DE4415663B4 - Flügelzellenpumpe - Google Patents

Abstract

Flügelzellenpumpe mit folgenden Merkmalen:
– in einem Gehäuse sitzt ein Kurvenring (7);
– im Kurvenring (7) dreht sich ein auf einer Antriebswelle (1) befestigter Rotor (2) mit in Schlitzen (3) radial verschieblichen Flügeln (4);
– zwischen den Flügeln (4) befindliche Arbeitskammern (12) sind axial durch Stirnplatten (5 und 6) begrenzt;
– für die Ölzu- und -abfuhr hat eine der Stirnplatten (5) mindestens eine Saug- (13) und mehrere Auslaßöffnungen (17, 17A) pro Umdrehung, wobei die Auslaßöffnungen mit Steuerschlitzen (16) des Rotors (2) zusammenwirken;
– auf der Rückseite der die Saug- und Auslaßöffnungen aufweisenden Stirnplatte (5) ist eine die Auslaßöffnungen (17, 17A) verschließende Ventileinrichtung (18) vorgesehen;
– zum Anpressen der Flügel (4) in den Kurvenring sind von der Druckseite in innere Flügelräume (30) einmündende Kanäle in der Stirnplatte (5 und 6) eingearbeitet,
dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Flügelräume (30), in Drehrichtung gesehen, über Bohrungen...

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine sauggeregelte Flügelzellenpumpe mit einem in einem Gehäuse sitzenden Kurvenring, in welchem sich ein auf einer Antriebswelle befestigter Rotor mit in Schlitzen radial verschieblichen Flügeln dreht. Zwischen den Flügeln befindliche Arbeitskammern sind axial durch Stirnplatten begrenzt. Für die Zu- und Abfuhr des Öles hat eine der Stirnplatten mindestens eine Saug- und mehrere Auslaßöffnungen pro Umdrehung, wobei die Auslaßöffnungen mit Steuerschlitzen des Rotors zusammenwirken. Auf der Rückseite der die Saug- und Auslaßöffnungen aufweisenden Stirnplatte ist eine die Auslaßöffnungen verschließende Ventileinrichtung vorgesehen. Zum Anpressen der Flügel in den Kurvenring sind von der Druckseite in innere Flügelräume einmündende Kanäle in die Stirnplatten eingearbeitet.
• Eine Flügelzellenpumpe mit den angeführten Merkmalen ist bereits aus der DE 42 09 840 A1 bekannt. Es handelt sich hier um eine doppelhubige Ausführung mit sich diametral gegenüberliegenden Saugöffnungen und zwei sich ebenso gegenüberliegenden Auslaßbereichen, die in mehrere Auslaßöffnungen unterteilt sind. Aus 1 dieser Druckschrift geht hervor, daß die inneren Flügelräume über Bohrungen in der einen Stirnplatte und über einen Ringkanal in der anderen Stirnplatte mit einem Druckraum hinter der Ventileinrichtung verbunden sind. Dieser Druckraum steht unmittelbar mit einem Auslaßanschluß in Verbindung. Nimmt man den in die inneren Flügelräume eingeleiteten Anpreßdruck hinter der Ventileinrichtung ab, so läßt sich, vor allem in der Anlaufphase der Pumpe, nicht ausschließen, daß die Flügel von dem auf ihrer Stirnseite wirkenden Förderdruck von der Kurvenbahn des Kurvenringes abheben, indem sie nach innen gedrückt werden. Erst nach Aufbau eines ausreichenden Förderdruckes im Druckraum hinter der Ventileinrichtung erhält man auch eine gut dichtende Flügelanlage in der Kurvenbahn.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, jederzeit einen ausreichend hohen Anpreßdruck in den inneren Flügelräumen bereitzustellen, so daß der auf die außenliegende Stirnfläche der Flügel wirkende Förderdruck die Flügel von der Kurvenbahn nicht abdrücken kann.
• Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch. Nach der Erfindung sind die inneren Flügelräume, in Drehrichtung gesehen, im Auslaßbereich über Bohrungen mit der letzten Auslaßöffnung in Stromrichtung vor der Ventileinrichtung verbunden. Die Auslaßförderung bleibt in der letzten Auslaßöffnung am längsten erhalten. Außerdem liegt der Auslaßdruck vor der Ventileinrichtung um deren Öffnungsdruck höher als im Druckraum hinter der Ventileinrichtung, so daß sich die Anpressung der Flügel in der Kurvenbahn verbessert. Man erzielt auf diese Weise in allen Betriebsbereichen das gewünschte Fördervolumen der Pumpe.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1 einen Längsschnitt durch eine Flügelzellenpumpe;
• 2 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie II-II in 1 bei weggelassenem Gehäuse und
• 3 eine vergrößerte Ansicht auf die Ventileinrichtung nach der Linie III-III in 1, ebenfalls bei weggelassenem Gehäuse.
• Die Hauptbauteile der Flügelzellenpumpe entsprechen der allgemein bekannten Bauart, so daß sich die Beschreibung auf die zum Verständnis wesentlichen Teile beschränkt. Die doppelhubige Pumpe trägt nach 1 und 2 einen auf einer Antriebswelle 1 drehfesten Rotor 2, in dessen Schlitzen 3 radial gleitende Flügel 4 geführt sind. Der Rotor 2 dreht sich gemeinsam mit den Flügeln zwischen einer vorderen und einer hinteren Stirnplatte 5 bzw. 6. Die Flügel 4 gleiten mit ihren äußeren Stirnflächen in einer Kurvenbahn 7A eines Kurvenringes 7. Die vordere Stirnplatte 5 setzt man zum Zwecke des Spielausgleiches lose zwischen ein Gehäuseteil 8 und das vom Rotor 2, Flügeln 4 und Kurvenring 7 bestehende Pumpenpaket ein. Die hintere Stirnplatte 6 ist mit einem Gehäuseteil 8A einstückig ausgeführt. Hinter der Stirnplatte 5 liegt ein Druckraum 10, welcher mit einem zum Verbraucher führenden Auslaßanschluß 11 in Verbindung steht. Die Flügel 4 schließen Arbeitskammern 12 zwischen sich ein, die über Saugöffnungen 13 und 13A und einen teilringförmigen Saugraum 14 mit einem Sauganschluß 15 verbunden sind.
• Der Rotor hat zwischen den Flügeln 4 Steuerschlitze 16. Außerdem sind in die Stirnplatte 5 im Druckauslaßbereich mehrere auf einem Kreisabschnitt hintereinanderliegende Auslaßöffnungen 17 und 17A vorgesehen. Die Steuerschlitze 16 und die Auslaßöffnungen sind so bemessen, daß kein Rückstrom von Drucköl in eine nachfolgende Arbeitskammer 12 mit geringerer Druckhöhe stattfinden kann. Dadurch läßt sich Kavitation vermeiden und der hydraulische Wirkungsgrad anheben. Die Auslaßöffnungen 17 und 17A sind durch eine Ventileinrichtung 18 (3) verschlossen, die aus einer kammartigen Zungenfeder 20 mit spiegelbildlich liegenden, beweglichen Zungen 21 und 21A und einem Stützkörper 22 (1) besteht. Der Stützkörper 22 ist in 3 wegen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen. Die aus dünnem Stahlblech gefertigte Zungenfeder 20 und der Stützkörper 22 lassen sich beide mit Schrauben 23 an der Stirnplatte 5 befestigen. Aus den 1 und 3 ist ersichtlich, daß die Auslaßöffnungen 17 und 17A zur Vergrößerung ihres Austrittquerschnitts mit radialen Nuten 24 bzw. 24A versehen sind. Die Zungen 21 bzw. 21A lassen sich dadurch beim Öffnen über eine größere Fläche aufdrücken. Der im Teilschnitt der 1 sichtbare Stützkörper 22 hat in der Höhe der Auslaßöffnungen 17 bzw. 17A zur Dämpfung der Öffnungsbewegung Öltaschen 25. Zwischen dem ringförmigen Saugraum 14 und den Saugöffnungen 13 bzw. 13A sind Drosselbohrungen 26 und 26A vorgesehen, die den Ansaugstrom über der Pumpendrehzahl begrenzen (2).
• Zur besseren Abdichtung der Flügel 4 in der Kurvenbahn 7A des Kurvenringes 7 leitet man den Arbeitsdruck in teilringförmige Kanäle 28 und 28A, die mit inneren Flügelräumen 30 der jeweils die beiden Druckzonen passierenden Flügel 4 verbunden sind. In die Stirnplatte 6 ist ein Ringkanal 31 eingearbeitet, der auch eine Verbindung von den teilringförmigen Kanälen 28 und 28A über die Flügelräume 30 zu weiteren teilringförmigen Kanälen 32 und 32A herstellen kann. Diese teilringförmigen Kanäle 32 und 32A haben Verbindung mit den jeweils die Saugzone passierenden inneren Flügelräumen 30. Bis hierher ist die Pumpe bekannt.
• Die Erfindung besteht darin, daß die teilringförmigen Kanäle 28 und 28A über Bohrungen 33 und 33A an jeweils, in Drehrichtung gesehen, die letzte Auslaßöffnung 17 bzw. 17A vor der Ventileinrichtung 18 angeschlossen sind. Diese Druckeinleitung in die Kanäle 28 und 28A, in Stromrichtung gesehen noch vor der Ventileinrichtung 18, hat den Vorteil, daß der auf die inneren Flügelräume 30 einwirkende Druck höher ist und die Flügel in der Kurvenbahn 7A besonders gut abdichten.
• Der Rotor 2 dreht in Richtung des Pfeiles in 2. Das von den Saugöffnungen 13 und 13A in die Arbeitskammern 12 einströmende Öl wird entsprechend der Kurvenbahn 7A des Kurvenrings 7 durch die Flügel 4 verdichtet und gelangt, je nach Füllungsgrad der Arbeitskammern 12, über die im vorderen und im hinteren Bereich der Druckzone liegenden Auslaßöffnungen 17 und 17A und die Ventileinrichtung 18 in den Druckraum 10. Bei teilgefüllten Arbeitskammern 12 wird das Öl daher zusammengedrückt, so daß dieses beispielsweise erst aus der vorletzten oder letzten Auslaßöffnung 17 bzw. 17A nach Überwinden der Vorspannung der Zungen 21 und 21A (3) in den Druckraum 10 entweichen kann. Der zum Andrücken der Flügel 4 dienende hohe Druck bleibt in der letzten Auslaßöffnung 17 bzw. 17A jedenfalls immer erhalten.

1

Antriebswelle

2

Rotor

3

Schlitze

4

Flügel

5

Stirnplatte

6

Stirnplatte

7

Kurvenring

7A

Kurvenbahn

8, 8A

Gehäuseteil

9

–

10

Druckraum

11

Auslaßanschluß

12

Arbeitskammern

13, 13A

Saugöffnungen

14

Saugraum

15

Sauganschluß

16

Steuerschlitze

17, 17A

Auslaßöffnungen

18

Ventileinrichtung

19

–

20

Zungenfeder

21, 21A

Zungen

22

Stützkörper

23

Schrauben

24, 24A

Nuten

25

Öltaschen

26, 26A

Drosselbohrungen

27

–

28, 28A

teilringförmige Kanäle

29

–

30

innere Flügelräume

31

Ringkanal

32, 32A

teilringförmige Kanäle

33, 33A

Bohrungen

Claims (1)

1. Flügelzellenpumpe mit folgenden Merkmalen: – in einem Gehäuse sitzt ein Kurvenring (7); – im Kurvenring (7) dreht sich ein auf einer Antriebswelle (1) befestigter Rotor (2) mit in Schlitzen (3) radial verschieblichen Flügeln (4); – zwischen den Flügeln (4) befindliche Arbeitskammern (12) sind axial durch Stirnplatten (5 und 6) begrenzt; – für die Ölzu- und -abfuhr hat eine der Stirnplatten (5) mindestens eine Saug- (13) und mehrere Auslaßöffnungen (17, 17A) pro Umdrehung, wobei die Auslaßöffnungen mit Steuerschlitzen (16) des Rotors (2) zusammenwirken; – auf der Rückseite der die Saug- und Auslaßöffnungen aufweisenden Stirnplatte (5) ist eine die Auslaßöffnungen (17, 17A) verschließende Ventileinrichtung (18) vorgesehen; – zum Anpressen der Flügel (4) in den Kurvenring sind von der Druckseite in innere Flügelräume (30) einmündende Kanäle in der Stirnplatte (5 und 6) eingearbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Flügelräume (30), in Drehrichtung gesehen, über Bohrungen (33 bzw. 33A) mit der letzten Auslaßöffnung (17 bzw. 17A) in Stromrichtung vor der Ventileinrichtung (18) verbunden sind.