Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Insbesondere betrifft die Erfindung eine Flügelzellenpumpe für den Einsatz in einem Hilfskraftlenksystem.

Üblicherweise sind Flügelzellenpumpen mit verstellbarem Fördervolumen, die häufig auch als Verstellpumpen bezeichnet werden, wie folgt aufgebaut: In einem Pumpengehäuse sind im Wesentlichen ein Kurvenring bzw. Hubkonturring und ein drehbeweglich gelagerter Rotor angeordnet. Der Rotor weist radiale Schlitze auf, in denen Flügel radial verschiebbar und durch die Schlitze zwangsgeführt angeordnet sind. Im Betrieb der Flügelzellenpumpe gleiten somit die Flügel mit ihren äußeren Enden an der Innenwandung des Kurvenrings anliegend entlang und bewirken dadurch die Förderung eines Druckmittels (z.B. Drucköl). Im Unterschied zu Pumpen mit konstantem Fördervolumen (Konstantpumpen) können Pumpen mit variablen Fördervolumen vermeiden, dass insbesondere bei hohen Drehzahlen sich eine Überproduktion von Drucköl ergibt, die bei Konstantpumpen durch Bypass-Zirkulation teilkompensiert werden muss. Daher wird bei Konstantpumpen im höheren Drehzahlbereich durch diese Bypass-Zirkulation mechanisch nicht verwertbare Energie verbraucht, was einem unnützen Wärme- bzw. Energieverlust gleichkommt. Zur Regelung des Fördervolumens, insbesondere zur Reduzierung des Fördervolumens bei steigender Drehzahl, wird die Exzentrizität des Kurvenrings zu dem Rotor verändert, insbesondere verringert. Dazu weist eine herkömmliche Flügelzellenpumpe eine Regeleinrichtung (z.B. Regelventil) mit zwei Ausgängen auf, die über Steuerkanäle eine linke bzw. rechte Druckkammer mit jeweils einem Anteil des geförderten Druckmittels beaufschlagen können. Die Druckkammern wirken von links bzw. rechts auf die Außenfläche des Kurvenrings und bewirken somit die gewünschte Veränderung der Exzentrizität des Kurvenrings zu dem Rotor. Eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art ist z.B. aus der Druckschrift DE 10 2004 060 082 A1 C1 bekannt. Anhand der Figuren 1 bis 3 wird der Aufbau einer solchen herkömmlichen Flügelzellenpumpe mit verstellbarem Fördervolumen (kurz: Verstellpumpe) veranschaulicht: Die Fig. 1 und 3 zeigen den Aufbau der bekannten Pumpe im Querschnitt; die Fig. 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung der Pumpe. Die bekannte Verstellpumpe VP weist ein Pumpengehäuse G und einen darin angeordneten Kurvenring KR auf (auch Hubkonturring genannt). Ein darin drehbeweglich gelagerter Rotor R ist mit mehreren radialen Schlitzen versehen, in denen Flügel F radial verschiebbar zwangsgeführt angeordnet sind und bei Rotation ein Druckmittel DM von der Saugseite PSS hin zur Druckseite PDS fördern. Zur Veränderung des Fördervolumens kann die Lage des Kurvenrings KR gegenüber dem Rotor R verändert werden, so dass sich eine verstellbare Exzentrizität ergibt. Dazu weist die Pumpe zwei Druckkammern DK1 und DK2 auf, die von links bzw. rechts auf die Außenseite des Kurvenrings KR wirken, in dem die Druckkammern mit einem regebaren Anteil des Druckmittels DM beaufschlagt werden. Die Regelung wird über eine Regeleinrichtung erzielt, die üblicherweise als Regelventil RV ausgebildet ist, welches zwei Ausgänge A1 und A2 aufweist, um den Anteil des Druckmittels über Steuerkanäle STK1 und STK2 zu den Druckkammern hinzuführen bzw. abzuführen, damit der unterschiedliche Druck in den Kammern eine Verschiebung des Kurvenringes KR gegenüber dem Rotor R bewirkt, so dass sich die gewünschte Exzentrizität und damit das gewünschte geometrische Fördervolumen einstellt.

Mit der gegebenen Konstruktion ist die Flügelzellenpumpe für eine Drehrichtung ausgelegt, im vorliegenden Fall dreht der Rotor R gegen den Uhrzeigersinn (linksdrehend). Will man die Drehrichtung der Pumpe ändern (rechtsdrehend mit dem Uhrzeigersinn), dann müsste das Pumpengehäuse im Bereich der Regeleinrichtung (Regelventil) RV umkonstruiert werden. Dies wäre mit einem sehr hohen Aufwand verbunden. Zudem müsste eine andere Stirnplatte mit gespiegelter Steuer-Geometrie eingesetzt werden und der Außenring, der die Druckkammern nach Außen radial begrenzt, müsste spiegelverkehrt in das Pumpengehäuse eingebaut werden. Üblicherweise werden diese aufwendigen und kostspieligen Maßnahmen durchgeführt, woraus sich ergibt, dass der Bausatz für eine linksdrehende Pumpe sich in zahlreichen Teilen einschließlich dem Pumpengehäuse von einem Bausatz für eine rechtsdrehende Pumpe unterscheidet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flügelzellenpumpe der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass mit einer kostengünstigen Konstruktion erreicht wird, welche es ermöglicht, die Drehrichtung des Rotors bei geringem technischen Aufwand ändern zu können.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Flügelzellenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .

Demnach wird eine Flügelzellenpumpe mit verstellbarem Fördervolumen vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Flügelzellenpumpe zwei sich kreuzende Steuerkanäle aufweist, die jeweils einen der Ausgänge der Regeleinrichtung (Regelventil) mit einer der zwei Druckkammern verbinden, um diese mit den regelbaren Anteilen des Druckmittels zu beaufschlagen.

Somit werden zwei sich kreuzende Verbindungen (Steuerkanäle) zwischen den Ausgängen (Steuerkanalanschlüssen) der Regeleinrichtung und den Druckkammern geschaffen, so dass die Regelung der Exzentrizität genau umgekehrt wirkt und somit die Flügelzellenpumpe ohne den sonst üblichen Aufwand auf eine umgekehrte Drehrichtung umgestellt werden kann. Die sich kreuzende Anordnung der Steuerkanäle wird nachfolgend auch als „Crossover-Konstruktion" bezeichnet und hat insbesondere den Vorteil, dass die Pumpe sogar ohne Veränderung des Pumpengehäuses und nur durch Austausch weniger Bauteile für einen Drehrichtungswechsel umgebaut werden kann. Wenn die sich kreuzenden Steuerkanäle in dem Deckel des Pumpengehäuses vorgesehen sind, müssen im Wesentlichen nur der Deckel und die Stirnplatte getauscht werden; und der Läufersatz (Rotor mit Flügeln) braucht lediglich spiegelverkehrt eingebaut zu werden.

Die Erfindung kann als Bausatz bzw. Baukastensystem realisiert werden, bei dem ein Deckel mit sich kreuzenden Steuerkanälen und ein Deckel (andere Variante) mit sich nicht-kreuzenden (parallel zueinander verlaufenden) Steuerkanälen vorgesehen sind. Je nach gewünschter Drehrichtung wider bei der Fertigung der Pumpe der passende Deckel eingebaut. Für die unterschiedlichen Drehrichtungen sind quasi alle Bauteile der Pumpe identisch, bis auf die Stirnplatte und den Deckel. Was die beiden Deckel- Varianten angeht, so können diese im Kokillenguss gefertigt werden, wodurch dasselbe Rohteil (Gussteil) verwendet werden kann. Für die beiden Varianten muss dann nur die Bearbeitung des Rohteils jeweils anderes erfolgen, d.h. im Wesentlichen müssen die Bohrungen für Steuerkanäle entweder in einer nicht- kreuzenden Variante oder in einer kreuzenden Variante („Crossover-Verbohrung") durchgeführt werden. Wenn man die Stücklisten bzw. Bauteilelisten der linksdrehenden Variante mit der rechtsdrehenden Variante vergleicht, so ergeben sich nur zwei Unterschiedsteile: Die Deckel und Stirnplatten sind von den Bauteilen her unterschiedlich; der Läufersatz aber ist identisch und braucht nur um die Senkrechte spiegelbildlich eingebaut werden. Alle anderen Pumpenteile der beiden Varianten sind gleich.

Die Erfindung offenbart auch einen Bausatz für eine Flügelzellenpumpe mit verstellbarem Fördervolumen, wobei der Bausatz sich dadurch auszeichnet, dass er einen ersten Deckel mit zwei sich nicht kreuzenden Steuerkanäle aufweist, um jeweils einen der Regeleinrichtungs-Ausgänge mit einer der zwei Druckkammern in einer sich nicht kreuzenden Weise zu verbinden, um diese mit den regelbaren Anteilen des Druckmittels zu beaufschlagen, und dass der Bausatz zum Austausch des ersten Deckels einen zweiten Deckel mit zwei sich kreuzenden Steuerkanälen aufweist, um jeweils einen der Ausgänge mit einer der zwei Druckkammern in einer sich kreuzenden Weise zu verbinden.

Des Weiteren umfasst die Erfindung auch ein Hilfskraft-Lenksystem, das mit einer Flügelzellenpumpe ausgestattet ist, die eine solche „Crossover-Konstruktion" aufweist. Das H ilfskraft-Len ksystem bzw. die Pumpe wird bevorzugt im NKW-Bereich eingesetzt.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demnach ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der zwei Steuerkanäle in dem Pumpengehäuse oder in einem Deckel des Gehäuses so angeordnet ist, dass sich die Steuerkanäle ohne gegenseitige Berührung kreuzen. Dabei können auch beide Steuerkanäle in dem Material das Pumpengehäuses oder Deckels in Form von Bohrungen, die sich nicht berühren, sondern nur kreuzen, realisiert sein. Bevorzugt werden die Steuerkanäle in dem Deckel realisiert, wodurch das Pumpengehäuse selbst nicht verändert bzw. angepasst werden muss. Insbesondere kann der Einbaubereich für die Regeleinrichtung und kann die Konstruktion der Regeleinrichtung selbst unverändert für beide Varianten (rechts- oder linksdrehende Pumpe) bleiben.

Alternativ oder in Kombination zu der obigen Ausführung kann auch zumindest einer der zwei Steuerkanäle (extern) an dem Pumpengehäuse oder (extern) an einem Deckel des Gehäuses so angeordnet ist, dass sich die Steuerkanäle ohne gegenseitige Berührung kreuzen. In einzelnen Situationen kann es vorteilhaft sein die sich kreuzenden Steuerkanäle weitestgehend nicht im Material des Gehäuses und/oder Deckels zu realisieren, sondern als externe Leitungen, die an dem Gehäuse bzw. Deckel befestigt sind. Diese Lösung kann ggf. die kostengünstigere Lösung sein.

Im Allgemeinen ist die Flügelzellenpumpe vorzugsweise so konstruiert, dass ein erster Ausgang der zwei Ausgänge näher an einer ersten Druckammer der zwei Druckkammern angeordnet ist als ein zweiter Ausgang der zwei Ausgänge, und dass die zwei sich kreuzenden Steuerkanäle so angeordnet sind, dass einer der zwei Steuerkanäle den ersten Ausgang mit der zweiten Druckkammer verbindet und der andere der Steuerkanäle den zweiten Ausgang mit der ersten Druckkammer verbindet. Vorzugsweise sind der erste Ausgang und die erste Druckkammer auf der Druckseite der Flügelzellenpumpe angeordnet und sind der zweite Ausgang und die zweite Druckkammer auf der Saugseite der Flügelzellenpumpe angeordnet.

Es ist von Vorteil, wenn die zwei sich kreuzenden Steuerkanäle durch Bohrungen in dem Pumpengehäuse oder in einem Deckel des Gehäuses geschaffen sind, wobei nicht benötigte Bohrungsöffnungen mit Verschlusselementen, insbesondere Tonnen, verschlossen sind. Dadurch können mit einfachen geraden Bohrungen auch sich kreuzende Steuerkanäle im Material des Gehäuses und/oder Deckels realisiert werden.

Bevorzugt weist der Deckel des Gehäuses eine Hinterflügel-Geometrie für einen links- oder rechtsdrehenden Rotor auf, die spiegelsymmetrisch zu einer Hinterflügel- Geometrie für einen rechts- bzw. linksdrehenden Rotor ausgebildet ist. Bezüglich der Stirnplatte ist die Flügelzellenpumpe vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Flügelzellenpumpe eine Stirnplatte mit einer Steuer-Geometrie für einen links- oder rechtsdrehenden Rotor aufweist, die spiegelsymmetrisch zu einer Steuer- Geometrie für einen rechts- bzw. linksdrehenden Rotor ausgebildet ist. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben:

Die bereits eingangs beschriebenen Figuren 1 bis 3, welche den herkömmlichen Aufbau einer Flügelzellenpumpe VP zeigen, sind auch für die Erfindung verwendbar, da bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe die meisten Bauteile unverändert bleiben und nur wenige konstruktive Maßnahmen und Umbauten vorgenommen werden müssen, um die Drehrichtung der Pumpe zu ändern:

Daher werden nachfolgend die Unterschiede zwischen Erfindung und dem herkömmlichem Aufbau beschrieben, wobei auch auf die Figuren 4a und 4b verwiesen wird, welche die folgenden Darstellungen wiedergeben:

Fig. 4a) zeigt einen ersten Deckel mit geraden Steuerkanal-Bohrungen; und Fig. 4b) zeigt einen zweiten Deckel mit sich kreuzenden Steuerkanal-Bohrungen.

Ausgehend von den Fig. 1 bis 3 weist auch die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe VP ein Pumpengehäuse G auf, in dem ein Rotor R innerhalb eines Kurvenrings KR angeordnet ist, welcher wiederum über Druckkammern DK1 und DK2 so verschoben werden kann, dass sich die für das gewünschte Fördervolumen erforderliche Exzentrizität des Kurvenring KR zum Rotor R einstellt.

Für eine linksdrehende Konfiguration der Pumpe ist der in Fig. 1 bis 3 gezeigte Aufbau geeignet. Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bausatz wird nun der in Fig. 4a gezeigte Deckel D verwendet, der zwei parallel verlaufende Steuerkanäle STK1 und STK2 aufweist, so dass zunächst die Druckkammern noch wie gewohnt mit der Regeleinrichtung (Ventil RV in Fig. 1 -3) verbunden sind. Zum Umbau der Pumpe auf Rechtslauf wird der Deckel D gegen einen Deckel D' getauscht, der in Fig. 4b gezeigt ist. Dieser Deckel D' hat zwei sich kreuzende Steuerkanäle STK ^* und STK# , die durch entsprechende Bohrungen realisiert sind, wobei nicht benötige Öffnungen durch Tonnen TN verschlossen werden. Die Steuerkanäle werden also vorzugsweise durch Bohrungen realisiert, die sich zwar kreuzen, aber nicht schneiden.

Wie die Fig. 4b in Zusammenschau mit den Fig. 1 -3 zeigt, bewirkt der Deckel D' ein Vertauschen der Steuerkanäle, so dass die Pumpe nun für den Rechtslauf eingerichtet werden kann. Dazu muss der Deckel D' lediglich eine gespiegelte Hinterflügel-Geometrie aufweisen. Außerdem muss noch eine andere Stirnplatte eingesetzt werden, die eine gespiegelte Steuer-Geometrie aufweist. Ansonsten sind keine Maßnahmen zu treffen; insbesondere muss das Gehäuse G nicht umkonstruiert werden, ebenso auch nicht das Regelventil RV.

Im vorliegenden Beispiel ist die Flügelzellenpumpe einhubig ausgebildet und weist dazu zwei Steuerkanäle auf. Die Pumpe kann auch mehrhubig (z.B. doppelhubig) ausgebildet sein und entsprechend viele Steuerkanäle aufweisen. Die Erfindung ist für jede Art von Flügelzellenpumpe beschaffen, ist aber besonders geeignet als Lenkungspumpe, um innerhalb einer Hilfskraftlenkung eingebaut zu werden.

Bezugszeichenliste

VP Flügelzellenpumpe mit verstellbarem Kurvenring (Verstellpumpe)

G Pumpengehäuse

R Rotor (Läufer)

F Flügel

KR Kurvenring (Hubkonturring)

D Deckel des Gehäuses

PDS Druckseite (Pumpen-Druckseite)

PSS Saugseite (Pumen-Saugseite9

DK1 erste Druckammer (Verstelldruckkammer)

DK2 zweite Druckammer (Verstelldruckkammer)

STK1 erster Steuerkanal

STK2 zweiter Steuerkanal

RV Regeleinrichtung (Regelventil) von einem Druckmittel durchflössen

A1 erster Ausgang zur jeweils angeschlossenen Druckkammer

A2 zweiter Ausgang zur jeweils angeschlossenen Druckkammer

STK ^* , STK# sich kreuzende Steuerkanäle