DE3809334C2

DE3809334C2 - Vane pump

Info

Publication number: DE3809334C2
Application number: DE19883809334
Authority: DE
Inventors: Richard Jurr
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-03-19
Filing date: 1988-03-19
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2008-03-20
Also published as: DE3809334A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einer zumindest einen Einlaß und zumindest einen Auslaß aufwei senden, zylindrischen Pumpenkammer, in welcher ein ra dial verschiebliche Flügel aufweisender Rotor exzen trisch angeordnet ist. Solche Flügelzeltenpumpen sind allgemein bekannt und gebräuchlich.The invention relates to a vane pump with a have at least one inlet and at least one outlet send, cylindrical pump chamber in which a ra rotor with sliding wings exzen is arranged trically. Such wing tent pumps are well known and common.

Bei den bekannten Flügelzellenpumpen weisen der Auslaß und Einlaß einen solchen Winkelabstand zueinander auf, daß sich zwischen ihnen immer ein Flügel befindet, so daß eine Kurzschlußströmung vom Auslaß zum Einlaß ausge schlossen ist. Der relativ große Winkelabstand zwischen Einlaß und Auslaß bedingt es, daß nachdem ein Flügel den Auslaß passiert hat, Volumen im noch vorhandenen Sichel raum zunächst komprimiert und nach Überwindung der eng sten Stelle wieder entspannt wird. Hierdurch wird der maximal mögliche Druckaufbau der Flügelzellenpumpe nicht erreicht und es kommt durch nutzlose Verdichtungsarbeit zu einem Wirkungsgradverlust. In the known vane pumps have the outlet and inlet at such an angular distance from each other, that there is always a wing between them, so that a short circuit flow from the outlet to the inlet is closed. The relatively large angular distance between Inlet and outlet require that after a wing the Outlet has passed, volume in the still existing sickle space initially compressed and after overcoming the narrow most point is relaxed again. This will maximum possible pressure build-up of the vane pump not reached and it comes through useless compression work to a loss of efficiency.

Aus der DE-OS 15 53 283 oder DD 2 20 662 ist jeweils eine Flügelzellen pumpe für Flüssigkeiten mit einer zumindest einen Einlaß und einen zumin dest einen Auslaß aufweisenden, zylindrischen Pumpenkammer, in welcher ein radial verschiebliche Flügel aufweisender Rotor exzentrisch angeordnet ist, bekannt.From DE-OS 15 53 283 or DD 2 20 662 is a vane pump for liquids with at least one inlet and one at least at least one outlet, cylindrical pump chamber, in which a rotor having radially displaceable vanes is arranged eccentrically is known.

Bei diesen bekannten Flügelzellenpumpen sind der Einlaß und der Auslaß jeweils im Bereich eines mittleren Sichelquerschnittes getrennt voneinander angeordnet, wobei der Bereich des kleinsten und des größten Sichelquer schnittes über eine Leitung zur Erzielung geringer Durchflußgeschwindig keiten miteinander verbunden sind.In these known vane pumps, the inlet and the outlet each separately in the area of an average sickle cross-section arranged, the area of the smallest and the largest sickle cross cut through a line to achieve low flow rates connected with each other.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzel lenpumpe der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß sie mit möglichst hohem Wirkungsgrad zu arbeiten und einen möglichst hohen Druck zu erzeugen vermag.The invention has for its object a wing tent to design the lenpump of the type mentioned at the outset in such a way that they work with the highest possible efficiency and is able to generate the highest possible pressure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Auslaß im Bereich kleinsten Sichelquerschnitts vor gesehen ist und von einem Einlaß eine Schnüffelverbin dung bis in Drehrichtung des Rotors gesehen unmittelbar hinter den Auslaß führt, welche ein zum Einlaß hin sper rendes Rückschlagventil aufweist.This object is achieved in that an outlet in the area of the smallest sickle cross section is seen and a sniffing verb from an inlet dung directly as seen in the direction of rotation of the rotor leads behind the outlet, which locks towards the inlet check valve.

Durch diese Gestaltung vermag jeder Flügel das gesamte, vor ihm befindliche Volumen in den Auslaß zu fördern, so daß ein hoher Pumpendruck erreichbar ist. Nach dem Pas sieren des Auslasses durch einen Flügel entsteht in der sich erweiternden Sichel der Pumpenkammer kein den Rotor bremsender Unterdruck, weit über die erfindungsgemäße Schnüffelverbindung das zu fördernde Medium nachströmen kann.With this design, each wing can handle the entire to convey the volume in front of it into the outlet, so that a high pump pressure can be reached. After the Pas The outlet is created by a wing in the the pump chamber does not expand the rotor braking vacuum, far above that of the invention Follow the medium to be pumped with the sniffer connection can.

Eine Rückströmung vom Verbraucher zur Pumpenkammer nach Passieren eines Flügels in den folgenden, zunächst noch nicht das Druckniveau des Verbrauchers aufweisenden Ar beitsraum der Flügelzellenpumpe kann auf einfache Weise dadurch verhindert werden, daß im Auslaß ein zum Ver braucher hin öffnendes Rückschlagventil vorgesehen ist.A return flow from the consumer to the pump chamber after Passing a wing in the following, initially still not the pressure level of the consumer Beitsraum the vane pump can easily thereby be prevented that a to Ver check valve opening towards the user is provided.

Zu Beginn des Druckaufbaues mit der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe kann bereits Druckmittel mit geringem Druck aus der Pumpenkammer zum Verbraucher gelangen, wenn zusätzlich zu dem Auslaß im Bereich kleinsten Sichelquerschnitts in Drehrichtung des Rotors gesehen vor diesem Auslaß zumindest ein weiterer Auslaß vorge sehen ist, welcher ein zum Verbraucher hin öffnendes Rückschlagventil aufweist. Durch diese Gestaltung wird ein zu Leistungsverlusten führendes Verdichten und Ent spannen des Druckmittels in der Flügelzellenpumpe vermie den.At the beginning of the pressure build-up with the invention Vane pump can already use low pressure medium Pressure from the pump chamber to the consumer, if in addition to the outlet in the smallest area Sickle cross section seen in the direction of rotation of the rotor in front of this outlet at least one other outlet is to see which one opens to the consumer Check valve has. Through this design a compression and ent leading to loss of performance tighten the pressure medium in the vane pump the.

Die Flügelzellenpumpe eignet sich auch für das Fördern von Flüssigkeiten, wenn gemäß einer anderen Ausgestal tung der Erfindung zumindest zwei Einlässe vorgesehen sind und der vom Bereich kleinsten Sichelquerschnitts am weitesten entfernte Einlaß so angeordnet ist und einen solchen Abstand vom ihm in Drehrichtung des Rotors fol genden Auslaß hat, daß der vor diesem Einlaß liegende Arbeitsraum unmittelbar nachdem ein Flügel den Einlaß passiert hat, Verbindung mit dem Auslaß erhält.The vane pump is also suitable for pumping of liquids, if according to another configuration device of the invention provided at least two inlets and are of the smallest crescent cross section on farthest inlet is arranged and one such distance from him in the direction of rotation of the rotor fol has the outlet that is in front of this inlet Work space immediately after a wing enters the inlet happened, gets connection to the outlet.

Eine nennenswerte Kurzschlußströmung zwischen Einlaß und Auslaß kann mit geringem Aufwand und ohne daß der Rotor dadurch schwergängiger wird, ausgeschlossen werden, wenn die Hubkurve im Bereich kleinsten Sichelquerschnitts labyrinthartig ausgebildet ist.A significant short circuit flow between the inlet and Outlet can be done with little effort and without the rotor thereby becoming more difficult to exclude if the stroke curve in the area of the smallest sickle cross-section is formed like a labyrinth.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon schematisch in der Zeichnung dargestellt und wer den nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention permits numerous embodiments. For further clarification of their basic principle are two of which shown schematically in the drawing and who described below. This shows in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Flügelzellen pumpe, Fig. 1 shows a section through a first form of execution of a vane pump according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Flügelzellen pumpe. Fig. 2 shows a section through a second embodiment form of a vane pump according to the invention.

Die in Fig. 1 gezeigte Flügelzellenpumpe hat einen um eine Achse 1 drehbaren Rotor 2 mit Flügeln 3, 4, 5, 6, die innerhalb einer zylindrischen Pumpenkammer 7 entlang einer Hubkurve 8 gleiten. In Fig. 1 gesehen genau unten hat die Flügelzellenpumpe einen Einlaß 9, über den in einen Arbeitsraum 10 zwischen den Flügeln 6 und 3 Luft angesaugt werden kann, wenn sich der Rotor 2 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht.The vane pump shown in FIG. 1 has a rotor 2 rotatable about an axis 1 with vanes 3 , 4 , 5 , 6 which slide within a cylindrical pump chamber 7 along a stroke curve 8 . Seen in Fig. 1 exactly below, the vane pump has an inlet 9 through which air can be drawn into a working space 10 between the vanes 6 and 3 when the rotor 2 rotates counterclockwise.

Ein Auslaß 11 ist an der engsten Stelle der sichelför migen Pumpenkammer 7 vorgesehen und weist ein zur Pum penkammer 7 hin sperrendes Rückschlagventil 12 auf. Wich tig für die Erfindung ist eine Schnüffelverbindung 13, welche vom Einlaß 9 entgegen der Drehrichtung des Rotors 2 verläuft und in Drehrichtung des Rotors 2 gesehen un mittelbar hinter dem Auslaß 11 in die Pumpenkammer 7 mündet. Ein Rückschlagventil 14, welches zum Einlaß 2 hin sperrt, stellt sicher, daß über die Schnüffelver bindung 13 nur Luft zur Pumpenkammer 7 hin und nicht in umgekehrte Richtung gelangen kann.An outlet 11 is provided at the narrowest point of the sichelför-shaped pump chamber 7, and has a back-locking to Pum penkammer 7 check valve 12. What is important for the invention is a sniffing connection 13 , which runs from the inlet 9 counter to the direction of rotation of the rotor 2 and seen in the direction of rotation of the rotor 2 un indirectly behind the outlet 11 in the pump chamber 7 . A check valve 14 , which blocks to the inlet 2 , ensures that only Schnüffelver connection 13 air to the pump chamber 7 and not in the opposite direction.

Weil bei der beschriebenen Flügelzellenpumpe der Auslaß 11 an der engsten Stelle der sichelförmigen Pumpenkammer 7 vorgesehen ist, wird alles Volumen aus der Pumpenkam mer 7 in den Auslaß 11 gefördert. Hat ein Flügel 3 - 6 den Auslaß 11 passiert, so vermag in den sich erweitern den Sichelraum hinter dem Auslaß 11 über die Schnüffel verbindung 13 Luft zu strömen, so daß dort kein die Dreh bewegug des Rotors 2 bremsender Unterdruck entsteht.Because in the vane pump described, the outlet 11 is provided at the narrowest point of the crescent-shaped pump chamber 7 , all volume is conveyed from the pump chamber 7 into the outlet 11 . Has a wing 3 - 6 passed the outlet 11 , can expand into the sickle space behind the outlet 11 via the sniffer connection 13 air to flow, so that there is no rotary motion of the rotor 2 braking negative pressure.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist hinsichtlich des Einlasses 9, der Schnüffelverbindung 13 und des Auslas ses 11 genau wie die zuvor beschriebene gestaltet. Vom Auslaß 11 führt jedoch ein Kanal 15 entgegen der Dreh richtung des Rotors 2 durch das feststehende Pumpenge häuse. In diesen Kanal 15 münden zwei weitere Auslässe 16, 17 der Pumpenkammer 7. Auch diese Auslässe 16, 17 weisen jeweils ein zur Pumpenkammer 7 hin sperrendes Rückschlagventil 18, 19 auf. Die zusätzlichen Auslässe 16, 17 bewirken, daß bei geringem Verbraucherdruck Druck mittel aus der Pumpenkammer 7 zum Verbraucher gelangen kann, bevor dieses auf einen unnötig hohen Wert verdich tet ist.The embodiment according to FIG. 2 is designed with respect to the inlet 9 , the sniffer connection 13 and the outlet 11 exactly like the one described above. From the outlet 11 , however, a channel 15 leads against the direction of rotation of the rotor 2 through the fixed Pumpenge housing. Two further outlets 16 , 17 of the pump chamber 7 open into this channel 15 . These outlets 16 , 17 also each have a check valve 18 , 19 which closes towards the pump chamber 7 . The additional outlets 16 , 17 cause that at low consumer pressure pressure medium can get from the pump chamber 7 to the consumer before this is compressed to an unnecessarily high value.

Gestrichelt dargestellt sind in Fig. 2 ein weiterer Aus laß 20 mit einem Rückschlagventil 21 und ein weiterer Einlaß 22. Dieser am nächsten zum größten sichelförmigen Querschnitt befindliche Auslaß 20 ist in einem solchen Winkelabstand vom Einlaß 22 angeordnet, daß dieser Aus laß jeweils mit dem von zwei Flügeln, beispielsweise 3, 4, begrenzten Arbeitsraum 10 Verbindung erhält, sobald ein Flügel 3 diesen Auslaß 20 und der nächstfolgende Flügel 6 den Einlaß 22 passiert hat. Bei der gezeigten Flügelzellenpumpe mit vier Flügeln 3-6 muß der Winkel abstand zwischen Einlaß 22 und Auslaß 21 90 Grad betra gen. Durch diese Gestaltung eignet sich die Flügelzellen pumpe auch zum Fördern von Flüssigkeiten.Shown in dashed lines in Fig. 2 is another from 20 let with a check valve 21 and another inlet 22nd This closest to the largest crescent-shaped cross-section 20 is arranged at such an angular distance from the inlet 22 that this let from each of the two wings, for example 3, 4, limited working space 10 receives connection as soon as a wing 3 this outlet 20 and the next wing 6 has passed the inlet 22 . In the vane pump shown with four vanes 3-6 , the angular distance between inlet 22 and outlet 21 must be 90 degrees. With this design, the vane pump is also suitable for conveying liquids.

Claims

1. Vane pump with an at least one inlet and at least one outlet, cylindrical pump chamber in which a radially displaceable rotor is eccentrically arranged, characterized in that an outlet ( 11 ) is provided in the area of the smallest sickle cross-section and from an inlet ( 9 ) leads a sniffer connection ( 13 ) as seen in the direction of rotation of the rotor ( 2 ) immediately behind the outlet ( 11 ), which has a check valve ( 14 ) blocking the inlet ( 9 ).

2. Vane pump according to claim 1, characterized in that a check valve ( 12 ) opening towards the consumer is provided in the outlet ( 11 ).

3. Vane pump according to claims 1 or 2, characterized in that in addition to the outlet ( 11 ) in the smallest sickle cross-section in the direction of rotation of the rotor ( 2 ) seen in front of this outlet ( 11 ) at least one further outlet ( 16 , 17 ) provided which has a check valve ( 18 , 19 ) opening towards the consumer.

4. Vane pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two inlets ( 9 , 22 ) are provided and the richest from the smallest sickle cross-section the most distant inlet ( 22 ) is arranged and such was from him in the direction of rotation of the rotor ( 2 ) following outlet ( 20 ) that the working space ( 10 ) located in front of this inlet ( 22 ) immediately after a wing ( 6 ) has passed the inlet ( 22 ) is connected to the outlet ( 20 ) .