DE1553063A1

DE1553063A1 - Fluegelkolbenpumpe

Info

Publication number: DE1553063A1
Application number: DE19661553063
Authority: DE
Inventors: Ezop Leo Eugene
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1965-10-11
Filing date: 1966-09-27
Publication date: 1970-07-16
Also published as: DE1553063C3; US3346176A; DE1553063B2; GB1110924A

Description

Patentanwalt

BERLIN 19 :

W/Vh-2147 27.9.66

1 BERLIN 19

General.Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Flügelkolbenpumpe

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Flügelkolbenpumpe mit einem Läufer, der Schlitze zum Durchtritt der Flüge!kolben hat und exzentrisch in einem Pumpenge-

häuse gelagert ist.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Abdichtung der zueinander beweglichen Teile einer solchen Pumpe insbesondere zwischen dem Pumpenläufer und einer Dichtungsleiste, die sich axial am Pumpengehäuse erstreckt Tand die Ein- und Auslasskammer der. Pumpe voneinander trennt.

Die Erfindung ist besonders nützlich für Flügelkolbenpumpen, die zusätzliche Luft in die Abgasanlage in der Nähe der Auslassventile einer Brennkraft-

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maschine zu fördern, um die Nachverbrennung der Abgase zu unterstützen, bevor sie ins Freie austreten, i'iir derartige Pumpen sind kohlenwasserstoffhaltige Schmiermittel nicht geeignet, da sie bei länger laufender Pumpe verdampfen können und dann mit der Luft in die Abgase gelangen, wodurch deren Gehalt an unverbrannten Kohlenwasserstoffen erhöht wird. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Pumpe werden diese Nachteile vermieden ohne eine Vergrösserung der Spiele zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen der Pumpe in Kauf nehmen zu müssen.

Die Erfindung besteht darin, dass ein Teil der Pumpengehäusewandung, der eine Dichtungsleiste zwischen Ansaug- und Förderseite der Pumpe bildet, und gegen den der läufer gleitend anliegt, mit einem abschabbaren überzug versehen ist, der aus

70 bis 90 G-ewfS Molybdän-Disulfid , 0 bis 28 Gew$ Polyäthylen und * 2 bis 30 Gew$ eines chlorierten Polyesters besteht,

der durch Polymerisation eines 3,3- bis -(Chloromethyl) Oxetans mit einem Molekulargewicht von etwa 250.000 bis 400.000 gebildet wird, - .

V-orzugsweise hat der Überzug folgende Zusammensetzung; 76,14 Gew?S Molybdän-Disulfid, 19,10 Gew$ Tolyäthylen -und : .

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. 4_#?6 Gew$ des öhlmifi&z-t&n iölyestersf der· durch Pöiiöerläötiöii eines 3,3- bis 4Chlöromethyl) öitetätis mit eitlem Molekulargewicht von etwa 25OiOOO Ms 40OjOOO gebildet ist*

Die Erfindung wird an Hand der beigefügtem Zeichnung näher erläutert* In der Zeichnung ist

Pig* 1 eine perspektivische Ansicht einer Brenn-' ■ - '■ kraftmaschine mit einer Abgasanlage, der

eine Luftpumpe zum Zuleiten von Luft zugeordnet ist j

Fig* S ein senkrechter Schnitt durch die Luftpumpe nach der Linie 2-2 der Pig*. I* Pig* 3 ein Schnitt nach der Linit 3-3 der-?ig> ' 2, und Pig* 4 ein vergrosserter Ausschnitt aus Fig» 3*

line Brennkraftmaschine E ist mit einen? Vergaser G ütid einem Luftfilter P aasgerüstet» An der Bremikraftmaschine E ist Über gine Stütze 12 eine von der 3rennkraft~ B. über eitien ttietaen 14 anggtrübene Luftputape 10

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schlossen ist. Die Innenwand 28 des Pumpengehäuses 24 , hat im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, Ein Läufer

ist in dem Gehäuse 24 exzentrisch zur Achse des Gehäuses gelagert und hat eine Aussenwand 32 kreisförmigen Querschnitts, die im unteren Teil gegen das Pumpengehäuse 24 anliegt, das dort eine Dichtungsleiste 34 mit einer bogenförmigen Oberfläche 35 auf v/eist« Der Läufer liegt gegen diese Fläche 35 gleitend und abdichtend an.

Beiderseits der Dichtungsleiste 34 ist die Innenwand 28 des Pumpengehäuses 24 erweitert, um eine Einlasskammer 36 und eine Auslasskammer 38 zu bilden, die sich in axialer Richtung über die ganze Länge der Pumpe erstrecken und am einen Ende Stutzen 40 zum Anschluss der Ein- bzw. Auslassrohre 16 und 18 haben.

Eine in der Deckplatte 26 befestigte Achse erstreckt sich durch das Purapengehäuse koaxial zur Wand 28 des Pumpengehäuses. Auf der Achse sind drei Paare von Haltern 44 befestigt. Jedes Paar von Haltern 44 trägt einen Flügelkolben 46, der sich bis dicht zur Innenwand des Pumpengehäuses 24 erstreckt.

Der Läufer 30 umgibt die Achse 42 und die Halter 44 und enthält Schlitze 48, durch die die Flügelkolben 46 hindurchtreten.

Der Läufer 30 hat eine Welle 50, die sich durch das Pumpengehäuse 24 hindurch erstreckt und ausser-

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halb des Gehäuses eine Riemenscheibe 52 für den Riemen 14 trägt. Wird der Läufer 30 im Uhrzeigersinn in Fig. 3 angetrieben, so werden die Flügelfcolben 46 durch einen sichelförmigen Arbeitsraum 54 bewegt, um Luft aus der Einlass-! kammer 36 anzusaugen und Luft unter Druck in die Auslasskammer 38 zu fördern. Die Dichtungsleiste 34 verhindert eine Leckage zwischen der Auslasskammer 38 und der Einlasskammer 36, um einen Abfall des volumetrisehen Wirkungsgrades der Pumpe zu verhindern.

Wie FIg, 3 zeigt, hat die Innenwand 28 des Pumpengehäuses 24 eine Nut 56, die die Einlasskammer 36 mit dem Arbeitsraum 54 verbindet und eine Nut .58, die den Arbeitsraum 54 mit der Auslasskammer 38 verbindet. Die Nuten 56 und 58 verhindern plötzliche Druckänderungen, wenn die Flügelkolben die Ein- und Auslasskammern durchlaufen.

Jeder Flügelkolben 46 ist in dem ihm augeordneten Schlitz 48 des Läufers 30 durch zwei Dichtungsstreifen 60 und 62 abgedichtet, die in zum Schlitz 48 offenen Nuten 64 liegen. Die Dichtungsstreifen 60 treiben die Flügelkolben 46 an, wenn der Läufer 30 im-.Uhr zeiger sinn in Fig. 3 angetrieben wird.

Die Dichtungsstreifen 62 werden durch auf

ihrer Rückseite angeordnete Blattfedern 66 gegen die. Flügelkoiben 46 gedrückt. Die Dichtungsstreifen 60 und 62 verhindern damit einen Austritt von Luft aus dem Arbeitsraum 54

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durch die Schlitze in das Innere des Läufers 30.

Auf.der bogenförmigen Fläche 35 der dichtungsleiste 34 ist ein Überzug 68 aufgebracht, der schmierende Wirkung hat, um die Reibungsverluste zwischen der Aussenflache 32 des Läufers, den Flügelkolben 46 und der bogenförmigen Fläche 35 äer Dichtungsleiste au verringern. Der überzug verhindert weiterhin einen Strom von Luft aus der Auslasakammer 38 sur Einlasskammer 36. Der Überzug 68 besteht aus 70 bis 90 Gew?i Molybdän-Disulfid, 0 bis 28 Qevi'fi Polyäthylen und 2 bis 30 G-ew^ eines chlcriei'ten Polyesters, der durch Polymerisation von 3_;3- bis (Chloromethyl) Oxetan mit einem Molekulargewicht in der Grösaenordnung von 250,000 bis 400,000 gebildet ist. Der letzerer Stoff und Molybdän-Disulfid und Polyäthylen sind handelsübliche Werkstoffe.

Es ist vorteilhaft, wenn dieser Ütersug

durch ein Plasmasprühverfahren aufgebracht wird, bei dem das pulverförmige Material "innig gemischt und artschliessend durch ein 'Trägergas in den heissen inerten Gasstrom eines Plasmabrenners eingebracht wird. Wird die Pulvern!sehung in dieser Weise aufgebracht, so ist es vorteilhaft, wenn

.... : - - _ -■.■-·■ '■ " ' r> ϊ■- ■·. -i die Korngrösse des Molybdän-Disulfids 53 Hikron, die des

■ ■■ - - .τ ii^irr ?y Polyäthylen und des' chlorierten Polyesters 76 Mikron be-

trägt, Ein geeignetes und iner/tes Trägergas ist Argon.

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Besonders vorteilhaft ist ein iJberzug, der folgende Zusammensetaung hat: 76,14 Gewfs Molybdän-Disulfid,

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19,10 Gew^ Polyäthylen und 4,76 Gew$ Penton. Vor dem Aufbringen des Überzuges wird die Dichtungsleiste 34 auf eine Temperatur von etwa 15O⁰C vorgewärmt. Diese Fläche sollte möglichst frei von Öl sein. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, die Oberfläche mit Sand einer Korngrösse von 124 Mikron zu sandstrahlen. Das Material des Überzuges wird dann auf die Oberfläche unter hin- und hergehender Bewegung aufgespritzt, so dass sich ein weitgehend gleichmassiger Überzug bildet. Die Oberfläche kann nach dem Aufsprühen des Materials wassergekühlt werden. Der Überzug kann beschädigt werden, wenn er mit festen Gegenständen in Berührung kommt, bevor er auf etwa 65°C abgekühlt ist. Als Mindestdicke des Überzuges ist eine Stärke von 0,254 mm zu bevorzugen.

Die Verwendung eines derartigen Überzuges gestattet,bei der Herstellung der Pumpenteile keine -zu engen Toleranzen fordern zu müssen. Der Überzug ist abschabbar und läuft sich nach einer kurzen Betriebszeit so ein, dass eine vorzügliche Abdichtung gegeben ist. Der Anteil an Molybdän-Disulfid ergibt gute Schmiereigenschaften, wodurch der mechanische Wirkungsgrad der Pumpe erhöht/ wird und die gute Abdichtung durch den ab-schabbaren Überzug verhindert Leckagen von Luft zwischen den Aus- und Einlass^ ka3mern, wodurch der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe verbessert wird. Der abschabbare Überzug gestattet auch

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Änderungen der Pumpertteile infolge von Temperaturänderungen auszugleichen. Zusätzlich werden feste Teile, die zufällig in die Pumpe gelangen, in den Überzug eingebettet bzw. greifen den Überzug an anstatt Schaden an den Pumpenteilen zu verursachen. Wird der Überzug durch Fremdkörper.beschädigt, so gleichen sich diese Schaden im Laufe der Zeit von selbst aus.

Von dem beschriebenen Verfahren des Aufbringens des Überzuges, bei dem alle Bestandteile vor dem Aufbringen auf die heisse Unterfläche gemischt werden, kann abgewichen werden. Unter gewissen Umständen kann es erwünscht sein, die Zusammensetzung des Überzuges über die ganse Dicke veränderlich zu machen, beispielsweise den Polyäthylengehalt an der der Metallfläche liegenden Seite oder den Molybdän-Disulfidgehalt an der freien Fläche des Überzuges zu vergrössern. In diesem Falle können zwei oder mehr Schichten verschiedener Zusammensetzung nacheinander aufgebracht werden. Auch bei Verwendung einer nicht einheitlichen Zusammensetzung ist es vorteilhaft, die Gesamtzusammensetzung des Materials des Überzuges in den beanspruchten Grenzen zu halten.

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Claims

Patentansprüche:

■ ^fll.J Flügelkorbenpumpe mit einem Läufer, der Schlitze zum Durchtritt der Flügelkolben hat" und 'exzentrisch in einem Pumpengehäuse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Pumpengehäusewand (34), der eine Dichtungsleiste zwischen Ansaug- und Forderseite der Pumpe bildet, und gägen den der Läufer (30) gleitend anliegt, mit einem abschabbaren Überzug versehen ist, der aus 70 bis 90 Gew$ Malybdän-Disu^fied, 0 bis 28 Gew$ Polyäthylen und

2 bis 30 devifo eines chlorierten Polyesters besteht, der durch Polimerasation von 3,3- bis -(ChlorOmethyl) Oxetan mit einem Molekulargewicht von etwa 250,000 bis 400,000 - gebildet ist.
2. Fliigelkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abschabbafe Überzug folgende Zusammensetzung hat; .

76,14 Gew^ Molybdän-Disulfid,
19,10 GeW/o Polyäthylen und '■■:.■■

4,76 Gew^ eines chlorierten Polyesters, der durch Polymerisation von 3,3- bis -(Ghloromethyl) Oxetan mit einem Molekulargewicht von etwa 250,000 bis 400,000 gebildet ist.

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