DE2423474C3 - Flügelzelleneinrichtung, insbesondere -pumpe für Flüssigkeiten - Google Patents
Flügelzelleneinrichtung, insbesondere -pumpe für FlüssigkeitenInfo
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Description
Das Hauptpatent 24 05 574 stellt eine Flügelzelleneinrichtung für flüssige Fördermedien, insbesondere eine
Flügelzellenpumpe unter Schutz, mit einem mit in wenigstens angenähert radialen parallelwandigen
Schützen gleitbaren Flügeln versehenen Rotor und einer den Rotor utrgebenden zusammen mit ihm
wenigstens einen sichelförmigen Arbeitsraum radial einschließenden in sich geschlossenen Kurvenbahn mit
Umfangsbereichen, in denen die Kurvenbahn gegenüber einer zum Drehzentrum des Rotors konzentrischen
Kreisbahn beim Durchlaufen der Kurvenbahn in einer bestimmten Richtung (Betriebsdrehrichtung) eine
radial nach außen gerichtete Neigung hat (Schluckbereich) und mit anderen Umfangsbereichen der Kurvenbahn,
in denen die entsprechende Neigung radial nach innen gerichtet ist (Ausschubbereich), wobei der Rotor
und die Flügel und vorzugsweise auch der die Kurvenbahn tragende Ring od. dgl. miteinander axial
eine gleiche Länge aufweisen und durch ebene achssenkrechte Flächen begrenzt sind, ferner mit zwei
ebenen den Rotor mit den Flügeln und den Kurvenbahnring axial beidseitig dichtend einschließenden und
den oder die Arbeitsräume axial begrenzenden Grundplatten sowie mit den oder die Schluckbereiche des
Arbeitsraumes mit der Zufuhrleitung der Einrichtung verbindenden und den oder die Ausschubbereiche des
Arbeitsraumes mit dem Abführkanal der Einrichtung verbindenden inneren Verbindungskanälen, ferner mit
einer ungehinderten Arbeitsmediumzufuhr aus dem dem höheren Druckniveau unterliegenden Kanal von
den beiden Kanälen Zufuhr- bzw. Abführkanal oder dem oder den entsprechenden inneren Verbindungskanalen
der Einrichtung (Hochdruckseite) zu den im oder in den Schluckbereichen liegenden Schlitzgründen des
Rotors über Beflutungskanäle und mit einer gedrosselten Arbeitsmediumabfuhr aus den im oder in den
Ausschubbereichen liegenden Schlitzferünden des Rotors auf die Hochdruckseite der Einrichtung über
Entleerungskanäle, wobei die Arbeitsmediumabfuhr aus den Schlitzgründen der in den Ausschubbereichen
liegenden Flügel wenigstens teilweise über einen Umweg über wenigstens einen Teilbereich der axialen
Erstreckung der im oder in den Schluckbereichen liegenden Schlitzgründen des Rotors erfolgt und daß die
Beflutungskanäle zu diesen Schlitzgründen an einer in Strömungsrichtung der Arbeitsmediumabfuhr gegenüber
der Anschlußstelle der Entleerungskanäle stromab liegenden Axialposition der Schlitzgründe in diese
einmünden.
Diese Maßnahme dient der Verbesserung des Anlaufverhaltens der Flügelzelleneinrichtung bei kalten
Temperaturen, was insbesondere bei der Anwendung als Pumpe für Servolenkungen wichtig ist. Ohne die
Maßnahmen nach dem Hauptpatent hätte nämlich die Flügelzellenpumpe den Nachteil, daß nach einer
Betriebspause, in der die Pumpe und das Fördermedium auf Umgebungstemperatur abgekühlt sind, die Pumpe
erst oberhalb einer bestimmten von der ölzahigkeit abhängenden Initialdrehzahl zu fördern beginnen und
beim Oberschreiten dieser Drehzahl ein Druckaufbau in der Förderleitung schlagartig einsetzen würde. Dies
rührt daher, daß zum einen die Flügel bei jedem Rotorumlauf durch die Kurvenbahn zwangsläufig
wenigstens einmal radial wieder nach innen geschoben werden und daß zum anderen, solange die Pumpe selber
noch nicht fördern würde, sich die flügelanpressenden Flüssigkeitsdrücke nicht aufbauen könnten, sondern
lediglich die Fliehkräfte wirksam wären. Im übrigen wäre als Alternative zum Vorschlag des Hauptpatentes
ein Federeinbau im Schlitzgrund bei kleinen Pumpenbauarten nicht vertretbar. Bei kleineren Pumpenbauarten
erreichen die Fliehkräfte wegen des geringen Flügelgewichtes, z. B. 2 bis 3 Gramm, erst bei relativ
hohen Drehzahlen nennenswertes Ausmaß. Die Fliehkraft müßte nicht nur die Klebekraft des Öls
überwinden, sondern sie müßte auch so groß sein, daß
sie das zähflüssige öl in der kurzen Zeit während des Durchlaufes eines Flügels durch den Saugbereich das
Verdrängungsvolumen des Flügels in den Schlitzgrund anzusaugen vermag. Dazu müßte die pumpe wenigstens
kurzzeitig die Initialdrehzahl überschritten haben, bei der aufgrund des Fliehkrafteinflusses diese Ölkräfte
überwunden werden. Je kälter und zäher das öl ist, um
so höher liegt diese Initialdrehzahl bei Pumpen, die nicht nach dem Hauptpatent ausgebildet sind, und zwar nicht
nur, weil das öl zäher ist, sondern auch, weil bei den höheren Drehzahlen die Auffüllzeiten der Schlitzgründe
kürzer sind. Dies könnte bei besonders tiefen Temperaturen dazu führen, daß das im Pumpeninneren
befindliche öl und die Pumpenteile durch ein leeres Durchdrehen der Pumpe aufgrund des Reibungsverlustes
zunächst erst einmal aufgewärmt werden müßten, damit das öl eine geringere Zähigkeit annehmen
könnte. Wären dann einmal nach Überschreiten der Initialdrehzahl die Flügel des Rotors angedrückt, so
würde die Pumpe zu fördern beginnen und es könnte sich erst jetzt in der Förderleitung ein Druck aufbauen;
erst dieser Druck könnte dann auch die Flügel mit anpressen. Da dieses Einsetzen der Förderung und des
Druckaufbaus bei hohen Pumpendrehzahlen vonstatten ginge, würde die Pumpe bei Förderbeginn einen
kräftigen Durchstoß erzeugen. Flügelzellenpumpen, die nicht nach dem Hauptpatent ausgebildet sind, beginnen
aus dem abgekühlten Zustand heraus zunächst nur mit drehzahlmäßiger und/oder zeitlicher Verzögerung zu
arbeiten und die Förderung und der Druckaufbau setzen stoßartig ein. Dies wäre, wenn nicht gar für das von der
Pumpe zu versorgende Hydrauliksystem unzulässig, so doch zumindest sehr störend. Diese Druckstöße
könnten mit der Zeit Folgeschäden hervorrufen. Bei der Anwendung auf Servolenkungen könnte dieser Druckstoß,
der sich als kräftiger Ruck am Lenkrad auswirken würde, zu einem Erschrecken des Fahrers und zu einer
Beunruhigung über die Funktionssicherheit des Lenksystems führen.
All diese Nachteile und Folgeerscheinungen beseitigt die Erfindung gemäß dem Hauptpatent, was hier
nocheinmal kurz erläutert sei.
Das System Kurvenbahn, Flügel und Rotorschlitze kann nämlich als eine kleine Radialkolbenpumpe
aufgefaßt werden. Dank des gemäß dem Hauptpatent vorgeschlagenen Umweges der Abfuhr des Fördermediurrts
dieser Radialkolbeneinrichtung aus den sich verkleinernden Schlitzgründen im Ausschubbereich des
Rotors über die im Schluckbereich des Rotors liegenden
Schlitzgründe ist die Ablaufseite dieser Radialkolbenpumpe
bzw. des -motors mit deren Schluckseite wenigstens teilweise kurzgeschlossen und das im
Ausschubbereich aus den Schlitzgründen zwangsläufig verdrängte Volumen wird zunächst in die sich
erweiternden im Schluckbereich liegenden Schlitzgründe gefördert und kann dort ein Druckpolster aufbauen,
das die Flügel nach außen schiebt. Die in den Schlitzgründen befindlichen ölvolumen werden also
innerhalb des Rotors hin- und herbefördert, ohne daß nach außen eine Förderung feststellbar wäre. Der
weiter oben erwähnte Nebenstrom ist in sich kurzgeschlossen. Lediglich an den im Schluckbereich liegenden
Schlitzgründen ist das kurzgeschlossene System an die Hochdruckseite der eigentlichen Flügelzelleneinrichtuag
angeschlossen, um von dort einen dem Hochdruckniveau der Pumpe bzw. des Motors entsprechenden
Druck zu überlagern und um Leckverluste in dem kurzgeschlossenen System ergänzen zu können.
Die resultierenden Vorteile bei einer Anwendung auf Pumpen sind, daß die Förderung der Pumpe bei deren
Anlauf schon bti sehr geringen Drehzahlen auch bei zähem öl und bei tiefen Kältegraden einsetzt und daß
entsprechend dem mit der Drehzahl zunehmenden Förderstrom sich in dem nachgeschalteten Hydrauliksystem
zwar weich und kontrollierbar aber sehr frühzeitig ein Druck aufzubauen beginn). Das frühzeitige und
weiche Einsetzen der Förderwirkung beseitigt außerdem beim Förderbeginn Unterdruckstöße auf der
Pumpensaugseite auf die bei Kälte zähe Flüssigkeit, wodurch Lufteinschnüffelungen vermieden werden. Der
frühzeitige und weiche Förderbeginn der Pumpe erlaubt es auch, ölsorten höherer Viskosität und besserer
Schmiereigeschaften zu verwenden als bisher, wodurch die Laufeigenschafien der Pumpe, ihre Lebensdauer und
ihr volumetrische^ Wirkungsgrad verbessert werden. Bei der Anwendung derartiger Pumpen auf Krafifahrzeug-Servolenkungen
ergeben sich als Folge davon die Vorteile, daß nach einem Kaltstart die Lenkunterstutzung
sofort vorhanden und daß der Störende Drehstoß am Lenkrad vermieden ist. Da eine Wartezeit auf das
Einsetzen der Lenkhilfe entfällt, entfällt auch ein Übergang von Servofreier zu unterstützter Lenkung,
der auch ohne ruckartigen Übergang ein Unsicherheitsmoment darstellt, da die durch den Fahrer erforderlichen
Lenkkräfte sich dabei ändern und ein unwillkürliches »Verreißen« des Steuerrades möglich ist.
Dieses ausführliche Eingehen auf Wirkungsweise und Vorteile der Maßnahmen gemäß dem Hauptpatent ist
zum Verständnis der darauf aufbauenden vorliegenden Zusatzerfindung erforderlich.
Wie auch schon im Hauptpatent angedeutet, können die für den Kurzschluß zwischen den Förder- und den
Saugräumen der durch das System — Flügel und Schlitze — gebildeten »Nebenpumpe« erforderlichen
Strömungsquerschnitt in eine der axial an den Rotor angrenzenden Grundplatten eingearbeitet sein. Im
Hauptpatent wurde dazu eine Ringnut vorgeschlagen. Zwar wird damit die angestrebte Anlaufverbessserung
der Pumpe bei Kälte voll erreicht, jedoch stellte sich heraus, daß insbesondere bei betriebswarmer Pumpe
aufgrund der der Kurzschlußströmung nicht eindeutig vorgeschriebenen Strömungsrichtung Instabilitäten in
die Kurzschlußströmung eingeleitet werden können, die sich u. U. als Geräusch und ein hochfrequentes Flattern
der Flügel bemerkbar machen können. Hierdurch könnte das Entstehen von Rattermarken am Kurvenring
begünstigt oder ein sattes dichtes Anliegen der
Flügelkante am Kurvenring beeinträchtigt werden.
Aufgabe der vorliegenden Zusatzerfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen, so daß der Gedanke des
Hauptpatentes schadlos verwirklicht werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die
Schlitzgründe der in jeweils einem Ausschubbereich liegenden Flügel lediglich jeweils mit den Schlitzgründen
der in dem in einer bestimmten Umfangsrichtung benachbarten Schluckbereich liegenden Flügel über
jeweils einen bogenförmigen zumindest hinsichtlich seiner die Längserstreckung bestimmenden Stirnwände
von einem stillstehenden Teil gebildeten Kanal strömungsmäßig verbunden sind und daß nur die im oder in
den Schluckbereichen liegenden Schlitzgründe des Rotors unmittelbar mit der Hochdruckseite der
Einrichtung in Verbindung stehen und daß die Verbindungsstellen der bogenförmigen Kanäle mit den
Schlitzgründen einen axial möglichst großen Abstand von der Verbindungsstelle der Beflutungskanäie mit den
Schlitzgründen hat.
Erfindungsgemäß ist also die Kurzschlußleitung nicht überall durchgehend, sondern an bestimmten Stellen
unterbrochen, so daß nur ganz bestimmte Paarungen von Schluck- und Ausschubbereichen bzw. deren
Schlitzgründe verbunden sind. Dadurch werden hinsichtlich der Strömungsrichtung der Kurzschlußströmung
eindeutige Verhältnisse geschaffen und ein instabiles Umkippen oder Hin- und Herschlagen der
Strömung in eine oder andere Strömung in die eine oder andere Richtung ist nicht mehr möglich. Die bogenförmigen
Kanäle können durch eine an bestimmten Stellen durch Querstege unterbrochene unechte Ringnut in
einer der Grundplatten oder durch eine Ringnut im Rotor, in die an bestimmten Umfangsstellen stillstehende
Querstege eintauchen, gebildet werden.
Zur Begünstigung der Kurzschlußströmung in einer Richtung und zum Abbau von Strömungswiderständen
ist es zweckmäßig, wenn der oder die bogenförmigen Kanäle und deren Stirnwände umfangsmäßig so
angeordnet sind, daß die Ausgleichsströmung vom Ausschubbereich zum Schluckbereich stets in Betriebsdrehrichtung
erfolgt. Bei der einflutigen Flügelzelleneinrichtung mit exzentrisch in einer runden Kurvenbahn
angeordnetem Rotor bedeutet dies, daß eine kreisbogenförmige, sich fast über 360° erstreckende Nut an der
der Exzentrizität gegenüberliegenden Stelle unterbrochen sein muß. Bei der doppelflutigen Ausführung mit
zentrisch in einem etwa elliptisch geformten Kurvenring angeordnetem Rotor müssen zwei sich über etwa
180° erstreckende bogenförmige Kanäle angeordnet sein, deren Stoßstellen in der Ebene der langen
Halbachse der Eiiipse angeordnet sind.
Die im Hauptpatent im Zusammenhang mit einer geschlossenen Ringnut bzw. Ringkanal vorgeschlagenen
weiteren Ausgestaltungen des Gegenstandes des Hauptpatentes sind entsprechend mit gleichem Vorteil
auch für die hier vorgeschlagenen bogenförmigen Kanäle anwendbar.
Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden noch
näher erläutert; dabei zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt entlang der Rotationsachse durch eine Flügelzellenpumpe mit erfindungsgemäßer
Abfuhr des Arbeitsmediums aus den Schlitzgründen des Rotors,
F i g. 2 einen achssenkrechten Querschnitt durch die Pumpe nach F i g. 1 entlang der Linie H-II,
F i g. 3 + 4 je eine Grundplatte zur axialen Begrenzung der sichelförmigen Arbeitsräume der Pumpe, in die
die Zu- und Abführkanäle für die Arbeitszellen und die Beflutungs- und Entleerungskanäle bzw. der Ringkanal
für die Schlitzgründe eingearbeitet sind, jeweils in axialer Ansicht auf die dem Rotor zugekehrte Seite und
Fig.5 einen Schnitt durch die Grundplatte nach F i g. 4 entlang dem Linienzug V-V.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Pumpe weist ein
Pumpengehäuse auf, in welchem die Antriebswelle 2
ίο gelagert und die wesentlichen Pumpenteile untergebracht
sind. Diese sind der auf die Welle 2 verdrehfest aufgesteckte Rotor 3 mit den Flügeln 4 sowie die beiden
Grundplatten 5 und 6 (Fig.4 bzw. Fig.3) und der
Kurvenring 7. Die Druckplatten könnten — nebenbei bemerkt — in einer anderen Ausführung der Erfindung
auch Bestandteile des Pumpengehäuses oder eines Gehäuseteiles sein. Die letzten drei genannten Teile sind
durch die Haltestifte 8 in einer definierten gegenseitigen Umfangs- und Radiallage gehalten und gegen Radialbewegungen
und gegen Verdrehen gesichert. Axial ist die Montageöffnung des pumpengehäuses durch den mit
einem Federring 9 gesicherten Verschlußdeckel 10 dichtend (Dichtring 11) verschlossen. Durch eine
zwischen den Deckel 10 und die obere Grundplatte 5 eingebrachte Druckfeder 12 erhalten die Hauptteile 3
bis 6 der Pumpe eine axiale druckunabhängige Grundanpressung. Die obere Grundplatte 5 ist außerdem
dichtend (Dichtring 13) im Pumpengehäuse untergebracht und trennt die Druckseite der Pumpe
m (Raum 14) von deren Zulaufseite (Ringraum 15). Beide
Räume sind über die Anschlüsse 16 bzw. 17 an ein Hydrauliksystem anschließbar. Durch den im Druckraum
14 herrschenden Förderdruck der Pumpe — die Hochdruckseite der Flügelzelleneinr chtung — wird auf
j5 die obere Grundplatte hydraulisch eine dem Niveau
dieses Druckes entsprechende Kraft ausgeübt, die die Hauptteile 3 bis 6 der Pumpe axia' entgegen den im
Innern der Pumpe herrschenden Druckkräften dichtend zusammendrückt.
Im Rotor 3 sind axialverlaufende radialstehende parallelwandige Schlitze 18 eingearbeitet, in die
planparallele rechteckige Metallplatten, die sogenannten Flügel 4 eingesetzt sind, die mit geringem
definiertem Spiel radial darin gleiten können. Die Flügel sind in Achsrichtung exakt so lang wie der Rotor 3 und
der Kurvenring 7. Die Innenkontur 19 des Kurvenringes ist nach einem bestimmten geschlossenen Kurvenverlauf
oval ausgebildet, so daß sich zwischen Rotor und Kurvenbahn 19 zwei sichelförmige Arbeitsräume 20
so ergeben, die beim Umlauf des Rotors von den diese Arbeitsräume in Zellen unterteilenden Flügeln in
Umiaufrichtung durcheilt werden. Die Kurvenbahn 19 ist in den Bereichen der Linie 21 beim Durchlauf des
Rotors in Richtung des Pfeiles 22 zur Umfangsrichtung radial nach außen geneigt und die zwischen den Flügeln
4 gebildeten Förderzellen vergrößern sich in diesem Bereich (Schluckbereich). Durch entsprechende Ausnehmungen
23 und 24 an der unteren (F i g. 3) bzw. der oberen Grundplatte (F i g. 4) enthält der Schluckbereich
W) der sichelförmigen Arbeitsräume unmittelbaren Anschluß an den ringförmigen Zulaufraum 15. Diese
Ausnehmungen stellen die inneren Verbindungskanäle der Schluckseite der Arbeitsräume mit dem Ringraum
15 dar. Im Winkelbereich der Linie 25 ist die
b5 Kurvenbahn 19 zur Umfangsrichtung radial nach innen
geneigt so daß sich beim Rotorumlauf die Förderzellen in diesem Bereich verkleinern. Das in ihnen enthaltene
Fördermedium wird beiseitig axial ausgeschoben, wobei
es auf der in F i g. 1 obenliegenden Rotorseite über die durchgehenden Ausnehmungen 26 in Platte 5 und an der
unteren Seite über die als Vertiefung ausgebildeten Ausnehmungen 27 in Platte 6, über die Rückkehrbohrungen
28 im Kurvenring 7 und ebenfalls über die r> Ausnehmungen 26 in den Druckraum 14 gelangen kann.
Die beim Rotorumlauf der Innenkontur 19 des Kurvenringes radial folgenden Flügel 4 wandern beim
Durchlauf durch den Schluckbereich 21 in den Rotorschlitzen radial nach außen und die entsprechen- κι
den sich dabei erweiternden Schlitzgründe 29 füllen sich über die Kreisbogenförmigen sich über den Winkelraum
des Schluckbereiches erstreckenden und auf dem Radius der Schlitzgründe angeordneten und mit dem Druckraum
14 behinderungsfrei in Verbindung stehenden n Ausnehmungen 30 auf, die die Beflutungskanäle für die
den Schluckbereich durchlaufenden Schlitzgründe darstellen. Diese Beflutungskanäle sind nur in einer und
zwar in der oberen Grundplatte 5 angebracht. Die dem oberen Spalt zwischen Rotor 3 und Grundplatte 5 ·>η
zugekehrte Rotorseite ist daher die Beflutungsseite, von der aus — falls erforderlich — Schlitzgründe des Rotors
von außen beflutet werden. Durch diesen ungehinderten Zutritt des Arbeitsmediums zu den Schlitzgründen im
Schluckbereich wird auf die Flügel 4 ein dem r> Hochdruckniveau im Raum 14 entsprechender Flüssigkeitsdruck
ausgeübt und außerdem ein rasches Befluten dieser sich erweiternden Räume ermöglicht.
Beim Durchlaufen der Rotorflügel 4 durch einen Ausschubbereich der Pumpe werden diese durch den so
Verlauf der Kurvenbahn 19 zwangsweise radial nach innen verschoben und es wird dabei Flüssigkeit aus den
sich verkleinernden Volumina der Schlitzgründe verdrängt.
Dieses verdrängte Arbeitsmedium kann bei der r>
dargestellten Pumpe aus den Schlitzgründen lediglich einseitig axial austreten und zwar in die in die untere
Grundplatte auf dem Durchmesser der Schlitzgründe angebrachten Bogennuten 31a und 31f>
hinein. Da die Nuten 31a, 316 nur in der unteren Grundplatte 4"
angebracht sind, können sich die Schlitzgründe des Ausschubbcrcichcs axial nur zu dieser Seite des Rotors
hin entleeren (Entleerungsseite des Rotors). Diese Bogennuten 31a. 316 stellen einen Teil der Entleerungsieitung
für die den Ausschubbereich durchlaufenden sich "s verkleinernden Schlitzgründe dar. Die Schlitzgründe in
diesem Bereich stehen nämlich über einen Teil der Nuten, über die sich im Schluckbereich befindlichen
Schlitzgründe und über die Beflutungsausnehmungen 30 mit dem Druckraum 14 in Verbindung. Von den Flügeln
im Ausschubbereich aus den Schlitzgründen verdrängtes Arbeilsöl muß also über einen Umweg durch die sich
im Schluckbereich befindlichen Schlitzgründe entweichen. Da die sich hier befindlichen Schlitzgründe sich
aber gerade erweitern, sind sie in der Lage, das anderenorts verdrängte öl aufzunehmen. Es wird also
durch die Nuten 31a, 316 ein Leitungskurzschluß zwischen den sich erweiternden und den sich verkleinernden
Schlitzgründen geschaffen. Durch die Bogennuten strömt ständig öl aus dem Ausschubbereich
in den Schluckbereich. Im Gegenzug dazu wird in den Schlitzgründen des Rotors ständig Öl in der
umgekehrten Richtung befördert. Durch die Kurzschlußleitung ist ein in sich geschlossenes System
geschaffen, dem von außen lediglich der Förderdruck der Pumpe überlagert wird und dem eventuelle
Leckmengen zugeführt werden. Die Bogennulen 31a, 316 sind an ihren Stoßstellen durch einen Quersteg 32
voneinander getrennt. Die solcherart bewirkte erfindungsgemäße Aufteilung der Kurzschlußleitung in
separate Leitungen für jedes benachbarte Paar von Schluck- bzw. Ausschubbereichen ist ursächlich für eine
stets eindeutige Strömungsrichtung der Kurzschlußströmung, je eine der Bogennulen 31a bzw. 316 erstreckt
sich über ein Paar benachbarter Arbeitsbereiche und die Strömungsrichtung in der Bogennut verläuft stets von
dem Ausschubbereich zum Schluckbereich des umfaßten Paares. Die Qucrslege sind zwischen zwei
Arbeitsbereichen der Pumpe an einer solchen Umfangsslelle angeordnet, daß innerhalb des von einer Bogennut
umklammerten Paares von Arbeitsbereichen in Drehrichtung zunächst der Alisschubbereich und dann der
Schluckbereich folgt, was bedeutet, daß die Quersiege 32 in der Ebene der langen Symmetrieachse der
Kurvenbahn 19 angeordnet sein müssen. Dadurch strömt die Kurzschlußströmung stets in Drehrichtung
des Rotors durch die Bogennut hindurch.
Der Vollständigkeil halber sei noch erwähnt, daß an
den Umfangsstellen des Rotors oder Stators, an denen die Qucrstegc angeordnet sind, auf der axial gegenüberliegenden
Rotorseite oder Grundplatte, z. B. an der Grundplatte 5, keine Strömungsquerschnitte vorhanden
sein dürfen, die der Kurzschlußströmung ein Ausweichen auf diesen Querschnill ermöglichen könnten. Die
Bogennut 30 darf sich also nicht über die IJmfangsstcilc
des Quersteges 32 hinweg erstrecken.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Flügelzelleneinrichtung für flüssige Fördermedien, insbesondere Flügelzellenpumpe, mit einem
mit in wenigstens angenähert radialen parallelwandigen Schlitzen gleitbaren Flügeln versehenen Rotor
und einer den Rotor umgebenden zusammen mit ihm wenigstens einen sichelförmigen Arbeitsraum
radial einschließenden in sich geschlossenen Kurvenbahn mit Umfangsbereichen, in denen die
Kurvenbahn gegenüber einer zum Drehzentrum des Rotors konzentrischen Kreisbahn beim Durchlaufen
der Kurvenbahn in einer bestimmten Richtung (Betriebsdrehrichtung) eine radial nach außen
gerichtete Neigung hat (Schluckbereich) und mit anderen Umfangsbereichen der Kurvenbahn, in
denen die entsprechende Neigung radial nach innen gerichtet ist (Ausschubbereich), wobei der Rotor und
die Flügel und vorzugsweise auch der die Kurvenbahn tragende Ring oder dergleichen untereinander
axial eine gleiche Länge aufweisen und durch ebene achssenkrechte Flächen begrenzt sind, ferner mit
zwei ebenen den Rotor mit den Flügeln und den Kurvenbahnring axial beidseitig dichtend einschließenden
und den oder die Arbeitsräume axial begrenzenden Grundplatten sowie mit den oder die
Schluckbereiche rles Arbeitsraumes mit der Zufuhrleitung
der Einrichtung verbindenden und den oder die Ausschubbereiche des Arbeitsraumes mit dem
Abführkanal der Einrichtung verbindenden inneren Verbindungskanälen, ferner mit einer ungehinderten
Arbeitsmediumzufuhr aus dem dem höheren Druckniveau unterliegenden Kanal von den beiden
Kanälen Zufuhr- bzw. Abführkanal oder dem oder den entsprechenden inneren Verbindungskanälen
der Einrichtung (Hochdruckseite) zu den im oder in den Schluckbereichen liegenden Schlitzgründen des
Rotors über Beflutungskanäle und mit einer gedrosselten Arbeitsmediumaofuhr aus den im oder
in den Ausschubbereichen liegenden Schlitzgründen des Rotors auf die Hochdruckseite der Einrichtung
über Entleerungskanäle, wobei die Arbeitsmediumabfuhr wenigstens teilweise über einen Umweg über
wenigstens einen Teilbereich der axialen Erstrekkung der im oder in den Schluckbereichen liegenden
Schlitzgründen des Rotors erfolgt und wobei die Beflutungskanäle zu diesen Schlitzgründen an einer
in Strömungsrichtung der Arbeitsmediumabfuhr gegenüber der Anschlußstelle der Entleerungskanäle
stromab liegenden Axialposition der Schlitzgründe in diese einmünden nach Patent 24 05 574,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzgründe (29) der in jeweils einem Ausschubbereich
(25) liegenden Flügel (4) lediglich jeweils mit den Schlitzgründen (29) der in den in einer bestimmten
Umfangsrichtung benachbarten Schluckbereich (21) liegenden Flügel (4) über jeweils einen bogenförmigen
zumindest hinsichtlich seiner die Langserstrekkung bestimmenden Stirnwände (32) von einem
stillstehenden Teil (6) gebildeten Kanal (31a und 3ib) strömungsmäßig verbunden sind und daß nur die im
oder in den Schluckbereichen (21) liegenden Schlitzgründe (29) des Rotors (3) unmittelbar mit der
Hochdruckseite (14) der Einrichtung in Verbindung stehen und daß die Verbindungsstellen der bogenförmigen
Kanäle (31a, 3ib) mit den Schlitzgründen einen axial möglichst großen Abstand von der
Verbindungsstelle der Beflutungskanäle (30) mit den Schlitzgründen (29) hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die bogenförmigen Kanäle
(31a, 3Ib) und deren Stirnwände (32) umfangsmäßig
so angeordnet sind, daß die Ausgleichsströmung vom Ausschubbereich (25) zum Schluckbereich (21)
stets in Betriebsdrehrichtung (22) erfolgt
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DE2423474C3 true DE2423474C3 (de) | 1981-11-05 |
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Family Applications (1)
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-
1974
- 1974-05-14 DE DE2423474A patent/DE2423474C3/de not_active Expired
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