DK142589B - Trykplade til roterende fortrængningspumpe. - Google Patents

Description

142539

Opfindelsen angår en roterende fortrængningspumpe med et hus og en rotor, som er centralt placeret i huset, og som har radiale slidser med deri forskydelige lameller eller glide-sko, som ligger an mod husets indvendige flade, og hvor 5 huset er således udformet, at der dannes to separate ar bejdsområder, samt en trykplade, hvori der er styreporte, der forbinder disse arbejdsområder med pumpens til- og afgangsside .

Pra U.S.A. patentskrift nr. 3.200.752 kendes en roterende 10 fortrængningspumpe af ovennævnte type, hvori rotoren samvir ker med huset ved hjælp af radialt forskydelige glidesko.

Denne kendte pumpe af glideskostypen har en trykplade, som er anbragt stødende op til en ydre ring og i umiddelbar nærhed af rotoren i en pumpeelementindsats. Et par af indstrøm-15 ningsportene i trykpladen står i fluidumforbindelse med hinanden langs en bane, som omfatter en passage, der er tildannet i en ventilplade. På lignende måde er et par udstrømningsporte i trykpladen i fluidumforbindelse med hinanden langs en bane, som omfatter en anden passage, der er til-20 dannet i ventilpladen. Fremstillingen af disse forskellige pladepassager bidrager i væsentlig grad til omkostningerne ved fremstillingen af denne kendte pumpe.

Fra U.S.A. patentskrift nr. 3.671.143 kendes en lignende pumpe af giideskostypen. Denne pimpe omfatter en trykplade, 25 som er fremstillet af to pladeelementer, som er fremstillet af sintermetal. Disse pladeelementer er sintret eller smeltet sammen, så at der dannes en tæt forbindelse imellem de to plader. I de to plader er der tilvejebragt passager til ledning af fluidum imellem et par udstrømnings-30 porte.

Det nye og ejendommelige ved den roterende fortrængningspumpe ifølge opfindelsen er, at trykpladeorganet er opbygget af tre pladeformede elementer, nemlig et første plade- 2 142589 element, som er indrettet til at ligge an imod huset, et andet pladeelement, som strækker sig parallelt med det første pladeelement, samt et mellemliggende pladeelement, som samvirker således med en indre større sideflade på i 5 det mindste det ene af de to andre pladeelementer, at der dannes en passage, som er beliggende imellem det første og det andet pladeelement, og som forbinder de sammenhørende styreporte, hørende til de to arbejdsområder.

Herved opnås en fortrængningspumpe, hvis trykplade er for-10 holdsvis let og billig at fremstille og på enkel måde forbinder sammenhørende styreporte med hinanden, således at trykket ved disse bliver ens. Dette skyldes især, at portene nu kan fremstilles ved separat bearbejdning af hvert pladeelement, såsom ved stansning, før pladeelementerne 15 forbindes med hinanden, hvorved undgås bearbejdningsoperationer, som er forholdsvis vanskelige og dyre at foretage. Samtidigt åbnes der mulighed for at fremstille en trykplade af pladeelementer af forskellige materialer, som giver optimal styrke og lang brugstid.

20 Ifølge opfindelsen kan passagen strække sig imellem indstrømningsportene og det mellemliggende pladeelement have dele til blokering af fluidumstrøm fra passagen til udstrømningsportene. Herved opnås, at der til enhver tid leveres fluidum ved samme tryk til pumpens to arbejdsområder.

25 Endvidere kan ifølge opfindelsen det første pladeelement, der er anbragt i glidende kontakt med rotoren, være fremstillet af et materiale, som har en væsentlig større modstand over for slid end de andre pladeelementer. Herved opnås en væsentlig forbedring af pumpens holdbarhed.

30 Endelig kan ifølge opfindelsen det mellemliggende pladeelement bestå af to adskilte dele, som sammen med parallelle fladeområder på det første henholdsvis det andet pladeelement afgrænser passagen imellem de sammenhørende 142589 3 styreporte, hvorved opnås en særlig hensigtsmæssig udførelsesform for opfindelsen.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen , hvor 5 fig. 1 viser et snit igennem en roterende fortrængningspum pe med en trykplade, der er konstrueret i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse, fig. 2 et snit i hovedsagen efter linien 2-2 i fig. 1, og som viser konstruktionen af en pumpeindsats, 10 fig. 3 et snit i hovedsagen efter linien 3-3 i fig. 1, og som viser en trykplade konstrueret i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse og fremstillet af tre pladeelementer, som er forbundet med hinanden, fig. 4 et snit i hovedsagen efter linien 4-4 i fig. 3, og 15 som viser forbindelsen imellem pladeeleraenterne, og fig. 5 et snit i hovedsagen efter linien 5-5 i fig. 4, og som viser en passage, som er tildannet imellem pladeelementerne, så at et par indstrømningsporte forbindes med hinanden.

20 i fig. 1 er der vist en servostyrepumpe 10 i form af en roterende fortrængningspumpe, som har et legeme 12, som er delvis indesluttet i et reservoir (ikke vist). Denne pumpe 10 omfatter en pumpeelementindsats 14 (fig. 2) bestående af et hus, som forsynes med fluidum fra reservoiret via 25 en indstrømningspassage 16 i legemet 12. Ved rotation af en indgangsaksel 18, roterer en rotor 20, hvori der er monte- 142589 4 ret glidesko 22, i forhold til huset, som har form af en stationær ring 24, som er således tildannet, at den tilvejebringer et par arbejdsområder eller kamre 28 og 30.

Under rotorens drejning i forhold til ringen 24 ledes der 5 et lavtryksfluidum fra reservoiret ind i arbejdsområderne 28 og 30 via en første trykplade 34 og en anden trykplade eller trykpladeorgan 36 (fig. 1). Disse trykplader 34 og 36 er også i stand til at dirigere højtryksflui= dum fra arbejdskamrene 28 og 30 via udstrømningsporte 68 og 10 72 til en ventilplade 40, som har en styreåbning 42 (fig. 1), igennem hvilken fluidummet dirigeres til et trykkammer 44 og et udløb 46. I ventilpladen 40 er der monteret en omløbsventil 48, som er i stand til at lede overskydende fluidumstrømme til en omløbspassage 50. Den måde, hvorpå 15 pumpeelementindsatsen 14, den første og anden trykplade 34 og 36, ventilpladen 40 og omløbsventilen 48 samvirker er kendt og er den samme som beskrevet i U.S.A. patent nr.

3.200.752 og vil ikke blive beskrevet yderligere heri for at undgå, at beskrivelsen bliver for omstændelig.

20 Ifølge den foreliggende opfindelse består den anden tryk plade 36 af flere lag, som er tildannet af pladeelementer, som har større sideflader, der er indbyrdes forbundne for at hindre lækage af fluidum imellem pladeelementerne. Ved brug af flere indbyrdes forbundne pladeelementer simplifi-25 ceres bearbejdningsoperationerne til dannelse af indstrømnings- og udstrømningsporte i pladesamlingen 36. Dette skyldes, at portene kan fremstilles ved separat at bearbejde hver af pladerne, før de forbindes med hinanden, hvorved undgås mindre væsentlige bearbejdningsoperationer, som 30 er temmelig vanskelige og dyre at foretage. Udover at fremstille trykpladesamlingen 36 af flere pladestykker, kan der anvendes forskellige materialer til både at tilvejebringe den ønskede slidfasthed og styrke.

Trykpladen 36 omfatter et par hovedindstrømningsporte 56 5 142589 og 58 (se fig. 3), som dirigerer fluidummet ved det relative lave tryk til de to arbejdsområder 28 og 30 i pumpe-elementindsatsen 14. Et par mindre indstrømningsporte 60 og 62 er tilvejebragt i tilknytning til hovedindstrømningspor-5 tene 56 og 58 for at sørge for fluidumstrøm radialt inden for glideskoene 22. Et par større udstrømningsporte 66 og 68 samvirker således med arbejdsområderne 28 og 30, at flui= dum ved relativt højt tryk dirigeres fra arbejdsområderne til ventilpladen 40. Et par mindre udstrømningsporte 70 og 10 72 er tilvejebragt i tilknytning til de større udstrømnings porte 66 og 68 for at fjerne fluidum fra glideskoenes 22 underside.

Trykpladen 36 er som vist af trelaget konstruktion, hvor hvert af lagene er tildannet af et pladeelement. Således er 15 det første ydre lag tildannet af et første pladeelement 76 (fig. 4), det andet ydre lag tildannet af et andet pladeelement 78 og et mellemliggende lag tildannet af et pladeelement 80. Det første pladeelement 76 har en større sideflade 84, som er anbragt fladt op imod en endeflade 86 af 20 pumpeelementindsatsens ring 24 (se fig. 1 og 2). En større sideflade 88 (fig. 4) på det andet ydre pladeelement 78 er anbragt stødende fladt op imod en flade 90 på ventilpladen 40 (se fig. 1). Det mellemliggende pladeelement 80 har et par større sideflader 94 og 96 (fig. 4), som er anbragt 25 stødende fladt op imod indre, større sideflader 98 og 100 på de to ydre pladeelementer 76 og 78. For at hindre flui= dumlækage er det mellemliggende pladeelements 80 større sideflader 94 og 96 tæt forbundet med de ydre pladeelementers 76 og 78 større sideflader 98 og 100 ved hjælp af en 30 loddeoperation. Det mellemliggende pladeelements 80 større sideflader kan imidlertid også være tæt forbundet med de ydre pladeelementers 76 og 78 større sideflader ved hjælp af andre midler, såsom ved brug af en epoxylim eller ved en smelteoperation.

35 Ved fremstillingen af trykpladen 36 af flere pladeelementer 142589 6 kan de forskellige porte i trykpladen fremstilles ved blot at udføre forholdsvis simple standse- eller bearbejdnings-metoder på hvert pladeelement, før pladeelementerne forbindes med hinanden. Indstrømningsporten 58 tildannes således 5 ved udskæring af det ydre første pladeelement 76, således at dette ydre pladeelement forsynes med en mindre sideflade 104, som har den i fig. 3 viste form. Denne mindre sideflade omfatter et par indad gående sidedele 106 og 108, som er indbyrdes forbundet ved hjælp af en bueformet bunddel 10 110. Det bemærkes således, at den mindre sideflade 104 kan fremstilles i den ønskede form ved relativt enkle bearbejdningsoperationer. Den lille indstrømningsport dannes af en mindre flade 112, som strækker sig vinkelret på det ydre pladeelements 76 større sideflader 84 og 98, og kan derfor 15 let dannes i det ydre pladeelement, før dette sammenføjes med det mellemliggende pladeelement 80. Det ydre pladeelement 76 er endvidere udskåret således, at de modsat beliggende indstrømningsporte 56 og 60 dannes på samme måde som indstrømningsportene 58 og 62.

20 Udstrømningsporten 66 afgrænses af en mindre sideflade 116, som strækker sig vinkelret på de to større sideflader 84 og 98 på det ydre pladeelement 76, og på lignende måde afgrænses den lille udstrømningsport 70 af en mindre sideflade 118, som strækker sig vinkelret på de to større sideflader 25 84 og 98 på det ydre pladeelement 76. Da de mindre side flader 116 og 118, som danner udstrømningsportene 66 og 70, strækker sig vinkelret på pladeelementets 76 større sider, kan de fremstilles ved forholdsvis enkle bearbejdningsoperationer, før de forskellige pladeelementer forbindes med 30 hinanden.

Det mellemliggende pladeelement 80 bearbejdes før det sammenføjes med de to ydre pladeelementer 76 og 78, således at det yderligere afgrænser indstrømnings- og udstrømningsportene. Det mellemliggende pladeelement 80 har således 35 en mindre sideflade 122 (fig. 4), som strækker sig vinkel- 7 142589 ret på de to større sideflader 94 og 96 på det mellemliggende pladeelement 80 og er således udskåret, at den strækker sig inden for indstrømningsporten 62. Det andet ydre pladeelement 78 er ikke udskåret inden for området af ind-5 strømningsporten 58, hvorfor fluidummet kan strømme radialt indad på den måde, der er angivet ved hjælp af de i fig.

4 viste pile, langs den større sideflade 100 på det ydre pladeelement 78 til både det større indstrømningsportområde 58 og det mindre indstrømningsportområde 62. Det bemærkes, 10 at hvis trykpladen 36 var fremstillet som en ud i §t tildannet del af et enkelt stykke metal, måtte der være taget forholdsvis komplicerede bearbejdningsoperationer i anvendelse for at tilvejebringe de større og mindre indstrømningsporte 58 og 62 med en form magen til den, der er vist 15 i fig. 3 og 4. Indstrømningsportene 56 og 60 har samme form og er tildannet på samme måde som indstrømningsportene 58 og 62.

Pladestykkerne 78 og 80 er forsynet med udstrømningsåbninger 130 og 132 (fig. 4) til dannelse af en del af de fluidum-20 udløb 66 og 70, via hvilke fluidummet strømmer fra pumpe- elementindsatsens arbejdsområder 28 og 30. Det bemærkes, at åbningen 130 i det mellemliggende pladeelement. 80 dannes af en mindre sideflade, som strækker sig vinkelret på de to større sideflader 94 og 96 på det mellemliggende plade-25 element 80. Denne åbning 130 er tilstrækkelig stor til at både den større udstrømningsport 66 og den mindre udstrømningsports 70 område ligger inden for området af åbningen 130 (se fig. 4). Åbningen 132 i det ydre pladeelement 78 er lidt større end åbningen 130 i det mellemliggende plade-30 element 80 for at opnå en strøm af fluidum via trykpladesamlingen 36 til ventilpladen 40 med minimal modstand. Selv om kun formen af udstrømningsportene 66 og 70 er vist i fig. 4, skulle det være klart, at udstrømningsportene 68 og 72 har samme form som udstrømningsportene 66 og 70 og 35 er fremstillet på samme måde.

U2S89 8

Da trykpladen 36 fremstilles af flere pladeelementer, som er indbyrdes forbundne, kan der let tildannes en indre passage 140 imellem stykkerne 76 og 78, og som forbinder de to indstrømningsporte 56 og 58, i det mellemliggende pladestykke 5 80, før stykkerne sammenføjes. Til dannelse af denne passa ge 80 forsynes det mellemliggende pladeelement 80 med en fordybning, der afgrænses af et par sidevægge 144 og 146 (se fig. 3 og 5), som strækker sig i hovedsagen vinkelret på det mellemliggende pladeelements 80 større sideflade 94.

10 Sidevæggene 144 og 146 har en dybde, som er mindre end det mellemliggende pladeelements 80 tykkelse (se fig. 4). Når pladeelementerne er forbundet med hinanden, afgrænses passagen 140 af sidevæggene 144 og 146, det ydre pladeelements 76 større sideflade 98 og en forholdsvis stor plan flade 15 150 (se fig. 5), som er beliggende inden for og parallelt med det mellemliggende pladeelements 80 større sideflade 94. Ved fremstilling af passagen 140 på denne måde undgås forholdsvis vanskelige bearbejdningsoperationer. Ved ikke at fremstille trykpladesamlingen 36 i form af en flerlaget 20 konstruktion, vil det faktisk være næsten umuligt at fremstille en forholdsvis stor indre passage, såsom passagen 140, som strækker sig diamentralt på tværs af trykpladen imellem de to indstrømningsporte 56 og 58 for at opretholde et i hovedsagen ens tryk ved indstrømningsportene, når 25 pumpesamlingen 10 er i funktion.

Ved anbringelse af passagen 140 i det mellemliggende pladeelement 80, reduceres tykkelsen af de to ydre pladeelementer 76 og 78 ikke. Dette er især en fordel, da der optræder en proportionalt større reduktion i styrken af en fler-30 laget samling, når styrken af det mellemliggende pladeelement reduceres i en lignende grad. Det er ønskeligt at maksimere trykpladens 36 styrke for at minimere den krumning eller forvridning, der forekommer, når trykpladen udsættes for funktionsbelastninger. Hvis trykpladen udsættes for en 35 usædvanlig stor forvridning under funktionstrykkenes be- 9 142589 lastninger, vil den gå i indgreb med rotoren 30 og forårsage en sammenbrænding af pumpen. En yderligere fordel, der skyldes anbringelsen af passagen eller fordybningen 140 i pladeelementet 80, er, at fremstillingen af denne 5 plade er gjort lettere. Det er forholdsvis bekvemt under stanseoperationer at tildanne spalter eller udskæringer i det mellemliggende pladeelement 80. Disse udskæringer optager metal, som forskydes under efterfølgende stanse- og/ eller prægeoperationer, som udføres for at danne fordyb-10 ningen 140 og/eller forbedre delens fladhed. Sådanne udskæringer kan anbringes i det mellemliggende pladeelement 80 på steder, hvor de ikke vil påvirke trykpladens 36 funktion. Hvis disse udskæringer eller spalter blev placeret i en ydre plade 76 og 78, ville de påvirke trykpladens funk-15 tionelle duelighed.

Selv om det foretrækkes at fremstille passagen 140 strækkende sig imellem de to indstrømningsporte 56 og 58 ved udskæring af det mellemliggende pladeelement 80 til en dybde, der er mindre end pladeelementets totale tykkelse, kan pla-20 deelementet 80 også være tildannet i to dele med passagen 140 placeret imellem disse to dele.

Det ydre pladeelements 76 større sideflade 84 anbringes stødende op til rotoren 20, så at rotoren under brug af pumpesamlingen 10 har tendens til at slide imod det ydre 25 pladeelement 76. For at fremme en forholdsvis lang pumpetid, fremstilles det ydre pladeelement 76 af et slidfast metal.

Denne slidfasthed kan opnås på mange forskellige måder, f.eks. ved at fremstille pladeelementet 76 af et meget hårdt metal, ved at behandle pladeelementets overflade kemisk el-30 ler ved sandblæsning og phosphatbelægning.

Selve de egenskaber, som gør metallet i det ydre pladeelement 76 slidfast, har også tendens til at gøre det svagt, når det udsættes for bøjespændinger. Derfor er det mellemliggende pladeelement 80 og det andet ydre pladeelement 78 142589 10 fremstillet af et relativt stærkt, sejt metal, som selv om det ikke har særlige gode slidegenskaber, har gode bøje-styrkeegenskaber. Trykpladens 36 bimetalliske konstruktion antages at give trykpladen 36 optimale funktionsegenskaber.

5 Hvis det ønskes, kan det ydre pladeelement 76 imidlertid også fremstilles af samme materiale som pladeelementerne 78 og 80, selv om dette kan være ufordelagtigt for pladesamlingens slidfasthedsegenskaber.

I den i fig. 3-5 viste udførelsesform for opfindelsen, er 10 indstrømningsportene 56 og 58 indbyrdes forbundet ved hjælp af en indre passage 140, som er tildannet imellem pladeelementerne. Trykpladen kan imidlertid også være konstrueret, således at en indre passage forbinder udstrømningsportene med hinanden. Af den foregående del af beskrivelsen frem-15 går det, at trykpladen 36 fremstilles ved sammenføjning af flere pladeelementer 76, 78 og 80. Disse pladeelementer er konstrueret på en sådan måde, at de tilvejebringer indstrømningsporte 56 og 58, igennem hvilke et fluidum ved et relativt lavt tryk passerer ind i et pumpekammer, som har to separa-20 te arbejdsområder 28 og 30, der dannes ved samvirken imellem et ringorgan 24 og en rotor 20. Derudover er trykpladen 36 forsynet med et par udstrømningsporte 66 og 68, som leder fluidummet ved et relativt højt tryk fra pumpekammeret til en ventilplade 40.

25 Trykpladen 36 omfatter et første eller ydre pladeelement 76, som er anbragt stødende op til rotoren 20 og liggende an imod ringen 24. Et andet ydre pladeelement 78 er placeret liggende an imod ventilpladen 40. Et mellemliggende plade-element 80 er anbragt imellem de to ydre pladestykker 76 og 30 78 og samvirker med disse til afgrænsning af en passage 140, som forbinder indstrømningsportene 56 og 58 med hinanden. Ved at forbinde de to indstrømningsporte 56 og 58 med hinanden på denne måde, sikres det, at en passende forsyning af fluidum vil blive leveret til begge indstrømnings-35 portene ved i hovedsagen samme tryk. De forskellige plade-

Claims (2)

142580 elementer er tæt forbundet med hinanden for at hindre flui= dumlækage imellem pladestykkerne. Det ydre pladeelement 76, som er beliggende i umiddelbar nærhed af rotoren 20, er hensigtsmæssigt tildannet af et slid-5 fast metal. Dette fremmer en relativ lang brugstid for pumpen, da det ydre pladeelement, når det er i indgreb med rotoren, har tendens til at blive slidt, når pumpesamlingen er i funktion. Ved at fremstille de andre pladestykker 78 og 80 af et relativt stærkt metal, forstærkes rotortryk-10 pladeelementet 76 således, at dets tendens til at bøje reduceres, og det hindres i at gå i stykker under brugen af fortrængningspumpen. Patentkrav.

1. Roterende fortrængningspumpe med et hus (24) og en ro-15 tor (20), som er centralt placeret i huset, og som har ra diale slidser med deri forskydelige lameller eller glidesko, som ligger an mod husets indvendige flade, og hvor huset er således udformet, at der dannes to separate arbejdsområder, samt en trykplade (36), hvori der er styreporte (56, 58, 20 66, 68), der forbinder disse arbejdsområder med pumpens til og afgangsside, kendetegnet ved, at trykpladen (36) er opbygget af tre pladeformede elementer (76, 78, 80), nemlig et første pladeelement (76), som er indrettet til at ligge an imod huset (24), et andet pladeelement (78), som 25 strækker sig parallelt med det første pladeelement (76) samt et mellemliggende pladeelement (80) , som samvirker således med en indre større sideflade på i det mindste det ene af de to andre pladeelementer, at der dannes en passage (140), som er beliggende imellem det første og det andet plade-30 element, og som forbinder de sammenhørende styreporte, hørende til de to arbejdsområder.