DE1104344B

DE1104344B - Verdraengerpumpe mit unveraenderlicher Foerdermenge

Info

Publication number: DE1104344B
Application number: DEG20392A
Authority: DE
Inventors: Dimitar Toschkoff
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1955-09-19
Filing date: 1956-08-24
Publication date: 1961-04-06

Description

Verdrängerpumpe mit unveränderlicher Fördermenge Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe mit unveränderlicher Fördermenge mit einem überströmventil in einer zylindrischen Bohrung und mit einer Überströmleitung für überschüssige Förderflüssigkeit, durch die eine Verbindung zu einem oberhalb der Pumpe angeordneten und der Saugseite vorgeschalteten Behälter hergestellt wird.
In den meisten Fällen ist bei solchen Überströmventilen ein federbelasteter Kolben vorgesehen, der gegen den Federdruck durch den Flüssigkeitsdruck die Bohrung freigibt. Um eine Verdrängerpumpe mit Überströmleitung als Pumpe zur Erzeugung eines unveränderlichen Förderstromes auszubilden, wird vielfach eine, die Fördermenge bestimmende enge Bohrung in der Druckleitung der Pumpe vorgesehen. Bei einer bekannten Verdrängerpumpe mit unveränderlicher Fördermenge ist dabei in sehr geschickter Weise der Kolben des Überströmventils im Druckkanal und die die Fördermenge bestimmende enge Bohrung in der Stirnfläche des Kolbens angeordnet.
Es ist auch eine als Flüssigkeitsbremse verwendete Verdrängerpumpe bekannt, bei der die Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreis umfließt und einem federbelasteten Ventil im Kreis entgegenwirkt. Der Kreis erstreckt sich hierbei in einen Flüssigkeitsbehälter, der oberhalb des. Bremsenpumpenrades liegt und eine Venturidüse enthält, so daß die Flüssigkeit aus dem Behälter durch Injektorwirkung in den Kreis gezogen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verdrängerpumpe der eingangs erwähnten Art zweckmäßig zu gestalten und dabei mit einer Einrichtung zu versehen, durch die ein Teil der in der überströmleitung sonst verlorengehen.den Energie auf dem Weg zum Saugkanal nutzbringend verwendet wird. Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Förderleitung der Pumpe in an sich bekannter Weise über eine enge, die Fördermenge bestimmende Bohrung mit der Druckseite verbunden ist, daß sich die Überströmleitung für überschüssige Förderflüssigkeit in an sich bekannter Weise mit einem Kanal engeren Querschnitts in den Behälter .erstreckt und dabei in einen Kanal weiteren Querschnitts übergeht, der eine unmittelbare Verbindung zur Saugkammer der Pumpe herstellt, wobei an der Übergangs.stelte zwischen den Kanälen engeren und. weiteren Querschnitts Flüssigkeit aus dem Behälter zuströmen kann, und daß ferner die Zuströmöffnung an dieser Übergangsstelle nur als ein Schlitz ausgebildet ist.
Dadurch wird eine gedrängte und leichte Bauweise der Pumpe erreicht, die mit gutem Wirkungsgrad arbeitet, da die Flüssigkeit aus der überströmleitung das überströmventil mit einer bestimmten Geschwindigkeit verläßt und an der Übergangsstelle zwischen dem Kanal engen und dem Kanal größeren Querschnitts eine Injektorwirkung entsteht, durch die Flüssigkeit aus dem Behälter äußerst wirksam angesaugt wird.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine Pumpe nach der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Pumpe, Fig.3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1. Eine Verdrängerpumpe 10 unveränderlicher Fördermenge besteht aus einem Läufer 14, der in radialen Schlitzen Arbeitsschieber 20 trägt. Die Arbeitsschieber laufen in einer Pumpenkammer, die in einem Gehäusering 22 ausgespart ist. Nach beiden Seiten ist der Gehäusering durch Gehäuseseitenteite 21 und. 23 verschlossen, in deren einem eine Ansaugkammer 32 gebildet ist, die über zwei Einlaßöffnungen 26 mit der Pumpenkammer verbunden ist. Zwei Auslaßöffnungen 28 verbinden diese mit einer Förderkammer 34 in dem anderen Gehäuseseitenteil 23. Die Förderkammer 34 ist ferner mit den Kammern 30 an der Unterseite der Arbeitsschieber 20 verbunden.
Eine Antriebswelle 16 für den Läufer ist in dem einen Gehäuseseitenteil 21 in einem Nadellager und einem Wälzlager 18 gelagert. Sie tritt durch die Ansaugkammer 32 hindurch. An die Förderkammer 34 ist eine Förderleitung 40 über eine enge Bohrung 42 angeschlossen, die die zur Förderleitung 40 abfließende maximale Fördermenge der Pumpe bestimmt. Sie ist beispielsweise für eine minütliche Durchströmmenge von 7,61 kalibriert. Von der Förderkammer 34 geht eine Überströmleitung 50 ab, die normalerweise durch ein Überströmventil 44 verschlossen ist. Das Ventil ist hierzu durch eine Feder 46 belastet.
Auf die Pumpe 10 ist ein Flüssigkeitsbehälter 12 aufgesetzt. Sein Boden hat Durchbrüche, die mit der Überströmleitung 50 und einem zur Ansaugkammer 32 führenden Kana156 fluchten. Oberhalb des Bodens ist ein die Durchbrüche umschließender Decke160 vorgesehen, der zusammen mit dem Behälter 12 durch Schrauben 88 an der Pumpe 10 befestigt ist.
Oberhalb des mit der Überströmleitung 50 fluchtenden Durchbruchs enthält der Deckel in einem abgerundeten, radial nach innen gerichteten Tei190 einen Kanal engeren Querschnitts 52. Am inneren Ende des Teils 90 hat der Deckel 60 einen Schlitz 74, der in den Hauptkörper des Behälters 12 mündet. Oberhalb des mit dem Kanal 56 fluchtenden Durchbruchs enthält der Deckel einen Kanal weiteren Querschnitts 54. Die Kanäle 50, 52, 54 und 56 bilden einen eine Einschnürung aufweisenden Überströmweg zwischen der Ang und Druckseite der Pumpe, der von dem Ventil > -au 1- 44 gesteuert wird.
Der Deckel 60 hat eine zentrale Nabe und vier von dieser abgehende geneigte Streben 80, 82, 84 und 86. Die Strebe 82 hat eine abgeschrägte Ausnehmung 100, in der sich das eine offene Ende eines zylindrischen Filters 103 abstützt, in das ein Flüssigkeits-Rücklaufrohr 104 mündet.
Ein Abschlußdeckel 64 des Behälters 12 wird durch einen Schraubbolzen 62 festgehalten, der in ein Gewinde des Deckels 60 eingeschraubt ist. Eine zentrale, hohle Nabe 72 des Abschlußdeckels 64 ragt nach innen und steht über einen Durchbruch 70 mit dem Behälterinnenraum in Verbindung. Der Nabenhohlraum wird durch eine Beilagscheibe 66 des Bolzens 62 abgestützt, welche einen Entlüftungsschlitz 68 für den Hohlraum der Nabe 72 aufweist.
Über die Antriebswelle 16 wird der Läufer 14 gedreht, wodurch Flüssigkeit durch die Öffnungen 26 angesaugt und unter Druck durch die Öffnungen 28 gefördert wird. Die Arbeitsschieber 20 werden durch Fliehkraft und Flüssigkeitsdruck in den Kammern 30 gegen die Lauffläche des Gehäuseringes 22 gedrückt.
Die Druckflüssigkeit strömt durch die Drosselstelle bzw. enge Bohrung 42 in die Förderleitung 40. Übersteigt der Druck in der Förderkammer 34 den Druck, der zur Aufrechterhaltung eines Förderstromes von 7,6 1/min in die Förderleitung 40 erforderlich ist, so öffnet das Überströmventi144, um die überschüssige Flüssigkeitsmenge überströmen zu lassen.
Bei offenem Ventil 44 (gestrichelt in Fig.1 angedeutet) erhöht sich die Geschwindigkeit der von der Förderkammer 34 zur Ansaugkammer 32 überströmenden Flüssigkeit in der eingeschnürten Leitung 52 erheblich. Tritt die Flüssigkeit aus diesem Teil in den erweiterten Kanal 54 über, so sinkt die Strömungsgeschwindigkeit und ein beachtlicher Teil der Geschwindigkeitshöhe wird in Druck umgewandelt. Es ergibt sich dadurch eine Überladung der Kammer 32, durch die insbesondere bei hoher Pumpendrehzahl Kavitation verringert oder sogar verhindert wird.
Der eingeschnürte Kana152 ist so ausgebildet, daß durch den Schlitz 74 genügend Flüssigkeit aus dem Behälter 12 nachströmt, um die durch die Leitung 40 abströmende Flüssigkeitsmenge zu ersetzen.
Die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe ist besonders zweckmäßig für hydraulische Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen. Die Pumpe wird normalerweise von der Kurbelwelle des Antriebsmotors des Fahrzeugs angetrieben und fördert eine konstante Flüssigkeitsmenge zur Hilfskrafteinrichtung. Die überschüssige Flüssigkeitsmenge, die bei Reisegeschwindigkeit den Hauptteil der Fördermenge der Pumpe darstellt, wird von der Druck- zur Ansaugseite überströmen. Die Verhinderung der Kavitation ergibt einen geräuscharmen Lauf der Pumpe und verringert ihre erforderliche Antriebsleistung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verdrängerpumpe mit unveränderlicher Fördermenge, bei der ein Überströmventil in einer zylindrischen Bohrung mit einer Überströmleitung für überschüssige Förderflüssigkeit vorgesehen ist, durch die eine Verbindung zu einem oberhalb der Pumpe angeordneten und der Saugseite vorgeschalteten Behälter hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (40) der Pumpe in an sich bekannter Weise über eine enge, die Fördermenge bestimmende Bohrung (42) mit der Druckseite verbunden ist, daß sich die Überströmleitung (50, 52, 54, 56) für überschüssige Förderflüssigkeit in an sich bekannter Weise mit einem Kanal engeren Querschnittes (52) in den Behälter (12) erstreckt und dabei in einen Kanal weiteren Querschnittes (54) übergeht, der eine unmittelbare Verbindung zur Saugkammer (32) der Pumpe herstellt, wobei an der Übergangsstelle zwischen den Kanälen engeren und weiteren Querschnittes Flüssigkeit aus dem Behälter zuströmen kann, und daß ferner die Zuströmöffnung an dieser Übergangsstelle nur als ein Schlitz (74) ausgebildet ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal engeren Querschnittes (52) und der Kanal weiteren Querschnittes (54) der Überströmleitung als horizontale Rinne in einem am Behälterboden befestigten Deckel (60) geformt sind, wobei die Verbindungen zum Üherströmventil (44) und zur Saugkammer (32) der Pumpe über vertikale Kanäle (54 und 56) hergestellt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 657 185, 706 390, 921911; USA.-Patentschriften Nr. 2 456 651, 2 698 579.