DE1653809A1

DE1653809A1 - Vane pump with variable displacement

Info

Publication number: DE1653809A1
Application number: DE19671653809
Authority: DE
Inventors: Swain James Carl; Mitchell Robert Kittredge; Thomas David Lloyd; Wilcox John Preston
Original assignee: Battelle Development Corp
Current assignee: Battelle Development Corp
Priority date: 1966-05-12
Filing date: 1967-01-28
Publication date: 1971-05-19
Also published as: FR1510793A; GB1147262A; US3407742A

Description

V-60.5O3-OI/KRU/msc 20. Januar 1967V-60.5O3-OI / KRU / msc January 20, 1967

The Batteile Development Corporation, 505 King Avenue,The Batteile Development Corporation, 505 King Avenue,

Columbus/Ohio (V.St.A.)Columbus / Ohio (V.St.A.)

Flügelpumpe mit veränderlicher VerdrängungVariable displacement vane pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelpumpe mit veränderlicher Verdrängung zum Betrieb bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten. Insbesondere bezieht sie sich auf eine bei hohen Turbinendrehzahlen verwendbare Flügelpumpe und ist vor allem anwendbar bei einem Getriebe für ein turbinengetriebenes Fahrzeug.The invention relates to a vane pump with variable Displacement for operation at high peripheral speeds. In particular, it relates to a vane pump that can be used at high turbine speeds and is particularly applicable to a transmission for a turbine-powered vehicle.

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Eines der schwierigen Probleme, die mit der Verwendung einer leistungsstarken Turbine als Antrieb für ein mit Hadern versehenes Fahrzeug verbunden sind, besteht in der wirksamen Ausnutzung und Steuerung der hohen Tür—■ binenwellendrehzahlen, die in der Regel 20.000 TJpm überschreiten. Die Drehzahl einer leistungsstarken Turbine ist wegen der großen Trägheit des Rotors vergleichsweise wenig auf Belastungs- und Brennstoffänderungen empfindlieh. Diese Drehzahl ist viel zu hoch, als daß sie direkt an die Räder angelegt werden könnte. Deshalb ist ein Geschwindigkeitsreduziergetriebe oder eine Kraftumsetzungseinrichtung erforderlich. Bei einem empfindlichen Fahrzeug, welches bei konstanter Leistung einen großen Drehzahlbereich aufweisen muß, muß die Geschwindigkeitsoder Drehzahlreduziereinrichtung ein wirksames Drehzahländerungsgetriebe sein. Ein hydrostatisches Getriebe mit veränderlicher Verdrängung und über seinen Drehzahlbereich stufenloser Regelbarkeit ist für eine drehzahlkonstante Turbine ein zweckmäßiges Getriebe. Die Erfindung befaßt sich mit einer Pumpe, die diese gewünschten Eigensda aften aufweist. Obgleich die hier beschriebene Pumpe anderen Anwendungsmöglichkeiten zugänglich ist, wird sie hier in der Hauptsache im Hinblick auf ihre Verwendung als Turbine und die damit verbundenen Probleme behandelt.One of the difficult problems with using a powerful turbine to drive one with The rag-provided vehicle consists in the effective use and control of the high door— ■ Bine shaft speeds typically exceeding 20,000 TJpm. The speed of a powerful turbine is comparative because of the great inertia of the rotor little sensitive to load and fuel changes. This speed is far too high to be applied directly to the wheels. This is why a speed reducer is used or a power conversion device is required. In the case of a sensitive vehicle, which must have a large speed range at constant power, the speed or speed reducing device must have an effective speed change gear be. A hydrostatic transmission with variable displacement and over its speed range stepless controllability is for a constant speed Turbine a practical gear. The invention is concerned with a pump that has these desired features having. Although the pump described here can be used for other applications, it is described here in the main dealt with in terms of its use as a turbine and the problems associated with it.

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Bislang wurden zahlreiche Flügelpumpen vorgeschlagen. Diese weisen einen Rotor auf, der von einem Gehäuse umgeben ist, das seinerseits kreisförmig ausgebildet und exzentrisch zum Rotor angeordnet ist. Das Gehäuse kann jedoch auch elliptisch sein, wobei die beiden Enden der Ellipse als sichelförmige Pumpenkammern dienen. Der Rotor weist eine Anzahl von Schlitzen oder Fassungen aufj in denen jeweils ein manchmal als Kolben bezeichneter Flügel verschiebbar angeordnet ist. Das obere Ende des g Numerous vane pumps have been proposed to date. These have a rotor which is surrounded by a housing, which in turn is circular and is arranged eccentrically to the rotor. However, the housing can also be elliptical, with the two ends of the ellipse serving as sickle-shaped pump chambers. The rotor has a number of slots or sockets in each of which a vane, sometimes referred to as a piston, is slidably disposed. The top of the g

Flügels folgt der inneren Form des Gehäuses in erster Linie wegen der durch den Umlauf des Rotors bewirkten Beschleunigungskräfte. Eine Pumpwirkung tritt auf zwischen zwei Flügeln (oder einem Flügel und einer Stelle an der sich Rotor und Gehäuse sehr nahe kommen), dem Gehäuse, Rotor und den Abschlußdeckeln des Gehäuses. Der Einlaß der Pumpe ist in der Regel so angeordnet, daß Flüssigkeit an einem solchen Punkt zugeführt wird, an dem die Flügel sich radial nach außen bewegen, der Auslaß an einer solchen Stelle, an der sich die Flügel ra- * dial nach innen verschieben.The vane follows the internal shape of the housing primarily because of that caused by the rotation of the rotor Acceleration forces. A pumping action occurs between two blades (or one blade and one spot at which the rotor and housing come very close), the housing, rotor and the cover of the housing. Of the The inlet of the pump is usually arranged so that liquid is supplied at such a point which the wings move radially outwards, the outlet at such a point where the wings ra- * move dial inwards.

Außerdem sind eine Reihe von Flügelpumpen mit veränderlicher Verdrängung bekannt. Zwei Verfahren finden am meisten Anwendung, um die Verdrängung zu variieren.A number of variable displacement vane pumps are also known. Two proceedings take place on most application to vary the displacement.

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Bei dem einen wird die Exzentrizität eines kreisförmigen Gehäuses und eines Rotors zueinander geändert; bei dem andern wird die Größe oder Form des Pumpengehäuees . durch verschiedene Einrichtungen geändert. Keine dieser bisher bekannten Pumpen arbeiten bei hohen Drehzahlen zufriedenstellend. For one, the eccentricity is circular Changed housing and a rotor to each other; the other is the size or shape of the pump housing. by various facilities changed. None of these previously known pumps work satisfactorily at high speeds.

Gemäß der Erfindung wird eine zwei Pumpenkammern aufweisende Flügelpumpe vorgeschlagen, wobei die Pumpenkammern zur Veränderung der Verdrängung oder des Hubvolumens vergrößert oder verkleinert werden können. Vorzugsweise weist die Flügellaufbahn zwei feste Flächen.· (Überlappungsstrecken), zwei bewegliche Flächen (Überlappungsstrecken) und eine Anzahl von verbindenden Gelenken oder Brücken auf. Ein wichtiges Merkmal, daß die Pumpe gemäß der Erfindung von vergleichbaren bekannten Pumpen unterscheidet, ist darin zu sehen, daß die Flügellaufbahnen der Brücken bei sämtlichen Verschiebe- oder Verdrängungswechseln dort zu den Flügellaufbahnen der f fest angeordneten und der beweglichen Überlappungsstrecken tangential (an den Schnittpunkten) gehalten werden, wo die Brücken die fest angeordneten und die verschiebbaren Überlappungsstrecken miteinander verbinden. Der Übergang der Flügel von den festen und verschiebbaren Flügellauf-According to the invention, a vane pump having two pump chambers is proposed, the pump chambers being able to be enlarged or reduced in order to change the displacement or the stroke volume. Preferably, the wing track has two fixed surfaces (overlap sections), two movable surfaces (overlap sections) and a number of connecting joints or bridges. An important feature that distinguishes the pump according to the invention from comparable known pumps is that the wing tracks of the bridges are tangential (at the intersections) to the wing tracks of the f fixed and the movable overlap sections during all displacement or displacement changes. are held where the bridges connect the fixed and the movable overlap sections with each other. The transition of the wing from the fixed and sliding wing runner

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flächen zu den Brücken-Laufflächen und umgekehrt geht Immer glatt vor sich unabhängig von der Einstellung der Verdrängung. Das Merkmal der tangentialen Verbindung der Flügellaufbahnelemente bei sämtlichen Pumpen-Verdrängungen ist sehr wichtig, da die hohen Drehzahlen die kleinste Unebenheit oder Diskontinuinität in der Flügellaufbahn übersteigern» wodurch Aussetzen, Springen» Verlust, hoher Verschleiß und frühzeitiger Ausfall der Pumpe bewirkt werden. A surfaces to the bridge treads and vice versa always goes smoothly regardless of the setting of the displacement. The feature of the tangential connection of the wing runway elements in all pump displacements is very important, since the high speeds exaggerate the smallest bump or discontinuity in the wing runway »causing dropout, jumping» loss, high wear and premature failure of the pump. A.

Bei den meisten herkömmlichen Pumpen mit zwei Pumpenkammern sind die Ein- und Auslaßöffnungen in den Abschlußdeckeln des Pumpengehäuses angeordnet. Gemäß der Erfindung sind sie so vorgesehen, daß die Strömung die Pumpe durch Räume zwischen den verbindenden Brücken längs der gesamten Länge des Rotots ein- und austritt. Durch diese Ausbildung wird ein minimaler Strömungsverlust in der Pumpe erzielt. Vorzugsweise ist das Verhältnis von Öffnungsquerechnitt zu Flügelabstutzung (Flügellauffläche der Brücke) etwa 60 $ Öffnungaquerschnitt zu etwa kO ia Flügellauffläche der Brücke. Die Wahl dieses Verhältnisses ist ein Kompromiß zwischen der erforderlichen ausreichenden hydrodynamischen Lauffläche für die Flügelspitzen und dem Wunsch nach möglichst geringen Strömungsverlusten.In most conventional pumps with two pump chambers, the inlet and outlet openings are arranged in the end caps of the pump housing. According to the invention they are arranged so that the flow enters and exits the pump through spaces between the connecting bridges along the entire length of the rotot. This design achieves a minimal loss of flow in the pump. The ratio of the opening cross-section to the wing support (wing running surface of the bridge) is approximately 60 $ opening cross-section to approximately kO in general the wing running surface of the bridge. The choice of this ratio is a compromise between the required sufficient hydrodynamic running surface for the wing tips and the desire for the lowest possible flow losses.

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Gemäß der Erfindung wird eine Flügelpumpe mit zwei Pumpenkammern vorgeschlagen, die folglich druckausgeglichen ist. Die Strömung ist in der Pumpe verhältnismäßig frei von Schwingungen, und die Pumpe weist bei dem hohen Druck und den niederfrequenten Strömungsbedingungen ein sehr kleines Bauvolumen auf, was für die Verringerung der Kompressibilitätseffekte bei hohem Druck von Wichtigkeit ist.According to the invention, a vane pump with two pump chambers suggested, which is consequently pressure balanced. The flow is relatively free in the pump vibrations, and the pump has a very high pressure and low frequency flow conditions small volume, which is important for reducing the compressibility effects at high pressure is.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Flügelpumpe vorgeschlagen, bei der das Verhältnis von Rotorlänge zu Rotordurchmesser beträchtlich größer als bei herkömmlichen Pumpen dieser Art ist. Der geringe Durchmesser und der lange Rotor wirken mit der veränderlichen Verdrängung und der druckausgeglichenen Bauweise gut zusammen, da die Lagerbelastungen und die Rotorverformungen auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden. Ein Vorteil der Bauweise der Pumpe gemäß der Erfindung mit geringem Durchmesser und langem Rotor liegt in dem großen Gesamtwirkungsgrad. Der bemerkenswerteste Verlust in der Pumpe ist der Strömungsdruckabfall, der im wesentlichen eine quadratische Funktion der FlügelSpitzengeschwindigkeit ist. Bei jeder vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit ist die Flügelspitzengeschwindigkeit und deshalb die Strömung in der Pumpe eine direkte Funktion des Durchmessers. Da dieFurthermore, a vane pump is proposed according to the invention, in which the ratio of rotor length to rotor diameter is considerably greater than with conventional ones Pumping of this type is. The small diameter and the long rotor work with the variable displacement and the pressure-balanced design work well together, since the bearing loads and the rotor deformations on one Be pushed down to a minimum. An advantage of the small diameter construction of the pump according to the invention and long rotor lies in the high overall efficiency. The most notable loss in the pump is the flow pressure drop, which is essentially a quadratic function of the wing tip speed. At any given angular velocity, the wing tip velocity and therefore the flow is in the pump is a direct function of the diameter. Since the

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Pumpenströmung im turbulenten Bereich, stattfindet, sind deshalb StrömungsVerluste im wesentlichen eine quadratische Funktion des Rotordurchmessers. Der Verlust durch Flügelspitzenreibung ist eine. Funktion der Flüge!geschwindigkeit und der Flügelspitzenbelastung. Sowohl Flügelspitzengeschwindigkeit und Flügelspitzenbelastung hängen direkt vom Durchmesser bei einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit ab, so daß der Verlust durch Flügelspitzenreibung ebenfalls eine quadratische Funktion des Durchmessers ist. Andere Verluste, wie Lagerverlust und Zähig- λ keitswiderstand an den Enden des Rotors, werden ebenfalls durch einen kleinen Rotordurchmesser reduziert.Pump flow takes place in the turbulent range, flow losses are therefore essentially a quadratic function of the rotor diameter. Wingtip friction loss is one. Function of the flight speed and the wing tip loading. Both wing tip speed and wing tip loading are directly dependent on the diameter at a given angular speed, so that the loss due to wing tip friction is also a quadratic function of the diameter. Other losses such as bearing losses and Zähig- λ keitswiderstand at the ends of the rotor are also reduced by a small rotor diameter.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der geringe Durchmesser und der lange Rotor der Pumpe den Einlaßdruck stark reduziert. Ein Einlaßdruck ist erforderlich, um die Flüssigkeit auf die Flügelspitzengeschwindigkeit ohne Kavitationserscheinungen zu beschleunigen. Dieser Einlaßdruck ist eine quadratische Funktion der -Flügelspitzengeschwindigkeit, so daß ein Rotor mit doppeltem Durchmesser gegenüber einem anderen Rotor, der mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit umläuft, den vierfachen Einlaßdruck benötigt. Deshalb erbringt ein kleiner Rotordurchmesser einen entscheidenden Vorteil.Another advantage of the invention can be seen in the fact that the small diameter and the long rotor of the pump the inlet pressure is greatly reduced. Inlet pressure is required to bring the fluid to wing tip speed to accelerate without cavitation phenomena. This inlet pressure is a quadratic function the wing tip speed, so that a rotor with twice the diameter compared to another rotor that rotates at the same angular speed, four times the diameter Inlet pressure required. Therefore, a small rotor diameter has a decisive advantage.

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Bei den meisten herkömmlichen Flügelpumpen findet zwischen der Flügelspitze und der Flügellaufbahn im wesentlichen eine gleitende Berührung statt. Die Schmierung ist ihrer Natur nach eine Grenzschicht-Schmierung. Bei diesen Pumpen wurde eine Anzahl von drehbar gelagerten Flügelspitzen verwendet, um im wesentlichen die Dichtwirkung zu unterstützen, um eine größere, die Belastung aufnehmende Fläche zu erhalten oder um die Abnutzung an der Spitze gleichmäßiger zu verteilen. In der Regel sind die herkömmlichen Pumpenspitzen mit einem im wesentlichen dem Radius der Flügellaufbahn entsprechenden Radius vers ehen.Most conventional vane pumps essentially take place between the vane tip and the vane trajectory a sliding touch takes place. The nature of lubrication is boundary layer lubrication. at A number of rotatably mounted wing tips were used in these pumps to essentially provide the sealing effect to support in order to obtain a larger, the load-bearing surface or to reduce the wear and tear to distribute the tip more evenly. Typically, the conventional pump tips come with an essentially one Provide the radius of the wing trajectory corresponding to the radius.

Gemäß der Erfindung berührt die Flügelspitze nicht die Flügellaufbahn, sondern gleitet auf einem Ölkeil, wodurch die Reibung etwa zehn mal geringer als bei Grenzschichtschmierung ist. Dies wird ermöglicht, weil die Pumpe nach der Erfindung mit hoher Drehzahl betrieben f wird, wodurch Flügelspitzengeschwindigkeiten erreicht werden, die ihrerseits ausreichen um einen dünnen, jedoch festen hydrodynamischen Ölfilm zwischen der Pumpenspitze und der Flügel- oder Flügelspitzen-Laufbahn auszubilden. Die Flügelspitze oder Flügelkante ist am Ende des Flügels angelenkt, und der Krümmungsradius ihrer KontaktflächeAccording to the invention, the wing tip does not touch the wing path, but slides on an oil wedge, whereby the friction is about ten times less than with boundary layer lubrication. This is possible because the pump f is operated according to the invention at high speed, can be achieved whereby the wing tip speeds, which in turn be sufficient to form a thin but solid hydrodynamic oil film between the pump top and the wing or wing tips raceway form. The wing tip or wing edge is hinged to the end of the wing, and the radius of curvature of its contact surface

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ist kleiner gewählt als der kleinste Krümmungsradius der Flügellaufbahn. Weiterhin sind andere Konstruktionsmerkmale des Flügels·: und der Flügelspitze vorhanden, die verschiedene andere auf die umlaufenden Flügel einwirkenden Kräfte steuern und diesen entgegenwirken. Solche Kräfte sind z.B. die Zentrifugalkraft, der Druck vor und hinter dem Flügel, Drücke in den Führungen, Biegemomente, Spitzenkräfte, hydrostatische Drücke od. dgl..is chosen smaller than the smallest radius of curvature of the Wing runway. Furthermore, there are other design features of the wing ·: and the wing tip that are different control and counteract other forces acting on the rotating wings. Such powers are e.g. the centrifugal force, the pressure in front of and behind the wing, pressures in the guides, bending moments, peak forces, hydrostatic pressures or the like.

Die Aufgabe der Erfindung ist unter anderem darin zu % The object of the invention is, among other things, to %

sehen, eine Flügelpumpe zu schaffen, mit der unter verhältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand eine veränderliche Verdrängung erzielt werden kann, wobei die Änderungen der Verdrängung» glatt und kontinuierlich»¹ erfolgen, mit einen hydraulischen Druck- und einem dynamischen Ausgleich, um die Lagelbelastungen und die Verformung der umlaufenden Teile zu reduzieren, gleichfalls mit einer verringerten Bewegung der inneren Bauteile und einer verminderten Leckfläche bei verminderter Verdrän- · * gung. Darüber hinaus liegt es im Rahmen der Aufgabe der Erfindung, eine derartige Flügelpumpe insbesondere für hohe Drehzahlen zu schaffen, die zur Verringerung der Verluste glatte Strömungswege aufweist sowie ein großes Längen zu Durchmesser-Verhältnis des Rotors, wodurch ebenfalls die Verlust^ verringert und der Wirkungsgradsee to create a vane pump with which a variable displacement can be achieved with relatively little design effort, the changes in displacement taking place »smoothly and continuously» ¹ , with hydraulic pressure and dynamic compensation to reduce the bearing loads and deformation to reduce the rotating parts, also supply with a reduced movement of the internal components and reduced leakage area at a reduced cut-throat · *. In addition, it is within the scope of the object of the invention to create such a vane pump, especially for high speeds, which has smooth flow paths to reduce losses and a large length to diameter ratio of the rotor, which also reduces the loss and the efficiency

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gesteigert werden. Schließlich soll bei der erfindungsgemäßen Flügelpumpe ein hydrodynamischer, die Flügelspitze tragender Ölfilm erzeugt und außerdem die verschiedenen auf die Flügel und die Flügelspitzen wirkenden Belastungen vermindert werden.can be increased. Finally, with the invention Vane pump creates a hydrodynamic oil film that carries the wing tip, as well as the various loads acting on the wings and the wing tips can be reduced.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevor- ^ zugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen:Further details, features and advantages of the invention emerge from the following description of a preferred ^ Referred embodiment as well as based on the schematic drawing. Here show:

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Pumpe nach Linie 1-1 der Fig. 2;1 shows a section through the pump according to the invention along line 1-1 of FIG. 2;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1 jFIG. 2 shows a section along line 2-2 of FIG. 1 j

Fig. 3a und 3b Diagramme zur Darstellung des Zusammenwirkens der verschiedenen Laufbahnbauteile; 3a and 3b are diagrams to illustrate the interaction of the various career components;

Fig. k einen Schnitt durch die Brücken und eine Öffnung;Figure k shows a section through the bridges and an opening;

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Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung zweier Brücken und eines Teils eines damit verbundenen fest angeordneten Gliedes;5 shows a diagrammatic representation of two bridges and part of one connected therewith fixed link;

Fig. 6 einen Schnitt durch die Einrichtung zur Erzeugung einer gleichen Verstellung der beiden Pumpenkammern;Fig. 6 is a section through the device for generating the same adjustment of both pump chambers;

Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt durch den ä Fig. 7 is an enlarged partial section through the Ä

Rotor, einen Flügel und einen Teil der Flügellaufbahn;Rotor, a wing and part of the wing trajectory;

Fig. 8a und 8b vergrößerte Darstellungen einer Flügelkante oder Flügelspitze zur Verdeutlichung der verschiedenen auf sie wirkenden Kräfte;8a and 8b enlarged representations of a wing edge or wing tip for clarification of the various forces acting on them;

Fig. 9a und 9b vergrößerte 'Darstellungen eines Flügels zur Erläuterung der verschiedenen auf ihn wirkenden Kräfte.9a and 9b enlarged representations of a Wing to explain the various forces acting on him.

Gemäß Fig.1 und 2 weist eine Pumpe 21 ein Pumpengehäuse auf, an dessen einem Ende ein Rohrleitungsteil 25 angebracht ist. Ein Gehäuseflansch 27 und ein Rohrleitungsteilflansch 29 werden z.B. mittels Bolzen. 31 zusammenge-According to FIGS. 1 and 2, a pump 21 has a pump housing on, at one end of which a pipe part 25 is attached is. A housing flange 27 and a pipe part flange 29 are e.g. by means of bolts. 31 together

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halten. Die Kontaktflächen des Pumpengehäuses 23 und des Rohrleitungsteils 25 sind mit Dichtungsmitteln versehen, vorzugsweise mit O-Ringen 33· Diese dichten um die fest angeordnete Stirnfläche 37 herum und ebenso um die Auslaßleitungen 39 und die Einlaßleitungen 4i, die zwischen dem Pumpengehäuse 23 und dem Rohrleitungsteil'25 eine Verbindung bewirken. Die fest; angeordnete Stirnfläche 37 ist ein einstückiger Teil des Rohrleitungsteils 25 und begrenzt eine Seite der Pumpenkammer 42.keep. The contact surfaces of the pump housing 23 and the Pipeline part 25 are provided with sealing means, preferably with O-rings 33 · These tightly seal around the arranged end face 37 around and also around the outlet ducts 39 and the inlet ducts 4i, which between the pump housing 23 and the pipeline part 25 a Cause connection. The celebration; arranged end face 37 is an integral part of the pipeline part 25 and delimits one side of the pump chamber 42.

Das gegenüberliegende Ende des Pumpengehäuses 23 ist mit einem Anschlag 43 versehen, der an dem Pumpengehäuse 23 mittels einer Anzahl Bolzen 45 angeordnet ist. Der Anschlag 43 weist einen sich nach außen erstreckenden Teil oder Pumpenbefestigungsflansch 47 auf. Ein Lagegehäuse ist innerhalb einer mittigen Öffnung 50 des Anschlags 43 angeordnet und an diesem mittels Bolzen 51 befestigt. Zwischen dem Anschlag 43 und dem Pumpengehäuse 23 dichtet ein O-Ring 53 und zwischen dem Anschlag 43 und dem Lagegehäuse 49 ein O-Ring 55.The opposite end of the pump housing 23 is with a stop 43 is provided which is attached to the pump housing 23 is arranged by means of a number of bolts 45. The attack 43 has an outwardly extending portion or pump mounting flange 47. A position case is within a central opening 50 of the stop 43 arranged and attached to this by means of bolts 51. Seals between the stop 43 and the pump housing 23 an O-ring 53 and between the stop 43 and the bearing housing 49 an O-ring 55.

Die Antriebskraft für die Pumpe wird über eine Antriebswelle 57 dem Rotor 59 und dann jedem einzelnen Flügel 6i übertragen. Die Antriebswelle 57 weist eine Nut 63 auf, um Energie von einer Kraftquelle, z.B. einer nicht dar- The driving force for the pump is transmitted via a drive shaft 57 to the rotor 59 and then to each individual vane 6i. The drive shaft 57 has a groove 63 in order to transfer energy from a power source, e.g. one not shown.

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gestellten Turbine,abzunehmen. Eine Nut 65 wirkt etwa in der Mitte längs der Längsachse des Rotors 59 mit diesem zusammen. Die bevorzugte Verbindungsanordnung hilft, Torsionsspannungen und Biegungen im Rotor 59 zu vermindern, welche auftreten würden, wenn die Drehkraft der Welle an einem Ende des Rotors 59 eingeleitet würde. Eine solche Bedingung könnte auch eintreten, wenn die Antriebswelle 57 so angeordnet wäre, daß sie über die Lange des Rotors 59 mit diesem zusammenwirkt und nur eine Stelle oder ein Teil der zusammenwirkenden Flächen tatsächlich ä provided turbine to remove. A groove 65 interacts with the rotor 59 approximately in the middle along the longitudinal axis of the rotor 59. The preferred linkage arrangement helps reduce torsional stresses and deflections in the rotor 59 that would occur if the rotational force of the shaft were applied to one end of the rotor 59. Such a condition could also occur if the drive shaft 57 were arranged in such a way that it cooperates with the rotor 59 over the length of the latter and only one point or part of the cooperating surfaces actually corresponds

die Rotationskraft übertragen würde. In radialer Richtung wird der Rotor 59 mittels eines in der Stirnfläche 37 vorgesehenen Lagerg 67 und eines in der druckbelasteten Platte 71 vorgesehenen Gleit- und Drucklagers 69 gehalten und gelagert. In axialer Richtung legen die druckbelastete Platte 71 und die Stirnfläche 37 die Lage des Rotors 59 fest. Auf die Antriebswelle 57 ist ein Wellenbund 73 aufgeschraubt, der zur Anordnung und zum Befestigen des umlaufenden Teils 75 einer mechanischen Flächendichtung 77 dient. Der umlaufende Teil 75 liegt an einer Ringschulter 79 der Antriebswelle 57 an. Ein ringförmiger Ansatz 81 des Wellenbundes 73 ordnet die Antriebswelle 57 ebenfalls axial an dem Gleit- und Drucklager 83 an, so daß die Flächendichtung 77 sur Wirkung kommt. Der Wellenbund 73 nimmt den vom Pumpendruckthe rotational force would be transmitted. In the radial direction, the rotor 59 is held and supported by means of a bearing 67 provided in the end face 37 and a slide and pressure bearing 69 provided in the pressure-loaded plate 71. The pressure-loaded plate 71 and the end face 37 define the position of the rotor 59 in the axial direction. A shaft collar 73 is screwed onto the drive shaft 57 and is used to arrange and fasten the circumferential part 75 of a mechanical surface seal 77. The circumferential part 75 rests against an annular shoulder 79 of the drive shaft 57. An annular shoulder 81 of the shaft collar 73 also arranges the drive shaft 57 axially on the sliding and thrust bearing 83, so that the surface seal 77 is effective. The shaft collar 73 takes the pressure off the pump

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abhängingen Axialdruck auf, der das Bestreben hat, die Antriebswelle 57 nach, außen zu drücken. Die Antriebswelle 57 wird mittels des Druck- und Gleitlagers 83, für das der Wellenbund 73 der Lagerzapfen ist, und mittels des Rotors 59 radial gelagert. Der fest angeordnete Teil 85 der Flächendichtung 77 ist am Lagergehäuse h9 angeordnet. Zwischen dem umlaufenden Plächendichtungsteil 75 und der Antriebswelle 57 ist eine O-Ringdichtung 87 vorgesehen; ebenso ist eine Befestigungs- und Dichtungseinrichtung 89 fe zur Abdichtung zwischen dem fest angeordneten Teil 85 und dem Lagergehäuse 49 vorgesehen. Die mechanische Flächendichtung 77 dichtet den Pumpendruck ab.dependent on axial pressure, which tends to push the drive shaft 57 to the outside. The drive shaft 57 is supported radially by means of the thrust and sliding bearing 83, for which the shaft collar 73 is the bearing journal, and by means of the rotor 59. The fixed part 85 of the surface seal 77 is arranged on the bearing housing h9. An O-ring seal 87 is provided between the circumferential surface sealing part 75 and the drive shaft 57; a fastening and sealing device 89 fe for sealing between the fixed part 85 and the bearing housing 49 is also provided. The mechanical surface seal 77 seals the pump pressure.

Wenn der Rotor 59 umläuft, werden die Flügel 61 geführt und angeregt, die Flügellaufbahn 90 zu überstreichen. Die Flügellaufbahn 90 wird gebildet von Überlappungsstrecken 91 und 93 der fest angeordneten Glieder 95 und 97» den Flächen 99 einer Anzahl von unabhängigen . BrückenWhen the rotor 59 rotates, the blades 61 are guided and stimulated to sweep over the blade track 90. The wing track 90 is formed by overlapping sections 91 and 93 of the fixed links 95 and 97 »the areas 99 of a number of independent. bridges

101 und den Überlappungsslrecken 103 und 105 beweglicher101 and the overlap sections 103 and 105 are more movable

Glieder 107 und 109 (Fig. 2, 3a, 3b und k). Wie aus Fig. k ersichtlich ist, sind die Brücken 101 nicht aneinander anliegend vorgesehen, sondern vorzugsweise mit Abstand zueinander angeordnet, wobei sie etwa 50 bis 60 $ der Fläche zwischen den Überlappungsstrecken 91, 93» 103 und 105 offen lassen. Durch diese Öffnungen strömt die Flüssigkeit in dieLinks 107 and 109 (Figures 2, 3a, 3b and k) . As can be seen from FIG. K , the bridges 101 are not provided adjacent to one another, but are preferably arranged at a distance from one another, leaving about 50 to 60% of the area between the overlapping sections 91, 93, 103 and 105 open. The liquid flows through these openings into the

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Pumpenkammer 42 ein und aus dieser heraus. Eine Anzahl von Flüssigkeitsdurchtrittsstreeken 111 ist in jedem der Glieder 95 und 97 vorgesehen (Fig. 2 und 4) diese bilden die letzten Einström- und Ausströmöffnungen für unter Druck stehende Flüssigkeit* um vor einem Flügel 6i auf der Auslaßseite auszutreten bzw. für Flüssigkeit um hinter einem FliLgel 61 auf der Einlaßseite einzutreten.Pump chamber 42 in and out of this. A number of fluid passageways 111 is provided in each of the members 95 and 97 (FIGS. 2 and 4) forming them the last inflow and outflow openings for pressurized liquid * um in front of a wing 6i on the outlet side to exit or for liquid to enter behind a wing 61 on the inlet side.

Die beweglichen Glieder 107 und 109 sind bezüglich des Rotors 59 in. radialer Richtung verschieblich^ um die Verdrängung oder Größe der Pumpenkammer 42 zu verändern. Die Brücken 101 sind mittels Lappen 113 der Glieder 95, 97, 107 und 109 angeordnet, wobei die Lappen 113 in Schlitzen 115 der Brücken 101 eingepaßt sind. Die Brücken 101 werden in axialer Richtung durch ihre Enden 120 gehalten, die in Schlitze 117 der Glieder 95, 97, 107 und 109 eingepaßt sind. Da jede Brücke 101 der Wirkung zweier nicht paralleler Lappen II3 ausgesetzt ist, ist ihre Stellung für jede Verdrängungsregelung hinreichend bestimmt. Teile der Überlappungsstrecken 91, 93, 103 und 105 überlappen die Seiten der Brücken 101 und dienen dazu, die Flügel 61 über die Spalte der Flügellaufbahn 90 zu führen, die gebildet werden, wenn die Brücken 101 von der einen oder anderen Überlappungsstrecke sich entfernen. Die Flügellaufbahnflächen auf diesen geraden Teilen 119 der Überlappungsstrecke (95, 97 105 und 107) sind planar, so daß sie als gerade LinienThe movable members 107 and 109 are displaceable with respect to the rotor 59 in the radial direction by the displacement or to change the size of the pump chamber 42. The bridges 101 are by means of tabs 113 of the links 95, 97, 107 and 109 arranged, the tabs 113 in slots 115 of the bridges 101 are fitted. The bridges will be 101 held in the axial direction by their ends 120 which fit into slots 117 of members 95, 97, 107 and 109 are. Since each bridge 101 is exposed to the action of two non-parallel lobes II3, its position is for each Displacement regulation sufficiently determined. Parts of the overlap sections 91, 93, 103 and 105 overlap the sides of the bridges 101 and serve to hold the wings 61 over the To guide column of the wing track 90, which are formed when the bridges 101 of one or the other overlapping route to leave. The wing runway surfaces on these straight parts 119 of the overlap section (95, 97 105 and 107) are planar, so they appear as straight lines

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erscheinen (Fig. 3a und 3b). Da diese Linien 119 parallel zu den Lappen 113 sind, müssen die Ecken 121 der Brücken 101 zwangsläufig auf den Linien 119 sein. Da außerdem die Flügellaufbahnfläche 99 der Brücken 101 die Linien 119 an den Ecken 121 tangieren.ist der Übergang der Flü-appear (Figs. 3a and 3b). Since these lines are 119 parallel to the lobes 113, the corners 121 of the bridges 101 must necessarily be on the lines 119. Since also the wing runway surface 99 of the bridges 101 the lines 119 tangent at corners 121. Is the transition of the wings

und gel 61 von Überlappungsstrecke zu Brücke/umgekehrt immerand gel 61 always from overlap to bridge / vice versa

glatt, unabhängig von der Verdrängungseinsteilung.smooth, regardless of the displacement graduation.

Die Doppel-Lappen-Bauart zur Einstellung der Brücke hat wesentliche Vorteile gegenüber anderen Verfahren, wobei die Brücken bezüglich dem einen oder beiden Überlappungsstrecken gedreht oder verschwenkt wird. Bei anderen Kons truk ti on en führt die Drehung der Brücken gegenüber den Überlappungsstrecken zu unvorteilhaften Eigenschaften, wenn die Flügel von einer zur anderen sich bewegen. Wenn scharfe Ecken (gegen welche die Flügel schlagen wurden) bei solchen Konstruktionen vermieden werden sollen und die Verdrängungssteilung das eine Extremum einnimmt, dann ist eine umgekehrte Krümmung in der Exzenterfläche zu J verzeichnen, wenn die Verdrängungsstellung das entgegengesetzte Extremum einnimmt. Die Flügel kommen in diesem Funkt außer Berührung mit der Exzenterfläche und müssen mit anderen Mitteln als ihre eigene Zentrifugalkraft belastet werden, um derartigesAussetzen zu verhüten. Diese Belastung ist nicht nur s chwierig zu bewerkstelligen, sieThe double-flap design for adjusting the bridge has significant advantages over other methods, with the bridges being rotated or pivoted with respect to one or both of the overlap sections. In other constructions, the rotation of the bridges with respect to the overlap sections leads to unfavorable properties when the wings move from one to the other. If sharp corners (against which the wings would flap) are to be avoided in such constructions and the displacement division takes one extreme, then a reverse curvature in the eccentric surface to J is recorded when the displacement position takes the opposite extreme. In this respect, the wings come out of contact with the eccentric surface and must be loaded by means other than their own centrifugal force in order to prevent such exposure. Not only is this burden difficult to manage, it is

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vergrößert darüber hinaus die maximalen Flächendrücke, die auf die Flügel ausgeübt werden, wenn sie benachbarte Gebiete der Exzenterfläche überstreichen, die starke Krümmung aufweisen.also increases the maximum surface pressures that are exerted on the wings when they are adjacent Paint over areas of the eccentric surface that have strong curvature.

Die Fig. 3a und 3b zeigen die Beziehung zwischen einem festen Glied 95» einer Brücke 101 und einem beweglichen Glied 109 bei voller und Null-Verdrängung. In Fig. 3a ist die Stellung der Pumpenelemente mit "Null-Verdrängung" bezeichnet, da in dieser Stellung der Flügellaufbahnteile ä keine Förderung mit der Pumpe erzielbar ist. Die Radien der bogenförmigen Flügellaufbahnteile sind unterschiedlich und gemäß Fig. 3a sind gerade Teile 119 vorhanden, die einen Teil der Flügellaufbahn 90 in der Null-Verdrängungsstellung bilden. Der kreisförmige Querschnitt des bogenförmigen Zylinders, der den Rotor 59 umfaßt, wird von der Flügellaufbahn 90 weder eng umgeben, noch wird der geringe ringförmige Raum (bei NuI!-Verdrängung) zwischen der Flügellaufbahn 90 und der äußeren Oberfläche des Rotors 59 eine konstante Höhe aufweisen. Deshalb verschieben sich die Flügel 6i im Rotor 59 selbst bei Null-Verdrängung um einige Grad nach innen und außen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a tritt die kleine Hubbewegung auf, wenn die Flügel 61 die Brücken 101 und die anschließenden geraden Teile 119 überstreichen. In3a and 3b show the relationship between a fixed link 95 »a bridge 101 and a movable link 109 at full and zero displacement. In Fig. 3a, the position of the pump elements with "zero displacement" is referred to, since in this position of the wing parts raceway ä none with the pump is achievable. The radii of the arcuate wing flight path parts are different and, according to FIG. 3a, straight parts 119 are present which form part of the wing flight path 90 in the zero displacement position. The circular cross-section of the arcuate cylinder, which includes the rotor 59, is neither closely surrounded by the wing raceway 90, nor will the small annular space (with NuI! Displacement) between the wing raceway 90 and the outer surface of the rotor 59 have a constant height . Therefore, the vanes 6i in the rotor 59 shift a few degrees inwards and outwards even with zero displacement. In the exemplary embodiment according to FIG. 3 a, the small lifting movement occurs when the wings 61 pass over the bridges 101 and the subsequent straight parts 119. In

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Fig. 3a und 3b sind die Radien des Rotors 59 und die Uberlappungsstrecken 91» 93» 103 und 105 etwa gleich. Ihre Achsen fallen entlang einer Mittelachse 123, die in den Fig. 3a und 3b als Punkt dargestellt ist, zusammen, wenn die Pumpe Null-Verdrängung aufweist. Andere Ausführungsformen sind jedoch ebenfalls betriebsfähig, und manchmal empfiehlt es sich, andere als die im Folgenden behandelten Radien heranzuziehen. Der Radius der Brückenfläche 99 ist vorzugsweise kleiner als der Radius des Rotors 59 und der Überlappungsstrecken 91 , 93» 103 und 105. Die Achsen 125 der Flächen 99 sind bei Null-Verdrängung der Pumpe in etwa gleich weit entfernten Punkten um die Mittelachse 123 herum angeordnet (eine der Achsen ist in den Fig. 3a und 3b als Punkt 125 dargestellt). Durch die Mittelachse 123 verläuft eine Gerade 127· die an der Stelle, an der die Uberlappungsstrecke von dem bogenförmigen in den geraden Teil 119 übergeht senkrecht zum geraden Teil 119 verläuft. Die Mittelachse 123 wird durch eine weitere Gerade 129 geschnitten, die an der Stelle senkrecht zum geraden Teil 119 verläuft, an der die Überlappungsstrecke 105 vom bogenförmigen in den geraden Teil 119 übergeht. In der Achse 125 schneiden sich Gerade 131 und 133, die in den Ecken 121 der Brücke 101 senkrecht zu den geraden Teilen 119 verlaufen. Die3a and 3b, the radii of the rotor 59 and the overlap sections 91 »93» 103 and 105 are approximately the same. Their axes coincide along a central axis 123, which is shown as a point in FIGS. 3a and 3b, when the pump has zero displacement. Other However, embodiments are also operational, and sometimes it is advisable to use radii other than those discussed below. The radius the bridge area 99 is preferably smaller than the radius of the rotor 59 and the overlap sections 91, 93 » 103 and 105. The axes 125 of the surfaces 99 are at zero displacement of the pump in approximately equidistant points around the central axis 123 (a of the axes is shown in FIGS. 3a and 3b as point 125). A straight line runs through the central axis 123 127 · the one at the point where the overlap section merges from the arcuate into the straight part 119 runs perpendicular to the straight part 119. The central axis 123 is intersected by a further straight line 129 which runs at the point perpendicular to the straight part 119 at which the overlap section 105 from the arcuate in the straight part 119 passes over. Cut in axis 125 straight lines 131 and 133, which in the corners 121 of the bridge 101 run perpendicular to the straight parts 119. the

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erläuterten Schnittpunkte zeigen an, daß alle Elemente der Flügellaufbahn 90 tangential zu den geraden Teilen 119 verlaufen, die ihrerseits tangential zu den bogenförmigen Strecken 91, 99 und 105 verlaufen. Dies gilt gleichermaßen für die anderen Elemente der Flügellaufbahnfläche 90, die nicht in den Fig. 3a und 3b dargestellt sind.illustrated intersections indicate that all elements of the wing runway 90 tangent to the straight parts 119 run, which in turn run tangential to the arcuate lines 91, 99 and 105. this applies likewise for the other elements of the wing flight path surface 90 which are not shown in FIGS. 3a and 3b are.

Gemäß Fig. 3b hat das bewegliche Glied 109 die Überlap- fAccording to FIG. 3b, the movable member 109 has the overlap

pungsstrecke 105 zur vollen Verdrängung nach außen verschoben, wie dies durch den Abstand einer Überlappungsstrecke 135 und der Mittelachse 123 angezeigt ist. Die senkrechte Gerade 127 schneidet noch die Mittelachse 123, auch die senkrechte Gerade 131 noch die Achse 125. Die senkrechten Geraden 129 und 133 fallen zusammen und schneiden die beiden Achsen 125 und 135* Venn sich die Überlappungsstrecke 105 nach außen bewegt, entfernt sich die Brücke 101vom dem fest angeordneten Glied 95, jedoch in Richtung zum beweglichen Glied 109 hin. Dies ergibt sich aus der Lappen-Schlitzanordnung 113» 115 die mit ihren Seiten parallel zu den geraden Teilen 119 angeordnet sind. Wenn sich das bewegliche Glied 109 nach außen bewegt, bewirkt der Schlitz 115, der sich an der Seite des Lappens 113 des festen Gliedes 95 abstützt« eine Bewegung der Brücke 101 in Richtung zum beweglichendisplacement path 105 shifted outwards to full displacement, as is indicated by the distance between an overlap path 135 and the central axis 123. the vertical straight line 127 still intersects the central axis 123, also the vertical straight line 131 nor the axis 125. The vertical straight lines 129 and 133 coincide and intersect the two axes 125 and 135 * Venn the Overlap distance 105 moves outward, removes the bridge 101 from the fixed link 95, however towards the movable member 109. This results from the tab-slot arrangement 113 »115 with their sides are arranged parallel to the straight parts 119. When the movable member 109 after moved outward, causes the slot 115, which is located on the Side of the tab 113 of the fixed link 95 supports a movement of the bridge 101 in the direction of the movable one

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" ²⁰ ' ■ 1683809" ²⁰ '■ 1683809

Glied 109. Auf diese Weise werden unabhängig von der Stellung der beweglichen Glieder 1Q7 und 109 die Flächen oder Überlappungsstrecken 91, 93» 99» 103 und 1O5 der Exzenterlaufbahn 90 in ihrer tangentialen Anordnung gehalten. Link 109. In this way, regardless of the position of the movable links 1Q7 and 109, the surfaces become or overlap stretches 91, 93 »99» 103 and 105 of the Eccentric track 90 held in its tangential arrangement.

Gemäß Fig. 3a und 3b ist an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt« daß die Radien der Überlappungsstrecken 91, 93» 103 und 105 gleich sind. Die Radien According to FIGS. 3a and 3b, an exemplary embodiment of the invention shows that the radii of the overlap sections 91, 93, 103 and 105 are the same. The radii

" sind in Abhängigkeit von dem Anwendungsgebiet der Pumpe ausgewählt. Es ist wünschenswert, daß der Radiusmittelpunkt der Überlappungsstrecken 91 und 93 bei Punkt 123 so angeordnet ist, daß kein Hub der Flügel 61 bezüglich des Rqtors 59 auftritt, wenn die Flügel das Gebiet der unbeweglichen Überlappungsstrecken 91 und 93 überqueren. Gemäß Fig. 3b ist es augenscheinlich, daß sich ein Hub der Flügel 61 im Bereich der Überlappungsstrecke 105 einstellt, da die Achse 135 bzw. der Mittelpunkt 135 der"are dependent on the area of application of the pump selected. It is desirable that the radius center of the overlap segments 91 and 93 at point 123 is arranged so that no stroke of the wings 61 with respect to the Rqtors 59 occurs when the wings are in the area of Cross immobile overlapping sections 91 and 93. According to Fig. 3b it is evident that a hub the wing 61 adjusts in the area of the overlap section 105, since the axis 135 or the center point 135 of the

fc Überlappungsstrecke und die Achse 123 bzw. der Mittelpunkt 123 des Rotors nicht zusammenfallen. Der Radius der Überlappungsstrecken 105 und 107 sollte so ausgewählt werden, daß der Flügelhub in diesen Überlappungs-fc overlap distance and the axis 123 or the center point 123 of the rotor do not collapse. The radius the overlap stretches 105 and 107 should be selected so that the sash lift in this overlap

strecken unter Berücksichtigung der besonderen Verwendung der Pumpe auf ein Minimum beschränkt wird. Bei einigen Anwendungsfällen werden die Achsen der beweglichen Über-stretch taking into account the particular use of the Pump is kept to a minimum. In some applications, the axes of the movable transmission

109821/0*06109821/0 * 06

" ²¹ " 16b3809" ²¹ " 16b3809

lappungsstrecken 105 und 107 bei Null-Verdrängung nicht in der Achse 123 zusammenfallen (die Radien dieser Überlappungsstrecken können größer ausgelegt werden)« und es wird sich ein Hub der Flügel 61 einstellen, wenn diese die beweglichen Überlappungsstrecken 105 und 107 überqueren. lap sections 105 and 107 not with zero displacement coincide in the axis 123 (the radii of these overlapping sections can be designed larger) «and a stroke of the blades 61 will occur when these the movable overlap sections 105 and 107 cross.

In Fig. 2 ist die Anordnung zur Verschiebung der Überlappungsstrecken 103 und 105 von und zur Mittelachse 123 dargestellt. Die Einrichtung, die das Glied 107 bewegt, ist nochmals zur Bewegung des Gliedes 109 vorgesehen, so daß die Einrichtung nur einmal und zwar bezüglich des Gliedes 107 beschrieben wird» Das bewegliche Glied 107 ist mit einem Druckausgleichskolben 137 mittels z.B. Bolzen 139 verbunden. Der Druckausgleichskolben 137 weist einen Dichtungsschlitz 141 auf, der teilweise von einer Grundplatte 143 gebildet wird. Der Druckausgleichskolben 137 ist in einer Kammer 145 hin und her verschiebbar, die durch ein Zylinderteil 147 abgeschlossen 1st, das seinerseits mittels Bolzen 149 an dem Pumpengehäuse 23 angeordnet ist. Jn dem Dichtungsschlitz 141 ist eine Dichtung 151 angeordnet, die zwischen dem Druckausgleichskolben 137 und der äußeren Wandung der Kammer 145 abdichtet. Eine weitere Dichtung 153 ist zwischen dem Druckausgleichskolben 137 und dem beweglichen Glied 107 vor-In Fig. 2 is the arrangement for shifting the overlap sections 103 and 105 from and to the central axis 123 are shown. The device that moves limb 107 is again provided for moving the member 109, so that the device only once and that with respect to the Link 107 is described as »The movable link 107 is connected to a pressure compensation piston 137 by means of bolts 139, for example. The pressure compensation piston 137 has a sealing slot 141, which is partially by a Base plate 143 is formed. The pressure compensation piston 137 can be moved back and forth in a chamber 145, which is closed by a cylinder part 147, the in turn on the pump housing 23 by means of bolts 149 is arranged. In the seal slot 141 is a Seal 151 is arranged, which seals between the pressure compensation piston 137 and the outer wall of the chamber 145. Another seal 153 is provided between the pressure compensation piston 137 and the movable member 107.

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gesehen. Der Druckausgleichskolben 137 ist vorgesehen,
um im wesentlichen die Druckbelastung auf das bewegliche Glied 107 auszugleichen, die aus dem in der Pumpenkammer 42 erzeugten Druck herrührt, und uv die Kraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um das Glied 107 gegen den Pumpendruck in die Null-Verdrängung zu bewegen. Vom Auslaßkanal 155 wird der Kammer 145 hinter dem Druckausgleichskolben 137 über eine Leitung 157 und Öffnungen 159 Hochdruck-Druckmittel zugeführt. Auf diese Weise wird die
vom Pumpendruck abhängige Kraft, die das Bestreben hat,
das bewegliche Glied 107 vom Rotor 59 weg zu bewegemim wesentlichen ausgeglichen. Das bewegliche Glied 107 muß
in engen Kontakt mit dem Pumpengehäuse 23 stehen, um den Hochdruckverlust in dem Auslaßkanal 155 möglichst gering zu halten. Die Anordnung eines Dichtungssteges 16O auf
dem beweglichen Glied 107 ist so gewählt, daß Druckkräfte immer einen innigen Kontakt und geringe Nennbelastungseen. The pressure compensation piston 137 is provided
to substantially balance the pressure load on movable member 107 resulting from the pressure generated in pump chamber 42 and uv to reduce the force required to move member 107 into zero displacement against the pump pressure. From the outlet channel 155, the chamber 145 behind the pressure equalizing piston 137 is fed via a line 157 and openings 159 high pressure pressure medium. In this way, the
force dependent on the pump pressure, which has the endeavor,
moving member 107 away from rotor 59 is substantially balanced. The movable member 107 must
are in close contact with the pump housing 23 in order to keep the high pressure loss in the outlet channel 155 as low as possible. The arrangement of a sealing web 16O on
the movable member 107 is chosen so that compressive forces always an intimate contact and low nominal load

zwischen dem Dichtsteg und dem Pumpengehäuse 23 bewirkt,causes between the sealing web and the pump housing 23,

137137

Die Achse des Druckausgleichkolbens/muß ebenfalls so angeordnet sein, daß Druckkräfte immer innigen Kontakt und geringe Nennbelastung zwischen dem Dichtungssteg 160 und dem Pumpengehäuse 23 hervorrufen. Bei der Anordnung sowohl des Dichtungssteges 16O als auch der Achse des Druckausglei chsko Ib ens 137 muß beachtet werden, daß die Fläche,
über welche der Druck auf die Überlappungsstrecke bzw.The axis of the pressure compensation piston / must also be arranged in such a way that pressure forces always produce intimate contact and a low nominal load between the sealing web 160 and the pump housing 23. When arranging both the sealing web 16O and the axis of the pressure compensation Ib ens 137, it must be ensured that the area
over which the pressure on the overlap section resp.

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Überlappungsfläche 103 einwirkt, sich mit der Zeit wegen der Bewegung jedes Flügels 61 über die als Dichtglied wirkende Überlappungsfläche ändert (d.h. die Druckangriffsfläche an der Überlappungsstrecke ändert sich, wenn der "Dicht"-Flügel 61 sich bewegt).Overlap area 103 acts, due to the time the movement of each vane 61 over the overlap area acting as a sealing member changes (i.e. the pressure application area at the overlap path changes when the "sealing" wing 61 moves).

Der Druckausgleichskolben 137 ist an einer Stange 161 angeordnet, die sich durch eine Wandung 163 des Zylinderteils 1^7 in einen Zylinder 165 erstreckt. Vm die Stange 16I herum sind Dichtungen 167 vorgesehen, um den Zylinder gegenüber der Kammer 145 abzudichten. Ein doppelt wirksamer Kolben ist im Zylinder 165 angeordnet und mit derThe pressure compensation piston 137 is arranged on a rod 161 which extends through a wall 163 of the cylinder part 1 ^ 7 into a cylinder 165. Vm the rod 16I around seals 167 are provided to seal around the cylinder opposite the chamber 145th A double-acting piston is arranged in the cylinder 165 and with the

161161

Stange/mittels einer Mutter 171 verbunden, die den Kolben 169 an einer Schulter 173 auf der Stange 161 anordnet. Um den Kolben 169 herum ist ein O-Ring 175 vorgesehen, um gegenüber der Wandung des Zylinders 165 abzudichten. Der Zylinder 165 ist mittels eines Zylinderkopfes 177 abgeschlossen, der ebenfalls mit einer O-Ringdichtung 179 versehen ist. An jedem Ende des Zylinders 165 sind Öffnungen 181 und I83 vorgesehen, um auf diese Weise dem Druckmittel zu ermöglichen, den Kolben 169 zu betätigen und das Glied 107 zu bewegen. Über die Öffnung 18I zugeführtes Druckmittel bewegt das Glied 107 in Richtung zum Rotor 59 in die Null-Verdrängung und solches, das über die Öffnung 183 zugeführt wird, vergrößert die Pumpenverdrängung.Rod / connected by means of a nut 171 that holds the piston 169 arranged on a shoulder 173 on the rod 161. An O-ring 175 is provided around the piston 169, to seal against the wall of the cylinder 165. The cylinder 165 is by means of a cylinder head 177 completed, which also has an O-ring seal 179 is provided. At each end of the cylinder 165 are Openings 181 and I83 provided in this way to the To enable pressure medium to actuate the piston 169 and to move the link 107. Supplied through the opening 18I Pressure medium moves the member 107 in the direction of the rotor 59 in the zero displacement and such that over the Port 183 is supplied, increases the pump displacement.

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16S380916S3809

In Fig. 1 ist die druckbelastete Platte 71 radial zu dem Pumpengehäuse 23 angeordnet. Sie weist einen ringförmigen Ansatz oder Ringkolben 185 auf, der in eine ringförmige Ausnehmung 187 zwischen dem Anschlag 43 und dem Lagergehäuse 49 angeordnet ist. O-Ringdichtungen 189 sind auf dem Kolben vorgesehen, um gegenüber der offenen Seite der Ausnehmung 187 abzudichten. Durch den Rin^kolben 185 erstreckt sich mindestens eine Öffnung 191 und überträgt den Auslaß druck der Pumpe zur Kammer I87, wodurch ™ die Platte 71 druckbelastet und gegen den Rotor 59 und die Enden der fest angeordneten Glieder 95 und 97» beweglichen Glieder 107 und 109 und gegen Schultern 192 und 194 des Pumpengehäuses 23 gedrückt wird. Die Platte 71 wird druckbelastet, um ein geringes Rotor-Stirnflächenspiel aufrecht zu erhalten und um als Dichtung zu wirken, um den Verlust an den Auslaßleitungen 39 möglichst gering zu halten. Deshalb muß inniger Kontakt zwischen der Platte 71 und den fest angeordneten Gliedern 95 und 97, den beweglichen Gliedern 107 und 109 und an den Schultern 192 und 194 des Pumpengehäuses bestehen; die Belastung muß derart sein, daß ein Hub der beweglichen Glieder verhältnismäßig leicht möglich ist.In Fig. 1, the pressure loaded plate 71 is radial to the Pump housing 23 arranged. It has an annular shoulder or annular piston 185, which is in an annular Recess 187 between the stop 43 and the bearing housing 49 is arranged. O-ring seals 189 are open provided on the piston in order to seal against the open side of the recess 187. Through the ring flask 185 extends at least one opening 191 and transmits the outlet pressure of the pump to chamber I87, whereby ™ the plate 71 is loaded and against the rotor 59 and the ends of the fixed links 95 and 97 »movable links 107 and 109 and against shoulders 192 and 194 of the pump housing 23 is pressed. The plate 71 is subjected to pressure in order to minimize the rotor end face play to maintain and to act as a seal in order to minimize the loss at the outlet lines 39 to keep. Therefore, intimate contact between the plate 71 and the fixed members 95 and 97, the movable Members 107 and 109 and on shoulders 192 and 194 of the pump housing exist; the burden must be such that a stroke of the movable members is relatively easy.

Uta die auf den Rotor 59 wirkenden Druckkräfte ausgeglichen zu halten, ist es zweckmäßig, Sorge dafür zu tragen, daßTo keep the balanced uta acting on the rotor 59 compressive forces, it is expedient to ensure that

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- 25 - 1fc>b3809- 25 - 1fc> b3809

die beweglichen Glieder 107 und 109 immer etwa gleich weit entfernt von der Mittelachse 123 (oder dem Rotor 59) sind. ¥enn die beweglichen Glieder 107 und 109 gleich weit von der Mittelachse 123 gehalten werden, haben die beiden Teilkammern der Pumpenkammer 42 gleiche Verdrängung und gleiche Strömungsverluste, was aus dem Druckausgleich des Rotors herrührt. Die Vorrichtung zur gleich weit entfernten Anordnung dsr beweglichen Glieder 107 und 109 bei jeder Verdrängung von der Mittelachse 123 ist teilweise in Fig. 1 und ausführlicher in Fig. 6 dargestellt. Eine Ausgleichsplatte 193 ist zur Längsanordnung zwischen der druckbelasteten Platte 71 and dem Anschlag 43 vorgesehen. Sie ist mit zwei Schlitzen 197 mit jeweils einem Gleitstück 199 versehen, welches in jeden Schlitz 197 eingepaßt ist. Das Gleitstück seinerseits weist einen Bolzen 201 auf, und jeder Bolzen verläuft durch die Platte 71 und wirkt mit einem der beweglichen Glieder IO7 oder zusammen. Die Ausgleichsplatte 193 kann sich auf einer Lagerfläche 195 der Platte 71 frei drehen, so daß, wenn eines der beweglichen Glieder, z.B. das Glied 107, sich in Richtung zur Mittelachse 123 bewegt, diese Bewegung durch einen der Bolzen 201 auf die Ausgleichsplatte 193 übertragen wird, die sich dann dreht und zwangsläufig durch Zusammenwirken des anderen beweglichen Gliedes 109the movable members 107 and 109 always approximately the same far from the central axis 123 (or the rotor 59) are. If the movable members 107 and 109 are held equidistant from the central axis 123, the both sub-chambers of the pump chamber 42 have the same displacement and the same flow losses, which results from the pressure equalization of the rotor. The device for the equidistant arrangement of the movable members 107 and 109 at each displacement from the central axis 123 is shown in part in FIG. 1 and in greater detail in FIG. One Compensation plate 193 is for the longitudinal arrangement between the pressure-loaded plate 71 on the stop 43 is provided. It has two slots 197, each with a slider 199 which is fitted into each slot 197. The slider in turn has a bolt 201 and each bolt passes through the plate 71 and interacts with one of the movable members IO7 or together. The compensation plate 193 can be on a Bearing surface 195 of the plate 71 rotate freely so that if one of the movable members, e.g., member 107, itself Moved in the direction of the central axis 123, this movement by one of the bolts 201 on the compensating plate 193 is transmitted, which then rotates and inevitably through the cooperation of the other movable member 109

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mit dem anderen Bolzen 201 das Glied 109 veranlaßt, sich in Richtung zur Mittelachse 123 um den gleichen Betrag zu bewegen (das tatsächliche Zusammenwirken der Bolzen 201 mit den beweglichen Gliedern 107 und 109 ist nicht dargestellt).with the other bolt 201, the link 109 causes itself in the direction of the central axis 123 by the same amount (the actual interaction of the bolts 201 with the movable members 107 and 109 is not shown).

Die Flügellaufbahnfläche 90 schließt acht Kreisbogen (91» 93» 1o3f 105 und k mal 99) ein, die durch gerade tangentiale Teile oder Flächen 119 veränderlicher Länge miteinander verbunden sind. Einige Probleme, die sich fc beim Betrieb einer beispielsweise erläuterten Pumpe ergeben sind wie folgt:The wing flight path surface 90 includes eight circular arcs (91 »93» 1o3f 105 and k times 99) which are connected to one another by straight tangential parts or surfaces 119 of variable length. Some problems that arise when operating a pump that has been explained, for example, are as follows:

1. Drehzahlen von etwa 22 000 Upra;1. Speeds of about 22,000 Upra;

2. ein Druckbereich von etwa 14O - 56O kg/cm j2. a pressure range of about 140-560 kg / cm j

3* eine konstante Kraftaufnahme über den Druckbereich;3 * constant force absorption over the pressure range;

gewisse
4. einei/Beweglichkeit des Flügels, wenn er abdichtet;certain
4. flexibility of the wing when it seals;

5· die Flügel müssen die Öffnungen in den Brücken5 · the wings must match the openings in the bridges

überqueren;
6. Verschwinden der Zentrifugalkraft und Verminderungcross;
6. Disappearance of centrifugal force and decrease

der Beschleunigungskräfte, wenn die Flügel die ge-the acceleration forces when the wings

raden Teile der Exzenterfläche überqueren. 7« volles Pumpendruckdifferenzial über den Flügel,cross straight parts of the eccentric surface. 7 «full pump pressure differential across the wing,

während er eine Überlappungsstrecke überquert.while crossing an overlap stretch.

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- ^2Ί -- ^2Ί - 1bb38091bb3809

Die vorstehenden Bedingungen zeigen, daß die Flügel 61 eine spezifischere Ausbildung erfordern, als Flügel herkömmlicher Pumpen. Die verhältnismäßig großen hydrostatischen Drücke haben das Bestreben, die Flügel 61 von der Flügellaufbahn 90 abzuheben und müssen ausgeglichen werden. Die Flügelspitze ist hydrodynamisch geschmiert, d.h. sie ist von der Flügellaufbahn 90 durch einen dünnen Ölfilm getrennt.The above conditions indicate that the wings 61 require a more specific design than wings more conventional Pump. The relatively large hydrostatic pressures tend to the blades 61 of lift off the wing runway 90 and must be compensated. The wing tip is hydrodynamically lubricated, i.e. it is separated from the wing raceway 90 by a thin film of oil.

Der Flügel 61 und die Flügelspitze oder -kante 2Q3, die im Rotor 59 angeordnet sind, sind in einem vergrößerten Querschnitt in Fig. 7 dargestellt. Die Flügelkante 2Q.3 ist nach Art eines verschwenkbaren Gleitlagers in einer Fassung 205 des Flügels 6i angeordnet. Eine Gleitfläche 207 ist vergleichsweise klein, wodurch folgendes bewirkt, wird:The wing 61 and the wing tip or edge 2Q3, the are arranged in the rotor 59 are shown in an enlarged cross section in FIG. The wing edge 2Q.3 is in the manner of a pivotable slide bearing in one Socket 205 of the wing 6i arranged. A sliding surface 207 is comparatively small, as a result of which the following has the effect will:

1. die hydrostatische Kraft auf die Kante 203 ist vergleichsweise klein gegenüber der hydrodynamischen Kraft, wodurch es der hydrodynamischen Kraft ermöglich wird, den Kippwinkel zu steuern und1. The hydrostatic force on the edge 203 is comparatively small compared to the hydrodynamic one Force, which enables the hydrodynamic force to control the tilt angle and

2. hydrostatische Hadialflügelkräfte können mittels einer unterenFlügelstufe 209 ausgeglichen werden.2. hydrostatic hadial wing forces can by means of a lower wing step 209 can be compensated.

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_₂₈_ 1&S3809_ ₂₈ _ 1 & S3809

Der mit einer solchen Stufe versehene oder hinterschnittene Flügel 61 /so in einer angepaßten Führung 211 angeordnet, daß eine erste Kammer 213 unter der Flügelstufe 209 und eine zweite Kammer 215 unter dem Flügelende 217 gebildet werden. Der Flügel 61 wird in Richtung des Pfeiles 219 bewegt, so daß die Flügelstufe 209 so betrachtet wird, als befinde sie sich an der "Stirnseite" des Flügels 61. Der Druck in der Kammer 42a (Fig. 7) aⁿ der Stirnseite des Flügels 61 wird über eine Öffnung 221 und eine Leitung 223 in die Kammer 213 geleitet. Der Druck in der Kammer 42b, hinter dem Flügel 61, steht über eine Öffnung 225 und eine Leitung 227 ^mi* der Kammer 215 in Verbindung. Die Fläche der unteren Flügelstufe 209 ist größer als die Fläche des Flügelendes 217, weil die hydrostatische Kraft auf die Gleitfläche 207 (dargestellt durch die Kraft 249 in Fig. 8a) dann größer ist, wenn der Auslaßdruck in der Pumpenkammer 42a auftritt, gegenüber dem Fall, wenn der Auslaßdruck in der Pumpenkammer 42b wegen der Vorwärtskippung der Flügelkante 203 auftritt. Der Flügel 61 ist gerade breit genug, um eine hinreichende Kraft in der Fassung 205 zu erzeugen und die Kante 203 gegen hydrostatische Kräfte zu halten. Das von dem hydrodynamischen und dem hydrostatischen Kantenwiderstand herrührende Moment ist klein verglichen mit dem potentiellen hydrodynamischen Moment. Dies ist in erster Linie auf den niedrigen Wider-The wing 61, which is provided with such a step or is undercut, is arranged in an adapted guide 211 in such a way that a first chamber 213 under the wing step 209 and a second chamber 215 under the wing end 217 are formed. The wing 61 is moved in the direction of arrow 219, so that the wings stage 209 is viewed as if it located on the "front side" of the blade 61. The pressure in the chamber 42a (Fig. 7) a ⁿ of the face of the blade 61 is passed into the chamber 213 via an opening 221 and a line 223. The pressure in the chamber 42b, behind the wing 61, is connected to the chamber 215 ^{via an opening 225 and a line 227 m i *.} The area of the lower wing step 209 is larger than the area of the wing tip 217 because the hydrostatic force on the sliding surface 207 (represented by the force 249 in Fig. 8a) is greater when the discharge pressure occurs in the pump chamber 42a, compared to the case when the discharge pressure occurs in the pump chamber 42b due to the forward tilt of the blade edge 203. The wing 61 is just wide enough to generate sufficient force in the socket 205 and to hold the edge 203 against hydrostatic forces. The moment resulting from the hydrodynamic and the hydrostatic edge resistance is small compared to the potential hydrodynamic moment. This is primarily due to the low resistance

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stand zurückzuführen, aber auch darauf, daß die Entfernung von Gleitfläche 207 zu Drehpunkt 229 vergleichsweise klein gewählt ist, wenigstens kleiner als der Radius der Fassung 205. Der Drehpunkt 229 ist auch in Richtung zur Rückseite der Gleitfläche 207 angeordnet - dies ist entsprechend der hydrodynamischen Theorie die bevorzugte Lage. Auf diese Weise hat die Kante 203 das Bestreben, nach vorne zu kippen. Die Kante 203 ist an ihrem hinteren Rand ebenfalls mit einem geraden Teil 131 versehen und mit einem etwas größeren geraden Teil 233 an ihrem vorderen Rand.was due, but also to the fact that the distance from sliding surface 207 to pivot point 229 is comparatively small is chosen, at least smaller than the radius of the socket 205. The pivot point 229 is also towards the rear the sliding surface 207 - this is the preferred position according to the hydrodynamic theory. on in this way the edge 203 tends to tip forward. The edge 203 is also on its rear edge provided with a straight part 131 and with a slightly larger straight part 233 at its front edge.

Die Fig. 8a und 8b sind vergrößerte Darstellungen der Flügelkante 203 zum Aufzeigen einer kennzeichnenden statischen Druckverteilung 235 (Fig. 8a) und einer kennzeichnenden hydrodynamischen Druckverteilung 237 (Fig. 8b). Die Fig. 8a weist weiterhin eine Anzahl von Pfeilen auf, die die auf die Flügelkante 203 wirksamen Kräfte darstellen»Fig, 8b ist mit einer Anzahl von Pfeilen versehen, die die Reaktionskräfte an der Flügelkante 203wiedergeben. In Fig. 8a stellt der Pfeil 219 die Umlaufbewegung dar. Das Profil der hydrostatischen Druckverteilung zeigt auf, daß der Druck vor der Flügelkante größer als der Druck dahinter ist. Auf diese Weise bewegt sich die Flügelkante 203 entlang eines Teils der Exzenterlaufbahn 90, wo die Einlaßöffnung hinter und die Auslaßöffnung vor der Flügel-8a and 8b are enlarged views of the wing edge 203 to show a characteristic static Pressure distribution 235 (FIG. 8a) and a characteristic hydrodynamic pressure distribution 237 (FIG. 8b). FIG. 8a furthermore has a number of arrows which represent the forces acting on the wing edge 203 »FIG. 8b is provided with a number of arrows which represent the reaction forces on the wing edge 203. In Fig. 8a the arrow 219 represents the orbital movement. The profile of the hydrostatic pressure distribution shows that the pressure in front of the wing edge is greater than the pressure is behind it. In this way, the wing edge 203 moves along part of the eccentric track 90 where the Inlet opening behind and the outlet opening in front of the wing

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kante 203 ist. Pfeil 239 zeigt eine Kraft entsprechend dem Pumpendruck, die in der Hauptsache auf den geraden Teil 233 der Flügelkante wirkt und das Bestreben hat, die Flügelkante 203 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Der Druck hinter der Flügelkante 203 resultiert in einer Kraft dargestellt durch den Pfeil 24i, die hauptsächlich auf den geraden Teil 231 wirkt und bestrebt ist, die Flügelkante 203 im Uhrzeigersinn zu drehen. Ein Pfeil 243 stellt ^ einen hydrostatischen Druck, der von vorn auf die Flügelkante 203 einwirkt, dar, der in den Raum zwischen der Flügelkante 203 und dem Flügel 6i einfällt und eine Lagerkraft für die Flügelkante 203 bildet. Der Pfeil 245 gibt ein von der Reibung zwischen dem Flügel 6i und der Flügelkante 203 abhängiges Moment wieder. Mittels des Pfeils 247 ist ein Reibungswiderstand dargestellt, der durch den hydrostatischen Druckabfall hervorgerufen wird, der das Bestreben hat, die Flügelkante 203 entgegen dem Uhrzeigersinn zu kippen. Die von der hydrostatischen Druckverteilung^x/abhängige Kraft, welche versucht, die Flügelkante 203 im Uhrzeigersinn zu drehen, ist durch den Pfeil 249 verdeutlicht. Fig. 8b zeigt einen Pfeil 25t zur Darstellung der Kraft des Flügels 6i die das Bestreben hat, die Flügelkante 203 in der Fassung 205 zurückzuhalten. Der Pfeil 253 gibt das von der Reibung abhängige Reaktionsmoment des Flügels 6i wieder. Eine Widerstandskraft, die von edge 203 is. Arrow 239 shows a force corresponding to the pump pressure, which acts mainly on the straight part 233 of the wing edge and tends to rotate the wing edge 203 counterclockwise. The pressure behind the wing edge 203 results in a force represented by the arrow 24i, which acts mainly on the straight part 231 and tends to turn the wing edge 203 clockwise. An arrow 243 represents a hydrostatic pressure which acts on the wing edge 203 from the front, which falls into the space between the wing edge 203 and the wing 6i and forms a bearing force for the wing edge 203. The arrow 245 shows a moment dependent on the friction between the wing 6i and the wing edge 203. The arrow 247 shows a frictional resistance which is caused by the hydrostatic pressure drop, which tends to tilt the wing edge 203 counterclockwise. The force, which is dependent on the hydrostatic pressure distribution ^x / and which tries to turn the wing edge 203 clockwise, is illustrated by the arrow 249. 8b shows an arrow 25t to show the force of the wing 6i which tends to hold the wing edge 203 back in the socket 205. The arrow 253 shows the friction-dependent reaction torque of the wing 6i. A resilience created by

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der Scherkraft in dem hydrodynamischen Film abhängt, ist durch den Pfeil 255 angezeigt. Die von der hydrodynamischen Druckverteilung 237 abhängige Kraft entsprechend dem Pfeil 257 hat das Bestreben, die Flügelkante 203 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen (bei den hier wiedergegebenen besonderen Bedingungen). Die Lage und Größe der durch den Pfeil 257 bezeichneten hydrodynamischen Druckkraft ändert sich jedoch, um die anderen Kräfte auszugleichen und die Flügelkante 203 zn stabilisieren, damit diese auf einem dünnen Ölkeil sich bewegt und von diesem getragen wird. Die Reibung der hydrodynamisch gelagerten Flügelkante ist etwa zehnmal geringer als die von grenzschicht- (konventionell) geschmierten Flügeln. Der Krümmungsradius der Gleitfläche 207 ist so gewählt, daß er kleiner als der kleinste in der Flügellaufbahn 90 enthaltene Radius ist. Die Gleitfläche 207 ist weiterhin so ausgelegt, daß sie hinreichend groß ist, so daß ein zwischen der Gleitfläche 207 und der Flügellaufbahn 90 auftretender hydrodynamischer Druck ausreicht,, um gegen andere Kräfte zu wirken, die ihrerseits von den Pumpendrücken und von dem die Flügelkante f 203 tragenden Flügel 61 auf die Flügelkante einwirken. Die geraden Teile 231 und 233 der Flügelkante helfen beim Ausgleich der hydrostatischen Druckkräfte, die die Flügelkante 203 beaufschlagen. Die hydrodynamische Wirkung erzeugt ein sehr "steifes¹¹ Lager, da sich die Dicke des hydro-the shear force in the hydrodynamic film is indicated by arrow 255. The force depending on the hydrodynamic pressure distribution 237 according to the arrow 257 tends to rotate the wing edge 203 counterclockwise (under the special conditions reproduced here). However, the location and size of the direction indicated by arrow 257 hydrodynamic pressure force changes to the other forces to balance and stabilize the wing edge 203 zn so that it moves on a thin oil wedge, and is supported by it. The friction of the hydrodynamically mounted wing edge is about ten times less than that of boundary-layer (conventionally) lubricated wings. The radius of curvature of the sliding surface 207 is selected so that it is smaller than the smallest radius contained in the wing path 90. The sliding surface 207 is also designed in such a way that it is sufficiently large so that a hydrodynamic pressure occurring between the sliding surface 207 and the wing raceway 90 is sufficient to act against other forces, which in turn arise from the pump pressures and from which the wing edge f 203 bearing wing 61 act on the wing edge. The straight parts 231 and 233 of the wing edge help balance the hydrostatic pressure forces that act on the wing edge 203. The hydrodynamic effect produces a very "stiff ¹¹ bearing, since the thickness of the hydro-

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_ ₃₂ _ ibb3809_ ₃₂ _ ibb3809

dynamischen Films umgekehrt ändert wie die Quadratwurzel der Flügelbelastung, wodurch es einem weiten Bereich von Kräften gestattet wird, auf die Flügelkante 203 zu wirken.dynamic film changes inversely as the square root the wing loading, thereby allowing a wide range of forces to act on the wing edge 203.

Fig. 9a und 9b zeigen einige der verschiedenen am Flügel 61 wirkenden Kräfte. Fig. 9a zeigt die auf den Flügel wirkenden Kräfte. Die hydrostatische Kraft, die sich gegen die Gleitfläche 207 richtet ist durch den Pfeil 249, der auf die Kante 203 wirkt, dargestellt. Die Pfeile 238 gebenFigures 9a and 9b show some of the different on the wing 61 acting forces. Fig. 9a shows the acting on the wing Powers. The hydrostatic force that opposes the sliding surface 207 is directed by the arrow 249, the acts on the edge 203 is shown. The arrows give 238

™ den hydrostatischen Druck vor dem Fitigel 61 wieder, die an der Spitze und Seite des Flügels 61 wirksam werden und ebenfalls über die Leitung 223 unter der Flügelstufe 209 eingeleitet werden. Der hydrostatische Druck hinter dem Flügel 61 ist durch die Pfeile 240wiedergegeben. Dieser Druck wirkt ebenfalls an der Spitze, der Seite und dem Boden des Flügels 61. Der vom hydrostatischen Druckabfall bewirkte Reibungswiderstand ist durch den Pfeil 2^7 angezeigt. Auf das Gravitationszentrum 259 wirkt eine Corioliskraft (Pfeil 26i),eine Zentrifugalkraft (Pfeil 263) und eine Beschleunigungskraft (265);die Coriolis- und die Zentrifugalkraft hängen augenscheinlich vom Rotorumlauf ab, während die Beschleunigungskraft eine von außen wirkende Kraft ist, die von der Ausbildung der Exzenterfläche 90 abhängt.™ the hydrostatic pressure in front of the Fitigel 61, which is on the tip and side of the wing 61 take effect and also introduced via the line 223 under the wing step 209 will. The hydrostatic pressure behind the wing 61 is represented by the arrows 240. This pressure also acts on the top, side and bottom of the wing 61. The one caused by the hydrostatic pressure drop Frictional resistance is indicated by the arrow 2 ^ 7. A Coriolis force acts on the center of gravity 259 (Arrow 26i), a centrifugal force (arrow 263) and an acceleration force (265); the Coriolis and the Centrifugal force apparently depends on the rotor rotation while the acceleration force is an externally acting one Is the force that depends on the configuration of the eccentric surface 90.

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Die Reaktionskräfte sind in Fig. 9b dargestellt. Die hydrodynamische Kraft (Pfeil 257) wirkt durch die Gleitfläche 207 auf die Flügelkante 203. Reaktionskräfte im Sockel des Flügels sind mit den Pfeilen 267 und 269 angezeigt und werden von dem Rotor 59 auf den Flügel 61 übertragen. Eine hydrodynamische Widerstandskraft ist durch den Pfeil 255 dargestellt. Die Flügel 61 sind verantwortlich zur Förderung der Flüssigkeit in der Pumpe 21, die Flügelkanten 203 bilden das Lager und die Dichtung, welche für den Betrieb der Flügel, erforderlich sind. Der hydrodynamische Film unter der Gleitfläche 207 bewirkt die Schmierung und Lagerung jedes Flügels 6i über die Fitigelkante 203. Die Flügelstufen 209 und die Flügelenden 217 sowie die Kammern 213 und 215 unterhalb jedes Flügels 61 sind Mittel zum Aufbringen von Kräften auf den Flügel 6i, um die verschiedenen anderen Kräfte auszugleichen, die bei der Rotation und den verschiedenen innerhalb der Pumpe 21 existierenden Drücke auftreten. Der Aufbau der Flügel 6i und der ihnen zugeordneten Flügelkanten 203 ist für eine zufriedenstellende Funktion bei hohen Drücken und hohen Umlaufgeschwindigkeiten notwendig, die von der Pumpe 21 gefordert werden. The reaction forces are shown in Fig. 9b. The hydrodynamic force (arrow 257) acts on the wing edge 203 through the sliding surface 207. Reaction forces in the base of the wing are indicated by the arrows 267 and 269 and are transmitted from the rotor 59 to the wing 61. A hydrodynamic drag force is shown by arrow 255. The vanes 61 are responsible for conveying the liquid in the pump 21, the vane edges 203 form the bearing and the seal, which are required for the operation of the vanes. The hydrodynamic film under the sliding surface 207 causes the lubrication and storage of each wing 6i via the Fitigelkante 203. The wing steps 209 and the wing tips 217 as well as the chambers 213 and 215 below each wing 61 are means for applying forces to the wing 6i to the to compensate for various other forces that occur in the rotation and the various pressures existing within the pump 21. The structure of the vanes 6i and the vane edges 203 assigned to them is necessary for a satisfactory function at high pressures and high rotational speeds, which are required of the pump 21.

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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die im vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind demgegenüber vielmehr zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß diese vom Grundgedanken der Erfindung abweichen. Of course, the invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. In contrast, numerous modifications are possible without these deviating from the basic concept of the invention.

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Claims

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./ Vane pump with variable displacement, which is used for the radially movable vanes in a rotor in a pump chamber has a vane track, characterized in that between at least two fixed links (95 »97) and at least two radially movable links (107, 109) of the wing track (90) at least one each of these links (95 »97I 107, 109) overlapping bridge (101) is arranged is that the bridge (101) is slidable and non-rotatably guided with respect to the members (95, 97; 107, 109) as well with the movable members (107, 109) to change the size the wing runway (90) is displaceable.

2. Vane pump according to claim 1, characterized in that the members (95, 97; 107, 109) each between two straight parts (119) have an arcuate part (91 f 105) that the straight parts (119) tangents of the arcuate Parts (91, IO5) as well as the straight and the arcuate parts (119, 91, 195) elements

those of the wing runway (90) are that the / flights! runway (90)

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- 36 - lBb3809- 36 - lBb3809

completing bridges (1O1) arcuate and tangential to the straight parts (119) are arranged and that when moving the bridge (iOi) the amount of Overlap with the straight parts (119) while maintaining of the tangential course can be changed.

3 * vane pump according to claim 1 and 2, characterized in that that the two movable members (107, 109) are coupled to each other and with the same distance to Central axis (123) of the FJuge track are arranged.

4. Vane pump according to claim 1 to 3 »characterized in that that the movable members (107, 109) a pressure compensation effective in the direction of the central axis (123) exhibit.

5. Vane pump according to one of Claims 1 to k, characterized in that the inlet and outlet openings are arranged between the bridges (1O1).

6. Vane pump according to claim 5 »characterized in that that the inlet and outlet ports of the pump to the Connection points of the bridges (101) with the links (95 »97» 107 »109) are provided and essentially over the length of the rotor (59) are arranged.

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7 · Vane pump according to one of claims 1 to 6 with a arranged in the wing tip facing the wing path Wing edge, characterized in that the wing edge (203) is articulated in the wing tip and a sliding surface (207) adjoining the wing runway (90) such that the sliding surface (207) is arcuate and has a radius of curvature which is smaller than the smallest radius of curvature of the wing path (90) is that the pivot point (229) of the wing edge (203) closer to the sliding surface (207) than to its center of curvature is arranged that due to the size of the sliding surface (207) between the sliding surface (207) and the Wing runway (90) a hydrodynamic pressure can be built up is, which counteracts all other forces directed to the wing edge (203), so that on the sliding surface (207) one that absorbs the hydrodynamic load Wedge is buildable.

8. vane pump according to claim 7 »characterized in that between the sliding surface (207) and the vane track (90) a hydrodynamic film can be built up and that facilities intended to compensate for the forces of the static pressure generated by the pumping action of the blades are.

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9. Vane pump according to claim 8, characterized in that that the means for forming a first chamber (213) on the front of the wing (61) and one second chamber (215) on the back of the wing (61) a wing step (209) and a guide in the rotor (59) (211) have that the first chamber (213) is larger than the second (215) and the first chamber (213) is larger a rotor recess seen in the direction of rotation with the Pump chamber (42a) in front of the wing (61) and the second Chamber (215) via a rotor recess with the pump chamber (42b) is connected behind the wing (61).

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³⁵ -ι. ³⁵ -ι.

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