DE3018711A1

DE3018711A1 - Axialkolbenpumpe mit pumpeneinlaufkranz

Info

Publication number: DE3018711A1
Application number: DE19803018711
Authority: DE
Inventors: Herbert H Kouns
Original assignee: Abex Corp
Current assignee: Pneumo Abex Corp
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1981-02-05
Also published as: JPS635591B2; DE3018711C2; FR2462588A1; CA1117368A; GB2054750A; IT1143945B; US4281971A; FR2462588B1; JPS5623574A; IT8048708A0; GB2054750B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe mit Pumpeneinlaufkranz. Ferner betrifft die Erfindung Axialkolbenpumpen mit variablem Hub, und insbesondere ein Mittel zur Verhinderung von Hohlsog- oder Blasenbildung in der Pumpe über einen weiten Pumpengeschwindigkeitsbereich.

Bei Axialkolbenpumpen ist der Pumpenstiefel drehbar innerhalb eines Pumpengehäuses gelagert. Eine Vielzahl gleichmäßig beabstandeter Zylinder sind im Pumpenstiefel auf einem gemeinsamen Radius ausgebildet. Jeder Zylinder besitzt einen Kolben, der sich hin- und herbewegt, während der Pumpenstiefel rotiert. Ein Ende des Pumpenstiefels liegt dabei gegen eine fest angeordnete öffnung;>platte, die im Gehäuse befestigt ist, welches ein Paar ländlich-rund geformter Öffnungen besitzt. Eine der öffnungen ist eine Einlaßöffnung und die andere ist eine Aus !.aßöffnung. ■ Jeder Zylinder besitzt eine Öffnung in dem Ende der. Pumpenstiefels, der an die Öffnungsplatte angrenzt. Wenn der Pumpenstiefel sich dreht, durchläuft jede Zylinderöffnung die Einlaß- und die Auslaßöffnung. Wenn die Zylinderöffnungen über der Einlaßöffnung liegen, wird Niedrigdruckströmungsmittel in den Zylinder gesogen. Wenn die Zylinderöffnungen über der Auslaßöffnung liegen, stoßen sie Strömungsmittel mit einem erhöhten Druck aus.

Wenn die Drehgeschwindigkeit der Pumpe zunimmt, nimmt die Zeit, während der die Zylinderöffnungen über der Einlaßöffnung liegen, ab. Wenn die Zylinder nicht vollständig mit Strömungsmittel gefüllt sind, nachdem sie die Einlaßöffnung überquert haben, tritt der sog. Hohlsog oder Blasenbildung auf. Als Ergebnis dessen machen sich nachteilig Geräusche, Vibrationen und eine schnell Erosion der Metallflächen bemerkbar, die vom Strömungsmittel berührt werden. Aufgrunddessen muß der Hohlsog und die Blasenbildung wirksam vermieden werden.

ORIG/NAL INSPECTED 030066/062A

Damit sich ein Zylinder füllen kann, während die Zylinderöffnung über die Einlaßöffnung läuft, muß das durch die Einlaßöffnung kommende Strömungsmittel eine Geschwindigkeitskomponente entlang der Zylinderachse besitzen. Diese Geschwindigkeitskomponente stammt im allgemeinen vom Druck des in die Einlaßöffnung kommenden Strömungsmittels. Außerdem ist es wünschenswert, da die Zylinderöffnung sich tangential relativ zur Einlaßöffnung bewegt, daß das in die Einlaßöffnung eintretende Strömungsmittel eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente sowie eine axiale Komponente besitzt. Wenn das in die Einlaßöffnung eintretende Strömungsmittel eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente besitzt, die im wesentlichen der tangentialen Geschwindigkeit der Zylinderöffnung gleicht, wird die Zeit zum Füllen des Zylinders stark verringert und der Hohlsog wird auch bei erhöhten Pumpengeschwindigkeiten verhindert. Tatsächlich hat eine Vergrößerung der tangentialen Geschwindigkeitskomponente des Strömungsmittels eine größere Wirkung auf die Abnahme der Zeit, die gebraucht wird, um einen Zylinder zu füllen, als eine entsprechende Zunahme in der axialen Geschwindigkeitskomponente.

Ein bekanntes Verfahren zur Verringerung des Hohlsoges beruht darauf, das in die Einlaßöffnung kommende Strömungsmittel vorzuverdichten. Dieses wird dadurch erreicht, daß eine Hilfspumpe den Druck erhöht und dadurch die Energie des Strömungsmittels über das benötigte Minimum anhebt, um sicherzustellen, daß die Pumpenstiefelzylinder vollständig bei allen Pumpenbetriebsgeschwindigkeiten gefüllt werden. Die Uberverdichtung bzw. Vorverdichtung des eintretenden Strömungsmittels durch eine Hilfspumpe besitzt jedoch eine Reihe von Nachteilen. Eine Hilfspumpe erhöht die Kosten eines hydraulischen Systems und benötigt ebenfalls Raum, welcher häufig sehr wertvoll ist. Ferner werden Hilfspumpen üblicherweise eingesetzt, um den Druck des eintretenden

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Strömungsmittels auf ein ausreichendes Niveau zu erhöhen, um die Pumpenstiefelzylinder beimaximaler Betriebsp;eschwindigkeit einer Pumpe zu füllen. Da jedoch eine Pumpe nicht immer bei ihrer Höchstgeschwindigkeit betrieben wird, liefert die Hilfspumpe vorverdichtetes Strömungsmittel mit einem größeren Druck als er eigentlich für einen Teil der Betriebszeit notwendig ist, was letztendlich Energieverschwendung ist.

Es ist deshalb wünschenswert, ein Mittel zur Erhöhung der Tangentialgeschwindigkeit von in die Einlaßöffnung eintretendem Strömungsmittel zu schaffen, die im wesentlichen der Tangentialgeschwindigkeit der Zylinderöffnung entspricht bzw. gleicht.

Ferner ist es wünschenswert, daß die Tangentialgeschwindigkeit des in die Einlaßöffnung eintretenden Strömungsmittels im wesentlichen der Tangentialgeschwindigkeit der Zylinderöffnungen bei jeglichen Betriebsgeschwindigkeiten der Pumpe entspricht bzw. gleicht. Mit anderen Worten, das Mittel zum Erhöhen der Tangentialgeschwindigkeit des eintretenden Strömungsmittels sollte direkt proportional zur Geschwindigkeit der Pumpe sein. Es ist ebenfalls wünschenswert, die Tangentialgeschwindigkeit des eintretenden Strömungsmittels zu erhöhen, ohne daß eine Hilfspumpe verwendet wird.

Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Erfindung also eine Pumpe geschaffen, die ein von der Pumpe angetriebenes Flügelrad besitzt, welches unmittelbar angrenzend an die Öffnungsplatte angeordnet ist, wobei das Flügelrad mit einem Sammler zusammenwirkt, um Strömungsmittel zur Einlaß-Öffnung zu liefern, dessen Tangentialgeschwindigkeitskomponente im wesentlichen der der Pumpenstiefelzylinderöffnungen gleicht. Dementsprechend ist lediglich eine geringe

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Menge an Druckströmungsmittel im Einlaß notwendig, um ein vollständiges Füllen der Pumpenstiefelzylinder bei allen Betriebsgeschwindigkeiten der Pumpe sicherzustellen. Der Kollektor bzw. Sammler ist in der Öffnungskappe unmittelbar angrenzend an das Flügelrad angebracht und sammelt das vom Flügelrad kommende Strömungsmittel, welches nicht direkt in die Pumpeneinlaßöffnung strömt. Das vom Sammler kommende Strömungsmittel läuft durch die Flügelradblätter, während es in die Einlaßöffnung eintritt und vereinigt sich mit dem Strömungsmittel, das direkt in die Einlaßöffnung fließt. Das Strömungsmittel besitzt eine resultierende Geschwindigkeit skomponente, die dazu ausreicht, die Pumpenzylinder unter sämtlichen Betriebsbedingungen der Pumpe mit stark verringertem Einlaßströmungsmitteldruck vollständig zu füllen.

Kurz gesagt, besitzt die erfindungsgemäße Pumpe ein Flügelrad bzw. einen von der Pumpe angetriebenen Einlaufkranz, der unmittelbar angrenzend an der öffhungsplatte angeordnet ist und mit einer Auffangvorrichtung zusammenwirkt, um die Tangentialgeschwindigkeit des in die Einlaßöffnung eintretenden Strömungsmittels zu vergrößern, bis sie im wesentlichen dem der Pumpenstiefelzylinderöffnungen entspricht.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Axialkolbenpumpe;

Fig. 2 eine Frontansicht des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Laufkranzes bzw. Flügelrades; -

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Pig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Flügelrades bzw. Laufkranzes;

' Fig. 4 eine axiale Querschnittsansicht der die

Öffnungen enthaltenden Kappe und des Sammlers bzw. der Auffangvorrichtung;

Fig. 5 eine vergrößerte Entwicklungsansicht des

Sammlers in der Ansicht entlang des Umfangs des Flügelrades bzw. Laufkranzes, einschl. Vektordiagramm des in die Einlaßöffnung eintretenden Strömungsmittels;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 der Fig. 5;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 der Fig. 5;
und

Fig. 8 ein Schaubilddiagramm, welches den benötigten

Druck des Einlaßströmungsmittels in einer üblichen Pumpe und den.Druck des Einlaßströmungsmittels in einer erfindungsgemäßen Pumpe zeigt.

In Verbindung mit Fig. 1 wird eine Axialkolbenpumpe gezeigt, die ein Gehäuse 11 besitzt, welches einen mittigen Teil 12 besitzt, sowie eine Endkappe 13 an einem Ende und eine die öffnungen enthaltende Kappe 14 am anderen Ende, die insgesamt durch Bolzen 15 befestigt sind.

Das Gehäuse 11 besitzt einen Hohlraum 16, der einen drehbaren Zylinderpumpenstiefel 17 aufnimmt, welcher auf Rollen eines Lagers 19 befestigt ist, das einen äußeren Laufkranz 20 besitzt, welcher gegen eine Gehäuseschulter 21 drückt. Eine Antriebswelle 22 ist drehbar in einer Lagerung gelagert, die in einer Bohrung 24 in der Endkappe 13 befestigt ist. Das innere gefräste Ende 25 der Antriebswelle

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ist antriebsmäßig in Eingriff mit einer gefrästen Laufbuchse 26, die in eine mittige Bohrung 27 des Pumpenstiefels 17 hineingedrückt ist.

Der Pumpenstiefel 17 .besitzt eine Vielzahl paralleler Bohrungen 28, die gleichmäßig beabstandet um ihre Rotationsachsen umfangsmäßig angeordnet sind. Jede Bohrung enthält einen Kolben 29. Jeder Kolben 29 besitzt einen kugelförmigen Kopf 30, der in einer Passung 31 eines Schuhs bzw. Gleitschuhs 32 aufgenommen ist.

Jeder Schuh wird gegen eine flache Andrückplatte 33 gehalten bzw. gedrückt, die auf einem beweglichen Jochring 34 durch eine Schuhhalterungsanordnung 35 befestigt ist. Die Anordnung 35 umfaßt eine Schuhhalterungsplatte 36 mit einer Anzahl gleichmäßig beabstandeter Bohrungen, entsprechend der Anzahl der Kolben 29, die über jedem Kolben verläuft und mit einer Schulter 37 auf jedem Schuh 32 in Eingriff steht. Eine Stütze 38 läuft durch eine zentrale bzw. mittige Bohrung 39 in der Halterungsplatte 36 und durch eine mittige Bohrung 40 im Jochring 34. Das vergrößerte Ende 4l der Stütze 38 ist mit einer auf dem Jochring 34 ausgebildeten Schulter 42 in Eingriff. Das schmale bzw. kleine Ende 43 der Stütze 38 ist mit einem Gewinde versehen und nimmt eine Nut 44 auf, die die Schuhhalterungsplatte 36 und die Andrückplatte 33 gegen den Jochring 34 klammert.

Das Joch bzw. der Jochring 34 ist drehbar in einem Lagerpaar 45, 45' zur Bewegung um eine senkrechte Achse zur Antriebswelle 22 befestigt. Dieses verändert den Neigungswinkel der Andrückplatte 33 und verändert außerdem dadurch den Hub bzw. die Verschiebung der Kolben 29·

Jede Zylinderbohrung 28 endet in einer Zylinderöffnung 46,

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die das Strömungsmittel zwischen einer öffnunr.splatte 47 und der Kolbenbohrung 27 leitet. Die· Öffnungsplatte 47 ist dabei zwischen dem Pumpenstiefel 17 und der Öffnungskappe 14 angeordnet. In Verbindung mit den Pi/',. 5 bis 7 wird eine Einlaßöffnung 48 und eine Auslaßöf f'nung 49 gezeigt, die beide in der Öffnungsplatte 47 ausgebildet sind. Diese öffnungen kommunizieren mit den E.irilaß- und Auslaßöffnungen 5o bzw. 51_S die in der öffnungskappe 14 ausgebildet sind, wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist.

Die Drehung der Antriebswelle 22, welche die Drehung des Zylinderpumpenstiefels 17 bewirkt, erfolgt durch einen nicht gezeigten Primärmotor. Wenn die Andrückplatte 33 aus einer neutralen Stellung heraus geneigt ist, d.h. senkrecht zur Achse der Welle 22, bewegen sich die Kolben 29 hin und her, während die Schuhe über din Andrückplatte 33 gleiten. Wenn sich die Kolben 29 von der öffnungsplatte 47 wegbewegen, tritt Niedrigdruckströmungsmittel von der Einlaßöffnung 48 in die Zylinderbohrungen 28 ein. Wenn sich die Kolben auf die öffnungsplatte 47 zu bewegen, drücken sie Hochdruckströmungsmittel in die Auslaßöffnung 49 hinaus.

In Verbindung mit den Fig. 1 bir» 3 wird ein Fl Πγ.ρΙγ.ήΙ bzw. Laufkranz 52 gezeigt, welcher in der erfindungsgemäßen Pumpe unmittelbar angrenzend an die öffnungsplatte 47 befestigt bzw. gelagert ist. Der Laufkranz 5 umfaßt eine zylindrische Nabe 53, die aus der Rückseite einer ebenen Wand herausragt. Die Nabe 53 ragt durch ein Loch bzw. eine öffnung 55 in der öffnungsplatte 47 hindurch und das Nabenende 56 grenzt an eine Halterung 57· Die Halterung 57 ist mit der gefrästen Laufbuchse 26 durch Mitnehmer verbunden, die aus der Halterung 57 herausragen und mit den Schlitzen in der Laufbuchse 26 im Eingriff sind. Ein Bolzen 58 verbindet den Laufkranz 52 mit der Halterung 57» wobei ein Stift bzw. Dorn 59 eine relative Bewegung zwischen den beiden Elementen verhindert.

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- ro- -

Zehn gleichmäßig beabstandete Schieber bzw'. Flügel 60 ragen seitlich und radial aus dem vorderen der Wand 54 heraus. Jeder Flügel 60 besitzt ein.inneres Blatt 61 und ein äußeres Blatt 62. In Verbindung mit Fig. 2 wird gezeigt, daß die gewinkelte führende Kante des inneren Blattes 6l 30° von der Achse des Schiebers bzw. Flügels 60 versetzt ist, und daß die gewinkelte führende Kante des äußeren. Blattes 62 15° von der Achse versetzt ist. In Verbindung mit Fig. 3 wird gezeigt, wie das Außenende 63 des inneren Blattes 61 annähernd 58° von der Achse des Flügels 60 versetzt ist, wobei das Außenende 64 des äußeren Blattes 62 annähernd 22° von der Achse versetzt ist.

Es ist wichtig, daß die Querschnittsbereiche der Flügelrad- bzw. "Laufkranzabschnitte, d.h. die Räume zwischen den Flüge'η 60, konstant bleiben, so daß die Einlaß- oder Axialgeschwindigkeit des Strömungsmittels konstant bleibt, wenn Strömungsmittel durch den Laufkranz bzw. das Flügelrad strömt. Beim erfindungsgemäßen Flügelrad 52 ist der Vorderteil der Wand 54 konusförmig, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Ein konstanter Querschnittsbereich zwischen den benachbarten Flügeln 60 wird dabei trotz der konusförmigen Wand 54 aufrechterhalten, indem die Entfernung zwischen den benachbarten Flügeln 60 von der Mitte des Flügelrades zur äußeren Kante des Flügelrades zunimmt, und indem die inneren Blätter 61 auf jedem Flügel 60 weiter sind als die äußeren Blätter 62.

Der Zweck des Flügelrades bzw. Laufkranzes 52 liegt darin, dem Strömungsmittel in der Einlaßöffnung 50 eine zusätzliche Energie zu verleihen, um dadurch einen sog. Hohlsog bzw. eine Hohlraumbildung (cavitation) zu verhindern, wenn die Pumpe bei höheren Geschwindigkeiten betrieben wird, die normalerweise mit üblichen Pumpen möglich sind, wenn das Strömungsmittel im Einlaß nicht vorverdichtet wird. Das

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Flügelrad 52 wirkt dabei mit einem Sammler bzw. einer Auffangvorrichtung 65 zusammen-, die in der öffnungskappe 14 ausgebildet ist, um einen Strömunpismi ttel eint H tt in die Einlaßöffnung 48 in der Öffnungsplatte 47 zu schaffen, wobei die Tangentialgeschwindigkeitnkomponente im wesentlichen mit der Tangentialgeschwindigkeit der Zylinderöffnungen 46 gleich ist. Dementsprechend muß das in den Einlaß 5o in der Öffnungskappe 14 eintretende Strömungsmittel nur ausreichend Energie besitzen, um eine Axialgeschwindigkeitskomponente zu besitzen, di^ dazu ausreicht, daü otrömuntfumitt/ul in d i c> KnI boribohrunj¹: .'¹Y '-'u ixwr.iM», w.'lhrend der Kolben über die Einlaßöffnung 48 hinwegläuft. Ks hat sich herausgestellt, daß die AxLalgeschwindigkeitskomponente wesentlich geringer ist als die Tangentialgeschwindigkeit skomponente .

In Bezug zu den Pig. 4 bis 7 wird gezeigt, daß der Sammler aus einem Hohlraum besteht, der in der öffnunp.skappe 14 angrenzend an den Laufkranz 52 auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnungsplatte 47 ausgebildet ist. Der Sammler beginnt am Punkt P. gerade über bzw. jenseits der Einlaßöffnung 48 in Richtung der Flügelraddrehung und dehnt sich im Querschnittsbereich zu einem Maximum beim Punkt Pg aus, der gerade gegenüber dem Eintritt der Einlaßöffnung 48 liegt. Der Querschnittsbereich des Sammlers 65 ist vom Punkt Pp zum Punkt P, in Richtung der Laufkranzrotation konstant, wobei der Punkt am entgeponp.esetzton Kndo 1 i PfX, wo die Einlaßöffnung 48 durch die Öffnungsplatte 47 auf der Seite angrenzend an den Pumpenstiefel 17 durchbricht. Vom Punkt P, zu einem Punkt P₁,, der dem Mittelpunkt der öffnung gegenüberliegt, nimmt der Querschnittsbereich des Sammlers 65 ab. Vom Punkt P₁₁ zum Punkt P₁ in Richtung der Flügelradrotation, ist kein Sammlerhohlraum vorgesehen. Dort ist lediglich ein ausreichendes Spiel für das Flügelrad 52 gegeben, damit es sich entsprechend zur Öffnungskappe

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drehen kann. Ebenfalls ist ausreichendes Spiel für das Flügelrad 52 gegeben, damit es sich bezüglich zur Öffnungsplatte 47 drehen kann.

Beim Betrieb bewegt sich das Strömungsmittel im niedrigen Druck oder in der Einlaßöffnung 5o axial auf den Mittelpunkt des Flügelrades 52 zu. Die inneren Blätuer 6l auf den Flügeln 60 neigen dann dazu, das Strömungsmittel in die Flügelradabschnitte zu führen. Während das Strömungsmittel durch die Flügelradabschnitte hindurchläuft, wird es in einer radialen Richtung redreht und nimmt dabei eine zunehmende tangentiale Geschwindigkeitskomponente auf. Diese Komponente liegt in der Richtung der Flügelraddrehung. Aus den Flügelradabschnitten, die an die Einlaßöffnung 48 angrenzen, austretendes öl, fließt direkt in die Einlaßöffnung 48. Dieses geschieht zwischen den Punkten P„ und Pn. Das aus dem Flügelrad zwischen den Punkten P^ und P„ in Richtung der Flügelraddrehung austretende öl, tritt in den Sammelraum 65 ein. Der sich vergrößernde Querschnittsbereich des Sammlers 65 zwischen den Punkten P. und P_ ermöglicht es dabei, daß das Strömungsmittel zu jeder Zeit eine hohe Tangentialgeschwindigkeit aufrechterhält. Dieses verringert Energieverluste, die dadurch verursacht werden, daß das Strömungsmittel gestoppt oder verlangsamt wird und anschließend wieder erneut beschleunigt werden muß.

Fig. 6 zeigt das aus dem Flügelrad 52 austretende und in den Sammler 65 eintretende Strömungsmittel bevor der Sammler sich in die Einlaßöffnung 48 öffnet, d.h. zwischen den Punkten P. und P„. Aus den Fig. 5 und 7 ist ersichtlich, daß zwischen den Punkten P_ und P₁. das Strömungsmittel vom Sammler 65 sich mit dem Strömungsmittelvermischt, das direkt vom Flügelrad 52 strahlenförmig ausgestoßen wird, und tritt dann in die Einlaßöffnung 48 in der Öffnungsplatte

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47 ein. Das aus dem Sammler 65 austretende Strömungsmittel kommt mit den äußeren Blättern 62 des Flügelrades 52 in Berührung, während es vom Sammler 65 in die Einlaßöffnung 48 fließt. Dieses führt dazu, daß die äußeren Blätter dem Strömungsmittel zusätzliche Geschwindigkeit verleihen, bevor es in die Einlaßöffnung 48 fließt. Ein Vektordiagramm der Geschwindigkeitskomponenten des in die Einlaßöffnung eintretenden Strömungsmittels wird Ln Pip;. 5 r;c?üeißt, angrenzend an die Einlaßöffnung 48. Die entstandene Geschwindigkeit ist die Kombination der Tangentialgeschwindigkeit, die dem Strömungsmittel durch das Flügelrad 52 verliehen worden ist und einer axialen Füllgeschwindigkeit, die durch den Druck des Strömungsmittels in der Einlaßöffnung 5o bewirkt wurde.

Fig. 8 zeigt eine grafische Darstellung, die die Beziehung von Einlaßdruck und Austrittsströmung bei verschiedenen Pumpengeschwindigkeiten angibt. Es hat sich herausgestellt, daß bei einer üblichen Pumpe, d.h. ohne Flüfr,eLrad und Sammler gemäß vorliegender Erfindung, der minimale Einlaßdruck in der Einlaßöffnung 5o wesentlich gesteigert werden muß, wenn die Pumpengeschwindigkeit zunimmt, um einen Hohlsog bzw. Blasenbildung zu verhindern. Der Grund hierfür liegt darin, daß mehr Energie dem Strömungsmittel verliehen werden muß, damit es die Zylinderbohrungen zu einer Zeit füllt, wo die Zylinderöffnungen 46 zur Einlaßöffnung 48 geöffnet sind. Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Pumpe mit Flügelrad bzw. Laufkranz und Sammler hat sich jedoch herausgestellt, daß die Pumpe zwischen minimaler und maximaler Geschwindigkeit bei einem Einlaßdruck von etwa 0,42 Kp / cm absolut betrieben werden kann. Dieses verbessert die Wirksamkeit der Pumpe besonders und ermöglicht es insbesondere, eine Pumpe bei hohen Geschwindigkeiten einsetzen zu können, ohne daß das Strömungsmittel am Einlaß vorverdichtet werden muß.

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Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Flügelrades und Sammlers liegt darin, daß wenig Zusatzkraft der Pumpe benötigt wird, um das Flügelrad 52 anzutreiben, um zu der gewünschten resultierenden Geschwindigkeitskomponente des Strömungsmittels zu kommen. Die aufzuwendende Kraft beträgt annähernd ein Viertel derjenigen_;die benötigt wird, von einer üblichen Zentrifugalpumpe zur Vorverdichtung des Strömungsmittels.

Weitere Abänderungen der vorliegenden Erfindung sind denkbar, ohne jedoch,daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

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Claims

Patentansprüche

Axialkolbenpumpe mit Pumpeneinlaufkranz enthaltend: ein Gehäuse, eine öffnungen aufweisende Kappe, die ein Ende des Gehäuses abschließt, einen Pumpenstiefel, der drehbar im Gehäuse befestigt ist, eine am Pumpenstiefei befestigte Welle zum Antrieb desselben, eine Vielzahl von in Bohrungen gelagerter Kolben zur Hin- und Herbewegung innerhalb des Pumoenstiefels, eine Öffnungsplatte, die mit ihrer inneren Fläche an ein Ende des Pumpenstiefels angrenzt, eine Einlaßöffnung in der Öffnungsplatte zur Führung des Niedrigdruckströmungsmittels zu den Kolben, eine in der Öffnungsplatte angeordnete Auslaßöffnung zur Aufnahme des ausströmenden Druckströmungsmittels von den Kolben, wobei der Pumpeneinlaufkranz drehbar mit der Antriebswelle angrenzend an die Außenfläche der Öffnungsplatte verbunden

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PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORETHE EUROPEAN PATENT OFPIOE

ist, Mittel zum Liefern des Niedrigdruckströmungsmittels zum Zentrum des Laufkranzes bzw. Flügelrades damit dieses dem Strömungsmittel eine tangentiale Geschwindigkeit verleiht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sammler bzw. eine Auffangvorrichtung (65) in der die öffnungen enthaltenden Kappe (Ik) angrenzend an die Außenfläche der Öffnungsplatte (1*7) ausgebildet ist, die einen Teil des Strömungsmittels vom Laufkranz (52) aufnimmt, wobei der Einlaß (P₁) des Sammlers gerade über der Einlaßöffnung (48) in Richtung der Laufkranzdrehuni'; liegt und daß der Auslaß (P₁₊) des Sammlers angrenzend an den Anfang der Einlaßöffnung in Richtung der Laufkranzdrehung liegt, derart, daß der Sammler an den größeren Teil des Umfangs des Laufkranzes angrenzt, wobei der Sammler die axiale Geschwindigkeitskomponente des Strömungsmittels in Richtung der Einlaßöffnung richtet, und daß ein Führungsmittel (62) einen wesentlichen Teil des aus dem Sammler austretenden Strömungsmittels zurück in den Laufkranz leitet, bevor es in die Einlaßöffnung fließt, zur Steigerung der Tangentialgeschwindigkeit des Strömungsmittels, im Verhältnis zu derjenigen der Kolbenpumpenstiefel-Zylinderöffnungen, wobei das Strömungsmittel vom Sammler, das in den Laufkranz eintritt, mit dem Strömungsmittel vereinigt wird, das direkt vom Laufkranz zur Einlaßöffnung .fließt, und wobei die vereinigten, in die Einlaßöffnung eintretenden Strömungsmittel im wesentlichen die gleiche Tangentialgeschwindigkeit besitzen wie die Kolbenpumpenstiefelöffnungen.

Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Sammlervolumen in Richtung der Laufkranzdrehung vom Eingang des Sammlers (65) zum Anfang (P₂) des öffnungsplattenschlitzes vergrößert, wobei das Sammlervolumen vom Anfang (P₂) des öffnungsplattenschlitzes konstant ist bis es direkt zum Eingang (P-) der Einlaßöffnung auf der ebenen Pumpenstiefelseite ausgerichtet ist, und daß das Sammlervolumen vom Eingang (P-) der Einlaßöffnung bis zum Mittelpunkt (P₁₊) der Einlaßöffnung

abnimmt. * -. *. ^ -.

. 030066/0624 Beschreibung: