WO2015124134A1 - Rotary vane pump - Google Patents

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Publication number
WO2015124134A1
WO2015124134A1 PCT/DE2015/000067 DE2015000067W WO2015124134A1 WO 2015124134 A1 WO2015124134 A1 WO 2015124134A1 DE 2015000067 W DE2015000067 W DE 2015000067W WO 2015124134 A1 WO2015124134 A1 WO 2015124134A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pump housing
pump
rotor
wing
guide grooves
Prior art date
Application number
PCT/DE2015/000067
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Blechschmidt
Original Assignee
Nidec Gpm Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Gpm Gmbh filed Critical Nidec Gpm Gmbh
Publication of WO2015124134A1 publication Critical patent/WO2015124134A1/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0827Vane tracking; control therefor by mechanical means
    • F01C21/0836Vane tracking; control therefor by mechanical means comprising guiding means, e.g. cams, rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3446Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface

Definitions

  • the invention relates to a vane pump with a mounted in a pump housing, driven by a shaft rotor, a plurality of radially slidably mounted in the outer periphery of this rotor wing plates and a surrounding the rotor and the wing plates, arranged directly in the pump housing outer jacket.
  • vane pumps In the prior art, the most varied versions of vane pumps have become known.
  • a disadvantage of vane pumps is generally that in the lower speed range of the pump, i. up to speeds of approx. 400 rpm, the centrifugal force of the blades is insufficient to ensure a secure, tight contact of the blades with the outer jacket.
  • feathers arranged under each wing have long been described in the prior art, which are connected to each other, or as a in Closed annular coil spring, or may be formed as a rubber elastic O-ring.
  • EP 0 466 581 B1 discloses a solution in which the opposing wings cooperate in pairs with one another.
  • a vane pump which achieves an accelerated pressure build-up in the start-up phase, that the wings and the cam ring are at least partially magnetically formed and arranged to each other so that they attract each other and so already at ensure very low speeds between the front of the wing and the outer sheath a secure seal.
  • a vane pump is also known, in which the slots are arranged in the rotor such that at least a part of the inertial force of the wings is directed in the direction of the slot opening, so that even at the start of the rotor by this additional inertial force a faster extension of the wings takes place.
  • this hydraulic pressurization requires in addition to a required minimum wing plate width in addition, that the pump has already built a corresponding fluid pressure, so that the wing plates can be pressed against the outer shell of this pump pressure.
  • the guide rollers restrict the number of rotor blades to be arranged on the rotor with decreasing pump size.
  • WO 2007/062 116 A1 discloses an internal combustion engine, a rotary internal combustion engine, based on the mode of operation of a double-stroke vane pump.
  • movable vanes are arranged in a rotor with radial slots.
  • each of the wings is arranged by two pairwise on both sides of the opposite side edges of each wing, in conjunction with a guide ring acting, ie controlled inside and outside of a guide ring, wing guide roller pairs controlled.
  • a guide ring acting ie controlled inside and outside of a guide ring
  • wing guide roller pairs controlled On the guide ring itself lie on the inner track larger roles, and on the outer web smaller roles of the respective wing guide roller pairs.
  • These wing guide roller pairs arranged on each side of each of the wings control the extension and retraction of the wings, and in turn have, inter alia, the disadvantageous effects of wing guide rollers which have already been explained in connection with GB 235 095 A and US 3 904 327 A.
  • WO 2012/041 283 A2 has proposed a solution for pumps with relatively low drive speeds, which has proven itself particularly in the drive speed range from 20 rpm to 3,000 rpm.
  • the guided in both the guide grooves and at the same time in the bearing grooves Hubnadeln ensure, at, with their viagelplatteninnenkanten to the Hubnadeln, adjacent wing plates, that the wing plate outer edges abut the outer shell of the pump working space.
  • the guide grooves are via oil holes with the pressure side of the pump, i. associated with the print kidneys.
  • the object of the invention is now to develop a vane pump, which eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art, and with a simple design and simple cost-effective production and assembly, even with small double-acting vane pump optimal complete filling of the pump chambers already in the speed range of close to 0 rpm to 400 rpm, and at the same time also works in the area of higher speeds of up to 8,500 rpm wear-optimized, maintenance-free and with high reliability and high efficiency.
  • FIG. 1 shows the exploded view of a double-acting vane pump according to the invention
  • FIG. 2 shows the component cam ring 17 shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the component cam ring 17 shown in FIG. 2 in section at A-A in the side view
  • FIG. 4 shows the component shown in FIG.
  • FIG. 5 the component shown in FIG.
  • FIG. 6 shows the detail X of FIG
  • FIGS. 1 to 6 show an exemplary embodiment of a double-acting, small vane pump according to the invention with a rotor 3 driven in a pump housing 1, a plurality of wing plates 5 radially displaceable in bearing grooves 4 of the rotor 3 with wing inner edges 6 and wing outer edges 7 and an outer jacket 8 surrounding the rotor 3 and the wing plate outer edges 7, a pump housing cover 9 being arranged on both sides on the end faces of the pump housing 1.
  • On both sides of the rotor 3 of the double-acting, small vane pump are two mutually offset by 180 ° suction cups 10 and each of these Saugnieren 10 offset again two pressure kidney 1 1 arranged.
  • the wing plate inner edges 6 of the wing plates 5 are "freely" adjacent, i.e. decoupled from the respectively adjacent wing plate 5, both sides of the wing plate width and also the rotor 3 superior Hubnadeln 12 arranged.
  • pump housing cover / n 9 guide grooves 13 are arranged.
  • These guide grooves 13 are connected to the pressure side of the pump, i. via pressure holes 14 and / or Druck arrangementsnuten 15 directly or indirectly connected to the / the Druckniere / n 1 1.
  • a lifting ring 17 is mounted floating in the filled with conveying medium guide grooves 13.
  • each cam 17 has a raceway 18 and a collar 19, and that at the same time guided in the bearing grooves 4 Hubnadeln 12 radially on the raceways 18 of the lifting rings 17 rotate while axially guided against the collar 19 of the lifting rings 17 ,
  • the arranged on the raceways 18 of the lifting rings 17 collar 19 is used according to the invention, on the one hand, the axial guidance of the lifting needles 12, but at the same time also to achieve optimum bending and torsional rigidity of the invention 17 Hubringe.
  • the arrangement of this invention in the filled with conveying fluid guide grooves 13 floating mounted 17 rings surprisingly causes a wear-optimized storage of the lifting needles 12 in the pump housing, so that even with pump housings made of die-cast aluminum in continuous operation of the vane pump at speeds in the range of up to 8,500 rev / min no functionally relevant signs of wear more occur at the lifting needles 12 and / or the lifting needles 12 adjacent components of the vane pump.
  • the lifting rings 17 shown completely in FIGS. 1, 2, 3 and 4 have a geometry adapted to the respective outer casing 8 of the vane pump, which ensures that lifting needles 12 circulate radially on the raceways 18 of the lifting rings 17. with their wing inner edges 6 abutting the lifting needles 12 wing plates 5 with their wing plate outer edges 7 on the outer shell 8 with movement play along.
  • the guide grooves 13, as can be seen in particular from FIG. 4, are provided with pressure guide grooves 15 in the end face (s) of the pump housing 1 and / or in the pump housing cover 9 arranged on the front side on the pump housing 1 Through hole 16 of the shaft 2 are connected, so that always a reliable, optimal floating storage of the lifting rings 17 is guaranteed even under extreme conditions.
  • the smallest clearance between the outer radius of the rotor 3 and the outer casing 8 is about 0.05 mm to 0.3 mm.
  • the lifting needles 12 have a minimum hardness of 55 HRC, and the lifting rings 17, on the other hand, have a strength of at least 1 000 N / mm 2 , so even at very high speeds as a result of the associated high-frequency vibration loads a reliable wear-optimized circulation of Lifting pins 12 is ensured on the lifting rings 17.
  • the lifting ring 17 is made of sheet steel in spring steel grade, hardened and tempered.
  • the lifting needle 12 designed as metal pins and the wing plates 5 of the vane pump are decoupled, even a possible vibration of the wing plate 5 in the slot direction can be compensated to some degree.
  • the embodiment of the vane cell pump according to the invention shown in FIGS. 1 to 6 is pinned in a position-adjusted manner with the positioning pins 20 shown in FIG. 1 and screwed dynamically securely by means of the connecting screws 21.

Abstract

The invention relates to a rotary vane pump comprising a rotor which is mounted in a pump housing and is driven by a shaft, multiple vane plates which are mounted in the outer circumference of said rotor in a radially movable manner, and an outer casing which surrounds the rotor and the vane plates and is arranged directly in the pump housing. The aim of the invention is to develop a novel rotary vane pump which ensures an optimal, complete filling of the pump chambers already in the rotational speed range from approximately 0 rpm to 400 rpm while having a simple structural design and being simply and inexpensively produced and which also operates in the range of high rotational speeds of up to 8,500 rpm in an optimized manner with respect to wear, without requiring maintenance, and with a high degree of reliability and efficiency. The rotary vane pump according to the invention, said rotary vane pump comprising guide needles (12) which are decoupled from the vane plates (5) in a forcibly guided manner and which are forcibly guided in guide grooves (13) arranged on both sides of the rotor (3) in the end face(s) of the pump housing (1) and/or the pump housing cover(s) (9), is characterized in that a stroke ring (17) is floatingly mounted in each of the guide grooves (13), which are filled with a pumping medium, and each stroke ring (17) has a track (18) and a collar (19). The stroke needles (12), which are also being guided in the bearing grooves (4) at the same time, circulate radially on the tracks (18) of the stroke rings (17) and are simultaneously guided in an axial manner on the collar (19) of the stroke rings (17).

Description

Flügelzellenpumpe  Vane pump
Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse gelagerten, von einer Welle angetriebenen Rotor, mehreren im äußeren Umfang dieses Rotors radial verschiebbar gelagerten Flügelplatten und einem den Rotor und die Flügelplatten umgebenden, direkt im Pumpengehäuse angeordneten Außenmantel. The invention relates to a vane pump with a mounted in a pump housing, driven by a shaft rotor, a plurality of radially slidably mounted in the outer periphery of this rotor wing plates and a surrounding the rotor and the wing plates, arranged directly in the pump housing outer jacket.
Im Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Ausführungen von Flügelzellenpumpen bekannt geworden. Nachteil bei Flügelzellenpumpen ist im Allgemeinen, dass im unteren Drehzahlbereich der Pumpe, d.h. bis zu Drehzahlen von ca. 400 U/min, die Fliehkraft der Flügel nicht ausreicht, um eine sichere, dichte Anlage der Flügel am Außenmantel zu gewährleisten. In the prior art, the most varied versions of vane pumps have become known. A disadvantage of vane pumps is generally that in the lower speed range of the pump, i. up to speeds of approx. 400 rpm, the centrifugal force of the blades is insufficient to ensure a secure, tight contact of the blades with the outer jacket.
Daher kommt es ohne zusätzliche Hilfsmittel bei Flügelzellenpumpen der einfachen Bauart erst im höheren Drehzahlbereich zu einem definierten Druckaufbau. Therefore, it comes without additional aids in vane pumps of simple design only in the higher speed range to a defined pressure build-up.
Um jedoch bereits im unteren Drehzahlbereich der Flügelzellenpumpen ein Anliegen der Flügel am Außenmantel, zu gewährleisten wurden im Stand der Technik die unterschiedlichsten„Flügelandrückmittel" eingesetzt.  However, in order to ensure a concern of the wings on the outer shell, even in the lower speed range of the vane pumps, the most varied "wing presser" were used in the prior art.
So sind im Stand der Technik seit langem unter jedem Flügel angeordnete Federn vorbeschrieben, welche miteinander verbunden, oder auch als eine in sich geschlossene ringförmige Schraubenfeder, bzw. als gummielastischer O- Ring ausgebildet sein können. Thus, feathers arranged under each wing have long been described in the prior art, which are connected to each other, or as a in Closed annular coil spring, or may be formed as a rubber elastic O-ring.
Der wesentliche Nachteil dieser Bauformen ist, dass insbesondere bei kleinen Flügelzellenpumpen mit sehr dünnwandigen Flügelplatten derartige Lösungen einen sehr hohen Fertigungs- und Montageaufwand erfordern, um eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten.  The main disadvantage of these designs is that, especially for small vane pumps with very thin-walled wing plates such solutions require a very high manufacturing and assembly costs to ensure reliable operation.
Weiterhin sind im Stand der Technik auch Bauformen vorbeschrieben, bei denen auf die innere Flügelkante hydraulische Kolben einwirken.  Furthermore, in the prior art designs are described above, in which act on the inner wing edge hydraulic piston.
Derartige Lösungen erfordern generell einen sehr hohen Fertigungs- und Montageaufwand, der sich mit zunehmender Reduzierung der Baugröße der Pumpe progressiv erhöht. Bei kleinen Flügelzellenpumpen mit sehr dünnwandigen Flügelplatten sind dann derartige Lösungen generell nicht mehr zuverlässig einsetzbar. Such solutions generally require a very high manufacturing and assembly effort, which increases progressively with increasing size of the pump. For small vane pumps with very thin-walled wing panels then such solutions are generally no longer reliable use.
In anderen Bauformen werden überkreuzende, mit ihren Schmalseiten, in sich kreuzenden Führungsnuten aneinanderliegende Pumpenflügelpaare, oder auch dünne, die gegenüberliegenden Flügel verbindende Bolzen eingesetzt, um beispielsweise auch bei niedrigen Drehzahlen eine Anlage der Flügel am Außenmantel zu gewährleisten.  In other designs cross-over, with their narrow sides, in intersecting guide grooves adjacent pump impeller pairs, or even thin, connecting the opposite wing bolts are used to ensure, for example, even at low speeds, the wings on the outer shell.
So ist aus der EP 0 466 581 B1 eine Lösung bekannt, bei der die einander gegenüberliegenden Flügel paarweise miteinander zusammenarbeiten.  Thus, EP 0 466 581 B1 discloses a solution in which the opposing wings cooperate in pairs with one another.
Bei dieser Lösung nach der EP 0 466 581 B1 sind durch die Pumpenwelle hindurchragende, von den Flügeln entkoppelte Flügelstößel angeordnet, die derart auf die einander gegenüber liegenden Flügel einwirken, dass die Hubbewegung immer von der Flügelführungsbahn des Flügels und dabei von dem Flügel angetrieben wird, der sich in seiner Bewegung zum Drehpunkt der Pumpenachse hin befindet, wobei auch bei dieser Lösung die jeweils einander gegenüberliegenden Flügel stets zueinander entgegengesetzt arbeiten. In this solution according to EP 0 466 581 B1 are projecting through the pump shaft, decoupled from the wings wing tappets which act on the opposing wings such that the lifting movement is always driven by the wing guide rail of the wing and thereby of the wing, which is in its movement to the fulcrum of the pump axis out, and in this solution, the respective opposite wings always work opposite to each other.
Dabei können all diese Lösungen, bei denen die einander gegenüberliegenden Flügel stets zueinander entgegengesetzt arbeiten, keinesfalls in Verbindung mit einer doppeltwirkenden Flügelzellenpumpe eingesetzt werden, da bei doppeltwirkenden Flügelzellenpumpen, zwei Pumpenkammern am Umfang des Flügelrades um 180° zueinander versetzt angeordnet sind, und daher die am Flügelrad einander gegenüberliegend angeordneten Flügel zwingend stets zeitgleich entweder vollständig „ausgefahren" oder vollständig „eingefahren" sein müssen. In this case, all these solutions, in which the opposing wings always work opposite to each other, can not be used in conjunction with a double-acting vane pump, as in double-acting vane pumps, two pump chambers on the periphery of Impeller are arranged offset by 180 ° to each other, and therefore the impeller on the opposite wing arranged necessarily always at the same time either completely "extended" or completely "retracted" must be.
All diese Lösungen, bei denen die einander gegenüberliegenden Flügel stets paarweise miteinander zusammen und zueinander entgegengesetzt arbeiten, erfordern einen hohen Fertigungs- und Montageaufwand und schränken zudem gleichzeitig die Anzahl der am Rotor anzuordnenden Flügelplatten stark ein, so dass beispielsweise bei der Lösung nach der EP 0 466 581 B1 die Zahl der Flügel auf ein Vielfaches der Zahl 4 beschränkt ist.  All these solutions, in which the opposing wings always work in pairs together and opposite to each other, require a high manufacturing and assembly costs and also limit the same time the number of rotor blades to be arranged strongly, so that for example in the solution according to EP 0 466 581 B1 the number of wings is limited to a multiple of the number 4.
Aus der DE 102 02 721 A1 ist eine weitere Flügelzellenpumpe bekannt, bei der die inneren Flügelkanten von einem kreisförmigen Führungselement derart zwangsgeführt werden, dass während des gesamten Umlaufs des Rotors die Flügel am Außenmantel anliegen.  From DE 102 02 721 A1 a further vane pump is known in which the inner edge edges are forcibly guided by a circular guide element such that during the entire revolution of the rotor, the wings abut the outer jacket.
Der wesentliche Nachteil dieser Bauformen besteht, insbesondere bei Bauformen mit sehr dünnwandigen Flügelplatten, in der hohen Verschleißanfälligkeit und einer daraus resultierenden reduzierten Zuverlässigkeit.  The main disadvantage of these designs is, especially in designs with very thin-walled wing panels, in the high susceptibility to wear and a resulting reduced reliability.
Weiterhin ist aus der DE 10 2005 007 603 A1 eine Flügelzellenpumpe bekannt geworden, die einen beschleunigten Druckaufbau in der Startphase dadurch erzielt, dass die Flügel und der Hubring zumindest teilweise magnetisch ausgebildet und derart zueinander angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig anziehen und so bereits bei sehr niedrigen Drehzahlen eine sichere Abdichtung zwischen der Stirnseite der Flügel und dem Außenmantel gewährleisten.  Furthermore, from DE 10 2005 007 603 A1 a vane pump is known, which achieves an accelerated pressure build-up in the start-up phase, that the wings and the cam ring are at least partially magnetically formed and arranged to each other so that they attract each other and so already at ensure very low speeds between the front of the wing and the outer sheath a secure seal.
Der wesentliche Nachteil dieser Bauformen besteht darin, dass für die Flügel spezielle Materialien erforderlich sind, und dass der Rotor vorteilhafterweise nicht magnetisch ist. The main disadvantage of these designs is that special materials are required for the blades, and that the rotor is advantageously not magnetic.
Aus der DE 10 2004 051 561 A1 ist zudem eine Flügelzellenpumpe bekannt geworden, bei der die Schlitze derart im Rotor angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der Trägheitskraft der Flügel in Richtung der Schlitzöffnung gerichtet ist, so dass bereits beim Anlaufen des Rotors durch diese zusätzliche Trägheitskraft ein schnelleres Ausfahren der Flügel erfolgt. From DE 10 2004 051 561 A1 a vane pump is also known, in which the slots are arranged in the rotor such that at least a part of the inertial force of the wings is directed in the direction of the slot opening, so that even at the start of the rotor by this additional inertial force a faster extension of the wings takes place.
Der wesentliche Nachteil dieser Bauformen besteht darin, dass insbesondere bei kleinen, wie z.B. bei kleinen doppeltwirkenden Flügelzellenpumpen auf Grund der geringe Masse der Flügelplatten, ein schnelleres Ausfahren der Flügel im „ganz" unteren Drehzahlbereich, d.h. im Anlauf ab 0 U/min, nicht gewährleistet werden kann. The main disadvantage of these designs is that especially for small ones, e.g. In the case of small double-action vane pumps due to the low mass of the wing plates, a faster extension of the wings in the "very" lower speed range, that is starting at 0 U / min, can not be guaranteed.
Bei anderen Bauformen des Standes der Technik, wie beispielsweise in der DE 10 2004 009 840 A1 , oder auch in der DE 10 2009 000 155 A1 vorbeschrieben, sind am Rotor Hinterflügelkanäle ausgebildet, die an eine oder mehrere unterschiedliche Druckquellen angeschlossen sind, und die über eine hydraulische Druckbeaufschlagung der inneren Flügelkante eine sichere dichte Anlage der Flügel am Außenmantel gewährleisten.  In other designs of the prior art, as described above, for example in DE 10 2004 009 840 A1, or in DE 10 2009 000 155 A1, Hinterflügelkanäle are formed on the rotor, which are connected to one or more different pressure sources, and over Hydraulic pressurization of the inner edge of the wing to ensure a secure tight contact of the wings on the outer jacket.
Diese hydraulische Druckbeaufschlagung setzt jedoch neben einer erforderlichen Mindestflügelplattenbreite zudem voraus, dass die Pumpe bereits einen entsprechenden Flüssigkeitsdruck aufgebaut hat, damit von diesem Pumpendruck die Flügelplatten an den Außenmantel angepresst werden können.  However, this hydraulic pressurization requires in addition to a required minimum wing plate width in addition, that the pump has already built a corresponding fluid pressure, so that the wing plates can be pressed against the outer shell of this pump pressure.
Daher sind diese Lösungen, welche auf einer hydraulischen Druckbeaufschlagung der inneren Flügelkante basieren, nicht geeignet um in der Anlaufphase, ab der Drehzahl 0 U/min, die Fördercharakteristik der Pumpe wesentlich zu verbessern.  Therefore, these solutions, which are based on a hydraulic pressurization of the inner wing edge, not suitable in the start-up phase, from the speed 0 rpm, to significantly improve the delivery characteristics of the pump.
Im Stand der Technik werden weiterhin, beispielsweise in der GB 235 095 A, der US 3 904 327 A und der US 6 070 409 A Flügelzellenpumpen mit über den Rand der Flügelplatten hinausstehenden Stiften mit/ohne Führungsrollen vorbeschrieben, welche mittels mechanischer Zwangsführung zur Gewährleistung eines minimalen Flügelkopfspiels beidseitig der Flügelplatten in Führungsnuten, d.h. durch einen ständigen Kontakt, im Pumpengehäuse geführt werden, und dabei sowohl eine einwärts, wie auch eine auswärts gerichtete Hubfunktion gewährleisten. Diese Lösungen bauen einerseits wegen der in der GB 235 095 A und der US 3 904 327 A eingesetzten Flügelführungsrollen zwangsläufig sehr groß, und erfordern auf Grund der Lagerung der Flügelführungsrollen zudem einen hohen Fertigungsaufwand (der mit kleiner werdender Baugröße der Pumpe überproportional ansteigt). In the prior art are further described, for example, in GB 235 095 A, US 3,904,327 and US 6,070,409 A vane pumps with protruding beyond the edge of the wing plates pins with / without guide rollers, which by means of mechanical positive guidance to ensure a minimal Flügelkopfspiels on both sides of the wing plates in guide grooves, that are guided by a constant contact in the pump housing, while ensuring both an inward, as well as an outward lifting function. These solutions build on the one hand because of the used in GB 235 095 A and US 3,904,327 A wing guide rollers inevitably very large, and also require due to the storage of the wing guide rollers high production costs (which increases disproportionately with smaller size of the pump).
So treten beispielsweise infolge des ständigen„mechanischen Reibkontaktes" in den Lagerungen der Führungsrollen bei diesen Lösung nach der GB 235 095 A und der US 3 904 327 A mit zunehmender Drehzahl überproportional ansteigende Reibungsverluste auf, die einen sich mit zunehmender Drehzahl verringernden Gesamtwirkungsgrad der Flügelzellenpumpe zur Folge haben.  For example, as a result of the constant "mechanical frictional contact" in the bearings of the guide rollers in this solution according to GB 235 095 A and US 3,904,327 A with increasing speed disproportionately increasing friction losses on a decreasing with increasing speed overall efficiency of the vane pump Episode.
Zudem schränken die Führungsrollen mit kleiner werdender Pumpenbaugröße die Anzahl der am Rotor anzuordnenden Flügelplatten stark ein.  In addition, the guide rollers restrict the number of rotor blades to be arranged on the rotor with decreasing pump size.
Alle vorgenannten Lösungen, die nach GB 235 095 A, die nach US 3 904 327 A und die nach US 6 070 409 A sind sehr verschleißanfällig, so auch gegenüber den vom Fördermedium mitgeführten Feststoffpartikeln. All the above-mentioned solutions according to GB 235 095 A, those according to US 3 904 327 A and those according to US 6 070 409 A are very susceptible to wear, so also with respect to the solid particles entrained by the conveying medium.
Aus der WO 2007/ 062 116 A1 ist ein Verbrennungsmotor, eine Rotations- Brennkraftmaschine, basierend auf der Funktionsweise einer doppelhubigen Flügelzellenpumpe bekannt. Bei dieser Lösung sind in einem Rotor mit radialen Schlitzen bewegliche Flügel angeordnet. WO 2007/062 116 A1 discloses an internal combustion engine, a rotary internal combustion engine, based on the mode of operation of a double-stroke vane pump. In this solution, movable vanes are arranged in a rotor with radial slots.
Die Bewegung jedes der Flügel wird von jeweils zwei paarweise beidseitig an den gegenüberliegenden Seitenkanten eines jeden Flügels angeordneten, in Verbindung mit einem Führungsring agierenden, d.h. innen und außen an einem Führungsring anliegenden, Flügelführungsrollenpaaren gesteuert. Am Führungsring selbst liegen dabei auf der Innenbahn größere Rollen, und auf der Außenbahn kleinere Rollen der jeweiligen Flügelführungsrollenpaare an. Diese beidseitig an jedem der Flügel angeordneten Flügelführungsrollenpaare steuern das Ein- und Ausfahren der Flügel, und haben dabei unter anderem wiederum die auch bereits in Verbindung mit der GB 235 095 A und der US 3 904 327 A erläuterten .nachteiligen Wirkungen von Flügelführungsrollen zur Folge. Insbesondere bei kleinen, wie z.B. bei kleinen doppeltwirkenden Flügelzellenpumpe, treten im Stand der Technik, bedingt durch die geringe Breite, wie auch die geringe Masse der Flügelplatten und deren daraus resultierenden geringen Massenträgheit, Anlaufprobleme auf, die die „Startdrehzahl" derartiger Pumpe stark„nach unten hin" einschränken. The movement of each of the wings is arranged by two pairwise on both sides of the opposite side edges of each wing, in conjunction with a guide ring acting, ie controlled inside and outside of a guide ring, wing guide roller pairs controlled. On the guide ring itself lie on the inner track larger roles, and on the outer web smaller roles of the respective wing guide roller pairs. These wing guide roller pairs arranged on each side of each of the wings control the extension and retraction of the wings, and in turn have, inter alia, the disadvantageous effects of wing guide rollers which have already been explained in connection with GB 235 095 A and US 3 904 327 A. In particular, in small, such as small double-acting vane pump occur in the art, due to the small width, as well as the low mass of the wing plates and their resulting low inertia, start-up problems that the "start speed" of such pump strong "after down restrict ".
Daher wurde von der Anmelderin in der WO 2012/ 041 283 A2 eine Lösung für Pumpen mit relativ niedrigen Antriebsdrehzahlen vorgestellt, die sich insbesondere im Antriebsdrehzahlbereich von 20 U/min bis 3.000 U/min bewährt hat. Therefore, WO 2012/041 283 A2 has proposed a solution for pumps with relatively low drive speeds, which has proven itself particularly in the drive speed range from 20 rpm to 3,000 rpm.
Bei dieser Lösung sind die Führungselemente der Flügelplatten nicht mehr mit den Flügelplatten verbunden, sondern sind als beidseitig die Flügelplattenbreite und den Rotor überragende Hubnadeln, „frei" benachbart, den Flügelplatteninnenkanten der in den Lagernuten des Rotors verschiebbar gelagerten Flügelplatten, d.h. entkoppelt von den Flügelplatten, angeordnet. Beidseitig des Rotors sind in den Stirnseiten des Pumpengehäuses Führungsnuten zur mit Arbeitsspiel behafteten Führung der Hubnadeln angeordnet.  In this solution, the guide elements of the wing plates are no longer connected to the wing plates, but as both sides of the wing plate width and the rotor superior Hubnadeln, "free" adjacent, the Flügelplatteninnenkanten the slidably mounted in the bearing grooves of the rotor wing plates, ie decoupled from the wing plates, On both sides of the rotor guide grooves are arranged in the end faces of the pump housing to the faulty working cycle leadership of Hubnadeln.
Die sowohl in den Führungsnuten und zugleich auch in den Lagernuten geführten Hubnadeln, gewährleisten bei, mit ihren Flügelplatteninnenkanten an den Hubnadeln, anliegenden Flügelplatten, dass die Flügelplattenaußenkanten am Außenmantel des Pumpenarbeitsraumes anliegen. Die Führungsnuten sind dabei über Ölbohrungen mit der Druckseite der Pumpe, d.h. mit den Drucknieren, verbunden.  The guided in both the guide grooves and at the same time in the bearing grooves Hubnadeln ensure, at, with their Flügelplatteninnenkanten to the Hubnadeln, adjacent wing plates, that the wing plate outer edges abut the outer shell of the pump working space. The guide grooves are via oil holes with the pressure side of the pump, i. associated with the print kidneys.
Diese in der WO 2012/ 041 283 A2 vorgestellte Lösung ermöglicht bei einfachem konstruktivem Aufbau, und bei einfacher kostengünstiger Fertigung und Montage, selbst bei kleinen doppeltwirkenden Flügelzellenpumpe eine optimale, vollständige Befüllung der Pumpenkammern selbst im Drehzahlbereich von 20 U/min bis 400 U/min, arbeitet im Drehzahlbereich bis 3.000 U/min wartungsfrei, mit hoher Zuverlässigkeit und hohem Pumpenwirkungsgrad. Doch im Bereich höherer Drehzahlen, d.h. im Bereich von 3.000 U/min bis 8.500 U/min, hat sich insbesondere im Rahmen von Dauertestes bei längerer Betriebsdauer in diesem Drehzahlbereich, d.h. einer Betriebsdauer von mehr als 2.000 h, herausgestellt, dass die Hubnadeln, insbesondere bei Pumpengehäusen aus Aluminiumdruckguss, in deren Führungsnuten sichtbare Verschleißspuren, vorrangig in Bereichen der Flügelhubrichtungsänderung, hinterlassen, selbst wenn diese Bereiche bereits hubdynamisch optimiert wurden. This solution presented in WO 2012/041 283 A2, with a simple structural design, and with simple cost-effective production and assembly, even with small double-acting vane pump optimal, complete filling of the pump chambers even in the speed range of 20 U / min to 400 U / min , operates in the speed range up to 3,000 rpm maintenance-free, with high reliability and high pump efficiency. However, in the range of higher speeds, ie in the range of 3,000 rpm to 8,500 rpm, it has been found, in particular in the context of endurance tests with a longer service life in this speed range, ie an operating time of more than 2,000 hours, that the lifting needles, in particular For pump housings made of diecast aluminum, visible wear marks are left in their guide grooves, especially in areas where the blade stroke direction changes, even if these areas have already been optimized for stroke dynamics.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin eine Flügelzellenpumpe zu entwickeln, welche die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, und die bei einfachem konstruktivem Aufbau und einfacher kostengünstiger Fertigung und Montage, selbst bei kleinen doppeltwirkenden Flügelzellenpumpe eine optimale vollständige Befüllung der Pumpenkammern bereits im Drehzahlbereich von nahe 0 U/min bis 400 U/min gewährleisten kann, und die zudem gleichzeitig auch im Bereich höherer Drehzahlen von bis zu 8.500 U/min verschleißoptimiert, wartungsfrei und mit hoher Zuverlässigkeit und hohem Wirkungsgrad arbeitet. The object of the invention is now to develop a vane pump, which eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art, and with a simple design and simple cost-effective production and assembly, even with small double-acting vane pump optimal complete filling of the pump chambers already in the speed range of close to 0 rpm to 400 rpm, and at the same time also works in the area of higher speeds of up to 8,500 rpm wear-optimized, maintenance-free and with high reliability and high efficiency.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Flügelzellenpumpe nach den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungen, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich zudem aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit sechs Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung. According to the invention this object is achieved by a vane pump according to the features of the main claim of the invention. Advantageous embodiments, details and features of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of an embodiment of the invention in conjunction with six drawings for the solution according to the invention.
Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit sechs Figuren näher erläutert werden. Es zeigen dabei: The invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment in conjunction with six figures. It shows:
Figur 1 : die Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen, doppeltwirkenden Flügelzellenpumpe, 1 shows the exploded view of a double-acting vane pump according to the invention,
Figur 2 : das in der Figur 1 dargestellte Bauteil Hubring 17 in der FIG. 2 shows the component cam ring 17 shown in FIG
Draufsicht,  Top view,
Figur 3 : des in der Figur 2 dargestellte Bauteil Hubring 17 im Schnitt bei A-A in der Seitenansicht, FIG. 3 shows the component cam ring 17 shown in FIG. 2 in section at A-A in the side view;
Figur 4 : das in der Figur 1 dargestellte Bauteil FIG. 4 shows the component shown in FIG
Pumpengehäusedeckel 9 in der Draufsicht,  Pump housing cover 9 in plan view,
Figur 5 : das in der Figur 4 dargestellte Bauteil FIG. 5: the component shown in FIG
Pumpengehäusedeckel 9 im Schnitt bei B-B in der Seitenansicht,  Pump housing cover 9 in section at B-B in side view,
Figur 6 : die in der Figur 4 dargestellte Einzelheit X des FIG. 6 shows the detail X of FIG
Pumpengehäusedeckels 9 in der Seitenansicht.  Pump housing cover 9 in the side view.
In den Figuren 1 bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, doppeltwirkenden, kleine Flügelzellenpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse 1 gelagerten, von einer Welle 2 angetriebenen Rotor 3, mehreren in Lagernuten 4 des Rotors 3 radial verschiebbar gelagerten Flügelplatten 5 mit Flügelplatteninnenkanten 6 und Flügelplattenaußenkanten 7 und einem den Rotor 3 und die Flügelplattenaußenkanten 7 umgebenden Außenmantel 8 dargestellt, wobei beidseitig an den Stirnseiten des Pumpengehäuses 1 jeweils ein Pumpengehäusedeckel 9 angeordnet ist. Beidseitig des Rotors 3 der doppeltwirkenden, kleinen Flügelzellenpumpe sind zwei jeweils zueinander um 180° versetzt angeordnete Saugnieren 10 und zu diesen Saugnieren 10 jeweils versetzt wiederum zwei Drucknieren 1 1 angeordnet. FIGS. 1 to 6 show an exemplary embodiment of a double-acting, small vane pump according to the invention with a rotor 3 driven in a pump housing 1, a plurality of wing plates 5 radially displaceable in bearing grooves 4 of the rotor 3 with wing inner edges 6 and wing outer edges 7 and an outer jacket 8 surrounding the rotor 3 and the wing plate outer edges 7, a pump housing cover 9 being arranged on both sides on the end faces of the pump housing 1. On both sides of the rotor 3 of the double-acting, small vane pump are two mutually offset by 180 ° suction cups 10 and each of these Saugnieren 10 offset again two pressure kidney 1 1 arranged.
In den Lagernuten 4 sind den Flügelplatteninnenkanten 6 der Flügelplatten 5 „frei" benachbart, d.h. entkoppelt von der jeweils benachbart angeordneten Flügelplatte 5, beidseitig jeweils die Flügelplattenbreite und auch den Rotor 3 überragende Hubnadeln 12 angeordnet.  In the bearing grooves 4, the wing plate inner edges 6 of the wing plates 5 are "freely" adjacent, i.e. decoupled from the respectively adjacent wing plate 5, both sides of the wing plate width and also the rotor 3 superior Hubnadeln 12 arranged.
In den stirnseitig am Pumpengehäuse 1 angeordneten Pumpengehäusedeckel/n 9 sind Führungsnuten 13 angeordnet.  In the front side of the pump housing 1 arranged pump housing cover / n 9 guide grooves 13 are arranged.
Diese Führungsnuten 13 sind mit der Druckseite der Pumpe, d.h. über Druckbohrungen 14 und/oder Druckführungsnuten 15 direkt oder indirekt mit der/den Druckniere/n 1 1 verbunden. These guide grooves 13 are connected to the pressure side of the pump, i. via pressure holes 14 and / or Druckführungsnuten 15 directly or indirectly connected to the / the Druckniere / n 1 1.
Erfindungswesentlich dabei ist, dass in den mit Fördermedium gefüllten Führungsnuten 13 jeweils ein Hubring 17, schwimmend gelagert ist.  Essential to the invention is that in each case a lifting ring 17 is mounted floating in the filled with conveying medium guide grooves 13.
Erfindungsgemäß ist auch, dass jeder Hubring 17 eine Laufbahn 18 und einen Kragen 19 aufweist, und dass die zugleich auch in den Lagernuten 4 geführten Hubnadeln 12 radial auf den Laufbahnen 18 der Hubringe 17 umlaufen und dabei axial an den Kragen 19 der Hubringe 17 geführt werden. According to the invention is also that each cam 17 has a raceway 18 and a collar 19, and that at the same time guided in the bearing grooves 4 Hubnadeln 12 radially on the raceways 18 of the lifting rings 17 rotate while axially guided against the collar 19 of the lifting rings 17 ,
Der an den Laufbahnen 18 der Hubringe 17 angeordnete Kragen 19 dient erfindungsgemäß einerseits der axialen Führung der Hubnadeln 12, aber gleichzeitig zudem auch der Erzielung einer optimalen Biege- und Torsionssteifigkeit der erfindungsgemäßen Hubringe 17. The arranged on the raceways 18 of the lifting rings 17 collar 19 is used according to the invention, on the one hand, the axial guidance of the lifting needles 12, but at the same time also to achieve optimum bending and torsional rigidity of the invention 17 Hubringe.
Erfindungsgemäß ist dabei auch, dass die Hubringe 17 eine an den Außenmantel 8 angepasste Geometrie aufweisen, die gewährleistet, dass bei mittig in den Führungsnuten 13 angeordneten Hubringen 17 und radial auf den Laufbahnen 18 der Hubringe 17 umlaufen Hubnadeln 12, die mit ihren Flügelplatteninnenkanten 6 an den Hubnadeln 12 anliegenden Flügelplatten 5 mit ihren Flügelplattenaußenkanten 7 am Außenmantel 8 mit Bewegungsspiel entlang gleiten. Dabei ist vorteilhaft, dass die in den mit Fördermedium gefüllten Führungsnuten 13 gelagerten Hubringe 17, mit einem Arbeitsspiel s, welches, wie in der Figur 6 dargestellt, sich aus s = s^i + s2 berechnet und im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm liegt, angeordnet sind. According to the invention, it is also the case that the lifting rings 17 have a geometry adapted to the outer casing 8, which ensures that lifting needles 12 which are arranged centrally in the guide grooves 13 and radially on the raceways 18 of the lifting rings 17 rotate with their wing plate inner edges 6 slide the Hubnadeln 12 adjacent wing plates 5 with their wing plate outer edges 7 on the outer shell 8 with movement play along. It is advantageous that in the filled with conveying medium guide grooves 13 mounted lifting rings 17, with a working cycle s, which, as shown in Figure 6, is calculated from s = s ^ i + s 2 and in the range of 0.1 mm to 0.5 mm are arranged.
Die Anordnung dieser erfindungsgemäßen in den mit Fördermedium gefüllten Führungsnuten 13 schwimmend gelagerten Hubringe 17 bewirkt überraschenderweise eine verschleißoptimierte Lagerung der Hubnadeln 12 im Pumpengehäuse, so dass selbst bei Pumpengehäusen aus Aluminiumdruckguss im Dauerbetrieb der Flügelzellenpumpe bei Drehzahlen im Bereich von bis 8.500 U/min keine funktionsrelevanten Verschleißerscheinungen an den Hubnadeln 12 und/oder den den Hubnadeln 12 benachbarten Bauteilen der Flügelzellenpumpe mehr eintreten.  The arrangement of this invention in the filled with conveying fluid guide grooves 13 floating mounted 17 rings surprisingly causes a wear-optimized storage of the lifting needles 12 in the pump housing, so that even with pump housings made of die-cast aluminum in continuous operation of the vane pump at speeds in the range of up to 8,500 rev / min no functionally relevant signs of wear more occur at the lifting needles 12 and / or the lifting needles 12 adjacent components of the vane pump.
Aus gegenwärtiger Sicht ist dieser überraschende Effekt in den Bereichen der Hubrichtungsänderung der Flügelplatten 5, welche auch stets mit einer Änderung der Beschleunigungsrichtung verbunden sind, auf ein hydraulisch gedämpftes, minimales Ausweichen (schwingen) der schwimmend in den mit Fördermedium gefüllten Führungsnuten 13 gelagerten Hubringe 17 zurückzuführen, welche beim "Aufschlagen" der Hubnadeln 12 auf den Hubring 17 die Kontaktbelastung sowohl der Hubringe 17 wie auch die der Hubnadeln 12 minimieren. From the current point of view, this surprising effect in the areas of the stroke direction change of the wing plates 5, which are always associated with a change in the direction of acceleration, due to a hydraulically damped, minimal dodging (swinging) of floating in the filled with conveying fluid guide grooves 13 17 which minimize the contact load of both the lifting rings 17 as well as the lifting needles 12 when "lifting" the lifting needles 12 on the cam ring 17.
Erfindungswesentlich ist auch, dass die in den Figuren 1 , 2, 3 und 4 jeweils vollständig dargestellten Hubringe 17 eine an den jeweiligen Außenmantel 8 der Flügelzellenpumpe angepasste Geometrie aufweisen, die gewährleistet, dass bei radial auf den Laufbahnen 18 der Hubringe 17 umlaufen Hubnadeln 12, die mit ihren Flügelplatteninnenkanten 6 an den Hubnadeln 12 anliegenden Flügelplatten 5 mit ihren Flügelplattenaußenkanten 7 am Außenmantel 8 mit Bewegungsspiel entlang gleiten.  It is also essential to the invention that the lifting rings 17 shown completely in FIGS. 1, 2, 3 and 4 have a geometry adapted to the respective outer casing 8 of the vane pump, which ensures that lifting needles 12 circulate radially on the raceways 18 of the lifting rings 17. with their wing inner edges 6 abutting the lifting needles 12 wing plates 5 with their wing plate outer edges 7 on the outer shell 8 with movement play along.
Vorteilhaft ist, wenn das in der Figur 6 dargestellte Arbeitsspiel (s = Si + s2) der in den Führungsnuten 13 schwimmend gelagerten Hubringe 17 0,1 mm bis 0,5 mm beträgt, wodurch eine reibungsarme, wartungsfreie Führung der Hubnadeln 12 und eine optimale Funktion der Flügelplatten 5 bei hoher Zuverlässigkeit und hohem Wirkungsgrad der Pumpe gegeben ist, welche sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass einerseits bei niedriger/geringer Drehzahl, d.h. im Drehzahlbereich von größer 0 bis ca. 400 U/min, durch eine stark spielbehaftete Führung der erfindungsgemäßen Hubnadeln 12 die Flügelplatten 5 umlaufend so geführt werden, dass diese Flügelplatten 5 mit deren Flügelplattenaußenkanten 7 nie direkt an den Außenmantel 8 angedrückt werden. It is advantageous if the working cycle shown in Figure 6 (s = Si + s 2 ) of the guide grooves 13 floating mounted lifting rings 17 is 0.1 mm to 0.5 mm, whereby a low-friction, maintenance-free guidance of the lifting needles 12 and a optimal function of the wing panels 5 at high Reliability and high efficiency of the pump is given, which is characterized in particular by the fact that on the one hand at low / low speed, ie in the speed range from greater than 0 to about 400 U / min, by a highly playful leadership of the invention Hubnadeln 12, the wing plates 5 circumferentially be guided so that these wing plates 5 are pressed with their wing plate outer edges 7 never directly to the outer shell 8.
Mit weiter steigender Drehzahl jedoch, werden die Flügelplatten 5, infolge der auf diese einwirkenden Fliehkraft, d.h. „fliehkraftabhängig", an den Außenmantel 8 angepresst.  However, as the speed continues to increase, the vanes 5, due to the centrifugal force acting on them, i. "Centrifugal force dependent", pressed against the outer jacket 8.
Erfindungsgemäß ist auch, dass die Führungsnuten 13, wie insbesondere aus der Figur 4 ersichtlich, über Druckführungsnuten 15, in der/den Stirnseite/n des Pumpengehäuses 1 und/oder in dem/den stirnseitig am Pumpengehäuse 1 angeordneten Pumpengehäusedeckel/n 9, mit der Durchtrittsbohrung 16 der Welle 2 verbunden sind, so dass stets eine zuverlässige, optimale schwimmende Lagerung der Hubringe 17 selbst unter extremen Einsatzbedingungen gewährleistet ist.  According to the invention, the guide grooves 13, as can be seen in particular from FIG. 4, are provided with pressure guide grooves 15 in the end face (s) of the pump housing 1 and / or in the pump housing cover 9 arranged on the front side on the pump housing 1 Through hole 16 of the shaft 2 are connected, so that always a reliable, optimal floating storage of the lifting rings 17 is guaranteed even under extreme conditions.
Um einerseits eine einfache Fertigung, wie aber auch gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das kleinste Spiel zwischen dem Außenradius des Rotors 3 und dem Außenmantel 8 ca. 0,05 mm bis 0,3 mm beträgt.  On the one hand a simple production, but also to ensure a high reliability at the same time, it is advantageous if the smallest clearance between the outer radius of the rotor 3 and the outer casing 8 is about 0.05 mm to 0.3 mm.
Vorteilhaft ist, wenn einerseits die Hubnadeln 12 eine Mindesthärte von 55 HRC, und die Hubringe 17 andererseits eine Festigkeit von mindestens 1 .000 N/mm2 aufweisen, so das selbst bei sehr hohen Drehzahlen infolge der damit verbundenen hochfrequenten Schwingungsbelastungen ein zuverlässiger verschleißoptimierter Umlauf der Hubnadeln 12 auf den Hubringen 17 gewährleistet ist. It is advantageous if, on the one hand, the lifting needles 12 have a minimum hardness of 55 HRC, and the lifting rings 17, on the other hand, have a strength of at least 1 000 N / mm 2 , so even at very high speeds as a result of the associated high-frequency vibration loads a reliable wear-optimized circulation of Lifting pins 12 is ensured on the lifting rings 17.
Vorteilhaft ist, wenn der Hubring 17 aus Stahlblech in Federstahlgüte, gehärtet und angelassen gefertigt ist.  It is advantageous if the lifting ring 17 is made of sheet steel in spring steel grade, hardened and tempered.
Da wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt, die Hubnadel 12 als Metallstifte ausgeführt und von den Flügelplatten 5 der Flügelzellenpumpe entkoppelt sind, kann selbst eine mögliche Vibration der Flügelplatte 5 in Schlitzrichtung bis zu einem gewissen Grad kompensiert werden. As shown in the present embodiment, the lifting needle 12 designed as metal pins and the wing plates 5 of the vane pump are decoupled, even a possible vibration of the wing plate 5 in the slot direction can be compensated to some degree.
Die dann noch verbleibenden Schwingungen werden von den, in mit Fördermedium gefüllten Führungsnuten 13 schwimmend gelagerten, Hubringen 17 optimal gedämpft, so dass in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Materialpaarung von Hubnadel 12 und Hubring 17 mittels der erfindungsgemäßen Anordnung dieser Bauteile selbst bei sehr hohen Drehzahlen über lange Betriebszeiträume eine hohe Zuverlässigkeit der Flügelzellenpumpe bei minimalem Wartungsaufwand gewährleistet werden kann. The then remaining vibrations are optimally damped by the, in conveying medium filled with guide grooves 13 floating, lifting rings 17, so that in conjunction with the inventive material pairing of lifting needle 12 and cam 17 by means of the inventive arrangement of these components even at very high speeds over long Operating periods high reliability of the vane pump can be guaranteed with minimal maintenance.
Im Endmontagezustand ist die in den Figuren 1 bis 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe mit den in der Figur 1 dargestellten Positionierstiften 20 lagepositioniert verstiftet und mittels der Verbindungsschrauben 21 dynamisch sicher verschraubt.  In the final assembly state, the embodiment of the vane cell pump according to the invention shown in FIGS. 1 to 6 is pinned in a position-adjusted manner with the positioning pins 20 shown in FIG. 1 and screwed dynamically securely by means of the connecting screws 21.
Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit gelungen, eine Flügelzellenpumpe zu entwickeln, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, und bei einfachem konstruktivem Aufbau und einfacher kostengünstiger Fertigung und Montage, selbst bei kleinen doppeltwirkenden Flügelzellenpumpe eine optimale vollständige Befüllung der Pumpenkammern bereits im Drehzahlbereich von nahe 0 U/min bis 400 U/min gewährleist, und die zudem gleichzeitig auch im Bereich höherer Drehzahlen von bis zu 8.500 U/min verschleißoptimiert, wartungsfrei und mit hoher Zuverlässigkeit und hohem Wirkungsgrad arbeitet. By means of the solution according to the invention, it is thus possible to develop a vane pump which eliminates the disadvantages of the prior art, and with a simple structural design and simple cost-effective production and assembly, even with small double-acting vane pump optimal complete filling of the pump chambers already in the speed range of close to 0 rpm to 400 rpm, and at the same time also works in the range of higher speeds of up to 8,500 rpm wear-optimized, maintenance-free and works with high reliability and high efficiency.
Bezugszeichenzusammenstellung REFERENCE SYMBOL
1 Pumpengehäuse 1 pump housing
2 Welle  2 wave
3 Rotor  3 rotor
4 Lagernut  4 storage groove
5 Flügelplatte  5 wing plate
6 Flügelplatteninnenkante 6 wing inside edge
7 Flügelplattenaußenkante7 wing outer edge
8 Außenmantel 8 outer jacket
9 Pumpengehäusedeckel 9 pump housing cover
10 Saugniere 10 suckers
11 Druckniere  11 print kidney
12 Hubnadel  12 lifting needle
13 Führungsnut  13 guide groove
14 Druckbohrung  14 pressure hole
15 Druckführungsnut  15 pressure guide groove
16 Durchtrittsbohrung  16 through hole
17 Hubring  17 lifting ring
18 Laufbahn  18 career
19 Kragen  19 collar
20 Positionierstift  20 positioning pin
21 Verbindungsschraube s Arbeitsspiel  21 Connecting screw s working cycle
51 Arbeitsspiel an der Stelle 1 51 working game at the point 1
52 Arbeitsspiel an der Stelle 2 52 working game at the point 2

Claims

Patentansprüche claims
1. Flügelzellenpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse (1 ) gelagerten, von einer Welle (2) angetriebenen Rotor (3), mehreren in Lagernuten (4) des Rotors (3) radial verschiebbar gelagerten Flügelplatten (5) mit Flügelplatteninnenkanten (6) und Flügelplattenaußenkanten (7) und einem den Rotor (3) und die Flügelplattenaußenkanten (7) umgebenden Außenmantel (8), welcher direkt im Pumpengehäuse (1 ) angeordnet ist, mit in der/den Stirnseite/n des Pumpengehäuses (1 ), und/oder in dem/den stirnseitig am Pumpengehäuse (1 ) angeordneten Pumpengehäusedeckel/n (9), angeordneter/n Saugniere/n (10) und zu dieser/n versetzt angeordneter/n Druckniere/n (1 1), mit in den Lagernuten (4), den Flügelplatteninnenkanten (6) der Flügelplatten (5) „frei" benachbart angeordneten, beidseitig die Flügelplattenbreite und den Rotor (3) überragende Hubnadeln (12), wobei beidseitig des Rotors (3) in der/den Stirnseite/n des Pumpengehäuses (1 ) und/oder in dem/den stirnseitig am Pumpengehäuse (1) angeordneten Pumpengehäusedeckel/n (9) Führungsnuten (13) zur Führung der Hubnadeln (12) angeordnet sind, wobei die Führungsnuten (13) über Druckbohrungen (14) mit der Druckseite der Pumpe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,1. vane pump with a in a pump housing (1) mounted by a shaft (2) driven rotor (3), a plurality of bearing grooves (4) of the rotor (3) radially displaceably mounted wing plates (5) with wing inner edges (6) and wing outer edges (7) and an outer jacket (8) surrounding the rotor (3) and the outer wing edges (7), which is arranged directly in the pump housing (1), in the end face (s) of the pump housing (1), and / or in the pump housing cover / s (9) arranged at the end face on the pump housing (1), arranged suction member (s) (10) and pressure kidney (s) (1) arranged offset therewith, with in the bearing grooves (4) , the Flügelplatteninnenkanten (6) of the wing plates (5) arranged "freely" adjacent, on both sides of the wing plate width and the rotor (3) superior Hubnadeln (12), wherein both sides of the rotor (3) in the / the end of the pump housing (1 ) and / or in the front side of the pump housing ( 1) arranged pump housing cover / s (9) guide grooves (13) for guiding the Hubnadeln (12), wherein the guide grooves (13) via pressure holes (14) are connected to the pressure side of the pump, characterized
- dass in den mit Fördermedium gefüllten Führungsnuten (13) jeweils ein Hubring (17) schwimmend gelagert ist, und jeder Hubring (17) eine Laufbahn (18) und einen Kragen (19) aufweist, wobei die zugleich auch in den Lagernuten (4) geführten Hubnadeln (12) radial auf den Laufbahnen (18) der Hubringe (17) umlaufen und zugleich axial an den Kragen (19) der Hubringe (17) geführt werden, - That in the filled with conveying medium guide grooves (13) each have a cam ring (17) is floatingly mounted, and each cam ring (17) has a raceway (18) and a collar (19), wherein at the same time in the bearing grooves (4) guided Hubnadeln (12) radially on the raceways (18) of the lifting rings (17) rotate and at the same time axially to the collar (19) of the lifting rings (17) are guided,
- dass die Hubringe (17) eine an den Außenmantel (8) angepasste Geometrie aufweisen, die gewährleistet, dass bei mittig in den Führungsnuten (13) angeordneten Hubringen (17) und radial auf den Laufbahnen (18) der Hubringe (17) umlaufen Hubnadeln (12), die mit ihren Flügelplatteninnenkanten (6) an den Hubnadeln (12) anliegenden Flügelplatten (5) mit ihren Flügelplattenaußenkanten (7) am Außenmantel (8) mit Bewegungsspiel entlang gleiten. - That the lifting rings (17) have a to the outer jacket (8) adapted geometry, which ensures that centrally in the guide grooves (13) arranged lifting rings (17) and radially on the raceways (18) of the lifting rings (17) rotate lifting needles (12), which rest with their wing inner edges (6) on the lifting needles (12) Sliding wing plates (5) with their wing plate outer edges (7) on the outer casing (8) along with movement play.
2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsspiel (s = Si + S2) der in den Führungsnuten (13) schwimmend gelagerten Hubringe (17) 0,1 mm bis 0,5 mm beträgt. 2. vane pump according to claim 1, characterized in that the working cycle (S = Si + S2) in the guide grooves (13) floating mounted lifting rings (17) is 0.1 mm to 0.5 mm.
3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das kleinste Spiel zwischen dem Außenradius des Rotors (3) und dem Außenmantel (8) 0,05 mm bis 0,3 mm beträgt. 3. vane pump according to claim 1 or claim 2, characterized in that the smallest clearance between the outer radius of the rotor (3) and the outer casing (8) is 0.05 mm to 0.3 mm.
4. Flügelzellenpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubnadeln (12) eine Mindesthärte von 55 HRC, und die Hubringe (17) eine Festigkeit von mindestens 1.000 N/mm2 aufweisen. 4. Vane pump according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the lifting needles (12) have a minimum hardness of 55 HRC, and the lifting rings (17) have a strength of at least 1,000 N / mm 2 .
5. Flügelzellenpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnuten (13) über Druckführungsnuten (15), welche in der/den Stirnseite/n des Pumpengehäuses (1 ) und/oder in dem/den stirnseitig am Pumpengehäuse (1 ) angeordneten Pumpengehäusedeckel/n (9) angeordnet sind, mit der Durchtrittsbohrung (16) der Welle (2) verbunden sind. 5. vane pump according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the guide grooves (13) via Druckführungsnuten (15) which in the / the end face / s of the pump housing (1) and / or in the / the front side Pump housing (1) arranged pump housing cover / s (9) are arranged, with the passage bore (16) of the shaft (2) are connected.
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