DE3043054A1

DE3043054A1 - Fluegelzellenpume

Info

Publication number: DE3043054A1
Application number: DE19803043054
Authority: DE
Inventors: Kazuo Yokohama Hayashi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-11-17
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1981-06-11
Also published as: JPS5676186U; GB2063367B; US4389170A; DE3043054C2; GB2063367A

Description

D-80C0 München 80 Sckellstrasse 1

Telefon (089) 4 48 24 86 Telex 5 215 935

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Patentanwalt Dr.-Ing. R. Liesegang Re»*dbai*Mon*en2«Bo-

zugelassen beim Europäischen Patentamt — admitted to the European Patent Office — Mandataire agre£ aupres Γ Office European des Brevets

Flügelzellenpumpe

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe und insbesondere eine verbesserte Flügelzellenpumpe, bei welcher eine wirksam abdichtende Zwischenfläche zwischen Einlass- und Auslasszone geschaffen werden

soll.
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Bei einer bekannten Flügelzellenpumpe ist ein Drehkolben im Pumpengehäuse so angeordnet, daß er durch Linienberührung zwischen der Hochdruck-Auslasszone und der Niederdruck-Eihlasszone der Pumpe abdichtet. Diese Linienberü'hrung versagt jedoch aus verschiedenen Gründen hinsichtlich einer wirksamen Abdichtung und verringert somit den Wirkungsgrad der Pumpe. Bei einer anderen bekannten Flügelzellenpumpe ist ein Fläche-auf Fläche-Kontakt zwischen dem Drehkolben und dem Gehäuse vorgesehen. Dabei entstehen jedoch verhältnismäßig große Reibungsverluste, welche wiederum den Wirkungsgrad der Pumpe verschlechtern.

Mit der Erfindung gemäß Anspruch 1 ist eine Flügelzellenpumpe geschaffen, bei welcher ein dichter Flächenkontakt zwischen der Hochdruck-Auslasszone und der Niederdruck-Einlasszone an der Flügelzellenpumpe erzeugt ist, wobei die Berührungsfläche durch das unter Druck gesetzte Fluid über einen Kanal oder Kanäle geschmiert wird, welche von der Hochdruckzone ausgehen und an der Zwischenfläche zwischen den Drehkolben und dem Gehäuse enden, um dort eine ver-

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besserte Schmierung vorzusehen, wobei der Schmierdruck vorzugsweise proportional dem Auslassdruck ist.

Die Lösung, wie sie mit anderen Worten im Anspruch 1 wiedergegeben ist, schafft eine breite, gut geschmierte Zwischenfläche, welche den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Pumpe vergrößert.

Mit der Erfindung ist ferner ein neuartiges Blatt-Ventil geschaffen, welches die Auslassöffnung der Pumpe steuert und einen Vorsprung oder Vorsprünge aufweist, mit denen die Verbindung zwischen der Hochdruck-Auslasszone und der den Flächenkontakt zwischen Drehkolben und Gehäuse aufweisenden Zwischenfläche zum Zumessen des der Zwischenfläche zugeführten Druck mittels mit einem Druck proportional zum Auslassdruck gedrosselt werden kann.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 1 mit dem Pumpenventil in Explosionsdarstel1ung;

£5 Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ventil-Montageseite;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Ventil elementes des Pumpenventils und

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Ventilelement gemäß Fig. 4.

In den Zeichnungen und insbesondere in den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dargestellt. Wie am besten in Fig. zu erkennen ist, ist ein Drehkolben 10 drehbar in einem Gehäuse 12 aufgenommen, wobei er um eine Achse 0. rotiert, die bezüglich der Mitte (^

des Gehäuses 12 exzentrisch angeordnet ist. Mehrere Flügel 14 sind

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gleitend in Schlitzen 16 des Drehkolbens aufgenommen. Eine Einlassöffnung 18 durchsetzt die Wand des Gehäuses 12. Ferner durchsetzen die Wand des Gehäuses 12 mehrere Auslasskanäle 20, wie am besten in Fig. 3 zu erkennen ist. Zwischen dem Drehkolben 12 und einer gebogenen Berührungsfläche 24 mit einem Radius R₁, die gleich dem Radius R₂ des Drehkolbens ist, ist eine die Einlassöffnung 12 und die Auslasskanäle 20 fluiddicht voneinander isolierende Zwischenfläche 22 mit Flächenkontakt vorgesehen. Die gebogene Berührungsfläche 24 und die Oberfläche des Drehkolbens bilden somit die Zwischenfläche 22 mit Flächenkontakt. Von der Auslass- oder Hochdruckseite der Zwischenfläche gehen mehrere Kanäle 26 aus, die an der Zwischenfläche an einer Stelle benachbart der Hochdruckzone enden. Teile dieser Kanäle bilden offene Kanalabschnitte 28 (je einen für jeden Kanal 26), die sich längs der Ventil-Montagesei te 30 erstrecken.Ein Ventil element 32 mit einer aus Fig. 4 und 5 ersichtlichen Gestalt ist wie in Fig. gezeigt so angeordnet, daß es die Kanäle 28 und die Auslassöffnungen 34 der Auslasskanäle 20 abdeckt. Ein passender Anschlag 35 ist über dem Ventilelement angeordnet, und dieses sowie der Anschlag sind mittels Schrauben 36 an der Montageseite 30 befestigt. Bei dieser Ausführung hat das Ventilelement mehrere Finger oder Blätter 38, an deren Unterseiten Vorsprünge 40 angeformt sind, von denen jeder in einen Kanalabschnitt 28 hineinragt, um die Verbindung zwischen der Hochdruck-Auslasszone 42 und der Zwischenfläche 22 zu drosseln.

2£ Die oben beschriebene Anordnung läßt sich insbesondere bei einem Kompressor einer Kältemaschine,wie sie in Kraftfahrzeug-Klimaanlagen eingebaut wird, mit Vorteil anwenden, wobei ein kühlendes Gas und ein Schmiermittel gemeinsam in die Pumpe eingefüllt werden.

Bei Rotation des Drehkolbens 10 im Betrieb gleiten die Flügel aus den Schlitzen heraus gegen die Innenwand des Gehäuses 12 unter dem Einfluß der Fliehkraft. Ein Fluid ( Kühlmittel und Schmiermittel) wird durch die Einlassöffnung 18 eingelassen und anschließend unter der

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Wirkung der Flügel zu den Auslasskanalen20 gefördert. Bei Annäherung an die Auslasskanäle wird das Fluid komprimiert und anschließend in die Auslasskanäle 20 und die Kanäle 26 gedruckt. Die Blätter 38 werden aufgebogen, um das Auslassen des unter Druck gesetzten Fluids durch die Auslassöffnung zu erlauben, und abhängig von der Flexibilität des Anschlages 35 werden die Vorsprünge leicht angehoben, um die Drosselwirkung zu verringern und einen erhöhten Durchsatz des unter Druck gesetzten Fluids zur Zwischenfläche 22 zuzulassen. Entsprechend wird die Schmiermittel menge in dem Bereich dieser Zwischenfläche vergrößert, um eine adäquate Dichtung 1rotz des in der Hochdruckzone herrschenden Druckes aufrecht zu erhalten. Wenn die Drehzahl des Drehkolbens anwächst, nimmt selbstverständlich der in der Hochdruckzone herrschende Druck zu und veranlaßt die Blätter 38 zu einer größeren Durchbiegung. Die Kombination aus den Kanälen, den Blättern und den Vorsprüngen wirkt so, daß der Rückstrom des Schmiermittels, die im Kanal 26 stromabwärts von den Vorsprüngen 40 sich befindet, gesteuert wird, so daß eine konstante und angemessene 7ufuhr von Schmiermittel zu der Dichtzone sichergestellt ist. Durch die Rotation des Drehkolbens 12 wird Schmiermittel über die gesamte Zwischenfläche 22 ausgebreitet. Ferner herrscht ein Druckgradient zwischen dem Auslassdruck an den Zufuhröffnungen für Schmiermittel der Kanäle 26 und dem Einlassdruck an der Zwischenfläche in Richtung der Drehung des Drehkolbens.

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Claims

U-8000 München 8·) Sckellstrasse 1 Telefon (089) 4 48 24 96 Telex 5 215 935 Telegramme patemus münchen Postscheck München 39418-802 Patentanwalt Dr.-Ing. R. Liesegang zugelassen beim Europäischen Patentamt — admitted to the European Patent Office — Mandataire agrie aupris Γ Office Europeen des Brevets NISSAN MOTOR CO. LTD. Yokohama City, Japan P 098 40 Patentansprüche

1.J Flügelzellenpumpe mit einem in einem Gehäuse (12) rotierenden Drehkolben (10) und Flügeln (14), die gleitend im Drehkolben aufgenommen sind und die Innenwand des Gehäuses berühren, dadurch gekennzeichnet, daß

eine gekrümmte Berührungsfläche (24) im Gehäuse (12) einen Radius (R₁) hat, welcherdem Radius (R₂) des Drehkolbens entspricht; der Drehkolben (10) in dem Gehäuse so angeordnet ist, daß er Kontakt mit der gebogenen Berührungsfläche (24) hat, um eine Zwischenflache (22) zwischen dem Gehäuse und dem Drehkolben zu bilden, auf deren einer Seite eine Kochdruck-Auslasszone (42) und auf deren anderer Seite eine Niederdruck-Einlasszone liegen; ein Auslasskanal (20) von der Hochdruck-Atislasszone durch die Wand des Gehäuses führt;
ein Ventil (32) zum Steuern des Auslasskanals'(20) vorgesehen "ist und

ein Kanal (26) zwischen der Hochdruckzone und der Zwischenfläche vorgesehen ist.

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ORiQSNAL INSPECTED

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2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (26) zur Drosselung der Strömung zwischen der Zwischenfläche und der Hochdruckzone verengt ist.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (26) variabel derart gedrosselt ist, daß die Drosselwirkung mit anwachsendem Auslassdruck abnimmt.

4. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche t bis 3, dadurch g e kennzeichnet, daß das Gehäuse eine Montageseite (30) für das Ventil (32) aufweist, daß der Kanal (26) einen offenen Kanalabschnitt (28) in dieser Hontageseite (30)aufweist und daß das Ventil ein Element (32) umfaßt, welches den offenen Kanal abschnitt (28) zuhält und mit einem Vorsprung (40) versehen ist, der in den Kanal hineinragt, um die Verbindung zwischen der Hochdruckzone und der Zwischenfläche zu drosseln.

5. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil die Gestalt eines Blattes (32) mit Fingern (38) hat, welches auf der Montageseite (30) montiert ist, wobei die Finger (38) in Richtung zum Zurückziehen des Vorsprunges (40) aus dem Kanal (28) durch Ablassen von unter Druck stehendem Fluid über den Auslasskanal (20) gebogen wird.

6. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 5, dadurch tjekennzeich- -£5 net, daß ein Anschlag (35) über dem Ventil (32) angeordnet ist, um dessen Flexibilität zu verringern.

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