DE10040711A1

DE10040711A1 - Vane pump

Info

Publication number: DE10040711A1
Application number: DE2000140711
Authority: DE
Inventors: Willi Schneider
Original assignee: Joma Hydromechanic GmbH
Current assignee: Joma Polytec GmbH
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2020-08-18
Also published as: WO2002014692A1; DE10040711C2

Abstract

The invention relates to a vane-cell pump (10) comprising a pump rotor (22), a drive shaft (18) linked with said pump rotor (22), and a plurality of radially displaceable rotor blades (16). A central element (14) is disposed radially within the rotor (22) and fixes the rotor blades (16) radially outwards. A rotor compartment is configured in a housing (12), and the pump rotor (22), the drive shaft (18), the central element (14) and the rotor blades (16) are disposed in said compartment. During rotation of the rotor (22), outer displacement volumes (36) are produced between the rotor (22), the housing (12) and adjacent rotor blades (16). These displacement volumes are linked with an intake or a discharge in the housing (12). In order to increase the pump capacity and reduce its size, inner displacement volumes (38) are produced between the central element (14) and the rotor (22) and are also linked with the discharge or the intake of the housing (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, mit einem Pumpenrotor, mit einer mit dem Pumpenrotor verbundenen Antriebswelle, mit einer Mehrzahl radial verschiebbarer Rotorflügel, mit einem radial innerhalb des Rotors angeordneten Zentralteil, welches die Rotorflügel nach radial auswärts im Wesentlichen festlegt und mit einer in einem Gehäuse gebildeten Rotorkammer, in der Pumpenrotor, Antriebswelle, Zentralteil und Rotorflügel angeordnet sind, wobei bei einer Drehung des Rotors zwischen Rotor, Gehäuse und benachbarten Rotorflügeln äußere Verdrängungsvolumina veränderlicher Größe gebildet werden können und größere werdende äußere Verdrängungsvolumina mit einem Zufluss und kleiner werdende äußere Verdrängungsvolumina mit einem Abfluss im Gehäuse verbunden sind.The invention relates to a vane pump, with a Pump rotor, with one connected to the pump rotor Drive shaft, with a plurality of radially displaceable Rotor blades, with a radially inside the rotor arranged central part, which the rotor blades radially outward essentially and with one in one Housing formed rotor chamber, in the pump rotor, Drive shaft, central part and rotor blades are arranged, with rotation of the rotor between the rotor, housing and neighboring rotor blades outer displacement variable size can be formed and larger external displacement volumes with an inflow and decreasing external displacement with a drain are connected in the housing.

Eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art ist vom Markt her bekannt. Sie beruht auf dem Prinzip, dass dann, wenn die Achse der Rotorkammer nicht mit der Achse des Rotors zusammenfällt, bei sich drehendem Rotor zwischen den Rotorflügeln Verdrängungsvolumina veränderlicher Größe gebildet werden. Sich vergrößernde Verdrängungsvolumina führen zu einem Ansaugen von Fluid, wohingegen sich verkleinernde Verdrängungsvolumina eine Förderung des Fluids bewirken. Das bei der bekannten Flügelzellenpumpe vorgesehene Zentralteil ist dort kreisringförmig und sorgt dafür, dass die Rotorflügel radial zwischen der Innenwand des Gehäuses und der Außenwand des Zentralteils im Wesentlichen festgelegt sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass bei einem Stillstand der Pumpe sich die Rotorflügel nach radial innen bewegen und eine Förderung von Fluid erst bei einer bestimmten Drehzahl erfolgt, bei der die Rotorflügel aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen gegen die Innenwand des Gehäuses gedrückt werden.A vane pump of the type mentioned is from Known from the market. It is based on the principle that if the axis of the rotor chamber does not coincide with the axis of the rotor coincides with the rotor rotating between the Blades of variable size be formed. Increasing displacement volumes lead for sucking in fluid, whereas reducing Displacement volumes cause a promotion of the fluid. The central part provided in the known vane pump is circular there and ensures that the rotor blades radially between the inner wall of the housing and the outer wall of the central part are essentially determined. To this This prevents the pump from coming to a standstill the rotor blades move radially inwards and one Fluid delivery only at a certain speed takes place in which the rotor blades due to the centrifugal force be pressed outwards against the inner wall of the housing.

Derartige Flügelzellenpumpen werden vor allem zur Förderung von Schmiermitteln in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Da in den Motorräumen heutiger Kraftfahrzeuge immer mehr Aggregate unterzubringen sind, der zur Verfügung stehende Platz jedoch begrenzt ist, müssen die entsprechenden Aggregate, so auch zum Einsatz kommende Flügelzellenpumpen, möglichst klein bauen.Vane pumps of this type are used primarily for pumping of lubricants in internal combustion engines of motor vehicles used. Because in the engine compartments of today's motor vehicles more and more units have to be accommodated Standing space is limited, however, the corresponding Aggregates, including vane pumps that are used, build as small as possible.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass sie bei gleicher Förderleistung kleiner baut oder bei gleicher Baugröße mehr Fluid fördern kann.It is therefore the object of the present invention, a Vane pump of the type mentioned so far form that it builds smaller with the same conveying capacity or can deliver more fluid with the same size.

Diese Aufgabe wird bei einer Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen Zentralteil und Rotor innere Verdrängungsvolumina veränderlicher Größe gebildet werden können und größer werdende innere Verdrängungsvolumina mit dem Zufluss und kleiner werdende innere Verdrändungsvolumina mit dem Abfluss im Gehäuse verbunden sind.This task is the beginning of a vane pump mentioned type in that between the central part and Rotor internal displacement volumes of variable size can be formed and growing inner Displacement with the inflow and decreasing internal displacement volume with the drain in the housing are connected.

Die erfindungsgemäße Lösung ist ebenso einfach wie wirkungsvoll: Erfindungsgemäß wurde nämlich erkannt, dass sich im Betrieb der bekannten Flügelzellenpumpe auch die Abstände zwischen dem Rotor und dem Zentralteil verändern. Durch die Erfindung werden die zwischen dem Rotor, benachbarten Rotorflügeln und dem Zentralteil gebildeten Räume ebenfalls als Verdrängungsvolumina verwendet, die mit dem Zufluss bzw. dem Abfluss in der Rotorkammer verbunden sind. Auf diese Weise kann bei gleicher Baugröße gegenüber dem Stand der Technik die Förderleistung erheblich vergrößert werden, da zusätzlich zu den äußeren Verdrängungsvolumina die inneren Verdrängungsvolumina zur Verfügung stehen und zur Förderung von Fluid beitragen können. Es versteht sich, dass die inneren Verdrängungsvolumina insgesamt kleiner sind als die äußeren Verdrängungsvolumina, die Förderleistung der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme also nicht exakt verdoppelt. Bei gleicher Förderleistung und gleichem Durchmesser der Flügelzellenpumpe kann jedoch erfindungsgemäß die axiale Bauhöhe gegenüber einer Flügelzellenpumpe aus dem Stand der Technik um ungefähr 30% reduziert werden.The solution according to the invention is as simple as effective: According to the invention, it was recognized that the distances during operation of the known vane pump change between the rotor and the central part. Through the Invention will be those between the rotor, neighboring The rotor blades and the rooms formed in the central part as well used as displacement volumes that correspond to the inflow or the drain in the rotor chamber are connected. In this way can with the same size compared to the prior art Conveying capacity can be increased considerably because in addition to the outer displacement volumes the inner Displacement volumes are available and available for funding of fluid can contribute. It is understood that the inner Displacement volumes are smaller overall than the outer ones Displacement, the delivery rate of the invention Vane pump is by the measure of the invention not exactly doubled. With the same delivery rate and same diameter of the vane pump can, however according to the invention, the axial height compared to a Prior art vane pump by approximately 30% be reduced.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Subclaims specified.

So ist ausgeführt, dass das Gehäuse gegenüber der Antriebswelle in radialer und/oder axialer Richtung verstellbar ist. Bei einer solchen Flügelzellenpumpe kann der Volumensstrom variiert werden. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Menge und der Druck des zu fördernden Mediums, beispielsweise Schmieröl für eine Druckumlaufschmierung, an die Erfordernisse und den jeweiligen Zustand eines zu schmierenden Aggregates, z. B. eines Verbrennungsmotors, selbstätig angepasst werden kann. Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik, z. B. aus der DE 195 33 686, bekannt. It is designed so that the housing opposite the Drive shaft in the radial and / or axial direction is adjustable. With such a vane pump, the Volume flow can be varied. It is particularly preferred if the quantity and pressure of the medium to be pumped, for example, lubricating oil for pressure lubrication the requirements and the respective state of a lubricating unit, e.g. B. an internal combustion engine, can be adjusted automatically. Such devices are from the prior art, for. B. from DE 195 33 686, known.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse an mindestens einer Stirnseite äußere und innere, in etwa nierenförmige Strömungsräume aufweist, durch die die äußeren und die inneren Verdrängungsvolumina mit dem Zufluss und mit dem Abfluss verbindbar sind. Die Nierenform ergibt sich dabei aus der Bahn der sich vergrößernden bzw. verkleinernden Verdrängungsvolumina.Another development of the invention Vane pump is characterized in that the housing on at least one end face outer and inner, approximately has kidney-shaped flow spaces through which the outer and the internal displacement volumes with the inflow and with the drain can be connected. The kidney shape results from the path of the enlarging or reducing Displacement volumes.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die inneren nierenförmigen Strömungsräume gegenüber den äußeren Strömungsräumen spiegelverkehrt angeordnet sind. Hierdurch wird u. a. gewährleistet, dass die Abstände zwischen den Strömungsräumen konstant sind und keine Abdichtungsprobleme zwischen benachbarten Strömungsräumen entstehen können.It is particularly preferred if the inner kidney-shaped Flow spaces opposite the outer flow spaces are arranged mirror-inverted. This will u. a. ensures that the distances between the flow spaces are constant and no sealing problems between neighboring flow spaces can arise.

Weiterhin ist besonders bevorzugt, wenn die inneren nierenförmigen Strömungsräume im Wesentlichen die gleiche Winkelerstreckung aufweisen wie die äußeren Strömungsräume. Somit überdecken sich die Saugphasen der äußeren Verdrängungsvolumina mit den Förderphasen der inneren Verdrängungsvolumina, und umgekehrt. Dies verringert die Druckschwankungen bzw. Schwankungen des Förderstromes.It is also particularly preferred if the inner kidney-shaped flow spaces essentially the same Show angular extension like the outer flow spaces. Thus, the suction phases of the outer overlap Displacement with the funding phases of the inner Displacement volumes, and vice versa. This reduces the Pressure fluctuations or fluctuations in the flow rate.

Ferner kann der Rotor über mindestens ein im Wesentlichen scheibenförmiges Element mit der Antriebswelle verbunden sein. Dabei gilt, dass je dünner das scheibenförmige Element ist, desto größer die inneren Verdrängungsräume gestaltet werden können. Letztlich ist das Auslegungskriterium für das scheibenförmige Element die sichere Kraftübertragung von der Antriebswelle auf den Rotor.Furthermore, the rotor can essentially have at least one disc-shaped element to be connected to the drive shaft. The thinner the disc-shaped element is, the larger the inner displacement spaces are designed can. Ultimately, the design criterion for that disc-shaped element the safe power transmission from the Drive shaft on the rotor.

Dabei gibt es zum einen die Möglichkeit, dass das scheibenförmige Element axial von den Stirnseiten des Rotors beabstandet ist, derart, dass auf beiden Seiten des scheibenförmigen Elements innere Verdrängungsvolumina gebildet werden können. Hierdurch kann eine relativ große Förderleistung realisiert werden, wobei die einzelnen Verdrängungsvolumina relativ klein sind. Dies hat strömungstechnische Vorteile. Darüber hinaus werden die Kräfte in der Flügelzellenpumpe homogener.On the one hand there is the possibility that the disc-shaped element axially from the end faces of the rotor is spaced such that on both sides of the disc-shaped element formed internal displacement can be. This can be a relatively large Funding performance can be realized, the individual Displacement volumes are relatively small. this has aerodynamic advantages. In addition, the powers more homogeneous in the vane pump.

Um einen Druckausgleich zwischen einander gegenüberliegenden inneren Verdrängungsvolumina zu schaffen, können in dem scheibenförmigen Element aber auch Durchlässe vorhanden sein, über die sich entsprechende innere Verdrängungsvolumina zu beiden Seiten des scheibenförmigen Elements miteinander verbunden sind.To equalize pressure between opposing to create internal displacement volumes in the disk-shaped element but also passages, about the corresponding internal displacement volume both sides of the disc-shaped element with each other are connected.

Alternativ hierzu kann das scheibenförmige Element auch an einem axialen Ende des Rotors angeordnet sein, derart, dass nur auf einer Seite des scheibenförmigen Elements Verdrängungsvolumina gebildet werden. Dies hat u. a. den Vorteil, dass, je nach Einbausituation, die Antriebswelle nicht durch das Zentralteil hindurchgeführt werden muss. Das Zentralteil muss also nicht ring- bzw. rohrförmig sein, sondern kann aus einem Vollmaterial bestehen.As an alternative to this, the disk-shaped element can also be attached an axial end of the rotor may be arranged such that only on one side of the disc-shaped element Displacement volumes are formed. This has u. a. the Advantage that, depending on the installation situation, the drive shaft does not have to be passed through the central part. The The central part does not have to be ring-shaped or tubular, but can consist of a solid material.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:The following are exemplary embodiments of the present Invention with reference to the accompanying drawings in Explained in detail. The drawing shows:

Fig. 1 eine axiale Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Flügelzellenpumpe in einer Betriebsstellung; Figure 1 is an axial plan view of a first embodiment of a vane pump in an operating position.

Fig. 2 die Flügelzellenpumpe von Fig. 1 in einer anderen Betriebsstellung; FIG. 2 shows the vane pump from FIG. 1 in another operating position;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht längs der Linie III-III von Fig. 1; Fig. 3 is a partially sectioned view along the line III-III of Fig. 1;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht ähnlich Fig. 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Flügelzellenpumpe; Fig. 4 is a partially sectioned view similar to Figure 3 of a second embodiment of a vane pump.

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht längs der Linie IV-IV von Fig. 2; und Fig. 5 is a partially sectioned view along the line IV-IV of Fig. 2; and

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht ähnlich Fig. 5 des zweiten Ausführungsbeispiels einer Flügelzellenpumpe. Fig. 6 is a partially sectioned view similar to Fig. 5 of the second embodiment of a vane pump.

In allen Figuren trägt eine Flügelzellenpumpe insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst ein rohrförmiges, kreiszylindrisches Gehäuse 12 sowie ein koaxial zu dem Gehäuse 12 angeordnetes ring- bzw. rohrförmiges Zentralteil 14. Zwischen Zentralteil 14 und Gehäuse 12 sind über den Umfang verteilt insgesamt neun plattenartige Rotorflügel 16 angeordnet, die sich in axialer Richtung in etwa über die Länge des Gehäuses 12 (vergl. Fig. 3) und in radialer Richtung von der Außenwand des Zentralteils 14 bis zur Innenwand des Gehäuses 12 erstrecken.In all the figures, a vane pump has the overall reference number 10 . It comprises a tubular, circular-cylindrical housing 12 and an annular or tubular central part 14 arranged coaxially to the housing 12 . A total of nine plate-like rotor blades 16 are arranged between the central part 14 and the housing 12, which are distributed over the circumference and extend approximately in the axial direction over the length of the housing 12 (see FIG. 3) and in the radial direction from the outer wall of the central part 14 to Extend inner wall of the housing 12 .

Die Flügelzellenpumpe 10 umfasst ferner eine Antriebswelle 18, deren Längsachse 19 parallel zur Längsachse 21 des Gehäuses 12, jedoch gegenüber dieser radial versetzt, also exzentrisch angeordnet ist. Auf der Antriebswelle 18 sitzt im Presssitz ein scheibenförmiges Element 20 (vergl. Fig. 3), an das ein Rotor 22 angeformt ist. Beim Rotor 22 handelt es sich ebenfalls um ein rohrförmiges Teil, dessen Längsachse sich parallel zur Längsachse des Gehäuses 12, jedoch koaxial zur exzentrischen Antriebswelle 18 erstreckt.The vane pump 10 further comprises a drive shaft 18 , the longitudinal axis 19 of which is parallel to the longitudinal axis 21 of the housing 12 , but is radially offset from it, that is to say arranged eccentrically. A disc-shaped element 20 (see FIG. 3), on which a rotor 22 is molded, is seated on the drive shaft 18 in a press fit. The rotor 22 is also a tubular part, the longitudinal axis of which extends parallel to the longitudinal axis of the housing 12 , but coaxially with the eccentric drive shaft 18 .

Wie insbesondere aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, durchsetzt die Antriebswelle 18 das Gehäuse 12 über seine gesamte Längsrichtung und das scheibenförmige Element 20 ist auf die Antriebswelle 18 ungefähr in seiner axialen Mitte aufgesetzt. Entsprechend erstreckt sich der Rotor 22 zu beiden Seiten des scheibenförmigen Elements 20 bis zu den axialen Enden des Gehäuses 12. Im Rotor 22 sind insgesamt neun über den Umfang verteilte schlitzartige und radial verlaufende Öffnungen 24 vorhanden, in denen die Rotorflügel 16 radial verschieblich, jedoch im Wesentlichen fluiddicht geführt sind.As can be seen in particular from FIGS. 3 and 5, the drive shaft 18 passes through the housing 12 over its entire longitudinal direction and the disk-shaped element 20 is placed on the drive shaft 18 approximately in its axial center. Correspondingly, the rotor 22 extends on both sides of the disk-shaped element 20 up to the axial ends of the housing 12 . In the rotor 22 there are a total of nine slot-like and radially extending openings 24 distributed over the circumference, in which the rotor blades 16 are radially displaceable, but are guided in an essentially fluid-tight manner.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die Fig. 1 und 2 nur durch die Winkelstellung der Antriebswelle 18 und hierdurch auch des Rotors 22 und der Flügel 16 unterscheiden.It should be pointed out at this point that FIGS. 1 and 2 differ only in the angular position of the drive shaft 18 and thereby also the rotor 22 and the blades 16 .

Das Gehäuse 12 ist an seinen axialen Stirnseiten jeweils durch einen Deckel verschlossen, der in den Fig. 1 und 2 zur besseren Darstellung transparent, in den Fig. 3 und 4 jedoch nicht dargestellt ist. Der Deckel selbst trägt in den Fig. 1 und 2 kein Bezugszeichen. In dem in den Fig. 1 und 2 sichtbaren oberen Deckel sind nierenförmige, sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckende Strömungsräume vorhanden. Der in den Fig. 1 und 2 radial äußere und linke Strömungsraum wird als äußere Saugniere 26, der entsprechende auf der rechten Seite vorhandene Strömungsraum als äußere Druckniere 28, der auf der linken Seite angeordnete radial innere Strömungsraum als innere Druckniere 30 und der entsprechende radial innere rechte Strömungsraum als innere Saugniere 32 bezeichnet. "Innen" und "außen" ist hierbei radial zu verstehen.The housing 12 is closed at its axial end faces by a cover, which is transparent in FIGS. 1 and 2 for better illustration, but is not shown in FIGS. 3 and 4. The lid itself has no reference numerals in FIGS. 1 and 2. In the upper cover visible in FIGS. 1 and 2, kidney-shaped, essentially circumferentially extending flow spaces are present. The radially outer and left flow space in FIGS . 1 and 2 is used as outer suction kidney 26 , the corresponding flow space on the right side as outer pressure kidney 28 , the radially inner flow space arranged on the left side as inner pressure kidney 30 and the corresponding radially inner one right flow space referred to as inner suction kidney 32 . "Inside" and "outside" is to be understood radially.

Die nierenförmigen Strömungsräume erstrecken sich in Umfangsrichtung über eine Winkelerstreckung von jeweils ungefähr 135°. Die äußeren nierenförmigen Strömungsräume 26 und 28 werden in den Fig. 1 und 2 von unten nach oben breiter, wohingegen die inneren nierenförmigen Strömungsräume 30 und 32 hierzu spiegelverkehrt von oben nach unten breiter werden. Die Form der Strömungsräume und ihre radiale Lage ergibt sich aus der Bahn und Größe der entsprechenden, zwischen den Flügeln 16 gebildeten Räume. Die Saugnieren 26 und 32 sind mit einem in dem Gehäuse 12 vorhandenen Zufluss (nicht dargestellt) verbunden, wohingegen die Drucknieren 28 und 30 an einen ebenfalls im Gehäuse 12 vorhandenen Abfluss (nicht dargestellt) angeschlossen sind.The kidney-shaped flow spaces extend in the circumferential direction over an angular extent of approximately 135 ° in each case. The outer kidney-shaped flow spaces 26 and 28 become wider from bottom to top in FIGS. 1 and 2, whereas the inner kidney-shaped flow spaces 30 and 32 are widened mirror-inverted from top to bottom. The shape of the flow spaces and their radial position results from the path and size of the corresponding spaces formed between the vanes 16 . The suction kidneys 26 and 32 are connected to an inflow (not shown) present in the housing 12 , whereas the pressure kidneys 28 and 30 are connected to an outflow (not shown) also present in the housing 12 .

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Flügelzellenpumpe 10 arbeitet folgendermaßen:
Durch eine Drehung der Antriebswelle 18 im Uhrzeigersinn (Pfeil 34 in den Fig. 1 und 2) wird über das scheibenförmige Element 20 auch der Rotor 22 in Drehung versetzt. Hierdurch werden auch die Rotorflügel 16 in Umfangsrichtung des Gehäuses 12 bzw. des Zentralteils 14 bewegt. Da der Rotor 22 gegenüber dem Gehäuse 12 exzentrisch angeordnet ist, bilden sich im Verlauf der Drehbewegung zwischen benachbarten Rotorflügeln 16, der radial äußeren Wand des Rotors 22 und der radial inneren Wand des Gehäuses 12 äußere Vedrängungsvolumina 36, die mit in Drehrichtung gesehen größer werdendem Spalt zwischen Rotor 22 und Gehäuse 12 größer werden und mit kleiner werdendem Spalt kleiner werden. Die maximale Größe erreichen diese äußeren Verdrängungsvolumina 26 in dem in den Fig. 1 und 2 oberen Bereich der Flügelzellenpumpe 10. Ein solches maximales äußeres Verdrängungsvolumen 36 ist in Fig. 1 kreuzschraffiert dargestellt.The vane pump 10 shown in FIGS. 1 and 2 operates as follows:
By rotating the drive shaft 18 clockwise (arrow 34 in FIGS. 1 and 2), the rotor 22 is also rotated via the disk-shaped element 20 . As a result, the rotor blades 16 are also moved in the circumferential direction of the housing 12 or of the central part 14 . Since the rotor 22 is arranged eccentrically with respect to the housing 12 , in the course of the rotary movement between adjacent rotor blades 16 , the radially outer wall of the rotor 22 and the radially inner wall of the housing 12, outer displacement volumes 36 are formed , which, as viewed in the direction of rotation, widening the gap between rotor 22 and housing 12 become larger and become smaller as the gap becomes smaller. These outer displacement volumes 26 reach the maximum size in the upper region of the vane pump 10 in FIGS. 1 and 2. Such a maximum external displacement volume 36 is shown cross-hatched in FIG. 1.

Die größer werdenden äußeren Verdrängungsvolumina 36 sind über die äußere Saugniere 26 mit dem Zufluss im Gehäuse 12 verbunden und können sich somit mit einem entsprechenden Fluid füllen. Bei dem Fluid kann es sich um Gas oder um eine Flüssigkeit handeln. Wird die Flügelzellenpumpe als Schmiermittelpumpe für eine Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug verwendet, handelt es sich bei dem Fluid um Schmieröl. Kleiner werdende äußere Verdrängungsvolumina 36 sind über die äußere Druckniere 28 mit dem Auslass im Gehäuse 12 verbunden. Das Schmiermittel wird somit aus dem kleiner werdenden Verdrängungsvolumina 36 in die äußere Druckniere 28 und von dort zum Auslass gefördert.The increasing outer displacement volumes 36 are connected to the inflow in the housing 12 via the outer suction kidney 26 and can thus be filled with a corresponding fluid. The fluid can be gas or a liquid. If the vane pump is used as a lubricant pump for an internal combustion engine in a motor vehicle, the fluid is lubricating oil. Outer displacement volumes 36 , which become smaller, are connected to the outlet in the housing 12 via the outer pressure kidney 28 . The lubricant is thus conveyed from the decreasing displacement volume 36 into the outer pressure kidney 28 and from there to the outlet.

Wie aus den Fig. 1 und 2 sowie auch aus den Fig. 3 und 5 hervorgeht, werden im Verlauf der Drehbewegung 34 aber auch zwischen dem Rotor 22, benachbarten Rotorflügeln 16 und dem Zentralteil 14 innere Verdrängungsvolumina 38 gebildet. Das größte innere Verdrängungsvolumen wird dabei in dem in den Fig. 1 und 2 untersten Bereich der Flügelzellenpumpe 10 erreicht; es ist in Fig. 2 ebenfalls kreuzschraffiert dargestellt. Größer werdende innere Verdrängungsvolumina 38 sind über die innere Saugniere 32 ebenfalls mit dem Zufluss im Gehäuse 12 verbunden, so dass sie sich ebenfalls im Verlauf der Drehbewegung mit Schmiermittel füllen. Kleiner werdende innere Verdrängungsvolumina sind über die innere Druckniere 33 ebenfalls mit dem Abfluss im Gehäuse 12 verbunden, so dass sie ebenfalls Schmiermittel in den Abfluss fördern.As can be seen from FIGS. 1 and 2 and also from FIGS. 3 and 5, in the course of the rotational movement 34 , internal displacement volumes 38 are also formed between the rotor 22 , adjacent rotor blades 16 and the central part 14 . The greatest internal displacement volume is achieved in the lowest area of the vane pump 10 in FIGS. 1 and 2; it is also shown cross-hatched in FIG. 2. Increasing inner displacement volumes 38 are also connected to the inflow in the housing 12 via the inner suction cardioid 32 , so that they also fill with lubricant in the course of the rotational movement. Internal displacement volumes that are becoming smaller are also connected to the drain in the housing 12 via the inner pressure kidney 33 , so that they likewise convey lubricants into the drain.

Auf diese Weise wird nicht nur durch die äußeren Verdrängungsvolumina 36, sondern auch durch die inneren Verdrängungsvolumina 38 Schmiermittel gefördert, wodurch bei gleicher Baugröße die Förderleistung der Flügelzellenpumpe 10 wesentlich erhöht wird. Umgekehrt kann zur Erzielung einer bestimmten Förderleistung die Baugröße der Flügelzellenpumpe 10 verringert werden.In this way, lubricant is not only conveyed through the outer displacement volumes 36 , but also through the inner displacement volumes 38 , whereby the delivery capacity of the vane pump 10 is significantly increased with the same size. Conversely, the overall size of the vane pump 10 can be reduced in order to achieve a specific delivery rate.

Bei dem in den Fig. 1, 2, 3 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das scheibenförmige Element 20 in etwa mittig auf der Antriebswelle 18. Somit werden zu beiden Seiten des scheibenförmigen Elements 20 innere Verdrängungsvolumina 38a und 38b gebildet. In diesem Fall sind an jeder Stirnseite des Gehäuses 12 entsprechende Strömungsräume erforderlich, die mit dem Zufluss bzw. Abfluss verbunden sind. Ggf. können die sich jeweils gegenüberliegenden oberen und unteren inneren Verdrängungsvolumina 38a und 38b durch Ausnehmungen im scheibenförmigen Element 20 miteinander verbunden sein. In diesem Fall könnten auch nur auf einer axialen Stirnseite entsprechende Strömungsräume vorgesehen werden.In the embodiment shown in FIGS. 1, 2, 3 and 5, the disk-shaped element 20 lies approximately in the center on the drive shaft 18 . Thus, inner displacement volumes 38 a and 38 b are formed on both sides of the disk-shaped element 20 . In this case, corresponding flow spaces, which are connected to the inflow or outflow, are required on each end face of the housing 12 . Possibly. The respectively opposite upper and lower inner displacement volumes 38 a and 38 b can be connected to one another by recesses in the disk-shaped element 20 . In this case, corresponding flow spaces could also be provided only on one axial end face.

Der Vorteil einer solchen mittigen Anordnung des scheibenförmigen Elements 20 ist der, dass die Kräfte innerhalb der Flügelzellenpumpe 10 gleichmäßiger verteilt sind. Sind die Verdrängungsvolumina auf beiden Seiten des scheibenförmigen Elements 20 fluidisch voneinander getrennt, könnten auch unterschiedliche Fluidkreisläufe von ein und derselben Flügelzellenpumpe 10 gefördert werden.The advantage of such a central arrangement of the disc-shaped element 20 is that the forces within the vane pump 10 are distributed more evenly. If the displacement volumes on both sides of the disk-shaped element 20 are fluidly separated from one another, different fluid circuits could also be conveyed by one and the same vane pump 10 .

Im Gegensatz zu dem in den Fig. 1, 2, 3 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist bei dem in den Fig. 4 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel das scheibenförmige Element 20 im Bereich des in den Figuren oberen axialen Endes des Gehäuses 12 angeordnet (es sei darauf hingewiesen, dass solche Elemente in den Fig. 4 und 6, welche funktionsäquivalent zu Elementen der Fig. 3 und 5 sind, die gleichen Bezugszeichen tragen und nicht nochmals im Detail erläutert sind). Auf diese Weise sind in axialer Richtung der Flügelzellenpumpe 10 gesehen nicht separate innere Verdrängungsvolumina, sondern nur jeweils ein zusammenhängendes inneres Verdrängungsvolumen 38 vorhanden. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel könnte in einem solchen Fall die Antriebswelle 18 axial auch nur bis zum scheibenförmigen Element 20 geführt werden, derart, dass innerhalb der Flügelzellenpumpe 10 keine Antriebswelle 18 vorhanden ist.In contrast to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1, 2, 3 and 5, in the exemplary embodiment shown in FIGS. 4 and 6, the disk-shaped element 20 is arranged in the region of the upper axial end of the housing 12 in the figures (it should be noted thereon) indicated that such elements in FIGS. 4 and 6, which are functionally equivalent to elements of FIGS. 3 and 5, have the same reference numerals and are not explained again in detail). In this way, as seen in the axial direction of the vane pump 10 , there are not separate internal displacement volumes 38 , but only one continuous internal displacement volume 38 . In an exemplary embodiment not shown, in such a case the drive shaft 18 could also be guided axially only up to the disk-shaped element 20 , in such a way that there is no drive shaft 18 within the vane pump 10 .

In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Umfang der Exzentrizität der Antriebswelle 18 gegenüber dem Gehäuse 12 eingestellt werden. Der Einstellbereich geht dabei vorzugsweise bis zu einer koaxialen Anordnung der Antriebswelle 18 zum Gehäuse 12. Bei koaxialer Antriebswelle 18 zum Gehäuse 12 haben die Verdrängungsvolumina 36 und 38 über ihren Bewegungsweg konstante Größe, so dass keine Förderung von Fluid mehr stattfindet. Durch eine derartige Verstellbarkeit kann also die Förderleistung der Flügelzellenpumpe eingestellt bzw. an wechselnde äußere Anforderungen angepasst werden. In die gleiche Richtung geht eine axiale Verstellbarkeit des Gehäuses gegenüber der Welle bzw. dem Rotor, die alternativ oder zusätzlich zur radialen Verstellung vorgesehen sein kann.In a further embodiment, not shown, the extent of the eccentricity of the drive shaft 18 relative to the housing 12 can be set. The setting range preferably extends up to a coaxial arrangement of the drive shaft 18 with the housing 12 . In the case of a coaxial drive shaft 18 to the housing 12 , the displacement volumes 36 and 38 have a constant size over their movement path, so that fluid is no longer conveyed. With such an adjustability, the delivery capacity of the vane pump can be adjusted or adapted to changing external requirements. In the same direction there is an axial adjustability of the housing relative to the shaft or the rotor, which can be provided as an alternative or in addition to the radial adjustment.

In einem weiteren ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zentralteil 14 einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgeführt. Die Einstückigkeit kann z. B. durch einen ebenfalls einstückig mit Zentralteil 14 und Gehäuse 12 vorgesehenen axialen Gehäusedeckel hergestellt werden. Hierdurch wird die Herstellung der Flügelzellenpumpe 10 nochmals vereinfacht und Kosten gesenkt. Analog hierzu könnten auch die Antriebswelle 18, das scheibenförmige Element 20 und der Rotor 22 aneinander angeformt sein. Auch dies würde zu einer Reduzierung der separaten Teile und zu einer Vereinfachung auch bei der Montage der Flügelzellenpumpe führen.In a further embodiment, also not shown, the central part 14 is made in one piece with the housing 12 . The one-piece can, for. B. by an also provided in one piece with central part 14 and housing 12 provided axial housing cover. This further simplifies the manufacture of the vane pump 10 and reduces costs. Analogously to this, the drive shaft 18 , the disk-shaped element 20 and the rotor 22 could also be molded onto one another. This would also lead to a reduction in the number of separate parts and to a simplification even when installing the vane pump.

Claims

1. vane pump, with a pump rotor ( 22 ), with a drive shaft ( 18 ) connected to the pump rotor ( 22 ), with a plurality of radially displaceable rotor blades ( 16 ), with a central part ( 14 ) arranged radially inside the rotor ( 22 ), which essentially fixes the rotor blades ( 16 ) radially outward, and with a rotor chamber formed in a housing ( 12 ) in which the pump rotor ( 22 ), drive shaft ( 18 ), central part ( 14 ) and rotor blades ( 16 ) are arranged, whereby when the rotor ( 22 ) rotates between the rotor ( 22 ), the housing ( 12 ) and the adjacent rotor blades ( 16 ), outer displacement volumes ( 36 ) of variable size can be formed and increasing external displacement volumes ( 36 ) with an inflow and decreasing external displacement volumes ( 36 ) are connected to a drain in the housing ( 12 ), characterized in that between the central part ( 14 ) and the rotor ( 22 ) internal displacements ngungsvolumina (38) of variable size may be formed and are growing internal displacement volumes (38) connected to the inflow and decreasing internal displacement volumes (38) to the drain in the housing (12).

2. Vane pump according to claim 1, characterized characterized that the housing opposite the Drive shaft in the radial and / or axial direction is adjustable.

3. Vane pump according to one of claims 1 or 2, characterized in that the housing ( 12 ) has at least one end face outer and inner approximately kidney-shaped flow spaces ( 26 , 28 , 30 , 32 ) through which the outer and the inner displacement volumes ( 36 , 38 ) can be connected to the inflow and the outflow.

4. Vane pump according to claim 3, characterized in that the inner kidney-shaped flow spaces ( 30 , 32 ) with respect to the outer kidney-shaped flow spaces ( 26 , 28 ) are arranged mirror-inverted.

5. Vane pump according to one of claims 3 or 4, characterized in that the inner kidney-shaped flow spaces ( 30 , 32 ) have essentially the same angular extent as the outer flow spaces ( 26 , 28 ).

6. Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 22 ) via at least one substantially disc-shaped element ( 20 ) is connected to the drive shaft ( 18 ).

7. Vane pump according to claim 6, characterized in that the disc-shaped element ( 20 ) is axially spaced from the end faces of the rotor ( 22 ), such that on both sides of the disc-shaped element ( 20 ) inner displacement volumes ( 38 a, 38 b) are formed can be.

8. Vane pump according to claim 7, characterized characterized that in the disc-shaped element Passages are available, through which appropriate internal displacement on both sides of the disc-shaped element are interconnected.

9. Vane pump according to claim 6, characterized in that the disc-shaped element ( 20 ) is arranged at an axial end of the rotor ( 22 ), such that internal displacement volumes ( 38 ) are formed only on one side of the disc-shaped element ( 20 ).