DE865864C

DE865864C - Gear pumps, especially for pumping fluids in aircraft engines

Info

Publication number: DE865864C
Application number: DEJ2456D
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinrich Oppermann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1945-02-27
Filing date: 1945-02-27
Publication date: 1953-02-05

Description

Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung von Flüssigkeiten in Flugmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung von Flüssigkeiten. in Flugmotoren, und betrifft Einrichtungen, welche die Pumpe gegenüber den unterschiedlichen Außendrücken, die sich als Folge der verschiedenen Flughöhen ergeben, weitgehend unabhängig machen soll.Gear pumps, in particular for pumping liquids in aircraft engines The invention relates to a gear pump, in particular for conveying Liquids. in aircraft engines, and relates to facilities that oppose the pump the different external pressures that arise as a result of the different flight altitudes should make it largely independent.

Ein bekannter Nachteil von Zahnradpumpen besteht darin, daß die Förderung abreißt, sobald bei besonderen Betriebsbedingungen ihre Füllung ungenügend ist. Für ungenügende Füllung gibt es vornehmlich zwei Ursachen: Bei den üblichen, vom Umfang her ansaugenden Zahnradpumpen muß die Förderungsflüssigkeit in die Zahnlücken unter Überwindung der Fliehkraft eingebracht werden, und außerdem ist durch das Auseinandergehen der Zähne entstehende Druckgefälle abhängig vom Druck auf den im Tank befindlichen: Flüssigkeitsspiegel, also vom äußeren Luftdruck: Um die schwierige Einführung der Förderflüssigkeit entgegen der Fliehkraft zu vermeiden, ist es bekannt, die Förderflüssigkeit durch die hohle Zahnradwelle oder von der Seite her 'in die Zahnlücken der Räder einzubringen. Diese Maßnahmen führen aber bei geringen Außendrücken insbesondere dann nicht zum Erfolg, wenn die Pumpe wie im Flugbetrieb bei stark unterschiedlichen Außendrücken laufen soll. In diesem Fall muß nämlich die Pumpe für den kleinsten im Betrieb auftretenden Außendruck, also für die größte Flughöhe bemessen werden. Für den Betrieb in Bodennähe ist eine solche Pumpe natürlicherweise viel zu groß ausgelegt, und ein starker Lufteinbruch zur Auffüllung des zu reichlich vorhandenen Fördervolumens ist die Folge.A known disadvantage of gear pumps is that the promotion tears off as soon as their filling is insufficient under special operating conditions. There are two main reasons for insufficient filling: The usual, vom Gear pumps sucking in from the circumference must deliver the liquid into the gaps between the teeth be introduced by overcoming the centrifugal force, and also through the When the teeth diverge, the resulting pressure gradient depends on the pressure on the im Located in the tank: Liquid level, so from the external air pressure: To the difficult To avoid the introduction of the pumped liquid against the centrifugal force, it is known the fluid through the hollow gear shaft or from the side 'into the To bring in gaps between the teeth of the wheels. These actions result but with low external pressures, especially if the pump is operated as in Flight operations should run at very different external pressures. In this case that is, the pump must for the smallest external pressure occurring during operation, ie be dimensioned for the greatest flight altitude. For operation close to the ground there is one Naturally, the pump is designed to be much too large and leads to a strong air infiltration The result is replenishment of the too abundant funding volume.

Um auch unter den geschilderten erschwerten Betriebsverhältnissen eine einwandfreie Förderung der Zahnradpumpe sicherzustellen, geht die Erfindung von dem Gedanken aus, die angesaugte Luft der Pumpe fernzuhalten. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der von innen, ansaugenden Zahnradpumpe eine Zentrifuge mit gesteuertem Luftauslaß vorgeschaltet ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Förderräder zugleich als Schleuderräder mit von den Zahnlücken radial bis. etwa zur Radnabe verlaufenden Nuten ausgebildet sind und daß Entlüftungsbohrungen vorzugsweise in dem Sektor des Zahneingriffs nahe der Radnaben angeordnet sind und von den Zahnrädern gesteuert werden. Das Abführen der ausgeschiedenen Luft kann aber auch nach dem Füllen der Schleuder durch einen Flüssigkeitsspülstrom erfolgen. Zu, diesem Zweck wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Anordnung :von Zwsatzfüllungsöffnungen für vorzugsweise dem Druckstutzen der Pumpe entnommene Druckflüssigkeit vorgeschlagen.To even under the difficult operating conditions described To ensure proper promotion of the gear pump, the invention goes from the thought of keeping the sucked in air away from the pump. This is done according to the invention achieved in that the inside, sucking gear pump a Centrifuge with controlled air outlet is connected upstream. A particularly advantageous one Embodiment of the invention is characterized in that the conveyor wheels at the same time as centrifugal wheels with from the tooth gaps radial to. running roughly to the wheel hub Grooves are formed and that ventilation holes are preferably in the sector of the Gear meshing are arranged near the wheel hubs and controlled by the gears will. However, the excreted air can also be removed after the Spin through a liquid flushing stream. To that end will be discussed in further Embodiment of the invention the arrangement: of Zwatzfüllöffnungen for preferably Suggested hydraulic fluid taken from the pressure port of the pump.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt liegt darin, daß es gelingt, das Abreißen der Strömung in jedem Betriebszustand mit Sicherheit zu vermeiden. Außerdem besitzt die Pumpe nach der Erfindung den Vorteil gedrängter Bauart, da die Schleuderkammern zugleich als Zulaufkammern für die Zahnradpumpe verwendet werden. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß der Durchströmwiderstand durch die Pumpe außerordentlich gering ist, weil die Förderflüssigkeit zügig geführt werden kann.The technical progress achieved by the invention lies in that it succeeds in breaking off the flow in every operating condition with certainty to avoid. In addition, the pump according to the invention has the advantage of being more compact Design, as the centrifugal chambers also act as inlet chambers for the gear pump be used. Furthermore, there is the advantage that the flow resistance through the pump is extremely small because the fluid can be delivered quickly can.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wesenhaft dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Vertikalschnitt durch die Pumpe in der Schnittebene I-I der Abb. z, Abb. 2 einen Horizontalschnitt und Abb. 3 einen Horizontalschnitt durch eine andere Ausführungsform.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing essentially represented. It shows Fig. I a vertical section through the pump in the section plane I-I of Fig. z, Fig. 2 is a horizontal section and Fig. 3 is a Horizontal section through another embodiment.

Die Zahnradpumpe besteht aus zwei in einem Gehäuse i gelagerten und miteinander kämmenden Förderrädern :2 und 3, deren Zahnlücken 4 in radial bis zur ,Radnabe 5 verlaufende Nuten 6 auslaufen, welche eine Art von Zentrifugenschleuderkammern bilden. In der Nähe der Radnabe 5 besitzt das Gehäuse i Einlaßschlitze 7, durch welche die Förderflüssigkeit in die Nuten 6 eintritt. Auf der Druckseite, also dort, wo die Räder miteinander kämmen, sind in der Nähe der Radnaben 5 Entlüftungsbohrungen 8 vorgesehen, durch welche die von der Flüssigkeit radial nach innen abgeschiedene Luft aus der Pumpe entweichen kann. Die Förderflüssigkeit verläßt die Pumpe durch die Austrittsöffnung 9.The gear pump consists of two mounted in a housing i and meshing conveyor wheels: 2 and 3, the tooth gaps 4 in radial up to , Wheel hub 5 running grooves 6 run out, which are a kind of centrifuge centrifugal chamber form. In the vicinity of the wheel hub 5, the housing i has inlet slots 7 through which the conveyed liquid enters the grooves 6. On the print side, so there, where the wheels mesh with each other, there are 5 ventilation holes near the wheel hubs 8 provided, through which the separated from the liquid radially inward Air can escape from the pump. The pumped liquid leaves the pump the outlet opening 9.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende: Die mehr oder weniger Luftbläschen enthaltende oder mitreißende Förderflüssigkeit gelangt durch die Einlaßschlitze 7 des Gehäuses i in die Radnuten 5 und wird wie bei einer Zentrifuge ausgeschleudert. Infolge der Fliehkraft trennt sich die Flüssigkeit von der Luft, und zwar fliegt die Flüssigkeit nach außen, wogegen sich die Luft innen ablagert. Im Bereich des Zahnkämmens tritt eine rasche Volumenverminderung ein, die zur Folge hat, daß die abgeschiedene Luft während des Vorbeidrehens der Nut 6 vor der Entlüftungsbohrung 8 durch diese ins Freie entweicht.The function of the pump is as follows: The more or less air bubbles containing or entrained conveying liquid passes through the inlet slots 7 of the housing i into the wheel grooves 5 and is ejected like a centrifuge. As a result of centrifugal force, the liquid separates from the air and flies the liquid to the outside, whereas the air is deposited inside. In the area of the Tooth combing occurs a rapid reduction in volume, which has the consequence that the separated air during the turning of the groove 6 in front of the vent hole 8 escapes through this into the open air.

Während nach Abb. 2 die Entlüftungsbohrungen 8, auf die Drehrichtung der Räder bezogen, vor den Einlaßschlitzen 7 für die Flüssigkeit angeordnet sind, liegen die Entlüftungsbohrungen 18 gemäß der in Abb. 3 dargestellten anderen Ausführungsform der Erfindung hinter dem Abschluß der Einlaßschlitze 7 der Flüssigkeit. Außerdem sind im Bereich der Förderradzähne in der Nähe der Entlüftungsbohrungen i8 Zusatzfüllungsöffnungen io fürDruckflüssigkeit vorgesehen. DieseDruckflüssigkeit kann auch der Pumpe selbst, beispielsweise dem Druckstutzen i9, entnommen sein und soll die in den Nuten 6 enthaltene Luft radial nach innen in die Entlüftungsbohrungen 18 verdrängen.While according to Fig. 2 the vent holes 8, on the direction of rotation related to the wheels, are arranged in front of the inlet slots 7 for the liquid, are the vent holes 18 according to the other embodiment shown in Fig. 3 of the invention behind the closure of the inlet slots 7 of the liquid. aside from that are in the area of the conveyor wheel teeth near the ventilation holes i8 additional filling openings io intended for hydraulic fluid. This hydraulic fluid can also be used by the pump itself, for example, the pressure port i9, and should be the one contained in the grooves 6 Displace air radially inward into the ventilation bores 18.

Für den Fall, daß in die Pumpe keine Förderflüssigkeit eintritt, ist es zweckmäßig, in die Druckleitung der Pumpe ein Ventil einzubauen, das beim Wegbleiben des Flüssigkeitsdruckes die Flüssigkeitsdruckleitung verschließt, so daß auch keine Luft in die Druckleitung eindringen kann.In the event that no fluid enters the pump, is It is advisable to install a valve in the pressure line of the pump, which if it is not present of the liquid pressure closes the liquid pressure line, so that no Air can penetrate into the pressure line.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gear pumps, in particular for pumping liquids in aircraft engines, characterized in that the internally sucking in gear pump a centrifuge with a controlled air outlet is connected upstream.

2. Gear pump after Claim i, characterized in that the conveyor wheels (2, 3) also function as centrifugal wheels with grooves (6) running radially from the tooth gaps (4) to approximately the wheel hub (5) are formed and that ventilation holes (8) preferably in the sector of the Meshing are arranged near the wheel hubs.

3. Gear pump according to claim i or 2, characterized by the arrangement of additional filling openings (io) for Preferably the pressure fluid taken from the pressure port (i9) of the pump.