DE3921735A1 - Fluegelzellenpumpe mit mehreren druck- oder sauganschluessen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit mehreren Druck- oder Sauganschlüssen, mit den im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Flügenzellenpumpe ist bereits aus der DE-OS 34 30 353 bekannt, die einen zylindrischen Rotor in einem im Querschnitt elliptischen Gehäuseraum auf­ weist, der von dem Rotor in zwei Hohlräume abgeteilt ist. In jeden Hohlraum mündet ein Saug- und ein Druck­ anschluß einer Förderleitung. Auf diese Weise bildet die Flügelzellenpumpen 2 unabhängige Förderkreise zur Förderung von Öl und/oder Luft, mit beispielsweise unterschiedlichen Fördermengen und Förderdrücken. Da der Gehäuseraum zusammen mit dem zylindrischen Rotor sichel­ förmige Hohlräume bildet, können diese bei einer inkom­ pressiblen Flüssigkeit als Fördermittel von den radial verlagerbaren Schiebern nur in jeweils zwei Kammern unterteilt werden, da sich diese in ihren Volumen ständig ändern. Es ist deshalb nur eine geringe Anzahl von Schiebern möglich, wobei jeweils die gesamte Druck­ differenz zwischen einem Sauganschluß und dem zugeord­ neten Druckanschluß an jeweils einem Schieber anliegt, der dadurch mit einem großen Biegemoment belastet radial zu verlagern ist. Um eine dichte Abtrennung der Kammern zu gewährleisten, sind die Schieber entsprechend stabil auszubilden, wodurch die Lager belastende Unwuchtkräfte auftreten.

Durch die DE-OS 36 15 983 ist eine ähnliche Flügelzel­ lenpumpe mit zwei unabhängigen Förderkreisen bekannt, mit der sowohl beispielsweise Luft oder eine Flüssigkeit gefördert werden soll. Jedem Förderkreis ist ein sichel­ förmiger Hohlraum zugeordnet, von denen der größere Hohlraum durch mehrere Schieber in mehrere Kammern und der kleinere Hohlraum von einem Schieber in zwei Kammern unterteilt ist, die sich bei einer Rotordrehung in ihrer Größe ständig verändern. Der mit dem größeren Hohlraum in Verbindung stehende Förderkreis ist deshalb nicht zur Förderung einer inkompressiblen Flüssigkeit, wie bei­ spielsweise Öl, sondern lediglich zur Förderung eines kompressiblen, beispielsweise gasförmigen Fluids ver­ wendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügel­ zellenpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, die mehrere mit flüssigem oder gasförmigem Fördermittel betriebene Förderkreise mit Druck- und/oder Unterdruckverbrauchern auf einfache Weise versorgt. Darüber hinaus soll die Flügelzellenpumpe nur einen geringen Bauraum erfordern und kostengüstig zu fertigen sein.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders vorteilhaft ist, daß ein gemeinsamer, von Schiebern in Kammern unterteilter Hohlraum mit einer beispielsweise unterschiedlichen Anzahl von Druck- und Sauganschlüssen versehen werden kann, über die Druck- und/oder Unter­ druckverbraucher, die von einem gemeinsamen Strömungs­ medium versorgt werden, an eine einzige Flügelzellen­ pumpe anzuschließen sind. Die Größe des erforderlichen Druckes oder Unterdruckes des jeweiligen Verbrauchers und der erforderliche Volumenstrom bestimmen die Lage der Anschlüsse und insbesondere die Änderung der Kam­ mervolumen im Bereich der Anschlüsse. Beispielsweise bei einem kompressiblen Fördermittel kann das Fördermittel durch entsprechende Volumenänderung der zwischen den An­ schlüssen befindlichen Kammern und/oder durch Volumen­ änderung der Kammern im Bereich der Anschlüsse ver­ dichtet oder entspannt werden. Ist das Fördermittel beispielsweise eine inkompressible Flüssigkeit, so ist die Gehäuseinnenwand gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung so an die Mantelfläche des Rotors angepaßt, daß sich das zwischen den Anschlüssen befindliche Kammervolumen nicht oder nur unwesentlich ändert. In diesem Fall wird der an einem Druck- oder Unterdruck­ anschluß erforderliche Druck durch entsprechende Ver­ größerung oder Verkleinerung der Kammervolumen im Bereich dieses Anschlusses bewirkt. Nach einer weiteren Ausgestaltung können mehrere Hohlräume vorgesehen sein, in die jeweis Druck- und/oder Unterdruckanschlüsse münden, die am Umfang des Rotors versetzt ausgebildet sind. Während alle Anschlüsse an einem Hohlraum von einem gemeinsamen Fördermittel durchströmt werden, kann einem anderen Hohlraum ein anderes Fördermittel zuge­ ordnet sein. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausge­ staltung sind die Hohlräume symmetrisch am Umfang des Rotors angeordnet, wodurch sich eine gleichmäßige Belastung der Rotorlager ergibt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Sauganschluß und zwei Druckanschlüssen an einem Hohlraum und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit zwei Sauganschlüssen und einem Druckanschluß an einem Hohlraum der Flügelzellenpumpe.

Die in Fig. 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einen Ausschnitt dargestellte Flügelzellenpumpe weist einen im Querschnitt kreisförmigen Rotor 1 auf, der im Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet ist. Der Rotor 1 ist um eine zur Zylinderachse koaxiale Achse 2 in einem Gehäuse 3 drehbar gelagert. Mit einem Umfangs­ abschnitt 4 schließt der Rotor 1 zusammen mit einer Gehäuseinnenwand 5 einen Hohlraum 6 ein, der von Schie­ bern 7 in Kammern unterteilt ist. Die Schieber 7 sind in Schlitzen im Rotor 1 radial verlagerbar. Sie liegen jeweils mit ihrer äußeren Stirnseite durch Zentrifugal­ kraft oder zusätzlich durch Federkraft an der Gehäuse­ innenwand 5 an. An einer ersten Engstelle des Hohlraumes 6 mündet ein Sauganschluß 8 in eine Kammer 9, die sich an diesem ersten Engstellenbereich durch Drehung des Rotors 1 in Pfeilrichtung n vergrößert und dadurch eine Saugwirkung erzeugt. Durch die Saugwirkung strömt Flüssigkeit, beispielsweise Öl, in die Kammer 9 ein, die sich entsprechend der angegebenen Drehrichtung des Rotors 1 winkelmäßig zu einem ersten Druckanschluß 10 verlagert, der in winkelmäßigem Abstand zu dem Saugan­ schluß 8 ebenfalls in den Hohlraum 6 mündet. Der erste Druckanschluß 10 mündet in der Figur in eine Kammer 9′, die sich in dem Mündungsstellenbereich durch Rotor­ drehung verkleinert. Dadurch wird ein Druck auf die Flüssigkeit als Fördermittel ausgeübt, die über den Druckanschluß 10 in Richtung des zugeordneten Pfeiles zu einem Druckverbraucher befördert wird. In winkelmäßigem Abstand zu dem ersten Druckanschluß 10 ist ein zweiter Druckanschluß 11 vorgesehen, der an einer zweiten Engstelle des Hohlraumes 6 in eine Kammer 9′′ mündet, die sich in diesem Mündungsstellenbereich durch Rotordrehung verkleinert. Dadurch wird nochmals Druck auf die Flüs­ sigkeit ausgeübt, die durch den Druckanschluß 11 in Richtung des zugeordneten Pfeiles zu einem zweiten Druckverbraucher strömt. In den neben dem Hohlraum 6 befindlichen Umfangsbereichen des Rotors 1 sind die Schieber 7 vollständig in die Schlitze des Rotors 1 verlagert, so daß in diesen Bereichen keine Kammern gebildet sind. Der Flüssigkeitsstrom durch die Saug­ leitung 8 und die Aufteilung in Flüssigkeitsströme durch die mit den Druckanschlüssen 10 und 11 verbundenen Druckleitungen ist durch die Zu- bzw. Abnahme der Kammern an den betreffenden Mündungsstellenbereichen wählbar. Wird wie bei dem Ausführungsbeispiel eine inkompressible Flüssigkeit als Fördermittel verwendet, so ist die Gehäuseinnenwand 5 zwischen den Druck- und Sauganschlüssen 10, 11, 8 so an die Mantelfläche des Rotors 1 angepaßt, daß sich die Kammervolumen zwischen den Druck- und Sauganschlüssen 10, 11, 8 nicht oder nur unwesentlich ändern. Bei dem Ausführungsbeispiel sind symmetrisch gegenüberliegend zwei Hohlräume 6, 6′ gebildet, in die jeweils ein Sauganschluß 8 bzw. 8′ und zwei Druckanschlüsse 10, 11 bzw. 10′, 11′ münden, wodurch die Lager des Rotors gleichmäßiger belastet sind.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 abge­ bildet, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, daß jeweils einer der beiden symmetrisch gegenüberliegenden Hohlräume 6′′, 6′′′ zwei Sauganschlüsse 8′′, 8′′′ bzw. 8 ^IV, 8^V und einen einzigen Druckanschluß 11′′ bzw. 11′′′ aufweist. Entsprechend mündet der erste Sauganschluß 8′′ an einer Engstelle des Hohlraumes 6′′ in eine Kammer 9′′′, die sich in diesem Engstellenbereich durch Rotordrehung vergrößert. Der zweite Sauganschluß 8′′′ mündet an einer Mündungsstelle in eine Kammer 9 ^IV, die sich in diesem Mündungsstel­ lenbereich durch Rotordrehung nochmals vergrößert. Der Druckanschluß 11′′ mündet an einer zweiten Engstelle des Hohlraumes 6′′ in eine Kammer 9 ^V, die sich in diesem Engstellenbereich durch Rotordrehung bis zum voll­ ständigen Einschieben der das Kammervolumen 9 ^V seitlich begrenzenden Schieber in die Schlitze des Rotors 1 verkleinert.

Anstelle einer Flüssigkeit kann das Fördermittel auch ein gasförmiger Stoff, beispielsweise Luft, sein, der in den zwischen den Druck- und Sauganschlüssen befindlichen Kammern durch entsprechende Gestaltung der Gehäusein­ nenwand komprimiert oder entspannt werden kann, um den Druck in den Druck- und Saugleitungen zu beeinflussen. Die Anzahl der in einen gemeinsamen Hohlraum mündenden Druck- und Saugleitungen kann von den beiden Ausfüh­ rungsbeispielen abweichen, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (4)

1. Flügelzellenpumpe mit mehreren Druck- oder Saugan­ schlüssen, mit einem im Querschnitt kreisförmigen Rotor, der in einem Gehäuse um eine zentrale Achse drehbar ist und mit einem Umfangsabschnitt zusammen mit einer Gehäuseinnenwand einen Hohlraum ein­ schließt, der von in Schlitzen des Rotors etwa radial verlagerbaren und stirnseitig an der Gehäu­ seinnenwand anliegenden Schiebern in Kammern unterteilt ist, und ein Sauganschluß an einer ersten Engstelle des Hohlraumes in eine Kammer mündet, die sich in dem Engstellenbereich durch Rotordrehung vergrößert und ein Druckanschluß an einer zweiten Engstelle des Hohlraumes in eine Kammer mündet, die sich in diesem Engstellenbereich durch Rotordrehung verkleinert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein weiterer Druckanschluß (10, 10′) in eine Kammer (9′) des Hohlraumes (6, 6′) mündet, die sich durch Rotordrehung in dem Mündungsstel­ lenbereich verkleinert und/oder ein weiterer Sauganschluß (8′′′, 8 ^V) in eine Kammer des Hohl­ raumes (6′′, 6′′′) mündet, die sich in diesem Mün­ dungsstellenbereich durch Rotordrehung vergrößert.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, mit Flüssigkeit als Fördermittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseinnenwand (5) so an die Mantelfläche des Rotors (1) angepaßt ist, daß sich das jeweilige Kammervolumen zwischen den Druck- (10, 11, 11′, 11′′, 11′′′) und Sauganschlüssen (8, 8′, 8′′, 8′′′, 8 ^IV, 8^V) nicht oder nur unwesentlich ändert.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Hohlräume (6, 6′) in dem Gehäuse (3) ausgebildet sind.

4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hohlräume (6, 6′) symmetrisch zur Achse (2) des Rotors (1) angeordnet sind.