DE8119155U1

DE8119155U1 - WING CELL PUMP

Info

Publication number: DE8119155U1
Application number: DE19818119155
Authority: DE
Original assignee: PAULSEN HARTWIG 7500 KARLSRUHE DE
Current assignee: PAULSEN HARTWIG 7500 KARLSRUHE DE
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1981-10-22
Also published as: FR2508979B3; CH656675A5; FR2508979A1

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL-ING. R. LEMCKEDIPL-ING. R. LEMCKE

DR.-ING. H. J. BROMMERDR.-ING. H. J. BROMMER

AMALIENSTRASSE 28AMALIENSTRASSE 28

KARLSRUHE 1KARLSRUHE 1

Hartwig Paulsen, Karlstrasse 26 ,. 7500 Karlsruhe 1

FlügelzellenpumpeVane pump

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, insbesondere für öl, bestehend aus einem Rotor mit radial verschiebbaren Flügeln und einem ihn umgebenden Stator in Form einer Laufbuchse, die in einer Bohrung des Pumpengehäuses angeordnet ist, und Durchtrittsöffnungen zu dem Ein- bzw. Auslaßkanal des Gehäuses aufweist, wobei der von den Rotorflügeln überstrichene Innenzylinder der Laufpumpe exzentrisch zur Rotorachse verläuft.The invention relates to a vane pump, in particular for oil, consisting of a rotor with radial displaceable vanes and a surrounding stator in the form of a liner, which is in a bore in the pump housing is arranged, and has passage openings to the inlet and outlet channels of the housing, wherein the The inner cylinder of the running pump swept over by the rotor blades runs eccentrically to the rotor axis.

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Derartige Flügelzellenpumpen sind in zahlreichen konstruktiven Ausführungsformen bekannt und werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt. In einigen Anwendungsfällen besteht die Notwendigkeit, die Förderrichtungjder Pumpe unabhängig von der Drehrichtung ihres Antriebsmotors festzulegen. Würde man in diesem Fall die Anschlußleitungen vertauschen, was jedoch nur bei hinreichend flexiblen Schlauchleitungen und nicht bei Rohrleitungen geht, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um das Auslaufen oder Belüften der abmontierten Leitungen zu vermeiden und außerdem leidet bei häufigem An- und Abmontieren der Leitungen die Dichtheit der Anschlußflansche,Such vane pumps are known in numerous constructive embodiments and are in different Areas of application. In some applications it is necessary to change the direction of conveyance of each Determine the pump independently of the direction of rotation of its drive motor. In this case, would the Swap connecting lines, but only with sufficiently flexible hose lines and not with pipelines precautions must be taken to prevent leaking or venting of the dismantled lines avoid and, moreover, the tightness of the connection flanges suffers if the lines are frequently attached and detached,

Auch sind häufig elektrische Eingriffe zur Drehrichtungsumkehr am Motor unerwünscht, da hierfür geschultes Fachpersonal notwendig ist. IElectrical interventions to reverse the direction of rotation on the motor are also often undesirable, since trained personnel are required to do this necessary is. I.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß auf einfache Weise die Förderrichtung der Pumpe ohne Rücksicht auf die Drehrichtung ihres Antriebsmotors festgelegt bzw. umgekehrt werden kann. Zugleich iiegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsaufwand zu verringern.The present invention is therefore based on the object of providing a vane pump of the type described at the outset Kind to the effect that in a simple way the delivery direction of the pump regardless of the direction of rotation their drive motor can be set or reversed. At the same time, the invention is based on the object to reduce manufacturing costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Laufbuchse relativ zu ihrem Außenzylinder exzentrisch ausgedreht ist und die ihr zugeordnete Gehäusebohrung koaxial zur Rotorachse verläuft, daß die Laufbuchse in der | Gehäusebohrung verdrehbar und in zwei um 180 ° versetzten,This object is achieved according to the invention in that the liner is turned out eccentrically relative to its outer cylinder and the housing bore assigned to it is coaxial runs to the rotor axis so that the bushing is in the | Housing bore rotatable and two offset by 180 °,

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jeweils einer Förderrichtung zugeordneten Betriebsstellungen feststellbar ist und daß die Mündungen der Ein- und Auslaßkanäle an der Gehäusebohrung den Versatz der Buchsen-Durchtrittsöffnungen in ihren zwei Betriebsstellungen überbrücken.operating positions assigned to a conveying direction can be determined and that the mouths of the inlet and outlet channels on the housing bore offset the bushing through openings in their two operating positions bridge.

Durch die Erfindung ergibt sich zum Einen der Vorteil, daß die Förderrichtung der Pumpe durch einfaches Drehen der Laufbuchse um 180 ° umgekehrt werden kann. Der dabei erfolgende Versatz der Buchsen-Durchtrittsöffnungen wird da-■fdurcli; überbrückt, daß entweder die Ein- und Auslaßkanäle an der Gehäusebohrung in Umfangsrichtung entsprechend weit dimensioniert werden oder in dem jeweils zwei getrennte Mündungen vorgesehen werden, welche auf die jeweiligen Positionen der Buchsen-Durchtrittsöffnungen in den beiden Betriebsstellungen abgestimmt sind.The invention has the advantage, on the one hand, that the conveying direction of the pump can be adjusted by simply turning the liner can be reversed by 180 °. The resulting offset of the bushing passage openings is there- fore ■ fdurcli; bridged that either the inlet and outlet channels on the housing bore in the circumferential direction accordingly wide be dimensioned or in which two separate mouths are provided, which on the respective Positions of the bushing openings are matched in the two operating positions.

Zum Anderen bietet die Erfindung den herstellungstechnischen Vorteil, daß die Gehäusebohrung für den Rotor und die Bohrung zur Lagerung der Rotorachse koaxial verlaufen und somit ohne Umspannen des Pumpgehäuses hergestellt werden können. Die erforderliche Exzentrizität des Rotors relativ zu der ihn umgebenden Laufbuchse wird allein durch deren exzentrisches Ausdrehen erreicht.On the other hand, the invention offers the manufacturing advantage that the housing bore for the rotor and the Bore for mounting the rotor axis run coaxially and can thus be produced without reclamping the pump housing can. The required eccentricity of the rotor relative to the bushing surrounding it is achieved solely by unscrewing it eccentrically.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Verdrehung und Feststellung der Laufbuchse durch einen mit ihr direkt oder indirekt in Eingriff stehenden Gehäusedeckel. Dadurch kann die gewünschte Drehrichtung der Pumpe direkt von außen eingestellt werden, in dem der von außen zugängliche Gehäusedeckel gelöst und nach Drehung um 180 wieder festge-The rotation and locking is expediently carried out the liner by a directly or indirectly engaged housing cover. This allows the desired The direction of rotation of the pump can be set directly from the outside using the externally accessible housing cover loosened and tightened again after turning 180

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schraubt wird.is screwed.

Der Gehäusedeckel ist vorteilhafterweise zweiteilig ausgeführt, derart, daß er über eine Zwischenscheibe mit der Laufbuchse in Eingriff steht, wobei dieser Eingriff durch mehrere Axialstifte erfolgen kann. Durch die Befestigung des Gehäusedeckels am Pumpengehäuse kann sichergestellt werden, daß die Laufbuchse tatsächlich nur in den beiden um 180 ° versetzten Betriebsstellungen und nicht etwa in Zwischenstellungen arretierbar ist.The housing cover is advantageously made in two parts, such that it is in engagement with the bushing via an intermediate disk, this engagement through several axial pins can be made. By attaching the housing cover to the pump housing, it can be ensured be that the liner actually only in the two operating positions offset by 180 ° and not in Intermediate positions can be locked.

Zur Druckbeaufschlagung der Rotorflügel radial nach außen empfiehlt es sich, daß die Zwischenscheibe an ihrer in der Bohrung des Pumpengehäuses anliegenden Außenzylinderfläche zumindest eine Ringnut für das Drucköl aufweist und diese Ringnut durch Kanäle mit dem Zentrum des Rotors in Verbindung steht.For pressurization of the rotor blades radially outwards, it is recommended that the intermediate disk on its in the outer cylindrical surface adjacent to the bore of the pump housing has at least one annular groove for the pressure oil and this annular groove communicates with the center of the rotor through channels.

Die Abdichtung des Pumpenraumes nach außen erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß die Zwischenscheibe an ihrer in der Bohrung des Pumpengehäuses anliegenden Außenzylinderfläche nahe des Gehäusedeckels eine Ringnut für einen Dichtring r.ufweist.The pump chamber is expediently sealed off from the outside in that the intermediate disk rests against its outer cylindrical surface in the bore of the pump housing has an annular groove for a sealing ring near the housing cover.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles; dabei zeigt: Further details and features of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment; shows:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe undFig. 1 shows an axial section through the vane pump according to the invention and

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1.FIG. 2 shows a cross section along the line H-II in FIG. 1.

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Das Pumpengehäuse 1 mit beispielsweise zylindrischer oder rechteckiger Außenkontur weist in seinem Zentrum eine Axialbohrung 2 für den Rotor 3 und eine Axialbohrung 4 für dessen Antriebswelle 5 auf. Wesentlich ist, daß die Bohrungen 2 und 4 koaxial zueinander angeordnet sind und somit ohne Umspannen des Pumpengehäuses hergestellt werden können.The pump housing 1, for example with a cylindrical or rectangular outer contour, has in its center an axial bore 2 for the rotor 3 and an axial bore 4 for its drive shaft 5. It is essential that the Bores 2 and 4 are arranged coaxially to one another and are thus produced without reclamping the pump housing can.

Die zur Pumpfunktion des Rotors notwendige Exzentrizität wird durch eine ihn umgebende Laufbuchse 6 erzeugt. Diese Laufbuchse 6 sitzt mit ihrem Außenzylinder in der Gehäusebohrung 2 und weist einen hierzu exzentrischen Innenzylinder auf. Entlang dieses exzentrischen Innenzylinders laufen die im Rotor 3 radial verschiebbaren Flügel 7 und 8 um. Die Rotorflügel 7 und 8 sind diametral einandergegenüberliegend angeordnet und werden durch eine zentrale Druckfeder 9 gegen den Innenzylinder der Laufbuchse 6 gedrückt. Dadurch wird der zwischen der Laufbuchse und dem Rotor liegende Raum in zwei Kammern aufgeteilt, deren Volumen sich bei Drehung des Rotors laufend verändert. Die beiden Kammern sind während einer Umdrehung des Rotors einmal mit der Buchsendurchtrittsöffnung 10 am Einlaßkanal 11 des Pumpgehäuses, einmal mit der Buchsendurchtrittsöf fnung 12 am Auslaßkanal 13 des Pumpengehäuses verbunden und bewirken so durch ihre Volumenänderung während der Rotordrehung den Förderprozeß.The eccentricity necessary for the pumping function of the rotor is generated by a liner 6 surrounding it. These Liner 6 sits with its outer cylinder in the housing bore 2 and has an inner cylinder which is eccentric for this purpose on. Along this eccentric inner cylinder run in the rotor 3 radially displaceable vanes 7 and 8 um. The rotor blades 7 and 8 are arranged diametrically opposite one another and are through a central The compression spring 9 is pressed against the inner cylinder of the liner 6. This is the one between the liner and The space lying around the rotor is divided into two chambers, the volume of which changes continuously as the rotor rotates. the Both chambers are once with the bushing passage opening 10 on the inlet channel during one revolution of the rotor 11 of the pump housing, once with the bushing opening 12 on the outlet channel 13 of the pump housing connected and thus cause the conveying process by their volume change during the rotor rotation.

Die Axialführung des Rotors 3 erfolgt einerseits durch eine an der Stirnwand der Bohrung 2 anliegende Axialscheibe 14, andererseits durch eine Zwischenscheibe 15, die bündig in die Bohrung 2 paßt und mittels eines in einer Ringnut 16 geführten O-Ringes 17 die Abdichtung nach außen über-The rotor 3 is axially guided on the one hand by an axial disk resting on the end wall of the bore 2 14, on the other hand by an intermediate disk 15 which fits flush into the bore 2 and by means of an in an annular groove 16 guided O-ring 17 over the seal to the outside

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nimmt. Die axiale Lagesicherung der Zwischenscheibe 15 erfolgt durch den Gehäusedeckel 18, der mit dem Pumpengehäuse 1 verschraubt ist.takes. The axial position of the intermediate disk 15 is secured by the housing cover 18, which is connected to the pump housing 1 is screwed.

Um die Förderrichtung der Pumpe unabhängig von der Drehrichtung des Rotors festzulegen, ist die exzentrische Laufbuchse 6 in der Bohrung 2 verdrehbar. Zu diesem Zweck weist die Zwischenscheibe 15 an ihren beiden Stirnseiten vorstehende Stifte 19 und 20 auf, die in entsprechende Ausnehmungen der Laufbuchse 6 bzw. des Gehäusedeckels 18 hineinragen und zwischen diesen beiden Teilen eine drehfeste Verbindung herstellen. Somit kann nach Lösen der Befestigungsschrauben des Gehäusedeckels 18 durch Drehen desselben um 180 ° der Förderraum des Rotors 3, der durch den dünneren Wandbereich der exzentrischen Laufbuchse 6 definiert wird (vergl. Fig. 2) um 180 ° verschwenkt werden, in Fig. 2 also von unten nach oben. Dies hat zur Folge, daß die Förderung bei gleichbleibender Drehrichtung des Rotors 3 nicht mehr wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vom Einlaßkanal 11 zum Auslaßkanal 13 erfolgt, sondern in umgekehrter Richtung.The eccentric one is used to determine the direction of delivery of the pump independently of the direction of rotation of the rotor Bushing 6 rotatable in bore 2. For this purpose, the intermediate disk 15 has on both of its end faces protruding pins 19 and 20 which are inserted into corresponding recesses in the bushing 6 or in the housing cover 18 protrude and establish a non-rotatable connection between these two parts. Thus, after solving the Fixing screws of the housing cover 18 by turning the same by 180 ° the delivery chamber of the rotor 3, which is through the thinner wall area of the eccentric liner 6 is defined (see Fig. 2) can be pivoted by 180 °, in Fig. 2 so from bottom to top. This has the consequence that the promotion with the same direction of rotation of the Rotor 3 no longer takes place from inlet duct 11 to outlet duct 13 as in the illustrated embodiment, but in the opposite direction.

Da bei der Verdrehung der Laufbuchse 6 ihre Durchtrittsöffnungen 10 und 12 einen Versatz erfahren, sind die zugehörigen Kanäle 11 und 13 zumindest in ihrem Mündungsbereich so groß dimensioniert, daß sie diesen Versatz überbrücken können.Since when the liner 6 is rotated, its passage openings 10 and 12 experience an offset, the associated Channels 11 and 13 dimensioned so large, at least in their mouth area, that they bridge this offset can.

Die Position der beiden Durchtrittsöffnungen 10 und 12 in der Laufbuchse 6 richtet sich nach förderteehnischen Gesichtspunkten. Wesentlich ist lediglich, daß beide Öffnungen oberhalb einer Mittellängsebene durch die Rotorachse liegen.The position of the two passage openings 10 and 12 in the liner 6 is based on funding-technical aspects. It is only essential that both openings lie above a central longitudinal plane through the rotor axis.

Wie Fig. 1 weiter zeigt, ist an der Zwischenscheibe 15 noch eine weiter innen liegende Ringnut 21 angeordnet. Diese Ringnut 21 ist in nicht näher dargestellter Weise an den Fördermittelkreislauf angeschlossen und leitet dessen Druck über eine zentrale Bohrung 22 in den Zwischenraum zwischen die beiden Rotorflügel 7 und 8. Dadurch wird die Anpressung der beiden Rotorflügel an die Laufbahn der Laufbuchse 6 in Abhängigkeit vom Fördermitteldruck gesteuert. Da die zentralen Innenflächen der Rotorflügel größer sind, als ihre abgerundeten, entlang der Laufbuchse gleitenden Außenflächen, ist sichergestellt, daß die nach außen wirkende Druckkomponente überwiegt. Die Anpressung mittels der Druckfeder 9 wird also vorwiegend nur beim Ansaugen ohne Flüssigkeit benötigt.As FIG. 1 further shows, an annular groove 21 located further inside is arranged on the intermediate disk 15. This annular groove 21 is connected in a manner not shown in detail to the conveyor circuit and conducts its pressure through a central bore 22 into the space between the two rotor blades 7 and 8. This the pressure of the two rotor blades on the raceway of the liner 6 is dependent on the conveying medium pressure controlled. Since the central inner surfaces of the rotor blades are larger than their rounded ones, along the Liner sliding outer surfaces, it is ensured that the outward pressure component predominates. The pressing by means of the compression spring 9 is therefore mainly only required when sucking in without liquid.

Schließlich zeigt Fig. 1 noch den Antrieb der Flügelzellenpumpe. Sie ist über einen Flansch 23 an einem nur teilweise dargestellten Motor 24 befestigt. Die Verbindung ihrer Antriebswelle 5 mit der Motorwelle 25 erfolgt über eine Kupplung 26. Durch die erfindungsgemäße Laufbuchse 6 kann die Förderrichtung der Pumpe unabhängig von der Drehrichtung des Motors 24 festgelegt werden.Finally, Fig. 1 shows the drive of the vane pump. It is via a flange 23 on one only partially shown motor 24 attached. The connection of its drive shaft 5 to the motor shaft 25 takes place via a coupling 26. By the liner according to the invention 6, the conveying direction of the pump can be determined independently of the direction of rotation of the motor 24.

Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, den Gehäusedeckel 18 nicht in der zeichnerisch dargestellten Weise am Pumpengehäuse 1 zu befestigen, sondern beispielsweise durch einen ihn übergreifenden Ringflansch oder mehrere Klammern, so daß der Gehäusedeckel 18 verdrehbar ist, ohne daß zuvor seine Befestigungsschrauben ganz herausgedreht werden müssen.It is of course within the scope of the invention, the housing cover 18 not in the one shown in the drawing Way to be attached to the pump housing 1, but for example by means of an annular flange that extends over it or a plurality of clamps, so that the housing cover 18 can be rotated without first having to use its fastening screws have to be screwed out completely.

Claims

• · »a ■ • ι PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER AMALIENSTRASSE 28 KARLSRUHE 1 Claims for protection

1. Vane pump, in particular for oil _r consisting of a rotor with radially displaceable vanes and a surrounding stator in the form of a liner which is arranged in a bore of the pump housing and has the passage openings to the inlet and outlet channels of the housing, the Inner cylinder of the cylinder liner swept over by the rotor blades
runs eccentrically to the rotor axis,
characterized,
that the liner (6) relative to its outer cylinder

turned eccentrically and the associated geometry

(2.)
housing bore ^ runs coaxially to the rotor axis (5) so that the bushing (6) can be rotated in the housing bore (2) and offset in two by 180 °, one each
Operating positions assigned to the conveying direction can be determined and that the mouths of the inlet and outlet channels (11, 13) at the housing bore (2) bridge the offset of the bushing openings (10, 12) in their two operating positions.

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2. Vane pump according to claim 1, characterized in that the rotation and detection of the barrel socket (6) takes place through a housing cover (18) which is in engagement with it.

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3. Vane pump according to claim 2, characterized in that the liner (6) via an intermediate disk (15) is in engagement with the housing cover (18).

4. Vane pump according to claim 3, characterized in that the engagement between the housing cover (18) and the bushing (6) by means of axial pins (19, 20).

5. Vane pump according to claim 3, characterized in that the intermediate disc (15) on its in the Bore (2) of the pump housing (1) adjacent outer cylinder surface has at least one annular groove (21) which is connected to the center of the rotor (3) through channels (22) stands.

6. Vane pump according to claim 3 or 5, characterized in that that the intermediate disk (15) on its outer cylinder surface lying in the bore (2) of the pump housing (1) has an annular groove (16) for a sealing ring (17) near the housing cover (18).

7. Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (3) in in a known manner, two opposite wings (7, 8) with a compression spring (9) arranged between them contains and that the gap between the wings (7, 8) is acted upon by the conveyor.