DE1302480B

DE1302480B -

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Publication number: DE1302480B
Application number: DE1958A0029184
Authority: DE
Priority date: 1958-04-03
Filing date: 1958-04-03
Publication date: 1970-10-15

Description

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Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit flächen führenden Bohrungen verbunden sind. Es

einem zylindrischen Rotor, in dem unabhängig von- erfolgt also eine Beaufschlagung sowohl von der

einander bewegliche Arbeitsschieber in Schlitzen Niederdruck- als auch von der Hochdruckseite der

druckausgeglichen angeordnet und mit ihren Außen- Maschine, und zwar in Abhängigkeit von der jeweili-

kanten gegen die exzentrische Innenumfangswand der 5 gen Stellung des Rotors (britische Patentschrift

Pumpenkammer gedrückt sind. 433 488). 4^ * ί.

Bei einer bekannten Maschine der vorstehend ge- Darüber hinaus ist nochfifeinWJ^r^iikolbenbrennnannten Art erfolgt der Druckausgleich zwischen den kraftmaschine bekanntgeworden*<ferei? Arbeitsschieäußeren und inneren Kanten der Arbeitsschieber ber in Schlitzen eines zylmdris^he^Siitors gegen eine durch die Ausbildung einer V-förmigen Nut an der io exzentrische Innenumfangswand eines Gehäuses hin Außen- und den Seitenkanten des Arbeitsschiebers. und her bewegbar sind. Diese Arbeitsschieber sind im Jeder Arbeitsschieber wird durch mehrere Federn wesentlichen in bezug auf die Verbrennungsgase in gegen die exzentrische Innenumfangswand der Pum- der Arbeitskammer druckausgeglichen. Im Bereich pen- oder Arbeitskammer vorgespannt. Diese Federn der Innenkante der Arbeitsschieber sind gegen die liefern eine konstante Vorspannung, die immer die 15 Verbrennungsgase hermetisch abgedichtete Kolben gleiche Größe aufweist und daher unabhängig von angeordnet, deren inneren, nicht an den Arbeitsschieder Belastung der Maschine ist. Wenn die Federn bern anliegenden Stirnflächen über entsprechende beispielsweise der maximalen Belastung angepaßt Bohrungen und einen Ringraum miteinander verbunsind, ist die Vorspannung gegen die exzentrische den sind. Über diese Bohrungen und diesen Ringraum Innenumfangswand im Teillastbereich oder Leerlauf ao erfolgt eine Beaufschlagung dieser inneren Stirnzu groß, wodurch ein erhöhter Verschleiß der Außen- flächen mit Druckflüssigkeit, wobei die Druckquelle kanten der Arbeitsschieber und der Innenumfangs- für diese Flüssigkeit außerhalb der Brennkraftwand bedingt ist. Erfolgt die Auslegung der Federn maschine liegt, so daß die Beaufschlagung der Kolben jedoch in Anpassung an die Bedingungen im Teillast- unabhängig von den Bedingungen in der Arbeitskambereich oder Leerlauf, so ist die Kraft, mit der die 25 mer der Brennkraftmaschine erfolgt (USA.-Patent-Arbeitsschieber gegen die Innenumfangswand ge- schrift 2174 664).

drückt werden, bei voller Belastung der Maschine Es ist schließlich auch eine Flügelzellenpumpe nicht groß genug, wodurch unerwünschte Verluste bekannt, bei der die Innenseiten der nicht druckhervorgerufen werden (USA.-Patentschrift 2 762 312). ausgeglichenen Arbeitsschieber durch zwei vonein-

Weiterhin ist eine Drehkolbenpumpe mit einem 30 ander getrennte sichelförmige Nuten mit der Druckzylindrischen Rotor bekanntgeworden, in dem Ar- leitung der Pumpe verbunden sind, wobei in einer die beitsschieber in Schlitzen angeordnet und mit ihren beiden Nuten verbindenden Leitung ein Druckminder-Außenkanten gegen die exzentrische Innenumfangs- ventil derart angeordnet ist, daß die Schieber in der wand der Pumpen oder Arbeitskammer gedrückt Nähe des Auslaßkanals mit größerem Druck gegen werden. Bei dieser Pumpe sind einander gegenüber- 35 die Innenumfassungswand gedrückt werden als in der liegende Arbeitsschieber durch Stangen oder Speichen Nähe des Einlaßkanals. Hieraus ergibt sich, daß die fest miteinander verbunden, so daß sich die einander Schieber im Bereich des Auslaßkanals mit unnötig gegenüberliegenden Arbeitsschieber zwangläufig mit- hohem, verschleißerzeugendem Druck gegen die einander bewegen. Ein vollständiger Druckausgleich Innenwand gedrückt werden (deutsches Patent zwischen der Außen- und Innenkante jedes Arbeits- 40 809 131).

Schiebers ist nicht vorgesehen. Zusätzlich ist an der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Unterseite jedes Arbeitsschiebers ein Kolben vorge- Flügelzellenpumpe zu schaffen, bei welcher sämtliche

sehen, dessen innere, nicht an dem Arbeitsschieber Nachteile der bisher bekannten Pumpen vermieden

anliegende Stirnfläche von einer gesonderten Pumpe sind und Andruck und Verschleißbelastung der Ar-

mit Druckmittel beaufschlagt wird. Diese Pumpe ist 45 beitsschieber der Leistung und Förderhöhe propor-

in dem Rotor angeordnet und besteht grundsätzlich tional sind.

aus einem Kolben, der mit Hilfe einer feststehenden Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von Nockenscheibe hin- und herbewegt wird. Da einander der bekannten Bauart von Flügelzellenpumpen aus, gegenüberliegende Schieber durch die Stangen oder bei welcher in dem Rotor Arbeitsschieber in Schlitzen Speichen fest miteinander verbunden sind, sind ent- 50 druckausgeglichen gelagert und mit ihren Außensprechende Ventile vorgesehen, die sicherstellen, daß kanten gegen die Innenumfangswand gedrückt sind, immer nur eine Stirnfläche zweier einander gegen- und besteht darin, daß die Arbeitsschieber auf ihrer überliegender Kolben mit Druckflüssigkeit beauf- Innenseite, wie an sich bekannt, unter der Wirkung schlagt wird. Die Vorspannung der nicht druckausge- von Kolben stehen, deren innen gelegene Stirnflächen glichenen Arbeitsschieber gegen die exzentrische 55 mit einem Ringraum verbunden sind, welcher über Innenumfangswand erfolgt also durch eine gesonderte eine Leitung an die Druckleitung der Pumpe ange-Kolbenpumpe. Bei einer anderen Ausführungsform schlossen ist.

dieser Drehkolbenpumpe ist nur ein Kolben für zwei Bei der erfindungsgemäßen Pumpe werden die

einander gegenüberliegende Arbeitsschieber vorge- Arbeitsschieber also immer mit dem günstigsten

sehen, wobei die Stangen oder Speichen einstückig 60 Druck gegen die Innenumfangswand vorgespannt, da

mit den im wesentlichen mittig angeordneten Kolben der zur Wirkung kommende Druck unmittelbar von ausgebildet sind. Die Beaufschlagung der entspre- dem Förderdruck der Pumpe abhängt. Da die Abförchenden Stirnflächen dieser einstückig mit den Stan- derseite der Pumpe mit der innen gelegenen Stirngen oder Speichen ausgebildeten Kolben erfolgt durch fläche der Kolben verbunden ist, wird bei hohem gesonderte Kanäle, die je nach Stellung des Rotors 65 Abförderdruck eine entsprechend starke Druckkraft mit der Pumpenkammer verbunden sind. Die Kolben wirksam, wohingegen im Teillastbereich oder Leerwerden also mit dem Druck beaufschlagt, der gerade lauf eine entsprechend geringere Druckkraft auf die in dem Abschnitt herrscht, mit dem die zu den Stirn- Arbeitsschieber übertragen wird. Der an der Außen-

Claims

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kante jedes Arbeitsschiebers und der Innenumfangs- gelegt. Zwischen diesen Abschnitten befinden sich die

wand auftretende Verschleiß wird also auf einem Übergangsabschnitte 25 und 26 (s. F i g. 2).

Minimum gehalten, da die Druckkraft immer den Die Außenseiten der Lager sind zum Zwecke des

Betriebsbedingungen der Pumpe angepaßt ist. Druckausgleiches über Kammern 32 bzw. 36 und

Bei der erfindungsgemäßen Pumpe ist die Fläche 5 Leitungen 34 und 37 mit der Saugseite der Pumpe

an der Unterseite jedes Arbeitsschiebers um die verbunden. Zwischen dem Distanzring 23 und den

Anlagefläche des zugehörigen Kolbens verringert, so Gehäuseteilen 21 und 22 sind Dichtungen 62 ange-

daß der Einfluß des Hochdrucks in dem Ringraum ordnet.

auf den Andruck des Schiebers in der jeweiligen Stel- In dem zylindrischen Rotor 47 sind radial gerich-

lung im Bereich des Einlaßkanals am größten und im io tete Schlitze zur Aufnahme der Arbeitsschieber 48

Bereich des Auslaßkanals am geringsten ist. ausgebildet. Die Arbeitsschieber sind an ihren Außen-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die zu und Seitenkanten mit V-förmigen Nuten 49 versehen,

dem Ringraum führende Leitung durch eine axial und die Schlitze enden in entsprechenden Erweiterun-

verlaufende Nut, in dem Maschinengehäuse ausge- gen in dem Rotor 47, wodurch sichergestellt ist, daß

bildete Bohrungen und Bogennuten und durch diese 15 die Arbeitsschieber 48 vollständig druckausgeglichen

Bogennuten mit der Hochdruckseite verbindende sind.

Kanäle gebildet. Diese beispielsweise an beiden An der inneren Kante jedes Arbeitsschiebers liegt Stirnseiten des Rotors in dem Maschinengehäuse mittig ein ebenfalls radial in dem Rotor 47 verlaufenausgebildeten Leitungsabschnitte stellen die Verbin- der Kolben 60 an, der in einer entsprechenden Bohdung zwischen der Hochdruckseite und dem Ring- 20 rung 58 geführt ist. Die innere, nicht an den Arbeitsraum sicher, und sie sind darüber hinaus leicht zu Schiebern anliegende Stirnfläche jedes dieser Kolben fertigen und nach dem Zusammenbau der Pumpe ist über die Bohrungen 58, einen Ringraum 57, eine gegen die Umgebung abzudichten. axial verlaufende Nut 56, Bohrungen 55, Bogen-In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist es mög- nuten 52 und Kanäle 54 in den entsprechenden Stirnlich, die axial verlaufende Nut zusammen mit der 25 flächen der Gehäuseteile 21 und 22 mit der Druckseite Keilnut zur Befestigung des Rotors an der Antriebs- der Pumpe, d. h. mit der bogenförmigen Kammer 43 welle auszubilden, wobei lediglich eine entsprechende und der Leitung 41, verbunden. Die mit der bogengrößere Ausbildung der sowieso notwendigen Keilnut förmigen Kammer 35 und der saugseitigen Leitung erfolgen muß. 38 über Bohrungen 53 verbundene Bogennut 51

Es hat sich darüber hinaus herausgestellt, daß es 30 (Fi g. 3) ist nicht mit dem Ringraum 57 verbunden,

ausreichend ist, für jeden Arbeitsschieber einen mittig so daß dieser Ringraum 57 immer unter dem auf der

angeordneten und anliegenden Kolben vorzusehen, Druckseite der Pumpe herrschenden Abförderdruck

obwohl selbstverständlich auch zwei oder mehrere steht.

Kolben vorgesehen sein können. Wie sich insbesondere beim Betrachten der F i g. 2

Im folgenden ist die Erfindung unter Hinweis auf 35 und 3 ergibt, ist die axial verlaufende Nut 56 als Ver-

die Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles größerung der Keilnut für einen Keil 50 zur Befesti-

näher erläutert. Es zeigt gung des Rotors 47 an der Antriebswelle 27 gebildet.

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Flügelzellen- Auf Grund der V-förmigen Nuten 49 und der ent-

pumpe nach der Erfindung, sprechenden Ausbildung der mit den Bogennuten 51

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie H-II 40 bzw. 52 verbundenen inneren Enden der Schlitze für

der Fi g. 1, die Arbeitsschieber 48 sind diese in jeder Stellung des

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III Rotors, abgesehen von der Wirkung der Kolben 60,

der F i g. 1 und hydraulisch druckausgeglichen, so daß die Arbeits-

F i g. 4 eine Einzelheit der Flügelzellenpumpe der schieber 48 gegen die exzentrische Innenumfangs-

Fig. 1 im Schnitt. 45 wand des Pumpengehäuses nur durch die Druck-

Bei der in F i g. 1 dargestellten Maschine handelt mittelbeaufschlagung der Kolben 60 von der Hoch-

es sich um eine Flügelzellenpumpe, die aus einem druckseite 41 gedrückt werden,
dreiteiligen Gehäuse 20 besteht, in dem die Antriebswelle 27 gelagert und der Rotor 47 angeordnet ist.
Zwischen einem deckeiförmigen Teil 22 und einem 50

mit einer Austrittsbohrung für die Antriebswelle 27 Patentansprüche:
versehenen ringförmigen Gehäuseteil 21 ist ein Distanzring 23 angeordnet, dessen Breite im wesentlichen derjenigen des Rotors 47 entspricht. In den 1. Flügelzellenpumpe mit einem zylindrischen Gehäuseteilen 21 und 22 sind Lager 28 und 30 mit 55 Rotor, in dem unabhängig voneinander bewegliche entsprechenden Scheiben 33 für die Antriebswelle 27 Arbeitsschieber in Schlitzen druckausgeglichen angeordnet. Am Austritt der Antriebswelle 27 aus angeordnet und mit ihren Außenkanten gegen die dem Gehäuseteil 21 befindet sich eine Gleitringdich- exzentrische Innenumfangswand der Pumpentung31. kammer gedrückt sind, dadurch gekenn-

Die Saugseite der Pumpe ist durch einen Kanal 38 60 zeichnet, daß die Arbeitsschieber (48) auf

mit einem Anschluß 40 in dem Gehäuseteil 22 gebil- ihrer Innenseite, wie an sich bekannt, unter der

det. Symmetrisch zu dieser Leitung 38 ist eine Druck- Wirkung von Kolben (60) stehen, deren innen

leitung 41 mit einem Anschluß 42 vorgesehen. In dem gelegene Stirnflächen mit einem Ringraum (57)

anderen Gehäuseteil 21 befinden sich bogenförmige verbunden sind, welcher über eine Leitung (52, Kammern 35 und 43, die über Bohrungen 44 in dem 65 54, 55, 56) an die Druckleitung der Pumpe (41)

Distanzring 23 mit der Leitung 38 bzw. 41 verbunden angeschlossen ist.

sind. Durch die Bogenlänge der Kammern 35, 43 2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch

sind die Saug- bzw. Druckabschnitte der Pumpe fest- gekennzeichnet, daß die Leitung durch eine axial

verlaufende Nut (56), in dem Pumpengehäuse (21, 22) ausgebildete Bohrungen (55) und Bogennuten (52) und durch die Bogennuten (52) mit der Druckleitung (41) der Pumpe verbindende Kanäle (54) gebildet ist.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Arbeitsschieber (48) ein mittig anliegender Kolben (60) vorgesehen ist.

4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufende Nut (56) durch eine Vergrößerung der Keilnut zur Befestigung des Rotors (47) an der Antriebswelle (27) gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen