DE1528752C3

DE1528752C3 - Side channel pump

Info

Publication number: DE1528752C3
Application number: DE1966L0053866
Authority: DE
Inventors: Robert Thomas John Kenilworth Warwickshire Skinner (Grossbritannien)
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1966-06-18
Filing date: 1966-06-18
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE1528752B2; DE1528752A1

Description

Patentansprüche:Patent claims:

1. Seitenkanalpumpe mit einem im Volumen veränderlichen Seitenkanal, wobei zur Umwandlung der Seitenkanalpumpe in eine Radialkreiselpumpe der in der Pumpenkammerseitenwand angeordnete Seitenkanal durch einen verstellbaren Kolben völlig verschließbar ist und der Pumpenauslaß im Bereich des Läufers von der Pumpenkammer ausgeht, nach Patent P 1528 753.3, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der einlaßseitig angeordneten Platte (15) vom Läufer (12) veränderlich ist.1. Side channel pump with a side channel that is variable in volume, whereby for conversion the side channel pump into a radial centrifugal pump arranged in the side wall of the pump chamber Side channel can be completely closed by an adjustable piston and the pump outlet in the area of the rotor emanates from the pump chamber, according to Patent P 1528 753.3, characterized in that that the axial distance between the plate (15) arranged on the inlet side and the rotor (12) is variable is.

2. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (19) die Platte (15) in die erste Grenzstellung drückt und daß die Platte für die Verschiebung in die zweite Grenzstellung mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist.2. side channel pump according to claim 1, characterized in that a compression spring (19) the plate (15) pushes into the first limit position and that the plate for the shift in the second limit position can be acted upon with a pressure medium.

3. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel in einen von der Platte (15) und dem Gehäuse (10) gebildeten Ringraum (25) einbringbar ist.3. Side channel pump according to claim 2, characterized in that the pressure medium in one of the plate (15) and the housing (10) formed annular space (25) can be introduced.

4. Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15) zwei diametral angeordnete Einlaßöffnungen (15a) besitzt.4. Side channel pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plate (15) has two diametrically arranged inlet openings (15a).

5. Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15) koaxial zum Läufer (12) drehverstellbar ist.5. Side channel pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plate (15) is rotatable coaxially to the rotor (12).

6. Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15) in einem zylindrischen Flansch in Abständen unterteilte Schlitze (20) besitzt, in die zur Arretierung der Drehstellung mindestens eine Schraube (21, 22) eingreift.6. side channel pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plate (15) in a cylindrical flange at intervals subdivided slots (20) into which to lock the Rotational position engages at least one screw (21, 22).

Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe mit einem im Volumen veränderlichen Seitenkanal, wobei zur Umwandlung der Seitenkanalpumpe in eine Radialkreiselpumpe der in der Pumpenkammerseitenwand angeordnete Seitenkanal durch einen verstellbaren Kolben völlig verschließbar ist und der Pumpenauslaß im Bereich des Läufers von der Pumpenkammer ausgeht, nach Patent P15 28 753.3.The invention relates to a side channel pump with a side channel of variable volume, wherein to convert the side channel pump into a radial centrifugal pump in the side wall of the pump chamber arranged side channel can be completely closed by an adjustable piston and the pump outlet in the area of the rotor starts from the pump chamber, according to patent P15 28 753.3.

Aus der DE-PS 9 69 286 ist eine Seitenkanalpumpe mit einer axial verstellbaren Platte bekannt, die eine ringförmige Ausnehmung als Seitenkanal trägt. Bei einer Verstellung der bekannten Platte wird auch der Abstand des Seitenkanals vom Läufer verstellt, so daß eine getrennte Verstellung von Seitenkanal und Platte nicht möglich ist. Bei einer Seitenkanalpumpe sollte der Einlaß nahe dem Läuferflügel liegen, um eine hohe Förderleistung erreichen zu können, und bei einer Zentrifugalpumpe ohne Seitenkanal ist es dagegen vorteilhaft, den Einlaß bzw. die Einlaßplatte in einer bestimmten Entfernung vom Läufer anzuordnen. Diesen Bedingungen kann durch die bekannten Seitenkanalpumpen nicht entsprochen werden.From DE-PS 9 69 286 a side channel pump with an axially adjustable plate is known, which one carries annular recess as a side channel. When the known plate is adjusted, the Distance of the side channel from the runner adjusted, so that a separate adjustment of the side channel and plate not possible. In a side channel pump, the inlet should be close to the rotor blade, around a high To be able to achieve delivery capacity, and with a centrifugal pump without a side channel it is against it advantageous to arrange the inlet or the inlet plate at a certain distance from the runner. These conditions cannot be met by the known side channel pumps.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Seitenkanalpumpe der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß sowohl bei einer Einstellung als Seitenkanalpumpe als auch als Radialkreiselpumpe der Einlaß einen optimalen Abstand zum Läufer aufweistThe object of the invention is to improve a side channel pump of the type mentioned in such a way that the inlet has an optimal value both with a setting as a side channel pump and as a radial centrifugal pump Has distance to the runner

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der axiale Abstand der einlaßseitig angeordneten Platte vom Läufer veränderlich ist.This object is achieved according to the invention in that the axial distance between the inlet-side Plate is changeable by the runner.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.Advantageous refinements of the invention are presented in the subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe dargestellt. Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the pump according to the invention is shown. It shows

F i g. 1 die Pumpe gemäß der Erfindung im Axialschhitt, '.-,:■, F i g. 1 the pump according to the invention in axial section, '.- ,: ■,

F i g. 2 eine Stirnansicht der Pumpe gemäß F i g. 1,F i g. 2 shows an end view of the pump according to FIG. 1,

ίο Fig.3 einen Teilquerschnitt nach Linie III-1II der Fig. 2.ίο Fig.3 a partial cross-section along line III-1II of the Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Pumpe wird mit besonderem Vorteil, jedoch nicht ausschließlich, als Kraftstoffpumpe für Gasturbinenantriebe verwendet.The pump shown in the drawing is particularly advantageous, but not exclusively, as Fuel pump used for gas turbine engines.

Die Pumpe weist ein mehrteiliges Gehäuse 10 mit einem zylindrischen Pumpeninnenraum 11 auf, in dem ein mit Flügeln versehener Läufer 12 gelagert ist. Der Läufer 12 ist an einer Welle 13 befestigt, die von der Maschine angetrieben wird, der von der Pumpe flüssiger Kraftstoff zugeführt werden soll.The pump has a multi-part housing 10 with a cylindrical pump interior 11 in which a with Runner 12 provided with wings is mounted. The rotor 12 is attached to a shaft 13, which is from the machine is driven to be supplied by the pump liquid fuel.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Läuferflügel in radialer Richtung und weisen an der vorderen Fläche jeweils eine konkave, im wesentlichen teilzylindrische Aussparung 12a auf, die an dem äußeren Ende der Flügel eine Schaufel bildet. Der Läufer überstreicht in}- wesentlichen den gesamten Innenraum 11 der Pumpe. ~ ~ 'In the exemplary embodiment shown, the rotor blades extend in the radial direction and instruct the front surface each have a concave, substantially part-cylindrical recess 12a, which at the outer end of the wing forms a blade. The runner sweeps over the entire area in} - essentially Interior 11 of the pump. ~ ~ '

In der Zylinderwand des Pumpenraumes 11 sind zwei diametral gegenüberliegende tangentiale Auslaßleitungen 14a angeordnet, die mit Auslaßdurchgängen 14 (F i g. 2) in Verbindung stehen. Die eine Seitenwand des Pumpenraums 11 wird von einer in axialer Richtung verstellbaren Einlaßplatte 15 gebildet, die von einer Feder 19 gegen den Läufer 12 gedrückt wird und die zwei diametral einander gegenüberliegende Einlaßöffnungen 15a aufweist, die mit einem zentralen Einlaß 16 des Pumpengehäuses 10 in Verbindung stehen. Die Einlaßöffnungen 15a sind von den Enden der Auslaßleitungen 14a des Pumpenraumes 11 jeweils in einem veränderbaren Winkelabstand angeordnet.In the cylinder wall of the pump chamber 11 are two diametrically opposed tangential outlet ducts 14a, which are provided with outlet passages 14 (Fig. 2). One side wall of the pump chamber 11 is in the axial direction adjustable inlet plate 15 formed which is pressed by a spring 19 against the rotor 12 and the has two diametrically opposite inlet openings 15a, which with a central inlet 16 of the pump housing 10 are in communication. The inlet ports 15a are from the ends of the outlet pipes 14a of the pump chamber 11 each arranged at a variable angular distance.

Die Einlaßplatte 15 ist von einer ersten Grenzstellung, in der sie wie dargestellt, sich dicht an die Stirnfläche des Läufers 12 anlegt, so daß die Einlaßöffnungen 15a einen Flüssigkeitseinlaß zu dem Läufer 12 an Stellen bilden, die im Winkelabstand von den Auslässen angeordnet sind, in eine zweite Grenzstellung bewegt werden, in der die Einlaßplatte 15 sich gegenüber der seitlichen Stirnfläche des Läufers 12 in einem axialen Abstand befindet.The inlet plate 15 is of a first limit position in which they are as shown, close to the Front face of the rotor 12 applies, so that the inlet openings 15 a liquid inlet to the Form runners 12 at points that are angularly spaced from the outlets, in a second Limit position in which the inlet plate 15 is opposite the lateral end face of the rotor 12 located at an axial distance.

Die Einlaßplatte 15 kann von dieser erstgenannten Grenzstellung zu der zweitgenannten Grenzstellung dadurch bewegt werden, daß in einem Ringraum 25 zwischen dem Gehäuse 10 und der Einlaßplatte 15 über einen Einlaß 26 ein Druckmittel eingeführt wird. Zu diesem Zweck wird der Einlaß 26 vorzugsweise mit den Auslaßkanälen 14 oder mit anderen Druckmittelquellen in Verbindung gebracht. Ein (nicht dargestelltes) Steuerventil dient zur Regelung des Druckmittelzuflusses in den Raum 25. Das Ventil kann von Hand oder automatisch verstellt werden.The inlet plate 15 can move from this first-mentioned limit position to the second-mentioned limit position be moved in that in an annular space 25 between the housing 10 and the inlet plate 15 over an inlet 26 a pressure medium is introduced. For this purpose, the inlet 26 is preferably with the Outlet channels 14 or brought into communication with other pressure medium sources. A (not shown) Control valve is used to regulate the flow of pressure medium into space 25. The valve can be operated by hand or adjusted automatically.

Die Einlaßplatte 15 weist einen zylindrischen Flansch auf, in dem in Abständen voneinander unterteilte Schlitze 20 ausgeformt sind, in die eine von zwei Schrauben 21 und 22 schraubbar ist und die somit die Möglichkeit bieten, eine Winkeleinstellung der Einlaßplatte 15 vorzunehmen und festzulegen.The inlet plate 15 has a cylindrical flange in which the spaced apart Slots 20 are formed into which one of two screws 21 and 22 can be screwed and thus the Offer the possibility of making and defining an angular adjustment of the inlet plate 15.

An der gegenüberliegenden Seitenwand des Pumpenraumes 11 des Gehäuses 10 ist eine ringförmigeOn the opposite side wall of the pump chamber 11 of the housing 10 is an annular one

Aussparung angeordnet, die mittels zweier Anschläge 23 und deren Federn 24 in zwei kreisbogenförmige Aussparungen 17 unterteilt ist. Diese Aussparungen 17 erstrecken sich jeweils von einer Stelle, an der sich eine Einlaßöffnung 15a in der Einlaßplatte 15 befindet, zu einer Stelle, an der sich die zugehörige Auslaßöffnung 14a befindet.Recess arranged by means of two stops 23 and their springs 24 in two circular arc-shaped Recesses 17 is divided. These recesses 17 each extend from a point at which a Inlet opening 15a is located in the inlet plate 15, to a point at which the associated outlet opening is 14a is located.

Die Aussparungen 17 weisen einen rinnenförmigen Querschnitt auf, wobei ihre Bodenflächen durch die Stirnfläche eines Ringkolbens 18 gebildet wird, der mit Hilfe eines Druckmittels oder mit anderen (nicht dargestellten) Mitteln in Richtung auf den Läufer und in Gegenrichtung verstellt werden kann.The recesses 17 have a channel-shaped cross section, their bottom surfaces through the End face of an annular piston 18 is formed, which with the help of a pressure medium or with other (not shown) means can be adjusted in the direction of the runner and in the opposite direction.

Befindet sich im Betrieb die Einlaßplatte 15 in der erstgenannten Stellung, so ist der Kolben 18 von dem Läufer 12 abgehoben. Er bildet somit eine Begrenzungswand der Aussparungen 17. In operation, the inlet plate 15 is in the first-mentioned position, the piston 18 is of the Runner 12 lifted off. It thus forms a boundary wall of the recesses 17.

Es sei angenommen, daß die Flüssigkeit bestrebt ist, sich auf ihrem Weg zwischen den Einlaßöffnungen und den Auslässen auf einem kreisbogenförmigen Weg durch die Räume zwischen den Läuferflügeln und durch die Aussparungen 17 zu bewegen. Wenn die Einlaßplatte 15 in ihre zweitgenannte Stellung gebracht wird, in der sie von dem Läufer 12 abgehoben ist, so kann die Flüssigkeit dem Pumpenraum 11 über einen vergleichsweise großen Bereich der Stirnfläche des Läufers 12 zuströmen. Die Aussparungen 17 sind in diesem Fall von dem Kolben 18 ganz ausgefüllt.
Es hat sich gezeigt, daß in der erstgenannten Stellung der Einlaßplatte 15 und bei geöffneten Aussparungen 17 der Druck an der Pumpenauslaßseite im wesentlichen konstant von Null an ansteigt, wenn die Pumpe mit fester Einstellung arbeitet, daß jedoch das Maß des Anstieges des Druckes mit steigender Drehzahl unter Umständen größer ist, als es den Betriebsbedingungen bei einem Gasturbinenantrieb entspricht. Eine Änderung der Arbeitsweise der Pumpe kann dadurch vorgenommen werden, daß die Einlaßplatte 15 in die zweitgenannte Stellung gebracht wird und zugleich dieIt is assumed that the liquid tends to move on its way between the inlet openings and the outlets on a circular arc-shaped path through the spaces between the rotor blades and through the recesses 17. When the inlet plate 15 is brought into its second-mentioned position, in which it is lifted from the rotor 12, the liquid can flow to the pump chamber 11 over a comparatively large area of the end face of the rotor 12. In this case, the recesses 17 are completely filled by the piston 18.
It has been shown that in the first-mentioned position of the inlet plate 15 and with the recesses 17 open, the pressure on the pump outlet side rises essentially constantly from zero when the pump operates at a fixed setting, but that the extent of the increase in pressure increases with increasing speed may be greater than the operating conditions for a gas turbine drive. A change in the operation of the pump can be made that the inlet plate 15 is brought into the second-mentioned position and at the same time the

iS Aussparungen 17 wirkungslos gemacht werden. Es hat sich gezeigt, daß hierdurch ein stetigerer Druckanstieg bei steigender Pumpendrehzahl erreicht werden kann.iS recesses 17 are rendered ineffective. It has It has been shown that a more constant pressure increase can be achieved with increasing pump speed.

Es versteht sich, daß die Pumpe auch nur eine einzige kreisbogenförmige, den Teil eines vollen KreisbogensIt goes without saying that the pump only has a single circular arc, which is part of a full circular arc

bildende Aussparung aufweisen kann. In diesem Fall ist nur eine einzige Einlaßöffnung und auch nur ein einziger Auslaß vorgesehen. Außerdem können andere Stellorgane vorgesehen werden, mit denen die Aussparung bzw. die Aussparungen ausgefüllt bzw. geöffnet werdenmay have forming recess. In this case there is only a single inlet opening and also only a single one Outlet provided. In addition, other actuators can be provided with which the recess or the recesses are filled or opened

können. ."-*:„■*.■can. . "- *:" ■ *. ■

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Side channel pump with a side channel that is variable in volume, whereby for conversion the side channel pump into a radial centrifugal pump arranged in the side wall of the pump chamber Side channel can be completely closed by an adjustable piston and the pump outlet in the area of the rotor emanates from the pump chamber, according to patent P 15 28 7533, characterized in that that the axial distance between the plate (15) arranged on the inlet side and the rotor (12) is variable is.

2. side channel pump according to claim 1, characterized in that a compression spring (19) the plate (15) pushes into the first limit position and that the plate for the shift in the second limit position can be acted upon with a pressure medium.

3. Side channel pump according to claim 2, characterized in that the pressure medium in one of the plate (15) and the housing (10) formed annular space (25) can be introduced.

4. Side channel pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plate (15) has two diametrically arranged inlet openings (15a).

5. Side channel pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plate (15) is rotatable coaxially to the rotor (12).

6. side channel pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plate (15) in a cylindrical flange at intervals subdivided slots (20) into which to lock the Rotational position engages at least one screw (21, 22).

The invention relates to a side channel pump with a side channel of variable volume, wherein to convert the side channel pump into a radial centrifugal pump in the side wall of the pump chamber arranged side channel can be completely closed by an adjustable piston and the pump outlet in the area of the rotor starts from the pump chamber, according to patent P15 28 7533.

From DE-PS 9 69 286 a side channel pump with an axially adjustable plate is known, which one carries annular recess as a side channel. When the known plate is adjusted, the Distance of the side channel from the runner adjusted, so that a separate adjustment of the side channel and plate not possible. In a side channel pump, the inlet should be close to the rotor blade, around a high To be able to achieve delivery capacity, and with a centrifugal pump without a side channel it is against it advantageous to arrange the inlet or the inlet plate at a certain distance from the runner. These conditions cannot be met by the known side channel pumps.

The object of the invention is to improve a side channel pump of the type mentioned in such a way that Both with a classification as a side channel pump and as a radial centrifugal pump, the inlet an optimal one Has distance to the runner

This object is achieved according to the invention in that the axial distance between the inlet-side Plate is changeable by the runner.

Advantageous refinements of the invention are presented in the subclaims.

In the drawing, an embodiment of the pump according to the invention is shown. It shows

F i g. 1 the pump according to the invention in axial section, ■. :: ,
F i g. 2 shows an end view of the pump according to FIG. 1,

ίο Fig.3 a partial cross-section along line III-III of Fig. 2.

The pump shown in the drawing is particularly advantageous, but not exclusively, as Fuel pump used for gas turbine engines.

The pump has a multi-part housing 10 with a cylindrical pump interior 11 in which a with Runner 12 provided with wings is mounted. The rotor 12 is attached to a shaft 13, which is from the machine is driven to be supplied by the pump liquid fuel.

In the exemplary embodiment shown, the rotor blades extend in the radial direction and instruct the front surface each have a concave, essentially part-cylindrical recess 12a, which at the outer end of the wing forms a blade. The runner sweeps over "essentially the entire Interior 11 of the pump.

In the cylinder wall of the pump chamber 11 are two diametrically opposed tangential outlet ducts 14a, which are provided with outlet passages 14 (Fig. 2). One side wall of the pump chamber 11 is in the axial direction adjustable inlet plate 15 formed which is pressed by a spring 19 against the rotor 12 and the has two diametrically opposite inlet openings 15 a, which with a central inlet 16 of the pump housing 10 are in communication. The inlet ports 15a are from the ends of the outlet pipes 14a of the pump chamber 11 each arranged at a variable angular distance.

The inlet plate 15 is of a first limit position in which they are as shown, close to the Front face of the rotor 12 applies, so that the inlet openings 15 a liquid inlet to the Form runners 12 at points that are angularly spaced from the outlets, in a second Limit position in which the inlet plate 15 is opposite the lateral end face of the rotor 12 located at an axial distance.

The inlet plate 15 can move from this first-mentioned limit position to the second-mentioned limit position be moved in that in an annular space 25 between the housing 10 and the inlet plate 15 over an inlet 26 a pressure medium is introduced. For this purpose, the inlet 26 is preferably with the Outlet channels 14 or brought into communication with other pressure medium sources. A (not shown) Control valve is used to regulate the flow of pressure medium into space 25. The valve can be operated by hand or adjusted automatically.

The inlet plate 15 has a cylindrical flange in which the spaced apart Slots 20 are formed into which one of two screws 21 and 22 can be screwed and thus the Offer the possibility of making and defining an angular adjustment of the inlet plate 15.

On the opposite side wall of the pump chamber 11 of the housing 10 is an annular one