EP0247947B1 - Einbahnpumpvorrichtung mit Umkehrpumpe - Google Patents

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EP0247947B1
EP0247947B1 EP87401205A EP87401205A EP0247947B1 EP 0247947 B1 EP0247947 B1 EP 0247947B1 EP 87401205 A EP87401205 A EP 87401205A EP 87401205 A EP87401205 A EP 87401205A EP 0247947 B1 EP0247947 B1 EP 0247947B1
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EP
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bore
inlet
intermediate chambers
outlet
pump
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EP87401205A
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Inventor
Xavier Duval
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Alstom SA
Original Assignee
Alstom SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for reversible machines or pumps

Definitions

  • the invention relates to pumping, that is to say the circulation and / or pressure of a fluid, in particular a liquid.
  • pumping has a meaning which is defined by the fact that the fluid is sucked from one side and discharged from the other.
  • It relates more precisely to a device whose active member is a rotary pump and which makes it possible to avoid reversing in the direction of pumping when the direction of rotation of the pump is reversed.
  • a fluid circuit (oil for example) comprises a pumping device to ensure a certain flow rate through a member (bearings of rotating machines for example) which must be traversed by this fluid.
  • the circuit further comprises an oil tank, a filter, a pressure regulator and a heat exchanger (refrigerant).
  • a first known device is used for this purpose. It is shown in principle in Figure 1.
  • the pump is functionally associated with four valves.
  • a screw pump 100 can push the lubricating oil of the bearings of a rotary machine in two opposite directions, that is to say either from a first intermediate chamber 102 to a second intermediate chamber 104, or in the opposite direction.
  • An inlet chamber 106 provided with an inlet opening communicates with each of these two intermediate chambers 102 or 104 by a valve 108 or 110 allowing the oil to pass from this inlet chamber to this intermediate chamber but not In the opposite way.
  • a chamber and an outlet opening 112 communicate with each of these two intermediate chambers, 102 or 104, by a valve 114 or 116 allowing the oil to pass from this intermediate chamber to this outlet chamber but not in the direction reverse.
  • the case shown is that where the pump 100 pushes the oil towards the chamber 104 according to the arrow 118.
  • the valves 110 and 114 are open and the valves 108 and 116 closed by the oil pressure created by the pump 100.
  • the oil is then sucked into the inlet chamber 106 into which it enters according to arrow 120, and discharged into the outlet chamber 112 from which it leaves according to arrow 122.
  • valves 110 and 114 close, the valves 108 and 116 open and the oil enters and leaves again according to the arrows 120 and 122.
  • This device makes it possible to pump large flow rates but has the drawback of using valves which are either easily subject to deterioration, or bulky, or expensive.
  • a second known unidirectional pumping device is described in the document patent SUA 180093 and avoids the use of such valves.
  • the object of the present invention is to produce in a simple and economical manner a unidirectional pumping device with a reversible pump capable of pumping higher flow rates without having the drawbacks of valve devices.
  • Such an arrangement facilitates the production of an integrated pumping device.
  • the two said inlet and outlet bores extend parallel, in a common longitudinal direction, from a first to a second face of a distribution body, said first or second intermediate chamber being constituted between this first or second face and a first or second plate extending opposite this face at a distance from the latter, these plates cooperating with means formed by said drawers at their two ends to constitute said stop means, and said recesses lateral and median openings being formed in said body.
  • the pumping device of this first embodiment of the invention comprises a pump of the "screw" type with three rotors.
  • the juxtaposed rotors of the pump P are represented by their axes which project on the same line 1, axis of the central rotor, and they can be distinguished in 1a, 1, 1 in FIG. 4. and on the other side of the axis are dug two parallel inlet and outlet bores marked respectively 4 and 5.
  • the previously mentioned inlet drawer 6 has a longitudinal recess in its part median which constitutes a spacer 62 between two heads marked 61 and 63.
  • the outlet drawer 7, shorter, is not hollowed out: these different morphological characteristics of the two drawers are justified by the description below of the operation and additional provisions of the pumping device.
  • the drawers are dimensioned so that, in this configuration, the edge of the median recess 13 is released by the face 73 of the drawer 7, while the median recess 14 is released by the edge 63 'of the recess around the 'spacer 62 of the drawer 6 and that the edge 61' releases a communication which is seen at the end in fig.4. It follows from this configuration that the oil flows from the recess 14 which constitutes the inlet chamber to the recess 13 which constitutes the outlet chamber, through the bore 4 around the spacer 62, the recess 9, chamber 8, pump P, chamber 8 'and bore 5.
  • the pump rotates in the direction such that the fluid circulates in the direction 204 of fig.3, it is the chamber 8 'which is depressed and the chamber 8 compressed.
  • the relative overpressure in the chamber 8 pushes the drawers 6 and 7 into abutment at 68 'and 78'; in this configuration, the edge 63 'releases a communication between the bore 4 and the chamber 8' through the recess 9 '.
  • the edge 71 of the drawer 7 clears the recess 13. It generally follows that the oil circulates from 14 to 13 through the bore 4 around the spacer 62, the recess 9 ', the chamber 8 ', pump P, chamber 8 and bore 5.
  • the device which has just been described according to the invention allows a higher flow rate. It is less affected by the risk of obstruction. It does not require the use of springs.
  • peripheral recesses of the drawers and the lateral recesses of the walls of the bores are less expensive to produce than internal channels and less sensitive to the impurities which the pumped fluid can contain.
  • FIG. 5 represents a lubrication circuit comprising the device described above: a rotary machine MT such as a high power alternator is mounted on an AR shaft which is supported by two bearings such as PA. It is the lubrication circuit of these bearings which comprises this DP pumping device. The latter's pump P is driven by a pump shaft AP extending the shaft AR of the machine.
  • This circuit includes a tank, that is to say the aforementioned tank BA from which the oil is withdrawn by a suction pipe TA connected to the inlet chamber 14.
  • the oil is discharged into a discharge pipe TR connected to the outlet chamber 13, and it is in pressurized in bearings such as PA after passing through an IF filter.
  • the distribution box shown in FIGS. 6 to 8 constitutes a second embodiment of the invention when it is connected to a reversible pump (not shown) by two connection openings represented in the form of two pipes 380 and 382. Apart from these openings and the absence of this pump, this box is similar to the device described above, the homologous elements bearing in this box, the same reference numbers increased by 300.
  • the inlet and outlet distributor drawers carry example numbers 306 and 307, respectively.
  • the two said inlet and outlet bores 304, 305 extend parallel, in a common longitudinal direction 301, from a first 303A to a second 303B opposite a distribution body 303.
  • Said first 308 or second 308 ' intermediate chamber is formed between this first or second face and a first 384 or second 384 'plate extending opposite this face at a distance therefrom. These plates cooperate with means 368, 378 formed by said drawers 306, 307 at their two ends to constitute said stop means.
  • Said lateral recesses 309, 309 'and median openings 314, 313 are formed in said body.

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Claims (9)

1. In einer Richtung wirkende Pumpvorrichtung mit umkehrbarer Pumpe, wobei diese Vorrichtung ein zu pumpendes Fluid über eine Einlaßöffnung (14) zugeführt erhält und über eine Auslaßöffnung ausstößt und von einem drehenden Motor (MT) antreibbar ist, dessen Drehrichtung sich umkehren kann,
- mit einer ersten und einer zweiten Zwischenkammer (8, 8'),
- mit einer Drehpumpe (P), die zwischen diesen beiden Zwischenkammern angeschlossen ist, um das zu pumpende Fluid von einer dieser Zwischenkammern (8, Fig. 2), die dann Unterdruck besitzt, zur anderen (8') zu fördern, in der dann Überdruck herrscht, wobei die Richtung dieses Drucks mit der Drehrichtung dieser Pumpe wechselt und wobei diese Pumpe so vom Motor (MT) angetrieben wird, daß die Richtung dieses Drucks sich auch umkehren kann, und daß in jeder dieser beiden ersten und zweiten Zwischenkammern einmal Unterdruck und einmal Überdruck herrschen kann,
- und mit in einer Richtung wirkende Eingangsverbindungsmitteln, um es dem zu pumpenden Fluid zu erlauben, von der Einlaßöffnung zu jeder dieser beiden Zwischenkammern zu fließen, und mit Auslaßverbindungsmitteln, um es diesem Fluid zu ermöglichen, von jeder dieser Zwischenkammern zur Auslaßöffnung zu fließen, wobei diese Mittel passive Mittel sind, die vom im Fluid zwischen den beiden Zwischenkammern unter der Wirkung der Pumpe auftretenden Druckunterschied bewegt werden, so daß diese Pumpe dieses Fluid von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung drückt, ohne Rücksicht auf ihre Drehrichtung,
- wobei die in einer Richtung wirkende Einlaßverbindungsmittel eine Einlaßbohrung (4) aufweisen, die sich zwischen zwei Enden erstreckt, die mit der ersten (8) bzw. zweiten Zwischenkammer (8') verbunden sind, wobei die Einlaßöffnung (14) mit dieser Bohrung über eine Mittelöffnung ihrer Seitenwand in Verbindung steht,
- mit Anschlagmitteln (84, 84'),
- und einem Einlaß-Verteilerschieber (6), der in dieser Einlaßbohrung aufgrund der Druckdifferenz zwischen den Zwischenkammern zwischen zwei Endstellungen gleitet, die durch die Anschläge (84, 84') definiert sind und sich auf der Seite des ersten bzw. zweiten Endes dieser Bohrung befinden,
- wobei die in einer Richtung wirkende Auslaßverbindungsmittel eine Auslaßbohrung (5) aufweisen, die sich zwischen zwei Enden (5A, 5B) erstreckt, die mit der ersten (8) bzw. zweiten Zwischenkammer (8') verbunden sind, wobei eine Mittelöffnung in der Seitenwand dieser Bohrung mit der Auslaßöffnung (13) in Verbindung steht,
- mit Anschlagmitteln (84, 84'),
- und mit einem Auslaß-Verteilerschieber (7), der diese Auslaßbohrung (5) verschließt und aufgrund des Druckunterschieds zwischen Zwischenkammern (8, 8') in ihr zwischen zwei Endstellungen gleitet, die von den Anschlägen auf Seiten dieses ersten (5A) bzw. zweiten Endes (5B) definiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Ende der Einlaßbohrung (4) mit der ersten (8) und der zweiten Zwischenkammer (8') über eine erste (9) und eine zweite seitliche Aushöhlung (9') in Verbindung stehen, die in die Seitenwand dieser Bohrung eingearbeitet ist,
- wobei der Einlaßschieber (6) einen ersten (61) und einen zweiten Verschlußkopf (63) aufweist, die je einen Querschnitt dieser Bohrung (4) auf der Seite der ersten (9) bzw. zweiten seitlichen Aushöhlung (9') verschließen können,
- und wobei ein Zwischenstück (62) diese beiden Köpfe verbindet und zueinander in Abstand hält, wobei die Länge dieses Zwischenstücks und die Stellungen der Anschläge (84, 84') so sind, daß der erste oder der zweite Kopf die Bohrung zwischen der ersten oder zweiten seitlichen Aushöhlung und der Mittelöffnung (14) verschließt und daß der zweite oder erste Kopf sich jenseits der zweiten oder ersten seitlichen Aushöhlung befindet, wenn der Schieber in seiner zweiten bzw. ersten Endstellung ist,
- wobei in der ersten und zweiten Endstellung des Auslaßschiebers (7) dieser Schieber zwischen einerseits der Mittelöffnung (13) der Auslaßbohrung (5) und andererseits dem ersten (5A) und zweiten Ende (5B) dieser Bohrung liegt, so daß dieser Schieber, wenn er in diesen Stellungen ist, kein Hindernis auf dem Weg des Fluids zwischen einerseits dieser Öffnung und andererseits der zweiten (8') bzw. ersten Zwischenkammer (8) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der sich die beiden Bohrungen, nämlich die Einlaß- und Auslaßbohrungen (4, 5) parallel entlang einer gemeinsamen Längsrichtung (1) erstrecken von einer ersten (3A) zu einer zweiten Seite (3B) eines Pumpenkörpers (3), wobei die Pumpe (P) sich in einer Pumpenkammer befindet, die in diesem Körper ausgebildet ist und sich von der ersten zu der zweiten Seite erstreckt, wobei die erste (8) oder zweite Zwischenkammer (8') zwischen dieser ersten (3A) oder zweiten Seite (3B) und einer ersten (84) oder zweiten Platte (84') ausgebildet ist, die sich gegenüber dieser Seite und in Abstand zu ihr erstreckt, wobei diese Platten mit Mitteln (68, 78) zusammenwirken, die von den Schiebern (6, 7) an ihren beiden Enden gebildet werden, um die Anschlagmittel zu bilden,
- und die seitlichen Aushöhlungen (9, 9') und Mittelöffnungen (14, 13) in diesem Körper ausgebildet sind,
- um die Herstellung der Pumpvorrichtung zu erleichtern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (P) eine Schraubenpumpe ist, die um eine Achse (1) parallel zur Längsrichtung der Bohrungen (4, 5) dreht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu pumpende Fluid ein Öl ist.
5. Schmierkreis einer drehenden Maschine (MT), wobei dieser Kreis eine von dieser Maschine angetriebene Pumpvorrichtung mit Drehpumpe (P) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Pumpvorrichtung (DP) eine Vorrichtung nach Anspruch 1 ist.
6. Mit einer umkehrbaren Pumpe verbundenes Verteilergehäuse, um eine Pumpvorrichtung nach Anspruch 1 zu bilden, wobei dieses Gehäuse
- wobei die Einlaß- (314) und Auslaßöffnungen (313),
- die erste und die zweite Zwischenkammer (308, 308'),
- eine erste und eine zweite Anschlußöffnung (380, 383), um die Pumpe mit dieser ersten bzw. dieser zweiten Kammer zu verbinden,
- und die in einer Richtung wirkende Verbindungsmittel (304, 305, 306, 307) aufweist.
7. Gehäuse nach Anspruch 6, bei dem die Einlaß-und Auslaßöffnungen (304, 305) sich parallel gemäß einer gemeinsamen Längsrichtung (301) von einer ersten (303A) zu einer zweiten Seite (303B) eines Verteilerkörpers erstrecken, wobei die erste (308) oder zweite Zwischenkammer zwischen dieser ersten oder zweiten Seite und einer ersten (384) oder zweiten Platte (384') ausgebildet ist, die sich gegenüber dieser Seite und in Abstand zu ihr erstreckt, wobei diese Platten mit Mitteln (368, 378) zusammenwirken, die von den Schiebern (306, 307) an ihren beiden Enden gebildet werden, um die Anschlagmittel zu bilden,
- und die seitlichen Aushöhlungen (309, 309') und Mittelöffnungen (314, 313) in diesem Körper ausgebildet sind.
EP87401205A 1986-05-29 1987-05-27 Einbahnpumpvorrichtung mit Umkehrpumpe Expired EP0247947B1 (de)

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FR8607725 1986-05-29

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EP0247947A1 EP0247947A1 (de) 1987-12-02
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DE (1) DE3761002D1 (de)
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EP0247947A1 (de) 1987-12-02
FR2599435B1 (fr) 1988-08-05
ES2012092B3 (es) 1990-03-01
FR2599435A1 (fr) 1987-12-04

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