DE2306064A1

DE2306064A1 - Hydraulisch ausgeglichene fluegelzellenpumpe

Info

Publication number: DE2306064A1
Application number: DE2306064A
Authority: DE
Inventors: Albin Joseph Niemiec; Raymond Bruce Pettibone
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Vickers Inc
Priority date: 1972-02-17
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1973-08-30
Also published as: US3752609A; JPS5148802B2; IT976896B; FR2172731A5; AU5099573A; JPS4890004A; CA979737A; AU469183B2; DE2306064C2; SE377831B; GB1415544A

Description

Sperry Hand Corp. 227. 227

Hydraulisch ausgeglichene

in Flugelzeiieripumpen mit gleitenden Flugein int die Urzieiung eines h Jiien volumetrisenen Wirkungsgrads auwie aucu b^*-" zeitig eines hohen mechanischen Wirkungsgrads durch die Schwierigkeit behindert, ein geeignetes Spiel zwiscnen den dich drehenden und den feststehenden Teilen an den Endseiten des Läufers und der Flügel aufrechtzuerhalten, in manchen Pumpenkonstruktionen wird der Versuch gemacht, ein gleichbleibendes Spiel aufrechtzuerhalten, dabei xst jedoch infolge der Notwendigkeit, dem Verziehen der Teile infolge des Drucks und der erhöhten Temperatur Rechnung zu tragen, ein so großes Spiel notwendig, daß der Volumen- VV irKungsgrad nur gering ist. Durch ein geringeres Spiel wird auf der anderen Seite der mechanische \v ir kungsgrad infolge der überhöhten Reibung herabgesetzt. Andere Versuche zur automatischen Einstellung uieses Spiels in Abhängigkeit des Förderdruck war nur bedingt erfolgreich; sie sehen die Verwendung beweglicher Seitenplatten vor. In einer Ausführungsform werden seitplatten

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vorgesehen, die im Führungsring gleiten und an deren Umfang neue Wege für das LeckÖl vorhanden sind (siehe US_ Patentschrift 2 Ü44 873), In einer anderen Ausführungsform ruht die Seitenplatte am Führungsring und unterliegt dem Förderdruck auf ihrer ganzen Fläche, wodurch sie enger zum Läufer hin verbogen wird, und zwar mit steigendem Förderdruck ( siehe Lö-Patentschrift 2544 988). Bei dieser Ausführungsform können grolle Flächen durch den FörderdrucK .verzogen werden, wodurch ein verhältnismäßig schweres Gehäuse notwendig wird, soll ein derartigem Verziehen in i>ciu^%anken gehalten werden.

Die vorliegende Erfindung sieht daher eine Flügelzellenpumpe vor, in der das Spiel an den Seiten des Läufers automatisch in Abhängigkeit von Veränderungen des Förderdrucks eingestellt wird, wodurch die Verwendung· eines kleineren und leichteren Pumpengehäuses verglichen mit älteren Ausfuhrungsformen möglich wird.

Iu der entsprechenden Erfindung ist eine hydraulisch ausgeglichene Flügelzellenpumpe vorgesehen, bestehend aus einem Pumpengehäuse-Hauptteil und einer darin gelagerten Antriebswelle, aus einen: Pumpengehäusekopf zur Halterung des Pumpen-

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gehäuse-Eüifcsatzeo aiu :'lampengehäuse Uauptteil, sowie aus einen, t >pfiormigen Ciehnuaekopf und einsatz umschlieienden Pump.engehäusedeekel, einer ürucUkan.n.er iiii Pun-peugehäuae Hauptteil, aus einem im Pumpengehäuse-Ejntiatü: sitzenden Führungsring luit eiförn:-igen Zellenrauiü, aus einen, durch uie V. eile angetriebenen Läufer mit radial gleitend angebrachten Flugein, wobei Läufer und Flügel axial geringfügig kurzer sind alü der Führungsring, aus einer biegsamen, an ihrem Umfang an den Seiten des Führungsririgs eingespannten Seitenplatte, die mit sich diametral gegenüberliegenden, bogenförmigen Säugöffnungen sowie mit sich diametral gegenüberliegenden Drucköffnungen versehen sind, mit an den Berührungsflächen der Seitenplatten mit den. Pumpengehäuse Haaptteil und den. Pumpengehäuse-Kopf paarweise angeordneten doppelten Drucktaschen, die die Drucköffnungen umgeben, und mit die Drucn taschen umgebenden Dichtungen aus elastomärem Material.

Die Krfindung soll nachstehend anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. einen Querschnitt entlang der Linie 1-1 der

Fig. 2 einer Flügelzellenpumpe in einer bevor-

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v.ugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig.

Fig. 3 Eine Ansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 1.

Fig. 4 Eine perspelctivische Ansicht eines Pumpengehäuse-Einsatzes als Teil der Fig. 1, wobei die Seitenplatten entfernt sind.

Fig. 5 Eine perspektivische Ansicht einer ,Seitenplatte, wie sie in den Pumpengehäuse - Einsfetz eingebaut ist.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Pumpengehäuse besteht aus einem Pumpengehäuse-Hauptteil IU, >mit einem Wälzlager 12 und einem Vv ellendichtring 14, und nimmt eine sich drehende Antriebswelle 16 auf. In dem Punapengehäuse-Hauptteil 10 ist weiterhin eine Druckkammer 18 angeordnet. Ein Pumpengehäuse-Kopf 20 ist am Pumpengehäuse-Hauptteil 10 mit Gehäusekopf schrauben 22 befestigt und dient zur Halterung eines Pumpengehäuse-Einsatzes 24. Der Pumpengehäuse-Kopf 20 und der Pumpengehause-Eins atz 24 wird von einem Pumpengehäuse-Deckel 2ü

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umgeben, der topfförmig ausgebildet ist und mit einer Saugkammer 24 versehen. Mit Gehäusedeckelschrauben 30 ist der Pumpengehäuse-Deckel 26 am Pumpengehäuse-Hauptteil 10 befestigt.

Der Pumpengehäuse-Einsatz 24 besteht aus einem kurvenförmigen Führungsring 32, Fig. 4, mit einem eiförmigen Zellenraum 34 und einem mit Schlitzen versehenen Läufer 36, der mit Hilfe einer Kernverzahnung gleitend auf der Antriebswelle 16 befestigt ist und in dem radial gleitende Flügel 38 angeordnet sind. Die axiale Bemessung des Läufers und der Flügel ist geringfügig kleiner als der axiale Durchmesser des eiföririigen Zellenraums 32, und zwar um einen Betrag, der geringfügig größer ist als das zulässige Mindestspiel bei Höchstdruck. Zum Pumpengehäuse-Eineatz gehört weiterhin ein Seitenplattenpaar 40, das vorzugsweise aus einem Bimetallblech besteht, zum Beispiel aus Stahl nnd Bronze, wobei der Stahl die nachgiebige und biegsame Unterlage für das Bronzelagermetall bildet, das auf der am Läufer und den Flügeln anliegenden Seite angeordnet ist. Die Seitenplatten können ohne grotee Kosten durch Stanzen hergestellt werden, wobei außer den herkömmlichen Löchern für

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die Bolzen und die Welle auch ein Paar diametral gegenüberliegender Drucköffnungen 42 ausgestanzt werden, die an den beiden Armen der Druckkammer 18 im Pumperigehäuse-Haupt-^N teil 10 anliegen. Außerdem werden aus der Seitenplatte 40 ein ebensolches Paar diametral entgegengesetztliegender Saugöffnungen 44 ausgestanzt, die der Saugkammer 28 gegenüberliegen. Darüber hinaus können noch weitere Öffnungen vorgesehen werden, wie zum Beispiel 46 und 48, die die Verbindung herstellen zwischen dem Fuß der Schlitze im Läufer für die Flügel und den entsprechenden Saug- und Druckkanälen.

Die Befestigungsflächen des Pumpengehäuse-Hauptteils 10 und des Pumpengehäuse-Kopfes 20 sind jeweils mit sich diametral gegenüberliegenden, paarweise angeordneten Drucktaschen 50

ι versehen, Fig. 2, die die Drucköffnungen 42 umgeben und sich bogenförmig in ungefähr doppelter Länge der Drucköffnungen erstrecken. Die Drucktaschen haben einen unregelmäßigen kurvenförmigen Umriii, an den eine Dichtung 52 aus elastomärischem Material angelegt ist. Diese Dichtung ist vorzugsweise ein einfacher Schnurring, der durch ein Haltestück 54 ( nicht in Fig. 1 dargestellt) an den Umfang der Drucktasche 50 ge-

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halten wird.

Bei Betrieb wird das Druckmittel, das durch die Saugkammer 28 eintritt, durch den Pumpengehäuse -Einsatz 24 in herkömmlicher Weise bewegt und zur Druckkammer 18 gefördert. Das Spiel zwischen den Seitenplatten 40 und dem Läufer sowie den Flügeln wird automatisch durch den Förderdruck eingestellt, der in den Drucktaschen an der Außenseite der Seitenplatten an der begrenzten, die jeweilige Drucköffnung 42 umgebenden Fläche angelegt wird. Der Modul des Stützmaterials der Seitenplatten und deren Diicke ist so gewählt, daß bei zulässigem Höchstdruck die Durchbiegung der Seitenplatten nach innen das Spiel an der Seite des Läufers so verringert, wie dies im Hinblick auf die Zähigkeit des Ölfilms möglich ist, wobei die einseitig befestigten Seitenplatten sich an den Kreisbögen zwischen den Saug- und Drucköffnungen verbiegen. Auf diese Weise kann der Leckverlust an den Endseiten des Läufers und der Flügel so stark eingeschränkt werden, daß sowohl ein hoher volumetrischer w ie ein hoher mechanischer Wirkungsgrad erhalten bleibt.

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Claims

230606A

PATENTANSPRÜCHE l.) Hydraulisch ausgeglichene Flügelzellenpumpe, be-

stehend aus einem Pumpengehäuse-Hauptteil, einer darin gelagerten Antriebswelle, einem Pumpengehäuse-Kopf zur Halterung des Pumpengehäuse -Einsatzes" am Pumpengehäuse Hauptteil, sowie einem töpfförmigen, Gehäusekopf und -einsatz umschließenden Pumpengehäuse-Deckel, aus einer Druckkammer im Pumpengehäuse-Hauptteil, aus einem im Pumpengehäuse Einsatz sitzenden Führungsring mit eiförmigen Zellenraum, und aus einem durch die Welle angetriebenen Läufer mit radial gleitend angebrachten Flügeln, wobei Läufer und Flügel axial geringfügig kurzer sind als der Führungsring, dadurch gekennzeichnet,

daß biegsame, an ihrem Umfang an den Seiten des Führungsrings angespannte Seitenplatten vorgesehen sind, die mit sich" diarr etral gegenüberliegenden, bogenförmigen Saugöffnungen sowie mit sich diametral gegenüberliegenden Drucköffnungen versehen sind, daß an den Berührungsflächen der Seitenplatten mit dem

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Pumpengehäuse-Hauptteil und den. Pun pengehäuae- Kopf
zwei paarweise angeordnete Drucktaschen ausgebildet sind,
die die Drucköffnunyen unigeben, und daß die Druektascben
von einer Dichtung aus eiastomärerr. Material umgeben sind.

2. Flügelzellenpumpe entsprechend Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daf.s die Drucktaschen umfangemäfiig eine Kogenian^e besitzen, die der zweimaligen Bogenlänge der Drucköfinungen entspricht.

.5. Flügelzellenpumpe entsprechend irgendeinen! der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Seitenplatten aus einem laminaren Material bestehen, wobei eine Schicht von Lagermaterial auf einem nachgiebigen cjtützmaterial aufgebracht ist.

4. Flügelzellenpumpe entapi-echend irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß
die Drucktaschen als Vertiefungen mit gleichmäßiger Tiefe aus-

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gebildet sind und unregelmäßigen, kurvenförmigen Umriß besitzen, da//> die Dichtungen aus elaston.ärerti Material aus normalem eise kreisförmigen Lichnurringen bestehen, unci daii Haltestucke vorgesehen sind, deinen Form dent Umri!. < der Vertiefungen entspricht und die die Schnurringe am umfang der Drucktaschen festhalten.

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