DE202017103110U1 - Vane pump or compressor - Google Patents

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Abstract

Flügelzellenpumpe oder -kompressor, mit einem Gehäuse, in dem ein Rotor um eine Drehachse drehbar gelagert ist, in radialen Ausnehmungen des Rotors verschiebbar angeordnete Flügel, deren vom Boden der Ausnehmung entgegengesetzte Enden mit der Wandung eines Zylinderraums im Gehäuse unter Einwirkung von Zentrifugalkraft zusammenwirken, wobei die Drehachse zur Achse des Zylinderraums exzentrisch ist und der Zylinderraum einen Ansaug- und einen Druckkanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flügeln (18, 18a) oder in der Wandung der Ausnehmungen mindestens ein Brems- oder Blockierelement angeordnet ist, das zwischen einer Blockier- oder Bremsposition, in der es form- oder kraftschlüssig mit der Wandung der Ausnehmung oder dem Flügel zusammenwirkt und einer Freigabeposition, in der die Flügel sie frei in der Ausnehmung bewegen können, bewegbar ist und das Brems- oder Blockierelement ab einer vorgegebenen Temperatur durch Wärmedehnung des Elements oder eines zusätzlichen Dehngegenstands in die Brems- oder Blockierposition bringbar ist.

Figure DE202017103110U1_0000
Vane pump or compressor, comprising a housing in which a rotor is rotatably mounted about an axis of rotation, slidably disposed in radial recesses of the rotor vanes whose opposite ends of the bottom of the recess with the wall of a cylinder space in the housing under the action of centrifugal force, wherein the axis of rotation is eccentric to the axis of the cylinder space and the cylinder space has a suction and a pressure channel, characterized in that in the wings (18, 18a) or in the wall of the recesses at least one braking or blocking element is arranged between a blocking - Or braking position in which it cooperates positive or non-positive with the wall of the recess or the wing and a release position in which the wings can move freely in the recess, is movable and the braking or blocking element from a predetermined temperature by thermal expansion of the item or an additional one Dehngegenstands in the braking or blocking position can be brought.
Figure DE202017103110U1_0000

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpumpe oder -kompressor nach Anspruch 1.The invention relates to a vane pump or compressor according to claim 1.

Wenn Flügelzellenpumpen trockenlaufen oder gegen geschlossene oder stark gedrosselte Schieber pumpen, entwickeln sie naturgemäß Wärme, die bis zu einem Brand führen kann. Als Schutz gegenüber Druck sind Überdruckventile bekannt, die den Druck gesteuert auf nahezu Null absenken können. Hierfür ist in der Regel Druckluft erforderlich, die auf Fahrzeugen nicht immer verfügbar ist. Außerdem können Steuerungen für die Schieber manipuliert sein oder wegen fehlender Wartung versagen.When vane pumps run dry or pump against closed or heavily throttled valves, they naturally generate heat that can cause fire. As protection against pressure overpressure valves are known, which can lower the pressure controlled to almost zero. This usually requires compressed air, which is not always available on vehicles. In addition, controls for the gate valves may be manipulated or fail due to lack of maintenance.

Eine Überdrucksicherung hilft nicht gegen ein Trockenlaufen der Pumpe. Es ist bekannt, hierfür Thermostate zu verwenden, die bei Erreichen einer bestimmten Temperatur die Pumpe abschalten. Ein derartiges Abschalten ist bei einer Anordnung einer derartigen Pumpe auf einem Fahrzeug (z.B. Tankfahrzeug) nicht beliebig einfach zu bewerkstelligen. Außerdem muss auch hierfür die Steuerung eine Mindestanforderung an funktionaler Sicherheit aufweisen, insbesondere auf einem Überheizungsschutz für den Explosionsschutz..An overpressure protection does not help against running dry the pump. It is known to use for this purpose thermostats, which turn off the pump when reaching a certain temperature. Such shutdown is not easily accomplished with an arrangement of such a pump on a vehicle (e.g., tanker). In addition, the control must also have a minimum requirement for functional safety, in particular for overheating protection for explosion protection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe zu schaffen, die im Betrieb sicher gegen Überhitzung geschützt ist.The invention has for its object to provide a vane pump, which is safely protected during operation against overheating.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe ist in den Flügeln oder in den Wandungen der Ausnehmungen mindestens ein Brems- oder Blockierelement angeordnet, das zwischen einer Brems- oder Blockierposition, in der es form- oder kraftflüssig mit der Wandung der Ausnehmung oder dem Flügel zusammenwirkt und einer Freigabeposition, in der die Flügel sich frei in den Ausnehmungen bewegen können, bewegbar ist, wobei das Brems- und Blockierelement ab einer vorgegebenen Temperatur in die Brems- oder Blockierposition bringbar ist. Dies geschieht mit einem unter Wärme dehnenden Stoff oder einem wärmedehnemden Metall.In the vane pump according to the invention at least one braking or blocking element is arranged in the wings or in the walls of the recesses, which cooperates between a braking or blocking position in which it positively or forcefully cooperates with the wall of the recess or the wing and a release position, in which the wings can move freely in the recesses, is movable, wherein the braking and blocking element can be brought from a predetermined temperature in the braking or blocking position. This is done with a heat-stretching substance or a wärldehnemden metal.

Bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe ist durch eine konstruktiv einfache Maßnahme gewährleistet, dass ab einer vorgegebenen Temperatur die Flügel daran gehindert werden, aus den Ausnehmungen herauszutreten. Sie können daher nicht mit der Wandung des Zylinderraums in Eingriff treten und auch bei Trockenlauf keine Temperaturerhöhung bewerkstelligen. Sinkt die Temperatur wieder auf einen annehmbaren Wert zurück, kann die Flügelzellenpumpe wie bisher weiterbetrieben werden. Besonders Steuerungs- und Abschaltvorgänge können daher entfalten, weil der Übertemperaturschutz ausschließlich mechanisch wirkt.In the vane pump according to the invention is ensured by a structurally simple measure that from a predetermined temperature, the wings are prevented from emerging from the recesses. They can therefore not engage with the wall of the cylinder chamber and bring about no increase in temperature even in dry running. If the temperature drops back to an acceptable level, the vane pump can continue to operate as before. Especially control and shutdown can therefore unfold, because the overtemperature protection acts only mechanically.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Bimetallfeder in einer Ausnehmung der Flügel oder der Wandung der Ausnehmung fixiert angeordnet ist, derart, dass ab einer vorgegebenen Temperatur im Zylinderraum bzw. im Motor ein Endabschnitt der Bimetallfeder seitlich aus den Flügeln oder der Wandung austritt und blockierend oder bremsend mit der Wandung bzw. den Flügeln in Eingriff tritt.According to one embodiment of the invention, it is provided that a bimetallic spring is arranged fixed in a recess of the wing or the wall of the recess, such that exits from a predetermined temperature in the cylinder chamber or in the engine, an end portion of the bimetallic laterally from the wings or the wall and blocking or braking with the wall or the wings engages.

Vorzugsweise ist in der Wandung der Ausnehmung oder seitlich in den Flügeln eine Blockieraussparung geformt, in die in der Blockierposition der Endabschnitt eingreift. Vorzugsweise ist die Blockieraussparung in der Wandung der Ausnehmungen geformt. Eine Bimetallfeder in einer Wandausnehmung anzuordnen ist aufwendiger als im Flügel.Preferably, in the wall of the recess or laterally in the wings a blocking recess is formed into which engages in the blocking position of the end portion. Preferably, the blocking recess is formed in the wall of the recesses. To arrange a bimetallic spring in a wall recess is more complicated than in the wing.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Bremselement eine seitliche Tasche in den Flügeln oder in der Wandung der Ausnehmungen verschließt, die mit einem Dehnstoff gefüllt ist. Das Bremselement kann als Deckel einer Tasche ausgeführt werden, der die Tasche verschließt und zum Beispiel eingeschweißt ist. Alternativ kann das Bremselement auch als eine Art Kolben ausgeführt werden, der vom Dehnstoff beaufschlagt wird.According to a further embodiment of the invention it is provided that a brake element closes a lateral pocket in the wings or in the wall of the recesses, which is filled with an expanding material. The brake element can be designed as a lid of a bag which closes the bag and is welded, for example. Alternatively, the brake element can also be designed as a kind of piston, which is acted upon by the expansion material.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

  • 1 zeigt äußerst schematisch einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe nach der Erfindung.
  • 2 zeigt die gleiche Ansicht wie 1, jedoch im Blockierzustand der Flügel.
  • 3 zeigt schematisch einen Flügel der Flügelzellenpumpe nach den 1 und 2 mit einer Bimetallfeder.
  • 4 zeigt einen im Bereich der Bimetallfeder nach 3 weggeschnittenen Teil des übrigen Flügels.
  • 5 zeigt wiederum äußerst schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe in einer anderen Ausführungsform.
  • 6 zeigt den Abschnitt eines Flügels der Flügelzellenpumpe nach 5.
  • 7 zeigt einen Schnitt durch den Flügel nach 6 im Bereich eines Blockier- bzw. Bremselements.
Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings.
  • 1 shows very schematically a cross section through a vane pump according to the invention.
  • 2 shows the same view as 1 , but in the locked state of the wings.
  • 3 schematically shows a wing of the vane pump after the 1 and 2 with a bimetallic spring.
  • 4 shows one in the bimetallic spring 3 cut away part of the remaining wing.
  • 5 again shows very schematically a cross section through a vane pump according to the invention in another embodiment.
  • 6 shows the section of a wing of the vane pump after 5 ,
  • 7 shows a section through the wing 6 in the area of a blocking or braking element.

Die Flügelzellenpumpe nach den 1 und 2 weist ein Gehäuse 10 auf, in dem ein zylindrischer Pumpenraum 12 angeordnet ist. Im Pumpenraum ist ein Rotor 14 angeordnet mit einer Drehachse exzentrisch zum Pumpenraum 12. In vier um 90° versetzten radialen Ausnehmungen 16 sind Flügel 18 radial beweglich angeordnet. In Ausnehmungen 20 der Flügel sind Bimetallfedern 22 angeordnet mit einem abgebogenen Endabschnitt 24. In der Wandung der Ausnehmungen 16 ist im unteren Bereich eine Blockieraussparung 26 geformt.The vane pump after the 1 and 2 has a housing 10 in which a cylindrical pump chamber 12 is arranged. In the pump room is a rotor 14 arranged with a rotation axis eccentric to the pump room 12 , In four offset by 90 ° radial recesses 16 are wings 18 arranged radially movable. In recesses 20 the wings are bimetallic springs 22 arranged with a bent end portion 24 , In the wall of the recesses 16 is at the bottom of a blocking recess 26 shaped.

Im Betrieb werden die Flügel 18 durch Zentrifugalkraft nach außen gedrückt gegen die Zylinderwandung des Pumpenraums 12, dessen Kontur die Lage der Flügel 18 relativ zu ihrer Ausnehmung 16 bestimmt. Dies ist allgemein bekannt. Im Betrieb befindet sich der hakenförmige Endabschnitt 24 der Bimetallfedern innerhalb der Kontur der Flügel 18, sodass diese sich frei bewegen können. Die Bimetallfedern sind bei 28 am Flügel befestigt, beispielsweise durch Nieten, wie schematisch dargestellt ist. Nur der Vollständigkeit halber sei auf den Saugkanal 30 und den Druckkanal 32 der Pumpe hingewiesen.In operation, the wings are 18 pressed by centrifugal force to the outside against the cylinder wall of the pump chamber 12 whose contour is the location of the wings 18 relative to its recess 16 certainly. This is well known. In operation, there is the hook-shaped end portion 24 the bimetallic springs within the contour of the wings 18 so that they can move freely. The bimetallic springs are attached at 28 to the wing, for example by riveting, as shown schematically. Only for the sake of completeness be on the suction channel 30 and the pressure channel 32 of the pump pointed.

Wie in 2 dargestellt, hat sich der Endabschnitt 24 in die Blockieraussparung 26 eingehakt, sodass die Flügel 18 in ihren Ausnehmungen 16 festgehalten sind. Dieses Einhaken geschieht, wenn durch Temperaturerhöhung über einen vorgegebenen Wert die Bimetallfeder 22 sich verformt. Dadurch pumpt die Flügelzellenpumpe nicht mehr und ein Temperaturanstieg wird verhindert.As in 2 shown, the end section has 24 in the blocking recess 26 hooked, so the wings 18 in their recesses 16 are held. This hooking happens when by increasing the temperature above a predetermined value, the bimetallic spring 22 deformed. As a result, the vane pump pumps no longer and a rise in temperature is prevented.

In den 3 und 4 ist die Rückseite der Flügel 18 gezeigt, mit der Anbringung der blattförmigen Bimetallfeder 22. Die aus Kunststoff bestehenden Flügel 18 weisen an der Rückseite beabstandete Rippen 36 auf. In den Abschnitten zwischen den Rippen 36 ist annähernd mittig das obere Ende der Bimetallfeder 22 angenietet. Sie erstreckt sich mit ihrem unteren Abschnitt durch eine Ausnehmung an der Rückseite der Flügel 18 (siehe insbesondere 4).In the 3 and 4 is the back of the wings 18 shown with the attachment of the leaf-shaped bimetallic spring 22 , The plastic wings 18 have ribs spaced at the back 36 on. In the sections between the ribs 36 is approximately in the middle of the upper end of the bimetallic spring 22 riveted. It extends with its lower portion through a recess at the back of the wings 18 (see in particular 4 ).

Soweit bei der Darstellung in 5 gleiche Teile wie bei der Ausformungsform nach den 1 und 2 verwendet werden, werden die gleichen Bezugszeichen eingesetzt. Flügel 18a, die in den radialen Ausnehmungen 16 beweglich sind, unterscheiden sich von den Flügeln 18 dadurch, dass annähernd mittig nahe ihrem oberen Ende eine Tasche 40 geformt ist, die mit einem Dehnstoff 42 gefüllt ist. Die Tasche wird von einem elastisch verformbaren Deckel 44 verschlossen.As far as the representation in 5 the same parts as in the mold according to the 1 and 2 are used, the same reference numerals are used. wing 18a that are in the radial recesses 16 are mobile, differ from the wings 18 in that approximately midway near its upper end a pocket 40 Shaped with an expanding material 42 is filled. The bag is made of an elastically deformable lid 44 locked.

Ab einer vorgegebenen Temperatur dehnt sich der Dehnstoff 42 aus, wodurch die Flügel in den Ausnehmungen 16 festgeklemmt werden. Dadurch pumpt die Pumpe nicht mehr, sodass ein Temperaturanstieg verhindert wird.From a predetermined temperature, the expansion material expands 42 out, causing the wings in the recesses 16 be clamped. As a result, the pump stops pumping so that a rise in temperature is prevented.

Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass mit Hilfe von Dehnstoff auch ein Sperrelement, wie der Haken 24 einer Bimetallfeder betätigt werden kann, der bei Ausdehnung des Dehnstoffs dann mit einer Ausnehmung, wie etwa der Ausnehmung 26 in den 1 und 2, zusammenwirkt.Only for the sake of completeness, it should be noted that with the help of Dehnstoff also a blocking element, such as the hook 24 a bimetallic spring can be actuated, the expansion of the expansion then with a recess, such as the recess 26 in the 1 and 2 , cooperates.

Claims (7)

Flügelzellenpumpe oder -kompressor, mit einem Gehäuse, in dem ein Rotor um eine Drehachse drehbar gelagert ist, in radialen Ausnehmungen des Rotors verschiebbar angeordnete Flügel, deren vom Boden der Ausnehmung entgegengesetzte Enden mit der Wandung eines Zylinderraums im Gehäuse unter Einwirkung von Zentrifugalkraft zusammenwirken, wobei die Drehachse zur Achse des Zylinderraums exzentrisch ist und der Zylinderraum einen Ansaug- und einen Druckkanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flügeln (18, 18a) oder in der Wandung der Ausnehmungen mindestens ein Brems- oder Blockierelement angeordnet ist, das zwischen einer Blockier- oder Bremsposition, in der es form- oder kraftschlüssig mit der Wandung der Ausnehmung oder dem Flügel zusammenwirkt und einer Freigabeposition, in der die Flügel sie frei in der Ausnehmung bewegen können, bewegbar ist und das Brems- oder Blockierelement ab einer vorgegebenen Temperatur durch Wärmedehnung des Elements oder eines zusätzlichen Dehngegenstands in die Brems- oder Blockierposition bringbar ist.Vane pump or compressor, comprising a housing in which a rotor is rotatably mounted about an axis of rotation, slidably disposed in radial recesses of the rotor vanes whose opposite ends of the bottom of the recess with the wall of a cylinder space in the housing under the action of centrifugal force, wherein the axis of rotation is eccentric to the axis of the cylinder space and the cylinder space has a suction and a pressure channel, characterized in that in the wings (18, 18a) or in the wall of the recesses at least one braking or blocking element is arranged between a blocking - Or braking position in which it cooperates positive or non-positive with the wall of the recess or the wing and a release position in which the wings can move freely in the recess, is movable and the braking or blocking element from a predetermined temperature by thermal expansion of the item or an additional one Dehngegenstands in the braking or blocking position can be brought. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bimetallfeder (22) in einer Ausnehmung der Flügel (18) oder der Wandung der Ausnehmungen fixiert angeordnet ist, derart, dass ab einer vorgegebenen Temperatur im Zylinderraum bzw. im Rotor ein Endabschnitt (24) der Bimetallfeder (22) seitlich aus dem Flügel (18) oder der Wandung austritt und blockierend oder bremsend mit der Wandung bzw. der Flügel in Eingriff tritt.Vane pump after Claim 1 , characterized in that a bimetallic spring (22) is arranged fixed in a recess of the wings (18) or the wall of the recesses, such that from a predetermined temperature in the cylinder chamber or in the rotor an end portion (24) of the bimetallic spring (22) emerges laterally from the wing (18) or the wall and blocking or braking occurs with the wall or the wing engages. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung der Ausnehmung oder seitlich in den Flügeln eine Blockieraussparung (26) geformt ist, in die in der Blockierposition der Endabschnitt (24) eingreift.Vane pump after Claim 1 and 2 , characterized in that in the wall of the recess or laterally in the wings a blocking recess (26) is formed in which engages in the blocking position of the end portion (24). Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremselement seitlich eine Tasche (40) im Flügel oder in der Wandung der Ausnehmungen verschließt, die mit Dehnstoff (42) gefüllt ist.Vane pump after Claim 1 , characterized in that a braking element laterally closes a pocket (40) in the wing or in the wall of the recesses, which is filled with expanding material (42). Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement ein elastisch verformbarer auswölbbarer Deckel (44) ist.Vane pump after Claim 4 , characterized in that the braking element is an elastically deformable herausölbbarer cover (44). Flügelzellenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (44) in dem Flügel (18a) oder die Wandung eingeschweißt ist. Vane pump after Claim 5 , characterized in that the lid (44) in the wing (18 a) or the wall is welded. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement ein Kolben ist, der einen mit Dehnstoff gefüllten Zylinder abschließt.Vane pump after Claim 1 , characterized in that the braking element is a piston which closes a cylinder filled with expansion material.
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