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  • 权利要求
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  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Pumpe, wie Flügelzellenpumpe oder Rollenzellenpumpe, insbesondere für Getriebeöl/für Automatikgetriebe, mit einem Hubkonturring, mit einem Rotor mit radialen Schlitzen, in welchen Flügel oder Rollen radial verschieblich angeordnet sind, mit Seitenplatten oder Gehäuseseitenwänden, welche die Rotationsgruppe axial seitlich begrenzen, wobei in den Seitenplatten oder Gehäuseseitenwänden im Druckbereich der Pumpe die Ausstoßöffnungen, so genannte Drucknieren, angeordnet sind.
    公开号:DE102004030473A1
    申请号:DE200410030473
    申请日:2004-06-24
    公开日:2005-01-20
    发明作者:Ivo Agner
    申请人:Luk Fahrzeug-Hydraulik GmbH and Co KG；
    IPC主号:F04C15-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Pumpe, wie Flügelzellenpumpe oder Rollenzellenpumpe,insbesondere fürGetriebeölfür Automatikgetriebe,mit einem Hubkonturring, mit einem Rotor mit radialen Schlitzen,in welchen Flügeloder Rollen radial verschieblich angeordnet sind, mit Seitenplattenoder Gehäuseseitenwänden, welchedie Rotationsgruppe axial seitlich begrenzen, wobei in den Seitenplattenoder Gehäuseseitenwänden imDruckbereich Ausstoßöffnungen,so genannte Drucknieren, angeordnet sind.
    [0002] Getriebepumpenfür Automatikgetriebearbeiten üblicherweisemit verschäumtemGetriebeöl undhaben einen Saugfilter. Aufgrund der ungelösten Luft im Öl kann eszu Luftansammlungen im Filter kommen. Hierbei schließen sichviele kleine zu großenLuftblasen zusammen. Wird nun eine solche Luftblase angesaugt, kommtes zu Knackgeräuschen.Die Luftblase bewirkt, dass beispielsweise in einer Flügelzellenpumpeein Großteilder Zelle mit Luft gefülltist und im Rahmen des überDruckausgleichskerben oder Zwischenkapazitäten (siehe DE 10027990 ), welche in dem so genanntenVorkompressionsbereich angeordnet sind, gesteuerten Druckausgleichsvorgangesdie Zeit nicht ausreicht, die Zelle mit Öl zu füllen. Der Druckausgleichsvorgangwird nun relativ schlagartig beim Öffnen der großen Drucknierender Standardpumpen vollendet. Diese Schlagartigkeit erzeugt sehrhohe Druckspitzen, die sich im Knackgeräusch akustisch widerspiegeln.
    [0003] KritischeBetriebszuständefür diesenFall sind: Niedrige Drehzahlen und hohe Drücke, da hier aufgrund der geringenStrömungsgeschwindigkeiten durchden Filter die Luftblasenansammlungen besonders stark sind.
    [0004] Dasbeim Starten entstehenden Geräusch, wenndas Ansaugrohr der Pumpe teilweise leer gelaufen ist.
    [0005] DasGeräusch,wenn die Pumpe in Kavitation arbeitet, beispielsweise bei niedrigen Öltemperaturen.Die Kavitationsvakuole ist in der Wirkung direkt mit einer großen Luftblasevergleichbar.
    [0006] Inall diesen Zuständenist bei einer Standardpumpe der Drehwinkel für die Druckausgleichsvorgänge im Vorkompressionsbereichnicht ausreichend, die Zelle zu füllen. Eine Beschleunigung der Druckausgleichsvorgänge durchz. B. größere Druckausgleichskerbenim Vorkompressions bereich führt zueiner unzulässigenVerschlechterung des Geräuschesdurch ansteigende Druckgradienten in den anderen Betriebszuständen.
    [0007] Esist daher Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe darzustellen, die dieseProbleme nicht aufweist.
    [0008] DieAufgabe wird gelöstdurch eine Pumpe, wie Flügelzellenpumpeoder Rollenzellenpumpe, insbesondere für Getriebeöl für Automatikgetriebe, mit einemHubkonturring, mit einem Rotor mit radialen Schlitzen, in welchenFlügelradial verschieblich angeordnet sind, mit Seitenplatten oder Gehäuseseitenwänden, welchedie Rotationsgruppe axial seitlich begrenzen, wobei in den Seitenplattenoder Gehäuseseitenwänden imDruckbereich Ausstoßöffnungen, sogenannte Drucknieren, angeordnet sind, wobei die Summe der Querschnittsflächen beiderDrucknieren eines Druckbereiches (einer Flut) der Pumpe, bezogenauf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb des Bereiches einerZelle, überdem Drehwinkel im Vergleich zu Standardpumpen wesentlich verkleinertist. Bevorzugt wird eine Pumpe, bei welcher die Summe der Querschnittsflächen beiderDrucknieren eines Druckbereiches (einer Flut) der Pumpe, bezogenauf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb des Bereiches einerZelle, sowohl bei einhubigen (einflutigen) als auch bei doppelhubigen,also zweiflutigen Flügelzellenpumpenoder Rollenzellenpumpen insgesamt nicht mehr als kleiner/gleich40 mm2 pro einem cm3 Zellvolumen über einemDrehwinkel von 20° beträgt. DieseDimensionierung hat den Vorteil, dass bei Hochdruckgetriebepumpenmit Betriebsdrücken über 20 barfür dievorher genannten Betriebszuständeein akzeptables Geräuschverhaltenzu erzielen ist.
    [0009] Eineerfindungsgemäße Pumpezeichnet sich dadurch aus, dass die Summe der Querschnittsflächen beiderDrucknieren eines Druckbereiches (einer Flut) der Pumpe, bezogenauf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb des Bereiches einerZelle, über demDrehwinkel im Wesentlichen linear oder leicht progressiv ansteigt.
    [0010] Weiterhinwird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die Querschnittsflächen beiderDrucknieren eines Druckbereiches, also der vorderen und der hinterenDruckniere, gleich groß,also symmetrisch angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass dieaxial wirkenden Druckflächenauf den Rotor ausgeglichen sind.
    [0011] Eineweitere erfindungsgemäße Pumpe zeichnetsich dadurch aus, dass die Querschnittsflächen beider Drucknieren einesDruckbereiches ungleich groß,also unsymmetrisch angeordnet sind. Auch wird eine Pumpe bevorzugt,bei welcher die Querschnittsflächeder Druckniere dieses Druckbereiches, welche mit dem Druckausgangverbunden ist, größer istals z. B. die gegenü berliegendeQuerschnittsflächeder Druckniere dieses Druckbereiches, welche nicht mit dem Druckausgangverbunden ist (also keine Durchgangsöffnung besitzt und damit einenso genannten Schattenport darstellt). Das hat den Vorteil, dassdie mit dem Druckausgang verbundene Druckniere weniger Widerstandund damit weniger Verluste beim Ausstoßen des Fluids aus der zu verdichtendenZelle erzeugt.
    [0012] Esist hier unwesentlich, ob nur eine Druckniere direkt mit dem Druckausgangverbunden ist oder beide (bezogen auf einen Druckbereich), da das Öl praktischan den Flügelseitenvorbei von der vorlaufenden Zelle in die zu befüllende Zelle fließen kann.
    [0013] Mankann deswegen das Öffnungsverhalten auchunsymmetrisch gestalten, d.h., die Druckniere auf der einen Seiteetwas schneller öffnenlassen als auf der anderen Seite, bezogen auf den selben Druckbereich.Das ist insofern von Vorteil, wenn die Druckniere nur einer Seitenplattedirekt mit dem Druckausgang verbunden ist, um gerade auf dieser Seitenoch eine großeQuerschnittsflächezu erzielen.
    [0014] Daherwird weiterhin eine Pumpe bevorzugt, bei welcher das Flächenverhältnis derDruckniere eines Druckbereiches, die mit dem Druckausgang verbundenist, zu der Druckniere des selben Druckbereiches, die nicht mitdem Druckausgang verbunden ist, kleiner gleich 70 zu 30 beträgt, wenndie Drucknieren übereinem Drehwinkel von 20° geöffnet sind.
    [0015] Eineerfindungsgemäße Pumpezeichnet sich dadurch aus, dass die Querschnittsflächen der (sanft öffnenden)Drucknieren durch Überdeckung derDrucknierenkanten der Seitenplatten mit der Hubringkontur erzeugtwerden. Das hat folgende Vorteile: Wenn die Zelle wegen großer Luftblasen oderKavitation oder ähnlichemnicht richtig gefülltist, kann das verbleibende Ölaufgrund der Fliehkraft in der Zelle nach außen geschleudert werden. Hierbei erscheintes zweckmäßiger, nach Öffnen derDrucknieren mit dem von der Druckseite rückfließenden Öl eine Ölsäule vor sich her zu schieben,als das Öldirekt in die Luftblase oder Vakuole reinschießen zu lassen.
    [0016] Auchwird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die Querschnittsflächen der(sanft öffnenden) Drucknierendurch Überdeckungder Drucknierenkanten der Seitenplatten mit dem Rotor erzeugt werden.Weiterhin wird eine Pumpe bevorzugt, bei welcher die Querschnittsflächen der(sanft öffnenden)Drucknieren durch Schaffung sich stetig erweiternder Drucknierenan den Seitenplatten oder Seitenwänden bzw. am Konturring erzeugtwerden.
    [0017] Weiterhingibt es die Möglichkeit,eine Flächenminderungder Drucknierenflächendurch eine großeDruckkerbe, eine Abflachung oder Ähnliches zu realisieren. Dadies aber aus Platzgründenbei mehrhubigen Flügelzellenpumpenim Ausstoßbereicherfolgen muss, geht diese Flächedirekt zusätzlichals Ausstoßfläche verlorenund erzeugt zusätzlicheDruckverluste bei höherenDrehzahlen.
    [0018] DieErfindung wird nun anhand der Figuren beschrieben.
    [0019] 1 zeigt zwei Aufsichten aufeine Rotationsgruppe mit den erfindungsgemäßen Drucknieren.
    [0020] 2 zeigt zwei Aufsichten aufeine Rotationsgruppe mit Drucknieren einer Standardpumpe.
    [0021] 3 zeigt eine Kurve mit derAbleitung des Zellvolumens nach dem Drehwinkel über dem Drehwinkel und denentsprechenden Winkelbereichen der erfindungsgemäßen Druckniere.
    [0022] 1 zeigt in Aufsicht eineRotationsgruppe mit der erfindungsgemäßen Druckniere von beiden Seiten.Innerhalb eines Hubkonturrings 1 ist ein Rotor 3 drehbarangeordnet. Der Rotor 3 weist mehrere radial verschieblicheFlügel 5 auf,welche in Flügelschlitzen 7 imRotor gleiten. Die Drehrichtung des Rotors für die beiden Ansichten wirdjeweils durch einen Drehrichtungspfeil 9 angegeben. In 1b z. B. ergeben sich beider Drehrichtung 9 vergrößernde Zellen im Bereich 11,welche aus der dort vorhandenen Saugniere 12 Öl ansaugenkönnen.Im Druckbereich ist die erfindungsgemäße Querschnittsfläche 13 einerDruckniere eines Druckbereiches (einer Flut) der Pumpe, bezogenauf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb des Bereiches einerZelle, dargestellt, die teilweise durch eine Aushöhlung 15 inder Seitenplatte hinter dem Hubkonturring (1) sich fortsetztund überdem Drehwinkel etwa eine konstante oder leicht zunehmende Breiteaufweist. Vor dem Druckbereich ist im Vorkompressionsbereich eine Druckausgleichskerbe 17 angeordnet,welche eine gewisse Vorkompression im Großkreisbereich schon zulässt, bevordie Querschnittsfläche 13 einerDruckniere eines Druckbereiches (einer Flut) der Pumpe, bezogenauf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb des Bereiches einerZelle, zum Auslass geöffnet wird.Die Drucknieren beginnen da oder etwas später, wo der vorlaufende Flügel derbetrachteten Zelle mit seiner öffnendenKante den Vorkompressionsbereich (Großkreisbereich) verlässt. Dabeikann die Lage der Drucknieren und damit der Ausstoßbereich inDrehrichtung vorverschoben sein gegenüber einer Standardpumpe. DerAusstoßbereichkann im Hubkonturring (1) durch eine parabelförmige Konturfunktionausgebildet sein. Die generelle Funktion einer derartigen Flügelzellenpumpemit ihren Ansaug- und Ausstoßvorgängen istbekannt. In der Ansicht in 1a wirddie andere Seite der Rotationsgruppe dargestellt. Auch hier istdie Querschnittsfläche 13 einerDruckniere eines Druckbereiches (einer Flut) der Pumpe, bezogenauf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb des Bereiches einerZelle, mit einem Teilbereich 15 durch eine Aushöhlung inder Seitenplatte hinter dem Hubkonturring dargestellt. Auf dieser Druckplattenseiteentfälltallerdings die Vorkompressionskerbe 17.
    [0023] ImGegensatz dazu weisen Standardflügelzellenpumpen,wie in 2 dargestellt,hinter der Vorkompressionskerbe 17 eine Druckniere 19 auf, welchesich sofort mit einem sehr großenQuerschnitt öffnetund damit sofort die Zelle im Druckbereich relativ widerstandsfreimit dem gesamten Druckbereich außerhalb der Rotationsgruppeverbindet. Alle anderen Bauteile haben die gleiche Struktur wiein 1 und sollen daherzur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal beschriebenwerden.
    [0024] In 3 ist die Kurve der Ableitungdes Zellvolumens, welches zwischen zwei Flügeln, dem Rotor, dem Ring undden Planflächender Seitenplatten ausgebildet wird, nach dem Drehwinkel über dem Drehwinkeldargestellt, bezogen auf den nachlaufenden Flügel. Zusätzlich ist unter der Kurveder Bereich 33 fürdie Vorkompressionskerbe 17 und der Bereich 35,wo die erfindungsgemäße Drucknieregeöffnet ist,schematisch dargestellt.
    [0025] DieKurve 20 stellt also die Ableitung des Zellvolumens nachdem Drehwinkel, aufgetragen überdem Drehwinkel dar. Der Bereich 22 der Kurve 20 stelltdamit die oben genannte Funktion im Ansaugbereich der Flügelzellenpumpedar. Er erstreckt sich bis zum Punkt 24, und dort gehtdie Funktion in den Vorkompressionsbereich 26 über. DerVorkompressionsbereich 26 ist im so genannten Großkreisbereichder Hubkontur angeordnet. Im Punkt 28 geht die Funktionaus dem Vorkompressionsbereich dann in den Ausstoßbereich 30 derFlügelzellenpumpe über. Abdiesem Punkt 38 wird die Verbindung der Zelle mit der Drucknierehergestellt bis zum Punkt 32. Der Ausstoßbereich 30 erstrecktsich bis zum Punkt 32. Da es sich in diesem Fall um einedoppelhubige, (zweiflutige) Pumpe handelt, wiederholt sich die Hubkonturund damit auch die oben genannte Funktion.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] Pumpe, wie Flügelzellenpumpeoder Rollenzellenpumpe, insbesondere für Getriebeöl für Automatikgetriebe, mit einemHubkonturring (1), mit einem Rotor (3) mit radialenSchlitzen (7), in welchen Flügel (5) oder Rollenradial verschieblich angeordnet sind, mit Seitenplatten oder Gehäuseseitenwänden, welchedie Rotationsgruppe axial seitlich begrenzen, wobei in den Seitenplattenoder Gehäuseseitenwänden imDruckbereich der Pumpe die Ausstoßöffnungen, so genannte Drucknieren,angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe derQuerschnittsflächen(13) beider Drucknieren eines Druckbereiches (einer Flut)der Pumpe, bezogen auf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb des Bereicheseiner Zelle, überdem Drehwinkel im Vergleich zu Standardpumpen wesentlich verkleinertist, insbesondere nicht mehr als kleiner/gleich 40 mm2 proeinem cm3 Zellvolumen über einem Drehwinkel von 20° beträgt.
    [2] Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassdie die Summe der Querschnittsflächen(13) beider Drucknieren eines Druckbereiches (einer Flut)der Pumpe, bezogen auf ein- und dieselbe Zelle, also innerhalb desBereiches einer Zelle, überdem Drehwinkel im Wesentlichen linear oder leicht progressiv ansteigt.
    [3] Pumpe nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet,dass die Querschnittsflächen(13) der Drucknieren eines Druckbereiches, also der vorderenund der hinteren Druckniere, gleich groß, also symmetrisch angeordnetsind.
    [4] Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Querschnittsflächen(13) beider Drucknieren eines Druckbereiches ungleich groß, alsounsymmetrisch angeordnet sind.
    [5] Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dassdie Querschnittsfläche(13) der Druckniere eines Druckbereiches, welche mit demDruckausgang verbunden ist, größer istals die Querschnittsfläche(13) der Druckniere dieses Druckbereiches, welche nichtmit dem Druckausgang verbunden ist (ein so genannter Schattenportohne Durchgangsöffnung).
    [6] Pumpe nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass das Flächenverhältnis derDruckniere eines Druckbereiches, die mit dem Druckausgang verbundenist, zur der Druckniere dieses Druckbereiches, die nicht mit demDruckausgang verbunden ist (Schattenport), kleiner gleich 70 zu30 beträgt;wenn die Drucknieren übereinen Drehwinkel von 20° geöffnet sind.
    [7] Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen (13) der Druckniereneines Druckbereiches durch Überdeckung(15) der Drucknierenkanten der Seitenplatten mit der Hubringkontur (1)erzeugt werden.
    [8] Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen (13) der Druckniereneines Druckbereiches durch Überdeckungder Drucknierenkanten der Seitenplatten mit dem Rotor (3)erzeugt werden.
    [9] Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen (13) der Drucknierendurch Schaffung sich stetig erweiternder Drucknieren an den Seitenplattenoder Seitenwändenbzw. am Konturring (1) erzeugt werden.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2007-06-06| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE |
    2011-12-01| R012| Request for examination validly filed|Effective date: 20110510 |
    2012-03-29| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE Effective date: 20120206 Owner name: MAGNA POWERTRAIN BAD HOMBURG GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE Effective date: 20120206 |
    2013-04-23| R016| Response to examination communication|
    2013-06-15| R016| Response to examination communication|
    2014-05-15| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: MAGNA POWERTRAIN BAD HOMBURG GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: IXETIC BAD HOMBURG GMBH, 61352 BAD HOMBURG, DE Effective date: 20140409 |
    2015-09-28| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2016-10-15| R020| Patent grant now final|
    2017-01-03| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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