DE7931452U1

DE7931452U1 - Zur zufuehrung des brennstoffs bei verbrennungsmotoren besonders geeignete kugelbestueckte hydraulische pumpe

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Publication number: DE7931452U1
Application number: DE19797931452
Authority: DE
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1979-11-07
Publication date: 1980-04-10
Also published as: IT7823296V0

Description

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4Ö00 Oüsnoldoff
Tele/oh 63 27¹27

Anmelder* SPlCA S.P.A. ΐ.

LlVÖiiNÖ, Italien

"ZUR ZUFÜHRUNG DES BRENNSTOFFS BEI VERBRENNUNGSMOTOREN §

BESONDERS GEEIGNETE KUGELBESTÜCKTE HYDRAULISCHE PUMPE" I

BESCHREIBUNG jjj

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine hydraulische | Radialkugeipumpe, die besonders geeignet ist zur Zuführung des f Kraftstoffs in Verbrennungsmotoren. I

Eine an sich bekannte Pumpe dieser Gattung umfasst einen l

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Rotor, In dem radial ein öder mehrere - üblicherweise fünf - f

ί Zylinder angeordnet sind, in denen als Kolben kugelförmige |

Körper wirken, die, von der Fliehkraft in Berührung mit einer f

exzentrischen peripherischeh Bahn gehalten, relativ zu den f besagten Zylindern eine Alternativbewegung ausführen in Phase

mit dem Abdecken geeigneter Saug- und Drucköffnungen^ die an |

einem mittleren Tragzapfen vorgesehen sind j der mithin auch |

als verteiler wirkt. i

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Aufgäbe del* Vorliegenden NeUerUiig ist es die Arbeits eigens dhäf ten des' Pufiipenäggregäts der vörbeschriebeneii SU Vefbesöeriij insbesondere Uni deii Betrieb zuverlässig Und geräuschlos zu gestalten Und gleichzeitig äUch die Herstöi-lung zu verbilligen*

Diese Verbesserungen Verfölgen unter anderein das Ziel* das Aggregat besonders geeignet für die Brennstoffzufuhr in Kraftfahrzeugen zu machen. Bei dieser Verwendung wird nämlich eiii niedriges GeräüschriiVeaü Verlängt _t uiii die Fahrgäste nicht zu belästigen, ferner wird selbstverständlich Verlangt j dass das Aggregat befriedigende Widerständsfähigkeit und Lebensdauer besitze.

Unter den Problemen, welche die Aufgabe, eine Pumpe dieser Art zu schaffen.aufwirft, sei die Notwendigkeit erinnert, in der zylindrischen Innenwandüng der Statorkammer aus Metall eine toroidförmige Ringbahn auszubilden, in der die Kugelkörper zu rollen bestimmt sind: die Toroidform ist erforderlich um die Berührungsfläche zwischen den Körpern und der Bahn hinreichend weit zu gestalten (theoretisch ist diese Fläche ein Kreisbogen) und dadurch den Berührungsdruck auf annehmbare Werte herabzusetzen. Jedoch erfordert die Ausbildung dieser Bahn eine mechanische bearbeitung, die eine nicht zu Vernachlässigende Belastung darstellt, und mit einer gewissen Präzision ausgeführt werden muss.

Bei diesen Pumpen entstehen dann, hauptsächlich bei kontinuierlichem Betrieb, Probleme der Interferenz zwischen den kugeligen Pumpenkörpern und den betreffenden Kammern, auf Grund der grösseren thermischen Trägheit und Fähigkeit, die Wärme zu zerstreuen, die der Rotor den Kugelkörpern gegenüber besitzt.

Offenbar streben, also die Kügelkörper im Betrieb sich mehr als der ebtreffende Zylinder auszudehnenj was dazu Verleiten könnte, zwischen den betreffenden Teilen ein eher reichliches Spiel Vorzusehen: es liegt jedoch auf der Hand, dass ein Spleiß das ausreicht, auf jeden Fall ein Verklemmen der Teile hintanzuhalten, den Wirkungsgrad der Pumpe verschlechtert, bis auf Verte, die unannehmbar sind im Falle des Pumpe;S von Flüssigkeiten geringer Viskosität, bei denen offenbar das Durchsickern zwischen Kugeln und Zylinder bei Vorhandensein eines diamdtralen Spiels stärker is;t.s·, ···; _t; ; ;·"."'.

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text ötändeä d<ür Tedhnik .U vermeiden» whläg* die Neüei'Ung Vö*S eine PUWi3e ₈U sdhaffen, die eine zylindrische Statöttkammer umfasst, in der sich exzentrisch ein Rotor dreht, xn dem radiale Sitze ausgebildet sind, in denen kugelförmige Pumpkoiben beweglich sind, die auf einer ringförmigen Bäbn abrollen^ dadttiöh gekexixi.eichnet, dasä die besagte ringförmige Bahn aus einem Einsatzstück aus verhältnismassig nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff, besteht, und von der Innenwandung der Statorkammer aufgenommen wird Und exne praktisch ebene Abröllflache für die Kugeln hat.

Ferner sieht die neuerühgsgemässe Pumpe vor, dass der Rotorkörper aus Werkstoff mit geringer Värmeleitfähigkext gefertigt sei, wie beispielsweise aus Kunststoff, und dass darin die besagten Sitze aus metallischen Einsatzstücken bestehen, die hinreichende mechanische Festigkeit aufweisen. Die Struktur- und Funktionsmefkmale der feuerung sowie

deren Vorteile über den bekannten Stand der Technik werden deutlicher aus der Prüfung der beispielhaften, nicht einschränkend aufzufassenden, nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung hervorgehen. Auf der Zeichnung zeigen:

die Figur 1 eine Ansicht im Längsschnitt einer hydraulischen Pumpe mit Kugelkörpern gemäss Neuerung;

die Figur 2 in Ansicht im Schnitt längs der Schnittlinie _B der Figur 1, dieselbe Pumpe„

Vie aus den Zeichnung hervorgeht, umfasst die Pumpe einen Statorkörper 10, der durch einen Deckel 11 verschlossen ist aind aus dem ein mittlerer Zapfen 12 heräüsrägt, Um^ welchen herum sich ein Rotor 13 dreht.

Der Rotor 13 k_at am Rücken einen diametralen Schlitz, in dem ein entsprechendes Zünglein eines Elementes l4 Aufnahme findet; letzteres weist einen zum Zünglein orthogonalen diametralen Schlitz auf, der das Endzünglein der Antriebswelle I₅ des Rotors aufnimmt : diese Kopplung zwischen

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!felle iiiid Rätör" ist sUiiiifiaifiseh beäehiriebeni da sie eine äii eich bekannte Oldhamkupplung darstellt *

Bin Dieh-büngsäfffegät 16 Mächt die Kupplung attischen Voile üiid ütätörgehätise 1Ö der Pumpe diöht*

Der Rotor Umfasst einen Korper 17 aus Kunststoff_} iii dem kleine Zylinderstücke 18 fest eingebaut sind j in denen Kugeln 19 gleitbar Aufnahme finden^ die sich dar*in wie Kolben bewegen* Die Kugeln rollen an der kreisrunden Oberfläche ab, die aus einem ringförmigen Einsatz 20 besteht, der in einem entspre-(| chenden Sitz der Wandung 21 des Stators Aufnahme findet j

deren kreisrunde Gestalt in Bezug auf die Rotationsachse des Rotors achsversetzt ist, um eine alternative ^ewegüng der Kugeln hervorzurufenj die an der Bahn 20 von der Fliehkraft angedrückt gehalten werden.

Im Zapfen 12 sind in an sich bekannter ¥eise Saugleitungen 22 und Druckleitungen 23 ausgebildet, die radial an der Umfangszone des Zapfens münden, wo nacheinander die Bodenöffnungen 24 der Pumpkammern der Kugeln 19 auftreten. Auch diese

(1 Anordnung ist an sich bekannt und daher dem Fachmann unverzüglich verständlich.

Bei den Verbesserungen der Neuerung hingegen ist bedeutsam

; das Vorhandensein des Einsatzes 20: dieser ist nämlich aus

verhältnismässig nachgiebigem Werkstoff gefertigt, mithin

einer merklichen elastischen Verformung auf Grund der Wirkung ; des darauf ausgeübten Druckes der Kugelnl9 ausgesetzt, und

j auf Grund der kombinierten Wirkung der Fliehkraft und der

Reaktion auf die auf die Flüssigkeit beim Fördern ausgeübte

Pumpkraft. Diese Verformung bewirkt eine Berührung der Kugel g aii einer Kalotte derselben: es liegt daher auf der Hand,

dass angenommen werden darfj dass die Kugeln an einer Art toroidförmigex' Hohlfläche abrollen, die offenban· jeweils augenblocklich durch die Schubwirkung der Kugeln geschaffen wird.

Man beachte, dass diese Art der Drucklagerung zur Aufnälune des Radialschubs beim Abrollen der Kugeln noch vorteilhafter ist als zwischen Kugeln und toroidförmigex· Hohlfläche aus starrem Werkstoff, beispielsweise Eisen, der Fäll wäre.

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In l_etzterem Fall ist nämlich, die theoretische Anlage fläche auf einen Kreisbogen "beschränkt und praktisch auf einen Gürtel äusserst beschränkter Ausdehnung in der Umgebung dieses Kreisbogens, im Fall genauer Ausbildung der Hohlfläche. Auch die allergeringsten Fehler dieser Ausbildung, beispielsweise Querradius der Hohlfläche nicht genau gleich del Radius der Kugeln, bewirken punktförmiges und nicht-homogenes Anlehnen.

Man erreicht also, durch den Einsatz 20, eine breite Abstützung für die Kugeln, und eine überraschende Geräuschlosigkeit beim Betrieb der Pumpe, ohne Vibrationen und Klopfen auch bei hohen Geschwindigkeiten, all dies bei einfacher und wirtschaftlicher Ausführung,,

Ferner gestattet der Umstand, dass die Mäntel 18 in einem Korper geringer Wärmeleitfähigkeit eingebaut sind, dass im Betrieb ein gewisses Temperaturgleichgewicht zwischen denselben und den Kugeln 19 aufrechterhalten wird: es ist daher möglich zwischen diesen beiden Teilen eine sehr genaue Kopplung vorzusehen, ohne befürchten zu müssen, dass eine Temperaturerhöhung der Kugeln stärker als die des Mantels ein Festlaufen der Teile bis zur Blockierung zur Folge haben könnte.

Die Möglichkeit einer so präzisen Montage bietet offenbar beträchtliche Vorteile in Bezug auf die Wirksamkeit der Pumpe, dank dem geringen Durchsickern zwischen Kugeln und Mänteln, und wirkt sich auch auf die Lebensdauer, auf die Geräuschlosigkeit der Pumpe und auf deren korrektes Funktionieren im Verlauf der Zeit aus. Venn dei? zum Bau des Rotorkörpers gewählte Werkstoff nicht geeignet ist, unmittelbar auf dem mittleren Stützzapfen 12 zu gleiten, kann in demselben eine zentrale Buchse aus einem für die Gleitberührunig mit dem Werkstoff des Zapfens geeigneten Werkstoff eingesetzt werden.

Selbstverstärtdl ich kann eindi beliebige der auf diesem Gebiet bekannten Technologieen zur Anwendung kommen, tun die Kopplung zwischen den eingesetzten ßlememten 18 bzw* 25 und dem Kern dös iiötöifä ittt bewerkstelligen«

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Im Fall eines zur Gänze metallischen Rotors zum Beispiel können die Mäntel (Laufbüchsen) 18 der Zylinder vorteilhafterweise mit geeigneten Versiegelungsmitteln an deren Sitzen befestigt werden, die ein festes mechanisches und hydraulisches Halten gewährleisten, angesichts dessen, dass eine-Montage mit starker Interferenz unzulässige Verformungen der ZyIinderstücke 18 zur Folge haben konnten.

Es sei ferner beachtet, dass in der beschriebenen Pumpe ein Durchgang 2.6 zwischen der Saugleitung und der Statoriciunmer, in der sich der Rotor umwälzt, vorgesehen ist, damit vermieden werde, dass sich darin ein Überdruck einstelle, der die Radialbewegung der Kugeln behindern könnte.

Die oben ausführlich beschriebene Ausführungsform der Pumpe ist als Beispiel aufzufassen, das verschiedene bauliche Varianten zulässt, ohne dass der Rahmen der vorliegenden Neuerung verlassen würde.

Claims

Anmelder: SPICA S.P.A.

LIVORNO, Italien

»ZUR ZUFÜHRUNG DES BRENNSTOFFS BEI VERBRENNUNGSMOTOREN
BESONDERS GEEIGNETE KUGELBESTÜCKTE HYDRAULISCHE PUMPE"

S CHUTZANSPRUCHE

1, - Radialkolbenpumpe umfassend eine zylindrische Stator kammer, in der exzentrisch ein Rotor rotiert, in welchem Radialsitze ausgebildet sind, xn denen kugelige Pümpkolben beweglich sind, die auf einer ringförmigen Bahn rollen; dadurch \ gekennzeichnet, dass die besagte ringförmige Bahn aus einem

Einsatzstück aus verhältnismässig nachgiebigem Werkstoff besteht, wie Kunststoff, das Von der ^nnenwandung der Statorkammer aufgenommen wird und eine praktisch ebene Rollflache für das Abrollen der Kugeln hat«

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2. -ι Pump« Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkörper aus Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit besteht, beispielsweise aus Kunststoff, und darin die besagten Si-fcze aus metallischen Einsatzstücken geeigneter mechanischer estigkeit bestehen.
3. - Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Rotor fest mit,demselben verbunden in der Mitte eine Buchse aufweist, die ein Glied zum Aufsetzen auf den mittleren Zapfen bildet.