DE3344181C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Pumpe ist durch die US-PS 13 07 631 bekannt.

Flügelzellenpumpen weisen in der Regel Flügel auf, die in Schlitzen eines Pumpenrotors geführt sind, welche radial oder sekantial verlaufen können. Die Schlitze sind so bemessen, daß sich die Flügel entsprechend dem sich während des Umlaufs ständig ändernden Abstand zwischen Gehäuse und Rotor in den Schlitzen möglichst leicht bewegen können. Hinderlich ist bei diesen Konstruktionen das gelegentlich auftretende Klemmen und Blockieren der Flügel in ihren Führungen.

Im Stand der Technik sind Versuche bekannt geworden, um diese Unzulänglichkeit zu beseitigen. So sind bei der eingangs genannten US-PS 13 07 631 die Führungsschlitze dadurch vermieden, daß die Pumpenflügel in der Umfangswand des als Hohlzylinder ausgebildeten Rotors durch achsparallele Schwenkachsen angelenkt und gleichzeitig durch auf der Flügelrückseite angreifende, durch die Hohlzylinderwand reichende Formbügel abgestützt sind, die sich ihrerseits mit ihren mit Rollen versehenen freien Enden auf einer ortsfesten Führungskurve abstützten. Die Pumpenflügel sind derart gekrümmt, daß sie sich beim Einklappen an den Außenumfang des Rotors flächig anschmiegen.

Auch die durch die GB-A 6 77 674, die DE-AS 10 06 576 sowie die DE-PS 5 39 608 bekannt gewordenen Lösungsversuche vermeiden die Flügelschlitze dadurch, daß die Flügel am Außenumfang des Rotors in achsparallelen Schwenklagern angelenkt sind. Bei den ersten beiden genannten Konstruk­ tionen werden sie durch Fliehkraftwirkung an die Gehäusewand angelegt, während bei der letztgenannten Konstruktion die Flügelenden durch seitlich angesetzte, in einer Führungsnut geführte Rollen entlang der Gehäuseinnenwand geführt werden.

Gegenstand der US-PS 14 58 361 ist eine gegenüber den vorhergehend beschriebenen Formen dadurch abgewandelte Konstruktion, daß die freien Flügelenden hammerförmig etwa rechtwinklig abgeknickt sind, wobei die offene Seite des dadurch entstehenden Winkels zur Gehäusewand weist. Die Auswärtsbewegung der in entsprechende Vertiefungen im Rotorumfang einklappbaren Flügel erfolgt durch Fliehkraftwir­ kung. Bei einer ihr gegenüber abgewandelten, in der US-PS 12 40 264 beschriebenen Ausführung sind die ham­ merförmigen Flügel an der Innenwand des den Rotor bildenden Hohlzylinders gelagert. Die abgeknickten, die eigentlichen Flügel bildenden Enden bewegen sich - ebenfalls durch Fliehkraft - in Schlitzen in der Rotorwand nach außen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die durch den Stand der Technik bekannte Zwangsführung der Flügel einer Flügelzellenpumpe weiter zu vervollkommnen und insbesondere die Störanfällig­ keit wesentlich zu verringern. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Pumpe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Ausgestaltungsformen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiele wird die Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Ausführungsform mit Pleueln zur Flügelführung,

Fig. 2 Längsschnitt zu Fig. 1,

Fig. 3 abgeänderte Pleuellagerung zu Fig. 1 und 2,

Fig. 4 Längsschnitt zu Fig. 3.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe aus einem Gehäuse 1, dessen Innenraum 21 kreisförmigen Querschnitt aufweist, sowie einem die Flügel 3 tragenden Rotor oder Flügelträger 2. Letzterer ist im Gehäuse 1 mit seiner Achse 9 parallel zur Gehäuseachse 12 exzentrisch gelagert.

Am Flügelträger 2 sind die Flügel 3 mit Hilfe von Flügelschar­ nieren 6 so angelenkt, daß sie in Umlaufrichtung (Rich­ tungspfeil 18) schwenkbar sind. Ausnehmungen 7 in der Oberfläche des Flügelträgers 2 ermöglichen das Versenken der Flügel 3 in die Oberfläche bzw. die Ausnehmungen 7 des Flügelträgers 2 bei Erreichen der Stellung 4 der Flügel 3. Zur Sicherstellung einer störungsfreien Funktion der Flügel 3 soll dabei deren Länge, gemessen zwischen Scharnierachse und Flügelende 15, deutlich größer sein als der doppelte Abstand 8 zwischen den Achsen 9 und 12 bzw. als der maximale radiale Abstand zwischen Flügel­ scharnierachse und Gehäuseinnenwand 13.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Lösung für die Zwangsführung der Flügelenden 15. Die Fig. 3 und 4 zeigen hierzu eine modifizierte Ausführungsform.

Im Gehäuse 1 ist (Fig. 1 und 2) - mit seiner Drehachse 9 exzentrisch zur Gehäuseachse 12 - in einer der Stirnwände 16 mittels des Flügelträgerlagers 26 der Flügelträger 2 gelagert, der auf seiner dem Lager 26 abgewandten Seite einen zylindrischen, koaxialen Hohlraum 38 aufweist. In einem zur Gehäuseachse 12 koaxialen Lagerauge 27 ist ein Lagerzapfen 28 befestigt, auf dem unabhängig voneinander beweglich eine der Zahl der Flügel 3 entsprechende Anzahl Pleuel 22 in Pleuellagern 24 gelagert ist.

In der Wand des Flügelträgers 2 sind für die Pleuel 22 Durchbrechungen 48 vorgesehen, deren axiale Breite zwar die freie Beweglichkeit der Pleuel 22 in Umfangsrichtung sicherstellt, Bewegungen in axialer Richtung jedoch praktisch nicht zuläßt. Die Bewegungsmöglichkeit in Umfangsrichtung ist erforderlich, weil die Pleuel 22 infolge der jeweils unterschiedlich stark eingeklappten momentanen Stellung der Flügel 3 ihre Lage zueinander ständig innerhalb eines im wesentlichen durch die Abmessungen der Pleuel 22 und Flügel 3 festgelegten Bereichs verändern. Die erforderliche Breite der Durchbrechungen in Umfangsrichtung ergibt sich aus dieser Relativbewegung. Mit Hilfe der Pleuel 22 läßt sich eine genaue Führung der Flügelenden 15 entlang der Gehäuseinnenwand 13 erreichen.

Eine gute Führung der Flügelenden 15 ist aber auch mit der modifizierten Form der Flügelzellenpumpe nach den Fig. 3 und 4 möglich.

Diese Ausführungsform ist mit einer gegenüber der vorher­ gehend beschriebenen leicht abgewandelten Pleuellagerung ausgeführt. Der im Lagerauge 30 fest eingesetzte Achsbolzen 31 reicht über die gesamte Pumpenlänge, während der Flügel­ träger 2 die gleiche Form haben und praktisch die gleiche Lagerung aufweisen kann wie bei der vorhergehend be­ schriebenen Ausführungsform. Er ist mittels der Lager 26, die durch Feder 51 miteinander verspannt sind, auf dem Achsbolzen 31 gelagert und durch nicht besonders dargestellte, bekannte Mittel gegen axiale Verschiebung gesichert. Der Flügelträger 2 ist über einen Vielkant oder eine Ver­ zahnung 52 am Umfang der Flügelträgernabe 49 drehend antreibbar.

Unmittelbar neben dem nach innen zeigenden Ende der Flügelträgernabe 49 weist der Achsbolzen 31 einen verjüngten Abschnitt 32 auf, dessen Länge von der Anzahl der Pleuel 22 abhängt. Dieser Abschnitt ist als Exzenterscheibe 53 ausgebildet, deren Achse koaxial zur Gehäuseachse 12 verläuft und auf der ein Pleuelring 29 befestigt ist. Auf der Außenseite des Pleuelrings 29 sind mit ihren Pleuellagerringen 37 die Pleuel 22 unabhängig voneinander gelagert.

Mit ihren außerhalb des Flügelträgers 2 liegenden Pleuel­ augen 33 sind die Pleuel 22 durch die in den Flügelaugen 34 sitzenden Pleuelbolzen 25 an den Enden 15 der Flügel 3 angelenkt. Es hat sich gezeigt, daß die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform ebenfalls zufrie­ denstellend arbeitet.

Bei beiden Ausführungsformen sind die Durchbrechungen 48 so abzudichten, daß Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Pumpenzellen vermieden werden. Eine geeignete Abdichtung ist den Fig. 1 und 3 zu entnehmen. Jeder Pleuel 22 ist von einer an die Innenwand des Flügel­ trägers 2 angepaßten verschiebbaren Abdichtung 35 umschlos­ sen, die die Relativbewegung der Pleuel 22 mitvollziehen kann und dabei die Durchbrechungen 48 ständig abdeckt. Die Dichtungen werden von Abdichtfedern 36 während ihrer Hin- und Herbewegung dichtend an die Innenwand des Flügelträgers 2 angepaßt.

Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe kann auf unterschied­ liche Weise betrieben werden. So kann der Flügelträger 2 allein, das Gehäuse 1 allein, es können aber auch Gehäuse 1 und Flügelträger 2 gleichzeitig umlaufen. Letzteres wird zwar in der Regel so geschehen, daß beide entgegengesetzt rotieren, es ist jedoch auch gleichsinnige Rotation mit unterschiedlichen Drehzahlen möglich. Für das Betreiben mit umlaufendem Gehäuse - ob allein oder zusammen mit dem Flügelträger - ist zu beachten, daß Ein- und Auslaß der Pumpe in der jeweiligen Rotationsachse des Gehäuses liegen.

Claims (4)

1. Flügelzellenpumpe mit mindestens zwei in einem Pumpengehäuse auf dem Umfang eines gemeinsamen Flügelträgers mittels zueinander und zur Flügelträgerachse paralleler, zur Flügel­ trägerachse gleichen Abstand aufweisender Scharniere ange­ ordneten Flügeln, die durch Stütz- und Führungsmittel entlang der Gehäuseinnenwand geführt sind und in die Ober­ fläche des Flügelträgers in den Flügelkonturen angepaßten Ausnehmungen versenkbar sind und sich im versenkten Zustand an die Hüllfläche des Flügelträgers anschmiegen, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des einen axial verlaufenden Hohlraum (38) aufweisenden Flügelträgers (2) auf einem mit seiner Achse in der Gehäuseachse (12) liegenden Lagerzapfen (28) unabhängig voneinander auf dem Lagerzapfen (28) schwenkbar und mit ihren freien Enden (33) mit den Enden (15) der jeweils zuge­ hörigen Flügel (3) verbundene, untereinander gleich lange Pleuel (22) angeordnet sind, und daß die freien Enden (15) der Flügel (3) durch die Pleuel (22) gleitend oder mit minimalem Spiel entlang der Gehäuseinnenwand (13) geführt sind.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelträgernabe (49) und der Pleuelring (29) auf einer gemeinsamen, eine Exzenterscheibe (53) aufweisenden Achse (Achsbolzen 31) gelagert sind.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuel (22) den Rotor (2) in Durchbrechungen (48) durch­ dringen, welche durch auf der Rotorwand und relativ zu dieser in Umfangsrichtung dichtend geführte Dichtungen (35) verschlossen und abgedichtet sind, welche sich an die Innen­ wand des Rotors (2) anschmiegen und durch Federn (36) kraft­ schlüssig und dichtend an die Innenwand des Rotors (2) gedrückt werden.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (35) Bleche sind, welche sich an die Innen­ wand des Rotors (2) anschmiegen und durch Federn (36) kraft­ schlüssig und dichtend an die Innenwand des Rotors (2) gedrückt werden.