DE1553230B

DE1553230B - Rotary door machine

Info

Publication number: DE1553230B
Authority: DE
Inventors: Ludwig 6000 Frankfurt Budecker
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehflügelmaschine, deren Hubräume von der Hubkurve, dem Rotor und von an die Seitenflächen des Rotors und der Hubkurve angepreßten Steuerscheiben begrenzt sind, und mit in Schlitzen des Rotors radial bewegbaren Flügeln, deren Unterkanten mit Druckmittel aus in den Steuerscheiben verlaufenden Kanälen beaufschlagt werden, die mit ihrem einen Ende in zwischen dem Rotor und den Steuerscheiben gebildeten Ringräumen münden, an die die Schlitze angeschlossen sind.The invention relates to a rotary vane machine whose cubic capacity depends on the lift curve, the Rotor and limited by the side surfaces of the rotor and the cam cam pressed against the control discs are, and with radially movable vanes in slots of the rotor, the lower edges of which with pressure medium from running in the control disks channels are acted upon, which with one end in Annular spaces formed between the rotor and the control disks open to which the slots are connected are.

Eine solche Drehflügelmaschine ist durch die schweizerische Patentschrift 361718 bekannt. Um auch bei Drehrichtungsänderungen des Rotors die Richtung des Flüssigkeitsstromes konstant zu halten, ist es durch die deutsche Patentschrift 537 337 bekannt, bei einer Drehkolbenpumpe mit exzentrisch in einem zylindrischen Gehäuse umlaufenden Rotor die Hubscheibe relativ zu den stationär angeordneten Seitenscheiben drehbar zu lagern und mit einem Anschlag zu versehen. Bei Drehrichtungsänderung des Rotors wird dabei unter dem Einfluß des Druckes des Fördermittels die Hubschraube bis zu dem Anschlag mitgenommen. Diese bekannte Drehkolbenpumpe hat den Nachteil, daß die Flügel durch den Flüssigkeitsdruck zwischen Hubkurve und Rotor gegen die Kraft der im Flügelfußraum angeordneten Druckfedern radial nach innen gepreßt werden, so daß ein nennenswerter Druckaufbau in der Kammer nicht erfolgen kann.Such a rotary vane machine is known from Swiss patent 361718. Around to keep the direction of the liquid flow constant even when the direction of rotation of the rotor changes, it is known from German patent specification 537 337, with a rotary lobe pump with eccentric in a cylindrical housing rotating rotor, the lifting disc relative to the stationary rotor To store side windows rotatable and to provide a stop. When changing the direction of rotation of the The rotor is under the influence of the pressure of the conveying means, the lifting screw up to the stop taken away. This known rotary lobe pump has the disadvantage that the blades by the Fluid pressure between lift cam and rotor against the force of the wing root space Compression springs are pressed radially inwards, so that a significant pressure build-up in the chamber cannot be done.

Die genannte deutsche Patentschrift 537 337 beschreibt weiterhin eine Drehflügelmaschine, bei der die Drehflügel unter großem Federdruck gegen die Hubschraube gepreßt werden, um bei Drehrichtungsumkehr die Hubscheibe mitzunehmen. Die NachteileThe aforementioned German patent 537 337 also describes a rotary vane machine in which the rotary vanes are pressed against the lifting screw under great spring pressure in order to reverse the direction of rotation take the lifting disc with you. The disadvantages

ίο dieser nur vorgeschlagenen Drehflügelmaschine liegen, wie die Patentschrift zutreffend anführt, darin, daß durch den großen Anpreßdruck der Flügel gegen die Hubscheibe ein starker Verschleiß der Flügel oder der Hubkurve eintritt. Außerdem bedingen die großen Reibungskräfte bei gleichbleibender Förderleistung eine wesentliche Verstärkung des Pumpenantriebes und mithin eine Verschlechterung des Wirkungsgrades.ίο this only proposed rotary vane machine lie, as the patent correctly states, in the fact that the wing against the large contact pressure the lifting disc causes severe wear of the wings or the lifting cam. In addition, they require large frictional forces with constant delivery rate a significant increase in the pump drive and consequently a deterioration in efficiency.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, eine Drehflügelmaschine mit umkehrbarer Drehrichtung zu schaffen, bei der die Richtung des Flüssigkeitsstromes stets gleich bleibt und die ein selbsttätiges Verdrehen der Hubscheibe durch den Rotor ermöglicht, ohne daß die Flügel hierzu während des Betriebs der Drehflügelmaschine mit größerer Kraft als normalerweise erforderlich gegen die Hubscheibe gepreßt werden, und die dennoch sehr hohe Arbeitsdrücke ermöglicht.The present invention is based on the object to create a vane machine with reversible direction of rotation, in which the direction of the Liquid flow always remains the same and an automatic rotation of the lifting disc by the Rotor allows without the wing to do this with during operation of the rotary vane machine greater force than normally required to be pressed against the lifting disc, and yet enables very high working pressures.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Drehflügelmaschine dadurch erreicht, daß die Hubscheibe in an sich bekannter Weise zu den stationär angeordneten Seitenscheiben drehbar gelagert ist, einen Anschlag aufweist, und die Hubscheibe je nach der Drehrichtung der Arbeitswelle bzw. des Rotors von der Reibung, die die Feder unterstützten Flügel an der Hubscheibe erzeugen, bis an einen der beiden Anschläge um etwa 90° verschwenkbar ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist in der Arbeitswelle oder dem Rotor ein mit den Schlitzen unterhalb der Flügel einerseits und mit dem Druckanschluß andererseits in Verbindung stehender Hydrospeicher zur Aufnahme eines Teiles des in den Schlitzen stehenden Druckmittels während des Umsteuervorgangs angeordnet.This object is achieved in the generic rotary vane machine in that the lifting disc is rotatably mounted in a manner known per se relative to the stationary side windows, has a stop, and the lifting disc depending on the direction of rotation of the working shaft or the rotor from the friction that the spring-assisted wings generate on the cam disc, to one of the two Attacks can be pivoted by about 90 °. According to a further development of the invention, one with the slots below is in the working shaft or the rotor the wing on the one hand and with the pressure connection on the other hand connected hydraulic accumulator for receiving part of the pressure medium standing in the slots during the reversing process arranged.

Durch die Beaufschlagung der Flügelunterkante mit dem jeweils in den Arbeitskammern auf die Flügel wirkenden Druck wird erreicht, daß die Anpreßkraft der Flügel an die Hubscheibe nur durch die Kraft der Federn unterhalb der Flügel und durch die Fliehkraft bestimmt ist. Kehrt sich die Drehrichtung des Rotors um, so baut sich zunächst der Druck in den Arbeitsräumen ab. Da unterhalb der Flügel aber noch der Gegendruck ansteht, werden nunmehr die Flügel in besonders starkem Maße gegen die Hubkurve gepreßt. Dadurch können die Flügel die Hubkurve durch die Reibung an der Hubscheibe bis zu einem der beiden Anschläge mitnehmen. Sobald sich in den Arbeitskammern wieder Druck aufbaut, wird die durch den Gegendruck unterhalb der Flügel hervorgerufene radiale Kraft wieder kompensiert, so daß die Flügel nun mit normaler Kraft gegen die Hubscheibe anliegen.By acting on the lower edge of the wing with the respective in the working chambers on the Wing acting pressure is achieved that the contact pressure of the wing on the lifting disc only by the force of the springs below the wing and is determined by the centrifugal force. The direction of rotation is reversed of the rotor, the pressure in the working areas is initially reduced. Since below the But if the back pressure is still applied to the wings, the wings are now counteracted to a particularly high degree the lifting curve pressed. This allows the wings to follow the lift curve due to the friction on the lift disk Take it with you up to one of the two stops. As soon as there is pressure in the working chambers again builds up, the radial force caused by the counter pressure underneath the wings is restored compensated so that the wings now rest against the lifting disc with normal force.

Die Vorteile der Erfindung liegen in erster Linie darin, daß eine besonders einfache selbsttätige Umsteuerung einer Drehflügelmaschine erreicht wird, bei der trotz eines hohen erreichbaren Arbeitsdruckes keine übermäßigen radialen Anpreßkräfte der Flügel gegen die Hubscheibe erforderlich werden.The advantages of the invention are primarily that a particularly simple automatic reversal a rotary vane machine is achieved in which despite a high achievable working pressure no excessive radial pressing forces of the wings against the lifting disk are required.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigtThe invention can be implemented in a wide variety of ways to. One of them is shown in the drawing, namely shows

F i g. 1 einen Schnitt quer durch eine Hydropumpe in Höhe ihres Sauganschlusses (nach den Linien C-D gemäß F i g. 2),F i g. 1 shows a section transversely through a hydraulic pump at the level of its suction connection (according to the lines CD in FIG. 2),

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die gleiche Hydropumpe (nach den Linien A-B). 2 shows a longitudinal section through the same hydraulic pump (along the lines AB).

Die Hydropumpe besteht aus einem im wesentlichen topfartigen Gehäuse 1, mit dem in der Seitenwandung angeordneten Sauganschluß 2, den beiden Seitenscheiben 3 und 4, einem Gehäusedeckel 5, der den Druckanschluß 6 aufweist, der Arbeitswelle 7 und den auf der Arbeitswelle 7 bzw. dem Rotor 7' radial verschiebbar in gleichen Abständen voneinander gelagerten Flügeln 10. Der Sauganschluß 2, der einen gegenüber dem Druckanschluß 6 wesentlich größeren Querschnitt aufweist, mündet in einen Ringkanal 9 ein, der etwa um den halben Umfang der Seitenscheiben 3, 4 herumreicht. Die über den Umfang des Rotors 7' verteilten in Schlitzen 33 gelagerten Flügel 10 werden mit Hilfe von Druckfedern 11 radial nach· außen gegen eine den Rotor 7' umschließende Hubscheibe 12 gedrückt. Diese Hubscheibe 12 ist mit ihrem äußeren Umfang, der kreiszylindrisch ausgebildet ist, über ein Nadel- oder Rollenlager 13 in dem Lagerring 14 gelagert. Dabei weisen das Nadellager 13, der Lagerring 14, die federunterstützten Flügel 10 und die Hubscheibe 12 etwa die gleiche Breite a auf (s. F i g. 2). Um den Lagerring 14 ist ein Zentrierring 8 gelegt, der den Lagerring 14 gegenüber der Seitenscheibe 4 fixiert. Mit Hilfe von Kanälen 15,15' wird das überflüssige Schmieröl vom Rotorlager 34 in den Saugraum zurückgeleitet.The hydraulic pump consists of an essentially pot-shaped housing 1, with the suction connection 2 arranged in the side wall, the two side plates 3 and 4, a housing cover 5 which has the pressure connection 6, the working shaft 7 and the one on the working shaft 7 or the rotor 7 'vanes 10 mounted radially displaceably at equal distances from one another. The vanes 10 distributed over the circumference of the rotor 7 'in slots 33 are pressed with the aid of compression springs 11 radially outward against a lifting disk 12 surrounding the rotor 7'. This lifting disk 12 is mounted with its outer circumference, which is circular cylindrical, via a needle or roller bearing 13 in the bearing ring 14. The needle bearing 13, the bearing ring 14, the spring-assisted vanes 10 and the lifting disk 12 have approximately the same width a (see FIG. 2). A centering ring 8 is placed around the bearing ring 14 and fixes the bearing ring 14 in relation to the side disk 4. With the help of channels 15, 15 ', the superfluous lubricating oil is fed back from the rotor bearing 34 into the suction chamber.

Die Hydropumpe saugt das Druckmittel vom An-Schluß 2 in den Ringkanal 9 und fördert es von hier aus über die Druckmitteleintrittsöffnungen 20, 21 mit Hilfe der Flügel 10, die in der Hubscheibe 12 umlaufen, in die Arbeitsräume 17 bzw. 18. Die die Arbeitsräume 17,18 seitlich abschließende Scheibe 4 weist Steuerschlitze 22, 23 auf, durch die das Druckmittel hinausgedrückt wird. Da sich die Druckräume 17, 18 diametral gegenüber liegen, heben sich die Radialdruckkräfte gegeneinander auf (hydraulische Entlastung).The hydraulic pump sucks the pressure medium from the connection 2 into the annular channel 9 and conveys it from here from via the pressure medium inlet openings 20, 21 with Help of the wings 10, which rotate in the lifting disc 12, in the working spaces 17 and 18 respectively Work spaces 17, 18 laterally closing disk 4 has control slots 22, 23 through which the pressure medium is pushed out. Since the pressure chambers 17, 18 are diametrically opposite, the lift Radial pressure forces against each other (hydraulic relief).

In der in F i g. 1 dargestellten Lage der Hubscheibe 12 muß die Arbeitswelle 7 bzw. der Rotor 7' in Rechtsdrehung versetzt werden. In der Arbeitswelle? ist eine Längsbohrung 24 vorgesehen, in der sich ein Kolben 25 längsverschieblich führt, der über eine Druckfeder 26, die sich auf einem Korb 27 abstützt, in Arbeitswellenlängsrichtung beaufschlagt wird. Bei der Umsteuerung des Motors 7' bzw. der Arbeitswelle 7 dient diese Anordnung 24, 25, 26, 27 als Volumenspeicher. Wird die Drehrichtung der Arbeitswelle 7 geändert (beispielsweise in eine Linksdrehung), so nimmt die zwischen den Flügeln 10 und der Hubscheibe 12 erzeugte Reibung die Hubscheibe 12 in einer Linksdrehung um etwa 90° mit (s. F i g. 1, Pfeilrichtung E), und zwar so weit, bis der mit der Hubscheibe 12 verbundene Anschlag 28, der sich in der Ringnut 32 führt, bei 29 anstößt. Jetzt hat sich die Hubscheibe 12 so weit gedreht, daß das Druckmittel wieder über die Druckmitteleintrittsöffnungen 20,21 an die nierenförmigen Austrittskanäle 22, 23 gedrückt wird und von diesen schließlich über den Ringkanal 32 zum Druckauslaß 6 strömen kann. Um beim Umsteuervorgang die am Flügelkopf auftretende Reibungskraft zu unterstützen, ist der vorstehend beschriebene Volumenspeicher 24, 25, 26, 27 vorgesehen. Dieser ist so bemessen, daß er gerade soviel Druckmittel aufnehmen kann, wie während des Umsteuervorgangs benötigt wird.In the in F i g. 1 the position of the cam disk 12 shown, the working shaft 7 or the rotor 7 'must be set in clockwise rotation. In the work wave? a longitudinal bore 24 is provided in which a piston 25 is longitudinally displaceable and is acted upon in the longitudinal direction of the working shaft by a compression spring 26 which is supported on a basket 27. When the motor 7 'or the output shaft 7 is reversed, this arrangement 24, 25, 26, 27 serves as a volume storage device. If the direction of rotation of the working shaft 7 is changed (for example, to a left-hand rotation), the friction generated between the vanes 10 and the cam disc 12 takes the cam disc 12 with it in a left-hand rotation by about 90 ° (see Fig. 1, arrow direction E). , namely so far, abuts to the cam plate 12 is connected to the stop 28, which leads into the annular groove 32 at the 29th The lifting disk 12 has now rotated so far that the pressure medium is pressed again via the pressure medium inlet openings 20, 21 onto the kidney-shaped outlet channels 22, 23 and can finally flow from these via the annular channel 32 to the pressure outlet 6. In order to support the frictional force occurring on the wing head during the reversing process, the volume storage device 24, 25, 26, 27 described above is provided. This is dimensioned so that it can hold just as much pressure medium as is required during the reversing process.

Es ist außerdem noch ein Kanal 30 vorgesehen, der für die nötige Druckbeaufschlagung der federunterstützten Flügel 10 in radialer Richtung nach außen Sorge trägt. Damit während des Umsteuervorgangs diese hydraulische Beaufschlagung der einzelnen Flügel 10 nicht unterbleibt, ist dem Kanal 30, der vom Ringkanal 32 des Druckauslasses 6 zu den einzelnen Beaufschlagungsflächen der Flügel 10 führt, ein Rückschlagventil 31 vorgesehen.There is also a channel 30 is provided for the necessary pressurization of the spring-assisted Wing 10 in the radial direction outward takes care. So during the reversal process this hydraulic loading of the individual wings 10 is not omitted, the channel 30, which leads from the annular channel 32 of the pressure outlet 6 to the individual impact surfaces of the blades 10, a check valve 31 is provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Rotary vane machine, whose cubic capacity depends on the lift curve of the rotor and on the side surfaces of the rotor and the cam pressed control discs are limited, and with in slots of the rotor radially movable vanes, the lower edges of which with pressure medium from in the control disks extending channels are acted upon, one end of which is formed between the rotor and the control disks Open into annular spaces to which the slots are connected, characterized in that that the lifting disc (12) in a manner known per se to the stationary side discs (3, 4) is rotatably mounted, has a stop (28) and depending on the direction of rotation of the working shaft (7) or of the rotor (7 ') from the friction, the wings (10) supporting the spring on the cam plate (12), pivotable by about 90 ° up to one of the two stops (29, 29 ') is.

2. Rotary vane machine according to claim 1, characterized by one in the working shaft (7) or the rotor (7 ') arranged with slots (33) below the blades (10) on the one hand and with the pressure connection (6), on the other hand, connected hydraulic accumulators (24, 25, 26, 27) for receiving part of the pressure medium standing in the slots during the reversing process.

3. Rotary vane machine according to claims 1 and 2, characterized in that in the from Pressure accumulator (24, 25, 26, 27) to the ring channel (32) or pressure connection (6) leading to the pressure equalization channel, a check valve (31) preventing the pressure medium from flowing back to the pressure connection (6) is provided.