electromagnetic with substantially two connection positions are can realize the solution according to the invention in a way Especially simple and cheap.

Es ventajoso que el flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida pueda ser alimentado al recinto de impulsión o a la tubería de impulsión principal a través de una válvula de retención en una posición de conexión de cierre de la válvula eléctrica y directamente al lado de aspiración de la bomba o a la acometida de aspiración en una posición de conexión de apertura de la válvula eléctrica.It is advantageous that the flow of the pressure medium coming from the first exit chamber can be fed to the discharge enclosure or to the main supply line through of a check valve in a closed connection position of the electric valve and directly to the suction side of the pump or suction connection in a connection position of opening of the electric valve.

Se ha previsto que la posición de conexión de cierre de la válvula eléctrica se aplique a bajos números de revoluciones de la bomba o, análogamente a esto, a grandes pares de dirección, grandes movimientos de dirección u otros parámetros de esta clase. La posición de conexión de apertura, en la que se cortocircuita el flujo del medio de presión de la primera cámara de presión o bien se le alimenta directamente al lado de aspiración de la bomba, se aplica preferiblemente a altos números de revoluciones de la bomba o cuando no se aplica ningún par de dirección o sólo se aplica un pequeño par de dirección o cuando no es necesario ningún movimiento de dirección o sólo es necesario un pequeño movimiento de dirección.The connection position of Electric valve closure apply to low numbers of pump revolutions or, similarly to this, to large pairs of direction, large direction movements or other parameters of this class. The opening connection position, in which short-circuits the flow of the pressure medium of the first chamber of pressure or it is fed directly to the suction side of The pump is preferably applied at high speed of the pump or when no steering torque is applied or only apply a small pair of address or when no steering movement or only a small movement of address.

Según la invención, puede estar previsto que el flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida, retornado o cortocircuitado en una posición de conexión de apertura de la válvula eléctrica, pueda ser inyectado en el flujo del medio de presión de la acometida de aspiración por medio de un mezclador configurado como inyector.According to the invention, it may be provided that the flow of the pressure medium from the first chamber of output, returned or shorted in a connection position of opening of the electric valve, can be injected into the flow of the pressure means of the suction connection by means of a mixer configured as injector.

La energía que trae consigo el flujo del medio de presión cortocircuitado o retornado puede ser empleada así para recargar el flujo del medio de presión de la acometida de aspiración. El inyector formado por la acometida de aspiración y el mezclador hace que el flujo del medio de presión retornado sea alimentado óptimamente al lado de aspiración de la bomba, sin que se dificulte desde fuera la afluencia del medio de presión. Resultan de esto otras ventajas energéticas para la bomba celular de paletas.The energy that comes with the flow of the medium of shorted or returned pressure can thus be used to recharge the flow of the pressure medium from the rush of aspiration. The injector formed by the suction connection and the mixer causes the flow of the returned pressure medium to be optimally fed to the suction side of the pump, without hinder the influx of the pressure medium from outside. Result from this other energy advantages for the cellular pump of pallets

En una ejecución constructiva de la invención puede estar previsto también que la válvula eléctrica esté integrada en una tapa de la bomba.In a constructive embodiment of the invention it can also be provided that the electric valve is integrated in a pump cover.

Se ha comprobado en ensayos que se puede materializar así una forma de construcción especialmente sencilla y compacta. Además, los canales y taladros ya existentes en esta zona pueden ser empleados para conectar la válvula eléctrica. Otra ventaja consiste en que se pueden emplear componentes de serie conocidos y favorables.It has been proven in trials that you can thus materialize a particularly simple construction form and compact In addition, the channels and drills already existing in this area They can be used to connect the electric valve. Other advantage is that serial components can be used known and favorable.

Según la invención, puede estar previsto también que la válvula de retención esté dispuesta en una placa frontal y construida preferiblemente como una válvula de membrana.According to the invention, it can also be provided that the check valve is arranged on a faceplate and preferably constructed as a membrane valve.

Una disposición de la válvula de retención en una placa frontal, mediante la cual se limitan frontalmente las cámaras de trabajo de la bomba celular de paletas, ha demostrado también ser especialmente ventajosa respecto de una forma de construcción sencilla y compacta. Se pueden emplear canales y taladros ya existentes en la placa frontal. Se ha comprobado que es especialmente adecuada una configuración de la válvula de retención en forma de válvula de membrana.A check valve arrangement in a front plate, by which the cameras are limited frontally working of the vane cell pump, has also proven to be especially advantageous with respect to a form of construction simple and compact Canals and drills can be used now existing on the faceplate. It has been proven that it is especially suitable a check valve configuration in the form of a membrane valve.

Otras ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención se desprenden de las demás reivindicaciones subordinadas y del ejemplo de ejecución expuesto seguidamente en su principio con ayuda del dibujo.Other executions and advantageous improvements of the invention follow from the other claims subordinates and the execution example set forth below in their Start with the help of drawing.

Muestran Show

La figura 1, un diagrama hidráulico de la bomba celular de paletas según la invención;Figure 1, a hydraulic diagram of the pump paddle cell according to the invention;

La figura 2, una representación de principio de una sección transversal a través de la bomba celular de paletas según la invención;Figure 2, a representation of the principle of a cross section through the vane cell pump according to the invention;

La figura 3, un diagrama de caudal volumétrico/número de revoluciones y un diagrama de presión/número de revoluciones según el estado de la técnica; yFigure 3, a flow chart volumetric / number of revolutions and a pressure / number diagram of revolutions according to the state of the art; Y

La figura 4, un diagrama de caudal volumétrico/número de revoluciones y un diagrama de presión/número de revoluciones de la bomba celular de paletas según la invención.Figure 4, a flow chart volumetric / number of revolutions and a pressure / number diagram of revolutions of the vane cell pump according to the invention.

La estructura de una bomba celular de paletas es básicamente conocida, por ejemplo por el documento DE 41 36 150 A1. Por este motivo, a continuación se describen con detalle tan sólo las características necesarias para la invención.The structure of a cell vane pump is basically known, for example by document DE 41 36 150 A1. For this reason, they are described in detail below only the characteristics necessary for the invention.

Como puede apreciarse en la figura 1, la bomba celular de paletas presenta un lado de aspiración 1 con una acometida de aspiración 2 y un lado de impulsión 3 que conduce a un consumidor no representado con detalle. La bomba celular de paletas es adecuada de manera especial para el abastecimiento de una servodirección de un vehículo automóvil.As can be seen in figure 1, the pump paddle cell presents a suction side 1 with a suction connection 2 and a supply side 3 leading to a consumer not represented in detail. The vane cell pump it is especially suitable for the supply of a Power steering of a motor vehicle.

En una carcasa de la bomba no representada por motivos de una mayor claridad está alojado (como puede apreciarse en la figura 2) un árbol de accionamiento 4 que está unido con un rotor 5 situado sobre éste. El rotor 5 presenta unas hendiduras radialmente dispuestas 6 en las cuales van guiadas unas paletas 7 en forma desplazable. En este caso, pueden estar previstas, por ejemplo, ocho paletas 7.In a pump housing not represented by reasons for greater clarity is hosted (as can be seen in Figure 2) a drive shaft 4 that is connected to a rotor 5 located on it. The rotor 5 has slits radially arranged 6 in which vanes 7 are guided in scrollable shape In this case, they may be provided, by example, eight pallets 7.

Las paletas 7 o el rotor 5 están abrazados por un anillo de leva 8 que está unido con la carcasa de la bomba de una manera segura contra rotación. Entre la superficie periférica cilíndrica del rotor 5 y el taladro elíptico del anillo de leva 8 se encuentran dos cámaras de trabajo 9. Las cámaras de trabajo 9 están configuradas aquí en general en forma de hoz. El volumen de transporte resulta del segmento de hoz más grande posible entre dos paletas 7 y la anchura del rotor 5 o de las paletas 7. En el ejemplo de ejecución representado las cámaras de trabajo 9 son del mismo tamaño. Sin embargo, en una ejecución de la invención puede estar previsto también que las cámaras de trabajo 9 presenten una configuración asimétrica y, por tanto, estén previstas una cámara de trabajo 9 grande y otra pequeña.The vanes 7 or the rotor 5 are embraced by a cam ring 8 that is attached to the pump housing of a Safe way against rotation. Between the peripheral surface cylindrical rotor 5 and elliptical bore of cam ring 8 se they find two work chambers 9. Work chambers 9 are configured here in general in the form of a sickle. The volume of transport results from the largest possible sickle segment between two vanes 7 and the width of the rotor 5 or vanes 7. In the example of execution represented the work chambers 9 are of the same size. However, in one embodiment of the invention it may be also provided that the work chambers 9 present a asymmetric configuration and therefore a camera of I work 9 large and another small.

Como puede apreciarse en la figura 2, cada cámara de trabajo 9 presenta una cámara de entrada 10 u 11 y una cámara de salida 12 ó 13. Los flujos de medio de presión procedentes de las cámaras 12, 13 pueden ser conducidos a un recinto de impulsión conocido y no representado en el dibujo por motivos de una mayor claridad o bien a una tubería de impulsión principal 14 que va al consumidor.As can be seen in figure 2, each camera Working 9 has an input camera 10 or 11 and a camera output 12 or 13. Pressure medium flows from the chambers 12, 13 can be driven to a drive enclosure known and not represented in the drawing for reasons of greater clarity or to a main supply pipe 14 that goes to the consumer.

La bomba celular de paletas presenta un canal de aceite 15 situado detrás de las paletas que está unido con el lado de impulsión 3 de la bomba o con el recinto de impulsión a través de canales 15a, 15b o taladros y ranuras mostrados sólo en representación de principio. La función del canal de aceite 15 situado detrás de las paletas es suficientemente conocida y, por tal motivo, no se describe seguidamente con detalle.The cell vane pump has a channel of oil 15 located behind the vanes that is attached to the side of pump 3 or with the drive enclosure through channels 15a, 15b or holes and slots shown only in representation of principle. The function of the oil channel 15 located behind the pallets is sufficiently known and therefore reason, it is not described in detail below.

Como se representa en la figura 1 y la figura 2, el flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida 12 es controlable por medio de una válvula eléctrica 16 que está preferiblemente integrada en una tapa no representada de la bomba. El flujo del medio de presión puede ser controlado con ayuda de valores determinados, como, por ejemplo, el número de revoluciones de la bomba, un par de dirección, un ángulo de dirección o en general un deseo de dirección, de tal manera que el flujo del medio de presión sea alimentado (cortocircuitado) al recinto de impulsión o a la tubería de impulsión principal 14 o al lado de aspiración 1 de la bomba. Con ayuda del número de revoluciones de la bomba se pueden constatar de manera sencilla la magnitud del volumen disponible de una o ambas cámaras de salida 12, 13. Con ayuda de los valores "par de dirección" y "ángulo de dirección" se puede comprobar si se desea una desviación de las ruedas del vehículo y cuál deberá ser la magnitud del volumen del medio de presión en la tubería de impulsión principal 14 o en el recinto de impulsión. En función de estos valores o en ejecuciones sencillas también en función de valores individuales (por ejemplo, solamente el número de revoluciones de la bomba) se puede efectuar así el control de la válvula eléctrica 16 de tal manera que la primera cámara de salida 12 alimente el flujo del medio de presión directamente al lado de aspiración 1 de la bomba o al recinto de impulsión o a la tubería de impulsión principal 14. Para controlar la válvula eléctrica 16 pueden emplearse también otros parámetros que sean adecuados para el ahorro de energía.As depicted in Figure 1 and Figure 2, the flow of the pressure medium from the first chamber of output 12 is controllable by means of an electric valve 16 which it is preferably integrated in a cover not shown in the bomb. The pressure medium flow can be controlled with help of certain values, such as the number of pump revolutions, a steering torque, an angle of direction or in general a desire for direction, such that the pressure medium flow is fed (shorted) to discharge enclosure or to main discharge pipe 14 or to suction side 1 of the pump. With the help of the number of pump revolutions can be easily verified magnitude of the available volume of one or both output chambers 12, 13. Using the values "steering torque" and "angle of address "you can check if you want a deviation from the wheels of the vehicle and what should be the magnitude of the volume of the pressure medium in the main supply pipe 14 or in the drive enclosure. Depending on these values or executions simple also based on individual values (for example, only the pump speed) can be performed thus the control of the electric valve 16 such that the first outlet chamber 12 feed the flow of the pressure medium directly to the suction side 1 of the pump or to the enclosure of drive or to main drive pipe 14. To control the electric valve 16 can also be used other parameters that are suitable for energy saving.

Como se desprende de la figura 2, la válvula eléctrica 16 puede estar construida con una conexión de apertura/cierre y presentar un pistón 17. Preferiblemente, la válvula eléctrica 16 está configurada como una válvula electromagnética. La válvula eléctrica 16 presenta, además, un muelle 18. Las válvulas eléctricas con una conexión de apertura/cierre son suficientemente conocidas, por lo cual no se entra en más detalles sobre las diferentes formas de ejecución posibles. En el ejemplo de ejecución se ha previsto que el flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida 12 pueda ser alimentado al recinto de impulsión o a la tubería de impulsión principal 14 en una posición de conexión de cierre de la válvula eléctrica 16 a través de una válvula de retención 19. La válvula de retención 19 puede estar dispuesta de manera ventajosa en una placa frontal que limita las cámaras de trabajo 9 en el lado frontal. La válvula de retención 19 puede estar construida preferiblemente como una válvula de membrana.As shown in Figure 2, the valve electrical 16 may be constructed with a connection of opening / closing and presenting a piston 17. Preferably, the electric valve 16 is configured as a valve electromagnetic The electric valve 16 also has a spring 18. Electric valves with a connection of opening / closing are sufficiently known, so it is not go into more details about the different forms of execution possible. In the execution example, the flow of the pressure medium from the first outlet chamber 12 can be fed to the discharge enclosure or the discharge pipe main 14 in a closed valve connection position electric 16 through a check valve 19. The valve retention 19 may be advantageously arranged on a plate front that limits working cameras 9 on the front side. The check valve 19 may preferably be constructed as a membrane valve

La válvula de retención 19 impide que el flujo del medio de presión se salga de la segunda cámara de trabajo 13 y del recinto de impulsión o de la tubería de impulsión principal 14.Check valve 19 prevents flow from the pressure medium, exit the second working chamber 13 and from the drive enclosure or main drive line 14.

En el ejemplo de ejecución se ha previsto que el flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida 12 pueda ser alimentado directamente al lado de aspiración 1 de la bomba o a la acometida de aspiración 2 en una posición de conexión de apertura de la válvula eléctrica 16.In the example of execution it is foreseen that the pressure medium flow from the first exit chamber 12 can be fed directly to the suction side 1 of the pump or suction connection 2 in a connection position opening of the electric valve 16.

El flujo del medio de presión retornado o cortocircuitado procedente de la primera cámara de salida 12 es inyectado en el flujo del medio de presión de la acometida de aspiración 2 por medio de un mezclador 20. El mezclador está configurado aquí como un inyector 20.The flow of the returned pressure medium or shorted from the first output chamber 12 is injected into the pressure medium flow of the rush of suction 2 by means of a mixer 20. The mixer is configured here as an injector 20.

Como puede apreciarse en la figura 2, las cámaras de entrada 10, 11 son abastecidas con un flujo del medio de presión a través de dos tuberías 21 de dichas cámaras. Mediante el giro del rotor 5 (en la dirección de la flecha) se transporta este medio de presión desde las cámaras de entrada 10, 11 hasta las cámaras de salida 12, 13. El medio de presión es descargado desde la segunda cámara de salida 13 en una tubería de salida 22 no controlada en dirección a la tubería de impulsión principal 14. El flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida 12 es descargado en una tubería de salida controlada 23 que se bifurca en dirección a la válvula eléctrica 16. Cuando la válvula eléctrica 16 está cerrada (como se representa en la figura 2), el flujo del medio de presión pasa entonces de la tubería de salida controlada 23 a la tubería de impulsión principal 14 a través de la válvula de retención 19. Cuando está abierta la válvula eléctrica 16, el flujo del medio de presión circula desde la primera cámara de salida 12 o desde la tubería de salida controlada 23 hasta el lado de aspiración 1 de la bomba. La válvula de retención 19 impide en este caso que se salga el flujo del medio de presión de la segunda cámara de salida 13 o de la tubería de impulsión principal 14 volviendo al lado de aspiración 1 de la bomba.As can be seen in Figure 2, the cameras input 10, 11 are supplied with a flow of the pressure medium through two pipes 21 of said chambers. By turning the rotor 5 (in the direction of the arrow) this means of transporting pressure from the inlet chambers 10, 11 to the chambers of outlet 12, 13. The pressure medium is discharged from the second outlet chamber 13 in an outlet pipe 22 not controlled in direction to the main supply pipe 14. The flow of the medium pressure from the first outlet chamber 12 is discharged into a controlled outlet pipe 23 that forks in address to the electric valve 16. When the electric valve 16 is closed (as shown in figure 2), the flow of the medium pressure then passes from the controlled outlet pipe 23 to the main supply pipe 14 through the valve check 19. When electric valve 16 is open, the flow of the pressure medium circulates from the first outlet chamber 12 or from the controlled outlet pipe 23 to the suction side 1 of the pump. In this case, check valve 19 prevents the flow of the pressure medium from the second outlet chamber 13 or of the main supply pipe 14 returning to the side of pump suction 1.

El flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida 12 circula hacia el inyector 20 a través de una tubería de retorno 24 después de abandonar la válvula eléctrica 16. Por medio del inyector 20 se inyecta el flujo del medio de presión de la primera cámara de salida 12 en un flujo de medio de presión procedente de la tubería 25 de un recipiente de aceite 26.The flow of the pressure medium from the first outlet chamber 12 circulates towards the injector 20 through a return line 24 after leaving the electric valve 16. By means of the injector 20, the flow of the medium of pressure of the first outlet chamber 12 in a medium flow of pressure from pipe 25 of an oil container 26.

Resultan de esto las ventajas energéticas ya mencionadas, puesto que la energía o la presión del flujo de medio de presión retornado se aprovecha para el proceso de recarga de la bomba celular de paletas.This results in the energy advantages already mentioned, since the energy or medium flow pressure of returned pressure is used for the recharge process of the paddle cell pump.

En la tubería de impulsión principal 14 que conduce al consumidor está dispuesto un diafragma de regulación 27 que se corresponde con un émbolo de regulación de flujo 29 para controlar una tubería de derivación 28. La tubería de derivación 28 deberá devolver un flujo de medio de presión sobrante al lado de aspiración 1 de la bomba. Se asegura así que llegue al consumidor un flujo de medio de presión constantemente regulado.In the main supply pipe 14 which leads to the consumer a regulation diaphragm 27 is arranged which corresponds to a flow regulating piston 29 for control a branch pipe 28. The branch pipe 28 must return a flow of excess pressure medium to the side of pump suction 1. It ensures that a consumer arrives constantly regulated pressure medium flow.

Es especialmente ventajoso que, al aumentar el número de revoluciones de la bomba, se pueda materializar por medio de la válvula eléctrica 16 o el pistón de regulación de flujo 29 un curso evolutivo recto o descendente del flujo de medio de presión hacia el consumidor.It is especially advantageous that, by increasing the number of revolutions of the pump, can be materialized by of the electric valve 16 or the flow regulating piston 29 a straight or downward evolutionary flow of the pressure medium flow towards the consumer

Especialmente cuando el consumidor consiste en una servodirección, es conveniente un curso evolutivo descendente del flujo de medio de presión hacia el consumidor, ya que a un número más alto de revoluciones de la bomba la velocidad de marcha es también correspondientemente más alta, de modo que una mayor resistencia de dirección mejora la dinámica de marcha y la sensación de marcha.Especially when the consumer consists of a power steering, a descending evolutionary course is convenient of the flow of pressure medium to the consumer, since at a higher pump speed travel speed it is also correspondingly higher, so that a higher steering resistance improves driving dynamics and feeling marching.

El pistón de regulación de flujo 29 está configurado de tal manera que dicho pistón de regulación de flujo 29 abre la tubería de derivación 28 únicamente a partir de una presión prefijada determinada. La presión que mantiene cerrado el pistón de regulación de flujo 29 se establece en este caso por medio de un muelle 30 de dicho pistón de regulación de flujo y una tubería de regulación de flujo 31. La tubería de regulación de flujo 31 está solicitada con la presión del medio de presión que va al consumidor. La presión que abre el pistón de regulación de flujo 29 es aplicada por la tubería de impulsión principal 14 o bien se genera una diferencia de presión al atravesar el diafragma de regulación 27, actuando la presión reducida sobre el lado con el muelle 30 del pistón de regulación de presión. Al aumentar el caudal volumétrico, aumenta la diferencia de presión y se abre la tubería de derivación 28.The flow regulating piston 29 is configured such that said flow regulating piston 29 open bypass pipe 28 only from a pressure predetermined The pressure that keeps the piston closed flow regulation 29 is established in this case by means of a spring 30 of said flow regulating piston and a pipe of flow regulation 31. Flow regulation pipe 31 is requested with the pressure of the pressure medium that goes to the consumer. The pressure that opens the flow regulating piston 29 is applied by the main supply pipe 14 or else a pressure difference across the regulating diaphragm 27, the reduced pressure acting on the side with the spring 30 of the pressure regulating piston. By increasing the volumetric flow rate, the pressure difference increases and the bypass pipe is opened 28.

La tubería de derivación 28 forma un inyector de derivación 33 junto con una tubería de aspiración 32 en la que eventualmente se ha inyectado ya antes el medio de presión procedente de la tubería de retorno 24. La tubería de derivación 28 puede introducirse, por ejemplo como un mezclador, en la tubería de aspiración 32.The bypass pipe 28 forms an injector of bypass 33 together with a suction pipe 32 in which eventually the pressure medium has been injected before from the return pipe 24. The bypass pipe 28 it can be introduced, for example as a mixer, into the pipe of aspiration 32.

En caso de que en una forma de ejecución alternativa esté prevista una configuración asimétrica de las cámaras de trabajo 9, parece conveniente controlar la cámara de trabajo 9 mayor, es decir, la cámara de salida 12 mayor, por medio de la válvula eléctrica 16.In case of an execution form alternatively an asymmetric configuration of the 9 work cameras, it seems convenient to control the camera work 9 major, that is, the output chamber 12 major, by means of the electric valve 16.

Como se representa en el ejemplo de ejecución, las cámaras de trabajo 9 de la bomba celular de paletas pueden ser abastecidas de medio de presión a través de un lado de aspiración común 1 de la bomba. Sin embargo, en formas de ejecución alternativas puede estar previsto también que las cámaras de trabajo 9 sean abastecidas de medio de presión por dos lados de aspiración separados 1 de la bomba.As depicted in the execution example, the working chambers 9 of the vane cell pump can be supplied with pressure medium through a suction side 1 common pump. However, in forms of execution alternatives may also be provided that the work chambers 9 be supplied with pressure medium by two suction sides 1 separated from the pump.

Las figuras 3a y 3b muestran un diagrama del caudal volumétrico en función del número de revoluciones y un diagrama de la presión del sistema en función del número de revoluciones para una bomba celular de paletas convencional según el estado de la técnica. En comparación con esto, las figuras 4a y 4b muestran un diagrama del caudal volumétrico en función del número de revoluciones y un diagrama de la presión del sistema en función del número de revoluciones para la bomba celular de paletas según la invención. n_{L} designa aquí el número de revoluciones de marcha en vacío. Como se desprende de la comparación de las figuras 3a y 3b con las figuras 4a y 4b, la presión en el sistema al número de revoluciones de marcha en vacío de la bomba, la llamada presión de marcha en vacío, es sensiblemente más pequeña en la bomba celular de paletas según la invención que en las bombas celulares de paletas convencionales. En las bombas celulares de paletas convencionales, para conservar la capacidad de desviación de las ruedas del vehículo, se transporta ya a este número de revoluciones de la bomba, incluso durante la marcha en vacío de dicha bomba, un caudal volumétrico que es suficiente para ello (V_{norm}). Un aumento de la presión en el sistema o un caudal volumétrico demasiado grande es impedido aquí a partir de este número de revoluciones por medio del diafragma de regulación 27 que controla la tubería de derivación 28. Sin embargo, las bombas celulares de paletas convencionales tienen que garantizar ya al número de revoluciones de marcha en vacío un caudal volumétrico para el funcionamiento normal V_{norm} (es decir, tienen que ser posibles rápidos movimientos de dirección). El caudal volumétrico para el funcionamiento normal (V_{norm}) está representado por la línea horizontal en los diagramas 3a y 4a.Figures 3a and 3b show a diagram of the volumetric flow depending on the number of revolutions and a system pressure diagram based on the number of revolutions for a conventional vane cell pump according to the state of the art In comparison with this, figures 4a and 4b show a volumetric flow chart based on the number of revolutions and a diagram of the system pressure depending on the number of revolutions for the vane cell pump according to the invention. n_ {L} here designates the number of running revolutions empty As can be seen from the comparison of figures 3a and 3b with figures 4a and 4b, the pressure in the system to the number of pump idle speed, the so-called pressure of idling, it is noticeably smaller in the cell pump of vanes according to the invention that in vane cell pumps conventional. In conventional vane cell pumps, to preserve the deviation capacity of the wheels of the vehicle, is already transported at this number of revolutions of the pump, even during idling of said pump, a flow volumetric which is sufficient for this (V_ {norm}). An increase in the pressure in the system or a volumetric flow rate that is too large is prevented here from this number of revolutions by means of the regulating diaphragm 27 that controls the bypass pipe 28. However, conventional vane cell pumps have to guarantee the number of idle speeds at volumetric flow for normal operation V_ {norm} (en say, fast directional movements have to be possible). He volumetric flow rate for normal operation (V_ {norm}) is represented by the horizontal line in diagrams 3a and 4a.

La figura 3a muestra que el caudal volumétrico que transporta la bomba celular de paletas convencional es sustancialmente proporcional al número de revoluciones. La bomba celular de paletas convencional está diseñada para ello de tal manera que el caudal volumétrico (V_{norm}) necesario para el funcionamiento normal sea alcanzado al número de revoluciones de marcha en vacío n_{L} de la bomba celular de paletas convencional. Por supuesto, el caudal volumétrico transportado por la bomba celular de paletas continúa aumentando cuando se incrementa el número de revoluciones, pero se impide por medio del diafragma de regulación 27 un aumento del caudal volumétrico enviado a la servodirección. Una situación análoga a ésta se desprende del diagrama representado en la figura 3b, en el que la presión del sistema aumenta proporcionalmente al número de revoluciones o al caudal volumétrico, hasta que éste, al alcanzar el número de revoluciones de marcha en vacío n_{L} de la bomba celular de paletas convencional, sea limitado por el diafragma de regulación 27 en dirección al consumidor.Figure 3a shows that the volumetric flow rate that carries the conventional vane cell pump is substantially proportional to the number of revolutions. The bomb conventional pallet cell is designed for it in such so that the volumetric flow rate (V_ {norm}) necessary for the normal operation is reached at the number of revolutions of idle running n_ {L} of the conventional vane cell pump. Of course, the volumetric flow carried by the pump paddle cell continues to increase when the number of revolutions, but is prevented by means of the diaphragm of regulation 27 an increase in volumetric flow sent to the Power steering A situation similar to this follows from the diagram shown in figure 3b, in which the pressure of the system increases proportionally to the number of revolutions or the volumetric flow rate, until it reaches the number of idle speed n_ {L} of the cellular pump conventional vanes, be limited by the regulation diaphragm 27 in the direction of the consumer.

A diferencia de esto, se desprende del diagrama de la figura 4a que el caudal volumétrico transportado por la bomba celular de paletas según la invención se hace netamente más pequeño al número de revoluciones de marcha en vacío n_{L} de la bomba celular de paletas. Como consecuencia, la presión del sistema representado en la figura 4b es también netamente más pequeña. La figura 4a muestra dos líneas que ascienden proporcionalmente al número de revoluciones, representando la línea más plana el transporte del caudal volumétrico desde solamente una cámara de salida 13 (la cámara de salida no regulada), mientras que la línea que asciende con fuerte pendiente muestra el caudal volumétrico que genera la bomba celular de paletas en dirección al consumidor cuando está conectada la primera cámara de salida, es decir, la cámara de salida controlada 12. Como se desprende de la figura 4a, el caudal volumétrico V_{norm} necesario para el funcionamiento normal se aplica en la zona del número de revoluciones de marcha en vacío n_{L} cuando ambas cámaras de salida 12, 13 transportan fluido en dirección al consumidor, es decir que la primera cámara de salida 12 no está cortocircuitada. Sin embargo, en general, es decir, en aproximadamente el 90% de todas las situaciones de marcha, no se viran las ruedas del vehículo, de modo que se puede desconectar la primera cámara de salida 12 y resulta así el caudal volumétrico más pequeño representado por medio de la línea plana con la presión resultante del mismo (figura 4b). Como se desprende de las figuras 4a y 4b, el caudal volumétrico V_{norm} necesario para el funcionamiento normal o la presión correspondiente (que corresponde a la presión de marcha en vacío según la figura 3b) se aplica a números de revoluciones sustancialmente más altos tan sólo cuando está cortocircuitada la primera cámara de salida 12. Para un tamaño idéntico de la cámara de trabajo 9 o de la primera cámara de salida 12 y de la segunda cámara de salida 13, el caudal volumétrico V_{norm} necesario para el funcionamiento normal es alcanzado únicamente a un número de revoluciones de la bomba que corresponde al doble del número de revoluciones de marcha en vacío de la bomba. En el caso de una configuración asimétrica de las cámaras de trabajo 9 o de las cámaras de salida 12, 13, este valor puede ser variado a voluntad. Es imaginable, por ejemplo, una bomba celular de paletas con un volumen de transporte de 11 cm^{3}/revolución, en la que la cámara de trabajo no controlada transporta 3 cm^{3}/revolución y la cámara de trabajo controlada transporta 8 cm^{3}/revolución. Cuando se parte de un número de revoluciones de marcha en vacío de la bomba celular de paletas de 730 revoluciones, la bomba celular de paletas según la invención alcanza tan sólo a aproximadamente 2660 revoluciones el caudal volumétrico necesario para el estado de funcionamiento normal y, por tanto, la presión correspondiente. La plena capacidad funcional de la dirección al número de revoluciones de marcha en vacío de la bomba celular de paletas es hecha posible, en caso necesario, por la conexión de la primera cámara de trabajo (controlada) 9 o de la primera cámara de salida 12. Resultan de esto considerables ventajas energéticas que hacen posible una reducción del consumo de carburante de 0,1 a
0,3 l.
In contrast to this, it can be seen from the diagram in Figure 4a that the volumetric flow rate transported by the cell vane pump according to the invention becomes clearly smaller than the number of idle revolutions n_ {L} of the cell vane pump . As a consequence, the pressure of the system shown in Figure 4b is also clearly smaller. Figure 4a shows two lines that ascend proportionally to the number of revolutions, the flattest line representing the transport of the volumetric flow from only one exit chamber 13 (the unregulated exit chamber), while the line that ascends with a steep slope shows the volumetric flow generated by the cell vane pump in the direction of the consumer when the first outlet chamber is connected, that is, the controlled exit chamber 12. As shown in Figure 4a, the volumetric flow rate V_ {norm} necessary for Normal operation is applied in the idle speed zone n_ {L} when both output chambers 12, 13 transport fluid in the direction of the consumer, that is, the first output chamber 12 is not short-circuited. However, in general, that is to say, in approximately 90% of all driving situations, the wheels of the vehicle are not turned, so that the first output chamber 12 can be disconnected and thus the smallest volumetric flow represented is represented. by means of the flat line with the resulting pressure (figure 4b). As can be seen from Figures 4a and 4b, the volumetric flow rate V_ {norm} necessary for normal operation or the corresponding pressure (corresponding to the idle pressure according to Figure 3b) is applied to substantially higher revs. only when the first output chamber 12 is short-circuited. For an identical size of the working chamber 9 or the first output chamber 12 and the second output chamber 13, the volumetric flow rate V_ {norm} necessary for operation Normal is reached only at a number of revolutions of the pump that corresponds to double the number of revolutions of idling of the pump. In the case of an asymmetric configuration of the work chambers 9 or the output chambers 12, 13, this value can be varied at will. It is imaginable, for example, a vane cell pump with a transport volume of 11 cm 3 / revolution, in which the uncontrolled working chamber carries 3 cm 3 / revolution and the controlled working chamber transports 8 cm3 / revolution. When starting from a number of idle revolutions of the 730 revolutions vane cell pump, the vane cell pump according to the invention reaches only the volumetric flow rate necessary for the normal operating state at approximately 2660 revolutions and, for Therefore, the corresponding pressure. The full functional capacity of the steering at the idle speed of the vane pump is made possible, if necessary, by the connection of the first working chamber (controlled) 9 or the first output chamber 12 This results in considerable energy advantages that make possible a reduction in fuel consumption of 0.1 to
0.3 l.

El caudal volumétrico V_{norm} durante el funcionamiento normal puede representar, por ejemplo, un caudal volumétrico de 8 l/min. Análogamente, la presión máxima en el sistema (hacia el consumidor) puede ser de, por ejemplo, 7 bares (línea horizontal de las figuras 3b y 4b).The volumetric flow rate V_ {norm} during normal operation can represent, for example, a flow volumetric of 8 l / min. Similarly, the maximum pressure in the system (towards the consumer) can be, for example, 7 bars (horizontal line of figures 3b and 4b).

La idea de la invención puede ponerse en práctica generalmente también de la misma manera para bombas de distribuidor giratorio, especialmente para bombas celulares de rodillos. En consecuencia, la bomba celular de paletas descrita puede representar también una bomba celular de rodillos.The idea of the invention can be put into practice generally also in the same way for distributor pumps rotating, especially for cellular roller pumps. In consequently, the described vane cell pump can represent also a cellular roller pump.

Lista de referenciasReference List

1one
Lado de aspiración de la bombaSide pump suction

22
Acometida de aspiraciónSuction connection

33
Lado de impulsión de la bombaSide pump drive

44
Árbol de accionamientoTree drive

55
RotorRotor

66
HendidurasSlits

77
PaletasPallets

88
Anillo de levaRing Of cam

99
Cámaras de trabajoWorking chambers

1010
Primera cámara de entradaFirst input camera

11eleven
Segunda cámara de entradaSecond input chamber

1212
Primera cámara de salidaFirst exit chamber

1313
Segunda cámara de salidaSecond exit chamber

1414
Tubería de impulsión principalMain drive pipe

15fifteen
Canal de aceite situado detrás de las paletasChannel of oil located behind the vanes

15a15th
Canal hacia el canal de aceite situado detrás de las paletasChannel to the oil channel located behind the paddles

15b15b
Canal hacia el canal de aceite situado detrás de las paletasChannel to the oil channel located behind the paddles

1616
Válvula eléctricaElectric valve

1717
PistónPiston

1818
MuelleDock

1919
Válvula de retenciónRetention valve

20twenty
Mezclador, inyectorMixer, injector

21twenty-one
Tubería de la cámara de entradaChamber pipe entry

2222
Tubería de salida (no controlada)Outlet Pipe (no controlled)

232. 3
Tubería de salida (controlada)Outlet pipe (controlled)

2424
Tubería de retornoReturn pipe

2525
Tubería del recipiente de aceiteContainer Pipe oil

2626
Recipiente de aceiteOil container

2727
Diafragma de regulaciónRegulation diaphragm

2828
Tubería de derivaciónBypass pipe

2929
Pistón de regulación de flujoFlow regulation piston

3030
Muelle del pistón de regulación de flujoPiston spring regulating flow

3131
Tubería del pistón de regulación de flujoPiston pipe regulating flow

3232
Tubería de aspiraciónSuction pipe

3333
Inyector de derivación.Bypass injector.

Claims (14)

1. Bomba celular de paletas para producir un flujo de un medio de presión hacia un consumidor, especialmente una servodirección de un vehículo automóvil, con las características siguientes:1. Cell vane pump to produce a flow of a pressure medium to a consumer, especially a power steering of a motor vehicle, with the characteristics following:
--
la bomba celular de paletas presenta dos cámaras de trabajo (9);the paddle cell pump features two work chambers (9);
--
las cámaras de trabajo (9) presentan sendas cámaras de entrada (10 u 11) para formar un lado de aspiración de la bomba y sendas cámaras de salida (12 ó 13) para formar un lado de impulsión de la bomba;the Work chambers (9) have two input chambers (10 or 11) to form a suction side of the pump and two chambers of output (12 or 13) to form a drive side of the bomb;
--
pudiendo ser abastecidas las cámaras de entrada (10, 11) con un medio de presión a través de una acometida de aspiración y pudiendo ser conducidos los flujos del medio de presión desde las cámaras de salida (12; 13) hasta un recinto de impulsión o una tubería de impulsión principal (14) que puede unirse con el consumidor,the cameras can be supplied inlet (10, 11) with a pressure means through a rush of suction and can be conducted the flows of the medium of pressure from the outlet chambers (12; 13) to an enclosure of drive or a main drive pipe (14) that can be attached with the consumer,
caracterizada por las particularidades siguientes: characterized by the following particularities:
--
la tubería de impulsión principal (14) presenta un diafragma de regulación (27) y puede ser unida con el lado de aspiración (1) de la bomba a través de una tubería de derivación (28);the main supply pipe (14) has a diaphragm of regulation (27) and can be connected to the suction side (1) of the pump through a bypass pipe (28);
--
en la tubería de derivación (28) está integrado un pistón de regulación de flujo (29) que está operativamente unido con el diafragma de regulación (27);in the bypass pipe (28) is integrated a regulating piston of flow (29) that is operatively attached to the diaphragm of regulation (27);
--
la tubería de derivación (28) presenta un inyector de derivación (33);the bypass pipe (28) features a bypass injector (33);
--
una primera cámara de salida (12) está unida operativamente con una válvula eléctrica (16);a first output chamber (12) is operatively linked with a electric valve (16);
--
la primera cámara de salida (12) puede ser unida con el lado de aspiración (1) de la bomba o el recinto de impulsión o la tubería de impulsión principal (14);the First exit chamber (12) can be attached to the side of suction (1) of the pump or the discharge enclosure or the piping main drive (14);
--
en una tubería de retorno (24) está integrado un dispositivo mezclador (20);in a return pipe (24) a mixing device is integrated (twenty);
--
entre las cámaras de salida (12, 13) y la tubería de impulsión principal (14) está dispuesta una válvula de retención (19).between the outlet chambers (12, 13) and the main discharge pipe (14) a check valve (19) is arranged.
2. Bomba celular de paletas según la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula eléctrica (16) está construida como una válvula electromagnética con una conexión de apertura/cierre.2. A cellular vane pump according to claim 1, characterized in that the electric valve (16) is constructed as an electromagnetic valve with an opening / closing connection. 3. Bomba celular de paletas según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque se pueden emplear para controlar la válvula eléctrica (16) el número de revoluciones de la bomba y/o un par de dirección y/o un ángulo de dirección y/u otros parámetros que sean adecuados para ahorrar energía.3. Cell vane pump according to claim 1 or 2, characterized in that the number of revolutions of the pump and / or a steering torque and / or a steering angle and / or can be used to control the electric valve (16) other parameters that are suitable for saving energy. 4. Bomba celular de paletas según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque el flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida (12), en una posición de conexión de cierre de la válvula eléctrica (16), puede ser alimentado al recinto de impulsión o a la tubería de impulsión principal (14) a través de una válvula de retención (19).4. A cell vane pump according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the flow of the pressure medium from the first outlet chamber (12), in a closed connection position of the electric valve (16), can be fed to the discharge enclosure or the main supply line (14) through a check valve (19). 5. Bomba celular de paletas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el flujo del medio de presión procedente de la primera cámara de salida (12), en una posición de conexión de apertura de la válvula eléctrica (16), puede ser alimentado directamente al lado de aspiración (1) de la bomba o a la acometida de aspiración (2).5. A cell vane pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow of the pressure medium from the first outlet chamber (12), in an opening connection position of the electric valve (16), can be fed directly to the suction side (1) of the pump or to the suction connection (2). 6. Bomba celular de paletas según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque la válvula de retención (19) impide que se salga el flujo del medio de presión de la segunda cámara de salida (13) y del recinto de impulsión o de la tubería de impulsión principal (14).6. A vane cell pump according to claim 4 or 5, characterized in that the check valve (19) prevents the flow of the pressure medium from the second outlet chamber (13) and from the discharge enclosure or the pipeline. main drive (14). 7. Bomba celular de paletas según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el flujo de medio de presión retornado o cortocircuitado procedente de la primera cámara de salida (12) puede ser inyectado en el flujo del medio de presión de la acometida de aspiración (2) por medio de un mezclador (20).7. A vane cell pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flow of returned or short-circuited pressure medium from the first outlet chamber (12) can be injected into the flow of the pressure medium of the supply connection. suction (2) by means of a mixer (20). 8. Bomba celular de paletas según la reivindicación 7, caracterizada porque el mezclador está construido como un inyector (20).8. A cellular vane pump according to claim 7, characterized in that the mixer is constructed as an injector (20). 9. Bomba celular de paletas según la reivindicación 1, caracterizada porque el pistón de regulación de flujo (29) o el diafragma de regulación (27) regula un flujo de medio de presión de derivación de tal manera que llegue al consumidor un flujo de medio de presión regulado constante.9. A vane cell pump according to claim 1, characterized in that the flow regulating piston (29) or the regulating diaphragm (27) regulates a flow of bypass pressure medium such that a medium flow reaches the consumer of constant regulated pressure. 10. Bomba celular de paletas según la reivindicación 1 ó 9, caracterizada porque puede materializarse por medio del pistón de regulación de flujo (29) y/o la válvula eléctrica (16), a un número creciente de revoluciones de la bomba, un curso evolutivo recto o descendente del flujo de medio de presión hacia el consumidor.10. A vane cell pump according to claim 1 or 9, characterized in that it can be realized by means of the flow regulating piston (29) and / or the electric valve (16), at an increasing number of pump revolutions, one course evolutionary straight or descending flow of pressure medium to the consumer. 11. Bomba celular de paletas según la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque el flujo de medio de presión de derivación puede ser alimentado al flujo de medio de presión hacia las cámaras de entrada (10, 11) por medio de un segundo mezclador configurado como un inyector de derivación (33).11. A vane cell pump according to claim 9 or 10, characterized in that the flow of bypass pressure medium can be fed to the flow of pressure medium to the inlet chambers (10, 11) by means of a second mixer configured as a bypass injector (33). 12. Bomba celular de paletas según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la válvula eléctrica (16) está integrada en una tapa de la bomba.12. A vane cell pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the electric valve (16) is integrated in a pump cover. 13. Bomba celular de paletas según una de las reivindicaciones 4 a 12, caracterizada porque la válvula de retención (19) está dispuesta en una placa frontal y configurada preferiblemente como una válvula de membrana.13. A vane cell pump according to one of claims 4 to 12, characterized in that the check valve (19) is arranged on a faceplate and preferably configured as a membrane valve. 14. Bomba celular de paletas según una de las reivindicaciones 4 a 13, caracterizada porque las cámaras de trabajo (9) son de configuración asimétrica y la cámara de trabajo mayor (9) o la cámara de salida mayor (12) es controlable por medio de la válvula eléctrica (16).14. A vane cell pump according to one of claims 4 to 13, characterized in that the working chambers (9) are of asymmetrical configuration and the larger working chamber (9) or the larger outlet chamber (12) is controllable by means of the electric valve (16).
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