HU218759B - Szivattyú, főleg üzemanyag-szivattyú, valamint szivattyúház ilyen szivattyúhoz - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya szivattyú, főleg üzemanyag-szivattyúgépjárművekhez, amely szivattyúegységből és ezzel hajtókapcsolatbanlévő motoregységből áll, a szivattyúegység szivattyúházafolyadékszállító járattal van ellátva. Ez a szivattyúegységszívócsonkja és nyomócsonkja között van kialakítva. A szivattyúházbanjárókerék van forgathatóan ágyazva, amely a folyadékszállító járattalegyütt működő lapátelemek sorozatával van ellátva. A találmánylényege, hogy a folyadékszállító járat a nyomócsonk (46) felőli végénzajcsökkentő csillapítóegységgel (51; 55; 56; 57; 58; 59) van ellátva,amely a járókerék forgásirányába tekintve a nyomócsonk (46) mögényúlóan helyezkedik el, továbbá a csillapítóegység (51) mélysége (dd)kisebb, mint a folyadékszállító járat mélysége. A találmány szerintiszivattyúház lapátelemekkel ellátott járókerékkel együtt működvenyomás alatti folyadékszállításhoz használható, amely szivattyúházbana folyadékszállító járat köríves alakban, szívócsonk és nyomócsonkközött van kialakítva. Lényege, hogy a folyadékszállító járat kiömlésivégét olyan kontúrvonal határolja, amely minden egyes lapátelemet aszivattyúház osztószakaszába (47) folyamatosan beléptető kialakítású. ŕ

Description

A találmány tárgya szivattyú, amely folyadékok nyomás alatti szállítására való. Az ilyen szivattyú használható például gépjárművek üzemanyag-szivattyújaként. A találmány tárgya továbbá az ilyen szivattyúhoz való szivattyúház.

Az ilyen szivattyúk általában kisméretűek, és viszonylag kis mennyiségű, alacsony viszkozitású folyadékot nagy nyomással szállítanak, például a gépjárműveknél alkalmazott üzemanyag-szállító szivattyúk esetében. Az utóbbi években egyre erőteljesebben jelentkezik az a társadalmi igény, hogy jobban takarékoskodjunk a természetes energiaforrásokkal, következésképpen csökkentsük az üzemanyag-fogyasztást (csökkentsük a generátor terhelését) a szivattyúzási hatásfok javításával, ami jelenleg komoly műszaki problémát jelent.

A jelenleg alkalmazott üzemanyag-szállító szivattyúknál a járókerék a nyomás alatti folyadékot a nyomócsonkhoz továbbítja, miután az a szivattyú közegvezető járatának végrészén felütközik. Ebben a pillanatban a folyadék a szivattyúház falán, azaz azon az oldalon, ahol a nyomócsonk van kiképezve, áramolhat a nyomócsonkhoz. A ház fedéloldali részén, azaz azon az oldalon, ahol nincs a nyomócsonk kialakítva, a szállított folyadék a közegvezető járat belső palástfelületén lelassul, ennek következtében nő a folyadéknyomás. Ha a járókerék kerületi irányát tekintjük, akkor megállapítható, hogy a folyadéknyomás a lapátelemek mellső oldalának közelében a legnagyobb, így tehát a nyomás periodikusan megnő abban az időpontban, amikor a lapátelemek a forgásuk közben a közegvezető járat leadó végrészéhez jutnak. Ez viszont azzal a problémával jár, hogy a lapátelemek számától és a forgási sebességtől függő frekvenciájú zaj képződik.

Az ilyen zajképződések kiküszöbölésére különböző kísérleteket végeztek a közegvezető járat végrészének sajátos kialakításával.

Például JP-56-120.389 számú japán használati minta leírásából ismert olyan vízszállító szivattyú (WESTCO típusú), amelynél a közegvezető járat végrészénél ferde felület van kialakítva, mégpedig a házfedélben. Ennek következtében amikor a járókerék a forgása révén a folyadékot nyomás alatt szállítja a közegvezető járatban, a folyadék felütközik ezen a ferde felületen, aminek következtében a keletkező zajok viszonylag kisebbek azoknál a megoldásoknál képződő zajokhoz képest, amelyeknél a közegvezető járat leadó végrésze függőleges fallal van lezárva.

A JP-2-103.194 számú japán használati minta leírásából olyan folyadékkeringtető szivattyú is ismert, amelynél a járókerék lapáthomyai részben a járókerék palástján, részben pedig a járókereket ágyazó szivattyúházban vannak kialakítva. Ennél a megoldásnál is megkísérelték a nemkívánatos zajhatást csökkenteni. Ennek érdekében a házfedél közegvezető járatának végrészénél bemunkált felületet alakítottak ki. Ennek eredményeként a közegvezető járat végrészénél némiképp sikerült a fellépő zajokat csökkenteni.

A fentiekben ismertetett hagyományos megoldások közös hiányossága azonban, hogy azokkal kellő mértékű zajcsökkentés nem valósítható meg.

Ennek a problémának az okai a következők: például az utolsó előttiként ismertetett megoldás esetében az alkalmazott ferde felület határoló vége egyenes vonalú és párhuzamos a járókerék lapátjaival, így a ferde felületen felütköző folyadék esetenként a ferde felület határoló végének palástján is felütközhet úgy, hogy ez lehetetlenné teszi a hatásos zajcsökkentést. Továbbá, még akkor is, ha a közegvezető járat íves kialakítású, a folyadék hirtelen és nagy sebességgel felütközik az íves végfelületen, ami a hatásos zajcsökkentést akadályozza. A fentieken túlmenően, az utóbb említett mindkét megoldásnál a járókerék lapátjainak lényegében a teljes felülete egyszerre lép be az osztószakaszba, ami zajkeltő hatású.

További probléma, hogy a fentiekben ismertetett ferde felület, illetve bemunkált felület azzal a nehézséggel jár, hogy igen körülményes a szivattyú közegvezető járatának a megmunkálása, miközben a szivattyúház belső felületének síkbeli pontosságát is biztosítani kell. A szivattyúház és a fedél belső felületeinek pontos síkbeli megmunkálása igen fontos követelmény, mivel a járókerék a szivattyúházban csúszva forog. Éppen ezért, a szivattyúházat és a házfedelet öntéssel készítik, amely öntvények belső felületeit azután az előírt síkra köszörülik. Abban az esetben, ha ferde felületeket vagy hornyolt felületeket alakítanak ki a házfedélen vagy a szivattyúházon a hagyományos technológiák szerint, akkor a belső felületek végső megmunkálásukkor a ferde vagy hornyolt felület további problémákat jelent, és járulékos utómegmunkálásokat igényel.

Ha a ferde felületeket vagy hornyolt felületeket a házfedélen és a szivattyúházon is kialakítják, akkor a szivattyúház és a házfedél belső felületeit egyedileg kell készre munkálni. Ez viszont azzal a veszéllyel jár, hogy minden egyes szivattyúnál a házfedélen készre munkált határolófelület és a szivattyúházon készre munkált határolófelület között méreteltérések adódnak. A határolóélek ilyen méreteltérései a kiömlőcsonk és a szívócsonk között meglévő tömített szakasz hosszában változásokat okozhat, ami jelentős méretszórásokkal járhat.

Amint a fentiekből kitűnik, a hagyományos megoldásokkal nem csupán a hatásos zajcsökkentést nem sikerült megoldani, hanem azt a problémát sem, hogy miként lehetne a gyártástechnológiát tökéletesíteni.

A jelen találmánnyal célunk a fentiekben vázolt hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan tökéletesített szerkezetű szivattyú létrehozása, amellyel a közegszállító járat végrészénél képződő zajok hatásosan csökkenthetők.

A találmánnyal célunk továbbá olyan szivattyúház létrehozása, amelyet alkalmazva a zajcsökkentés hatékonysága fokozható.

A kitűzött feladat megoldásához olyan szivattyúból indultunk ki, amely szivattyúegységből és ezzel hajtókapcsolatban lévő motoregységből áll, a szivattyúegység szivattyúháza folyadékszállító járattal van ellátva, ez a szivattyúegység szívócsonkja és nyomócsonkja között van kialakítva, továbbá a szivattyúházban járókerék van forgathatóan ágyazva, amely a folyadékszállító járattal együtt működő lapátelemek sorozatával van el2

HU 218 759 Β látva. A találmány szerinti szivattyú lényege, hogy a folyadékszállító járat a nyomócsonk felőli végén zajcsökkentő csillapítóegységgel van ellátva, amely a járókerék forgásirányába tekintve a nyomócsonk mögé nyúlóan helyezkedik el, továbbá a csillapítóegység mélysége kisebb, mint a folyadékszállító járat mélysége.

A találmány további jellemzője szerint célszerű az olyan kivitel, amelynél a csillapítóegység olyan kontúrvonalú, amely a járókerék minden egyes lapátelemét fokozatosan lépteti be a szivattyúház osztószakaszába.

Célszerű az olyan kivitel, amelynél a szivattyúház a járókereket közrefogó házból és fedélből áll, továbbá a folyadékszállító járatnak a járókerék egyik homlokfelülete felőli első szakasza és a járókerék másik homlokfelülete felőli második szakasza van, továbbá a nyomócsonk az első szakasz végétől merőlegesen a járókerék homlokfelületéig van kialakítva. A csillapítóegység legalább a második szakasz kilépő végénél, a járókerék forgásirányába tekintve a nyomócsonk mögé nyúlóan van kialakítva. A csillapítóegységet előnyösen olyan fal határolhatja, amely lényegében merőlegesen helyezkedhet el a ház belső homlokfelületére.

Előnyös továbbá, ha a fal magában foglal olyan falrészt, amely elősegíti azt, hogy a járókerék minden egyes lapáteleme fokozatosan lépjen az osztószakaszba.

A csillapítóegység kialakítható csupán a folyadékszállító járat második szakaszának végrészében, vagy az első és a második szakasz végrészében, vagy csak az első szakasz végrészében.

A találmány szerinti szivattyúnál a járókerék célszerűen körtárcsaként van kialakítva, ennek lapátelemei pedig a járókerék egyik homlokoldalán és/vagy a másik homlokoldalán vannak kialakítva.

Adott esetben a járókerék lehet olyan tárcsa, amelynél azonban a lapátelemek keresztirányban folyamatosan végigémek a járókerék egyik homlokoldalától a másikig.

Adott esetben a járókerék lapátelemeinek - a járókerék forgásirányába tekintve - mellső és hátsó homlokfelületei lehetnek konkáv kialakításúak.

A találmány szerinti szivattyú használható például üzemanyag-szivattyúként belső égésű motorok üzemanyag-ellátására.

A találmány szerint olyan szivattyú is lehetséges, amelynek szivattyúháza folyadékszállító járattal van ellátva, amely íves alakban szívócsonkot nyomócsonkkal köt össze, továbbá járókereke van, amely a szivattyúházban forgathatóan van ágyazva és a folyadékszállító járattal együtt működő lapátelemek sorozatával van ellátva. Az ilyen szivattyú lényege, hogy a folyadékszállító járat a nyomócsonk felőli, kiömlővégénél csillapítóegységgel van ellátva, amely a nyomócsonk mögé ér - a járókerék forgásirányába tekintve -, továbbá a csillapítóegységet olyan fal határolja, amely a szivattyúház homlokfelületére merőleges.

A találmány szerinti szivattyú további változatánál a szivattyúházban folyadékszállító járat íveken van kialakítva, ez szívócsonkot és nyomócsonkot kapcsol össze, továbbá a szivattyúházban járókerék van forgathatóan ágyazva, amely a folyadékszállító járattal együtt működő lapátelemek sorozatával van ellátva. A szivatytyú lényege, hogy a folyadékszállító járat kiömlővégének a nyomócsonk felőli oldalon a lapátelemeknek a szivattyúház osztószakaszába való fokozatos belépését biztosító kontúrja van.

A találmány szerinti szivattyúház lapátelemekkel ellátott járókerékkel együtt működve, nyomás alatti folyadékszállításhoz használható, amely szivattyúházban folyadékszállító járat köríves alakban szívócsonk és nyomócsonk között van kialakítva. A találmány szerinti szivattyúház lényege, hogy a folyadékszállító járat kiömlési végét olyan kontúrvonal határolja, amely minden egyes lapátelemét a szivattyúház osztószakaszába folyamatosan beléptető kialakítású.

Célszerűen ez a határoló vonal olyan csillapítóegységet határol, amely a járókerék forgásirányába tekintve a nyomócsonk mögé nyúlik.

Célszerűen az a falfelület vagy határoló vonal, amely biztosítja, hogy minden egyes lapátelem az osztószakaszba fokozatosan érjen, a lapátelemekhez képest ferde kialakítású. Célszerű, ha ez legalább olyan szakaszon ferde kialakítású, amely szakasz megfelel a járókerék szomszédos lapátelemei közötti osztásnak.

A találmány szerinti szivattyúház másik változata lapátelemekkel ellátott járókerékkel együtt működve folyadékok nyomás alatti szállítására alkalmazható, amely szivattyúháznak szivócsonk és nyomócsonk közötti íves folyadékszállító járata van. Ennek lényege, hogy a folyadékszállítójárat kiömlési végénél zajcsökkentő csillapítóegységgel van ellátva, és ez - a járókerék forgásirányába tekintve - a nyomócsonk mögé nyúló kialakítású, továbbá, a csillapítóegység mélysége előnyösen kisebb, mint a folyadékszállító járat mélysége. Ennek a csillapítóegységnek lényegében állandó mélysége lehet, amely kisebb, mint a folyadékszállító járat névleges mélysége.

A fentiekben ismertetett szivattyúk működtetésekor a járókereket forgatjuk, és ilyenkor a szivócsonktól a nyomócsonk irányában nyomás alatt folyadékot szállítunk a járókerék külső palástján kialakított lapátelemek elmozdulása révén. Eközben a folyadék végighalad a házban kiképzett folyadékszállító járaton, és felütközik a folyadékszállító járat végén, mielőtt az elérné a nyomócsonkot. Eközben a járókerék lapátelemei a folyadékszállítójárat végétől fokozatosan lépnek be az osztószakaszba, majd azután a szívócsonkhoz jutnak és ciklikusan végzik forgómozgásukat.

A találmány egyik fontos intézkedésének megfelelően a folyadékszállító járat csillapítóegysége viszonylag kis mélységű, valamint a járókerék forgásiránya mentén a nyomócsonk kiömlési végrésze mögé nyúlik, ezáltal a zajképződés lehetőségét hatásosan csökkentjük.

A találmány további fontos intézkedése, hogy a csillapítóegység a járókerék forgásirányába tekintve a folyadékszállító járat végrésze mögé nyúlik, és a csillapítóegységet előnyösen a ház vagy a fedél homlokfelületére merőleges fal határolja. így tovább csökkenthető a zajképződést, valamint a csillapítóegység akkor sem fog deformálódni, illetve sérülni, ha a ház és a fedél belső felületeit az öntés utáni megmunkálás során síkra köszörüljük.

HU 218 759 Β

A találmány további fontos előnye, hogy a folyadékszállító járat végrészének, illetve a csillapítóegységnek köszönhetően elérjük, hogy a járókerék minden egyes lapáteleme az osztószakaszba fokozatosan lép be, ezáltal a zajképződést jelentősen tovább csökkenthetjük az 5 olyan megoldásokhoz képest, amelyeknél a lapátelemek teljes felülete azonnal belép az osztószakaszba.

A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: 10

- az 1. ábrán gépjármű üzemanyag-ellátó rendszerének elrendezési vázlata látható;

- a 2. ábrán a találmány szerinti szivattyú első példakénti kiviteli alakjának keresztmetszete látható; 15

- a 3. ábra a 2. ábra szerinti megoldás részletének, nevezetesen a szivattyúegységének viszonylag nagyobb léptékű metszete;

- a 4. ábrán a szivattyúegység házának perspektivikus képe látható; 20

- az 5. ábrán a szivattyúegység fedelét perspektivikus képben szemléltettük;

- a 6. ábra a 2. ábrán VI-VI vonal mentén vett keresztmetszet;

- a 7. ábra az 5. ábra szerinti fedelet homlokné- 25 zetben mutatja;

- a 8. ábra a 7. ábrán VIII-VIII vonal mentén vett metszet, kiegészítve a járókerékkel és a szivattyúegység házának ezzel szomszédos részével; 30

- a 9. ábra a találmány szerinti szivattyú szivattyúegységének második példakénti kiviteli alakja keresztmetszetben;

- a 10. ábra a 9. ábra szerinti megoldás járókerekének részletét perspektivikus képben 35 mutatja;

-all A. ésllB. ábrák a második példakénti kiviteli alak zajcsökkentő hatását diagramban szemléltetik;

- a 12. ábra a találmány szerinti szivattyúegység 40 harmadik példakénti kiviteli alakjának házát metszetben mutatja;

- a 13. ábrán keresztmetszetben látható a 12. ábra szerinti ház folyadékszállító csatorna végrész-kialakítása, a járókerékkel és 45 a fedéllel összeépítve;

- a 14. ábra a találmány szerinti szivattyúegység negyedik példakénti kiviteli alakjának fedelét részletben és nézetben mutatja;

- a 15. ábra ötödik példakénti kiviteli alak fedelé- 50 nek részletét nézetben szemlélteti;

- a 16. ábra a 15. ábrán XVI-XVI vonal mentén vett metszet;

- a 17. ábra hatodik példakénti kiviteli alak házfedelét nézetben szemlélteti; 55

- a 18. ábra hetedik példakénti kiviteli alak házfedelét mutatja ugyancsak nézetben;

- a 19. ábrán nyolcadik példakénti kiviteli alak járókerekének részlete látható perspektivikus képben; 60

- a 20. ábrán diagramban szemléltettük a csillapítóegység mélységének és a keletkező zajoknak a viszonyát;

- a 21. ábrán diagramban szemléltettük a találmány példakénti kiviteli alakjainál a fellépő zajok viszonyát;

- a 22. ábrán hagyományos szivattyúegység részletét metszetben ábrázoltuk;

-a 23. ábra hagyományos üzemanyag-szivattyú házát nézetben mutatja;

- a 24. ábra a 23. ábra szerinti hagyományos üzemanyag-szivattyú keresztmetszetét mutatja a folyadékszállító járat végrészének körzetében.

A találmány szerinti szivattyú első példakénti kiviteli alakja tehát gépkocsihoz való üzemanyag-szivattyúként van kialakítva, amelyet alább ismertetünk részletesebben.

Amint az 1. ábrán látható, a gépkocsi belső égésű 1 motoija üzemanyag-szállító 2 berendezéssel van felszerelve.

Az üzemanyag-szállító 2 berendezésnek üzemanyag-szállító 4 szivattyúja van, amely 3 üzemanyagtartályban van elrendezve. Továbbá, az üzemanyag-szállító 4 szivattyú által szállított üzemanyag nyomásának szabályozására nyomásszabályzó 5 szelepről gondoskodtunk. A belső égésű 1 motor önmagában ismert 6 befecskendezőfúvókákkal van ellátva, amelyek az üzemanyagot az előírt nyomással hengerekbe fecskendezik. Ezenkívül az üzemanyag-szállító 2 berendezés önmagában ismert módon olyan csővezetékekkel rendelkezik, amelyek az említett szerkezeti egységeket az 1. ábrán feltüntetett módon összekapcsolják. Ha a gépkocsi 7 akkumulátoráról villamos tápfeszültséget kap az üzemanyag-szállító 4 szivattyú, 8 üzemanyagszűrőn keresztül üzemanyagot szív fel a 3 üzemanyagtartályból és 9 nyomóvezetékbe nyomja. A felesleges üzemanyagmennyiséget a nyomásszabályzó 5 szelepről 10 viszszatérővezeték szállítja vissza a 3 üzemanyagtartályba.

Az alábbiakban az üzemanyag-szállító 4 szivattyú szerkezeti felépítését tárgyaljuk részletesebben.

A 2. ábrán a találmány szerinti 4 szivattyú első példakénti kiviteli alakjának függőleges keresztmetszete látható.

Amint a 2. ábrán feltüntettük, az üzemanyag-szállító 4 szivattyú lényegében két fő szerkezeti egységből, nevezetesen 31 szivattyúegységből és 32 motoregységből áll, amely utóbbinak az a rendeltetése, hogy a 31 szivattyúegységet hajtsa. A 32 motoregység a jelen esetben egyenáramú villamos motor, amelynek permanens 34 mágnesei hengeres alakban, hengeres 33 palástban vannak elrendezve. A 32 motoregység 35 armatúrája a permanens 34 mágnesek belső terében koncentrikusan van elrendezve.

A 31 szivattyúegység szerkezeti felépítését a 3-8. ábra alapján mutatjuk be.

A 3. ábrán viszonylag nagyobb léptékben szemléltettük a 31 szivattyúegységet; a 4. ábra az Sz szivattyúház 36 házát perspektivikus képben mutatja; az 5. ábrán az Sz szivattyúház 37 fedele látható perspektivikus

HU 218 759 Β képben; a 6. ábrán pedig a 2. ábra szerinti megoldás VI-VI vonal mentén vett metszete látható.

A 3. ábra szerint a 31 szivattyúegységnek Sz szivattyúháza van, amely 36 házból és 37 fedélből áll, ezek 38 járókereket fognak kétoldalt közre. A 36 ház és a 37 fedél öntéssel készülhet, például alumíniumból. A 36 ház szoros illesztéssel van rögzítve hengeres 33 palást egyik végében. A 35 armatúra forgó 41 tengelye 40 csapágyban van ágyazva, amely a 36 házban központosán van elrendezve. Továbbá, a 37 fedél a 36 házhoz illeszkedik, valamint a 33 palást (3. ábrán alsó) végében zömítéssel, vagy más módon van rögzítve. A 37 fedél központi fészkében 42 támcsapágy van elrendezve, amely a forgó 41 tengely axiális terhelését viseli. A 36 ház és a 37 fedél együttesen tehát olyan közös Sz szivattyúházat képeznek, amely forgathatóan ágyazza a 38 járókereket.

A 6. ábrán látható módon a 38 járókerék központi nyílása lényegében D alakú 38a illesztőnyílásként van kialakítva, amely szorosan illeszkedik a 41 tengely lelapolt, D szelvényű 41a részéhez. Következésképpen, a 38 járókerék a 41 tengellyel együtt forog ugyan, de az kismértékben axiális irányban viszonylagosan eltolható.

Amint a 3-5. ábrákon látható, a 36 házban és a 37 fedélben folyadékszállító 44 járat van kiképezve, mégpedig íves alakban. A folyadékszállító 44 járatnak a 36 házban kialakított, első 44A szakaszának egyik végével 46 nyomócsonk közlekedik. A folyadékszállító 44 járatnak a 37 fedélben kialakított második 44B szakaszának egyik végével viszont 45 szívócsonk közlekedik. A 45 szívócsonk és a 46 nyomócsonk között a visszaáramlások kiküszöbölése céljából 47 osztószakasz van kiképezve. A jelen esetben a 37 fedélben a folyadékszállító 44 járat második 44B szakaszának végénél zajcsökkentő 51 csillapítóegység van kialakítva a találmány szerint, amely a jelen esetben háromszög alakú bevágásként van kialakítva, amelynek a mélysége viszonylag kicsi. Az 51 csillapítóegységet 51a fal határolja, amely a jelen esetben merőleges a 37 fedél homloksíkjára (lásd 7. ábra).

A 46 nyomócsonk a 36 házon keresztülvezet, és a 32 motoregység belsejében lévő térrel van kapcsolatban. Ennek következtében a 46 nyomócsonkon keresztül kinyomott tüzelőanyag keresztülhalad a 32 motoregység belső terén és 48 kiömlőcsonkon keresztül távozik a 4 szivattyúból (2. ábra). A 48 kiömlőcsonk a hengeres 33 palástban van kialakítva, amely valójában a 4 szivattyú közös külső házát képezi. A 4 szivattyú beömlőcsonkjához az 1. ábrán látható módon 8 üzemanyagszűrő csatlakozik.

A 38 járókerék a jelen esetben fenolgyantából készült, üvegszál erősítéssel. A 38 járókerék formába öntéssel gyártható és a homlokfelületei, valamint a külső palástfelülete köszörüléssel munkálható készre.

A 3. és 6. ábrákon jól kivehető, hogy a 31 szivattyúegység körtárcsa alakú 38 járókerekének külső palástfelületén a jelen esetben mindkét oldalon 49 lapátelemek vannak kialakítva, mégpedig előre meghatározott kiosztással. A két-két szomszédos 49 lapátelem között 50 lapáthorony van kialakítva, ennek az ívelt fenékfelülete úgy van kiképezve, hogy az 50 lapáthorony mélysége fokozatosan nő a 38 járókerék külső kerületének irányába (külön nem ábrázoltuk).

Az alábbiakban az 51 csillapítóegység kialakítására térünk ki részletesebben.

A 7. ábra a 37 fedél nézete az 5. ábrán VII nyíl irányába tekintve. A 8. ábra a 7. ábrán VIII—VIII vonal mentén vett metszet. A 8. ábrán jól látható a 38 járókerék, a 36 ház és a 37 fedél viszonylagos helyzete. A 8. ábrán a 38 járókerék és a 36 ház, valamint a 38 járókerék és a 37 fedél közötti illesztési hézagokat erősen eltúlozva szemléltettük a jobb érthetőség kedvéért.

A 7. ábrán látható, hogy a háromszög alakú 51 csillapítóegység a 37 fedélben a folyadékszállító 44 járat kiömlővégrészénél van kialakítva. Az 51 csillapítóegység olyan háromszög alakú bevágásként van kialakítva, amely kisebb mélységű, mint a folyadékszállító 44 járat. Az 51 csillapítóegység a 38 járókerék forgásirányába tekintve (amit a 7. ábrán A nyíllal jelöltünk) fokozatosan elvékonyodik, és az 51a fal határolja, amely a 37 fedél belső homlokfelületére merőleges (8. ábra).

A 8. ábrán azonban az is jól kivehető, hogy az 51 csillapítóegység a 38 járókerék A forgásirányába tekintve túlnyúlik a 46 nyomócsonkon. (A 7. ábrán a 46 nyomócsonk függőleges vetületi képét vékony eredményvonal jelöli). A 7. ábrán látható továbbá, hogy az 51 csillapítóegység 51a fala 51b falrészt foglal magában, amely lényegében párhuzamos a 38 járókerék A forgásirányával. Továbbá, az 51a falnak az 51b falrészhez képest ferde 51c falrésze is van, amely kívülről befelé halad a 38 járókerék forgástengelyéhez képest. A lejtős 51c falrész lényegében megfelel a 49 lapátelemek legkülső végei és a belső végei közötti távköznek. Továbbá, a lejtős 51c falrész érintkezik a 37 fedél belső felületével olyan határolóvonal mentén, amely határolja az 51 csillapítóegységet. Az 51b falrész viszont a folyadékszállító 44 járat belső felületén helyezkedik el.

A fenti példaként! kiviteli alak esetében a 38 járókerék átmérőjét 30 mm-re, a 38 járókerék homlokoldalai, valamint a 36 ház belső homlokfelülete és a 37 fedél belső homlokfelülete közötti illesztési hézagot néhány mikrométertől néhány tíz mikrométer közötti értékre választottuk. A 49 lapátelemek közötti 50 lapáthomyot 1,2 mm-re, a 49 lapátelemek külső vége és a folyadékszállító 44 járat belső felülete közötti hézagot pedig 0,5-1,5 mm közötti értékűre választottuk.

Az 51 csillapítóegység mélységét a 8. ábrán ttó-vel jelöltük, amelynek értékét 0,2 mm-re választottuk. Az 51 csillapítóegység hosszát a 7. ábrán Ld-vel jelöltük, amely a folyadékszállító 44 járat körkörös végrészének középpontjától a háromszög alakú bevágás csúcsáig terjed, ennek méretét 4 mm-re választottuk. A folyadékszállító 44 járat d mélysége a jelen esetben 0,6 mm (8. ábra).

A fentiekben ismertetett 4 szivattyú működésmódja a következő:

Ha a 35 armatúra tekercsét (külön nem jelöltük) a 32 motoregységben tápfeszültségre kapcsoljuk, akkor az forgásba jön és a 38 járókereket az A nyíllal jelölt forgásirányban forgatja (7. ábra) a 41 tengelyen keresztül.

HU 218 759 Β

Ilyenkor a 38 járókerék külső szélén elhelyezkedő 49 lapátelemek a folyadékszállító 44 járatban elmozdulva folyadékszállítást, azaz szivattyúzást végeznek. Ennek eredményeként a 45 szívócsonkon keresztül üzemanyagot szív fel a 31 szivattyúegység a folyadékszállító járatba. A felszívott üzemanyag a 49 lapátelemek kinetikai energiája révén nyomás alatt végighalad a folyadékszállító 44 járaton a 46 nyomócsonkig. Ezután az üzemanyag a 46 nyomócsonkon keresztül a 4 szivattyú 32 motoregységének belső terén halad keresztül, és végül a 48 kiömlőcsonkon keresztül a 6 befecskendezőfüvókákhoz jut (1. és 2. ábra).

Az üzemanyag-szállító szivattyúk működése közben általában zajok keletkeznek. A fenti példakénti kiviteli alaknál azonban a találmány szerint, főleg az 51 csillapítóegység alkalmazásával, számottevően csökkentettük ezeket a zajokat. Ennek a meglepő zajcsökkentési hatásnak az elérésében az alábbi okok játszottak közre.

A 4 szivattyú működtetése közben a folyadékszállító 44 járatban nyomás alatt áramló üzemanyag a folyadékszállító 44 járat végrészén felütközik, és kényszerűen irányt vált a 46 nyomócsonk felé. A 38 járókerék 49 lapátelemei nagy sebességgel forogva ütköznek a szívócsonk által beszívott üzemanyaggal, ami ugyancsak zajjal jár (megjegyezzük azonban, hogy a 45 szívócsonk felőli oldalon keletkező zajok jóval kisebbek, mint a 46 nyomócsonk felőli oldalon képződök).

A fenti példakénti kiviteli alaknál azonban az 51 csillapítóegység a folyadékszállító 44 járat 44B szakaszának végrészében, a 37 fedélben van kialakítva, így ezt a végrészt elérő tüzelőanyag egy része a végrésztől beáramlik az 51 csillapítóegységbe és felütközik annak 51a falán. Mivel azonban az 51 csillapítóegység ferde 51c falrésszel is rendelkezik, ezáltal megakadályozzuk az üzemanyag hirtelen felütközését, amivel pedig jelentősen csökkentjük a keletkező zajokat.

Mivel az 51c falrész lejtése megfelel a 49 lapátelemek alsó végeinél a legkülső szélek között mért távköznek, a 49 lapátelemek fokozatosan lépnek be a 47 osztószakaszba, a lejtős 51c falrésznek köszönhetően. Ezzel pedig az az előny jár, hogy a zajokat sikerül számottevően csökkentenünk a hagyományos megoldásokhoz képest (amelyeknél a lapátelemek hirtelen és a teljes felületükkel lépnek át az osztószakaszba).

A találmány szerinti megoldás eddig tárgyalt első példakénti kiviteli alakjánál az 51 csillapítóegység a folyadékszállító 44 járat második 44B szakaszának kiömlővégénél volt elrendezve úgy, hogy csökkentse a zajokat. Továbbá, az 51 csillapítóegységet a 37 fedél homlokfelületére merőleges 5 la fal határolta, így ha a 37 fedél belső homlokfelülete sík, az 51 csillapítóegység nem deformálódhat, vagyis a 47 osztószakasz hossza nem változik. Az 51 csillapítóegység az ismertetett alakban a szállítási hatásfokot nem befolyásolja hátrányosan.

Az 51 csillapítóegység lejtős 51c falrészének az a rendeltetése, hogy lehetővé tegye, hogy a 38 járókerék 49 lapátelemei ne hirtelen, hanem fokozatosan lépjenek be a 47 osztószakaszba, ezáltal különösen hatásos zajcsökkentés érhető el.

Az első példakénti kiviteli alaknál tehát az 51 csillapítóegységet a 37 fedél homlokfelületére merőleges 51a fal határolja. Megjegyezzük azonban, hogy az 51 csillapítóegység olyan ferde felülettel is kialakítható, ahol a ferde felület és a 36 ház belső felületének metszésvonala úgy helyezkedhet el, mint a lejtős 51c falrész. Ilyen elrendezés esetén, habár a metszésvonal változik a 36 ház belső felületének készre munkálásakor, ez a metszésvonal (vagy határolóvonal) ferde a 38 járókerék 49 lapátelemeihez képest, ezáltal is számottevő zajcsökkentést érhetünk el.

Az első példakénti kiviteli alaknál az 51 csillapítóegység kizárólag a 37 fedélben van kialakítva. Hangsúlyozzuk azonban, hogy hasonló 51 csillapítóegység kialakítható a 36 házban is. Ha mind a 36 házat, mind a 37 fedelet ellátjuk egy-egy ilyen 51 csillapítóegységgel, ezáltal a 38 járókerék két oldalán fellépő nyomásokat jól egyensúlyban tarthatjuk.

Az első példakénti kiviteli alaknál az 51 csillapítóegység alsó felülete sík. De olyan kivitel is lehetséges, amelynél ez a fenékfelület enyhén lejtős, ezzel hasonló zajcsökkentő hatás biztosítható.

Megjegyezzük, hogy jóllehet az első példakénti kiviteli alaknál az 51 csillapítóegység háromszög alakú, ez az alak változtatható.

Ezután rátérünk a találmány szerinti szivattyú második példakénti kiviteli alakjának részletesebb ismertetésére (9. és 10. ábrák).

Az azonos szerkezeti egységeket itt is ugyanazokkal a hivatkozási jelekkel jelöltük, az alábbi ismertetésben csupán az eltérő részleteket említjük, a felesleges ismétlések elkerülése végett.

A második példakénti kivitelnél a 38 járókerék lapátelemei keresztirányban végigmenően vannak kialakítva, amint az látható a 10. ábrán. Az 53 lapátelemek a 38 járókeréken előre meghatározott kiosztással vannak kialakítva, a két-két szomszédos 53 lapátelem között itt is egy-egy 52 lapáthorony van kiképezve. Az 52 lapáthornyok mindegyikét két részre osztottuk osztófal révén. A 9. ábrán külön nem szemléltetett 51 csillapítóegység az első példakénti kiviteli alaknál ismertetett módon, folyadékszállító 44 járat 37 fedélben kialakított második 44B szakaszának kiömlővégén van kialakítva.

A 9. és 10. ábra szerinti 31 szivattyúegységnél is az üzemanyag a folyadékszállító 44 járat leadóvégén beáramlik az 51 csillapítóegységbe, és annak ferde 51c falrészén ütközik fel. Ezáltal a felütközésizaj-képződés hasonlóképpen csökkenthető, mint az első kiviteli alaknál.

Mivel a 10. ábra szerinti 38 járókerék 53 lapátelemei a 38 járókerék mindkét homlokoldaláig végigmenőek, zajok képződhetnének akkor, ha az 53 lapátelemek a 47 osztószakaszba hosszabban lépnének be, mint az első példakénti kiviteli alaknál. De éppen ezt küszöböli ki az 51 csillapítóegység, ezáltal a zaj csökkenthető, és a 38 járókerék nagy szivattyúzási hatásfokkal üzemeltethető.

A 11A. és 11B. ábrák a zajfrekvenciák jelleggörbéit szemléltetik a fentiekben ismertetett példakénti kiviteli alakoknál, az 51 csillapítóegység alkalmazása esetén, il6

HU 218 759 Β letve anélkül. A jelleggörbékből világosan látható, hogy a zajcsúcs 40 dB-ről 30 dB-re csökken, ha 51 csillapítóegységet alkalmazunk. Az összehasonlító méréseink során a zajokat az üzemanyag-szállító 4 szivattyú fölött 10 cm-rel mértük.

A 12. és 13. ábrák alapján a találmány szerinti szivattyú harmadik példakénti kiviteli alakját ismertetjük. Itt is az azonos részleteket azonos hivatkozási jelekkel jelöltük.

Ennél a 31 szivattyúegységnél a 36 házban egy 55 csillapítóegység, a 37 fedelében pedig egy 51 csillapítóegység van kialakítva. A 38 járókeréknek a második példakénti kiviteli alaknál ismertetett változatát alkalmaztuk itt, a szerkezet többi része lényegében megegyezik az első példakénti kiviteli alakkal.

A 12. ábrán látható a 36 ház keresztmetszetben és a

6. ábrához hasonló nézetben, amelyből a 38 járókereket eltávolítottuk. A 13. ábra a 8. ábrához hasonló keresztmetszet, amelyből jól látható a 36 ház, a 37 fedél és a 38 járókerék kialakítása.

A 12. ábra szerint az 55 csillapítóegységnek az alakja lényegében megegyezik az 51 csillapítóegységével. Az 55 csillapítóegység a folyadékszállító 44 járat első 44A szakaszának leadóvégén van kialakítva, és a 36 ház homlokfelületére merőleges 55a fal határolja, amely 55b falrészből és ehhez képest ferde 55c falrészből áll.

Ennél a kiviteli alaknál a 38 járókerék mindkét oldalán azonos nyomás hat a folyadékszállító 44 járat kiömlési végrészénél, ezáltal javítjuk a nyomásegyensúlyt. Összehasonlítva azzal a kivitellel, amelynél az 51 csillapítóegység csupán a 38 járókerék egyik oldalához csatlakozik, a zajcsökkentő hatás lényegesen erőteljesebb az ilyen szerkezetnél, amelynél tehát a 38 járókerék egyik oldalához az 51, a másik oldalához az 55 csillapítóegység csatlakozik. A kísérleti eredményeink azt mutatták, hogy ezáltal a zajszint tovább csökkenthető.

Ha tehát az 55 csillapítóegységet a 36 házban, az 51 csillapítóegységet pedig a 37 fedélben alakítjuk ki, akkor a 38 járókerékre egyforma folyadéknyomás hat mindkét oldalon a folyadékszállító 44 járat kiömlővégénél, amire már fentebb utaltunk. Ilyen elrendezés esetén a 38 járókeréknek azok a szemközti felületrészei, amelyek a folyadéknyomást felveszik, célszerűen egymással szemben rendezhetők el, és alakíthatók ki.

A harmadik példakénti kiviteli alaknál alkalmazott 51 és 55 csillapítóegységeket az 51a, és 55a fal határolja, amely a 36 ház, illetve a 37 fedél homlokfelületére merőleges. Ennek következtében a 36 ház és a 37 fedél belső homlokfelületeinek öntés utáni síkra köszörülésekor az 51 és 55 csillapítóegységek a kívánt helyen egyszerűen kialakíthatók. így tehát nem léphetnek fel azok a problémák, amelyek a hagyományos technológiáknál gondot okoznak a gyártóknak, hogy nevezetesen a folyadékszállító 44 járat kiömlővége a végső megmunkálás során deformálódhat a ferde vagy hornyolt felületnél. Mivel a 38 járókeréknek a mindkét homlokoldalára ható folyadéknyomást felvevő felülete megegyezik, ezáltal a 38 járókerék axiális irányú vibrációja teljes mértékben kiküszöbölhető, ami pedig azzal a további előnnyel jár, hogy az üzemanyagáram felütközésekor keletkező zajok tovább csökkennek.

Az alábbiakban a találmány szerinti szivattyú negyedik példakénti kiviteli alakját ismertetjük a 14. ábra alapján.

A 14. ábrán a 7. ábra szerinti köríves részt elhagytuk a folyadékszállító 44 járat 44B szakaszának kiömlővégénél, és itt olyan 56 csillapítóegységet alkalmaztunk, amely megközelítően azonos mélységgel készült a fedélben, mint a folyadékszállító 44 járat. A 14. ábra a 37 fedél említett részletét mutatja nézetben.

Amint arra fentebb már utaltunk, az első példakénti kiviteli alaknál az 51 csillapítóegység a 44 járat 44B szakaszánál kisebb mélységű bevágásként volt kialakítva, és ez csatlakozott a folyadékszállító 44 járat 44B szakaszának kiömlővégéhez. A folyadékszállító 44 járat 44B szakaszának kiömlővégét a 14. ábrán látható módon ferdén alakítottuk ki, és ez a ferde, azaz szűkülő szakasz maga szerepel az 56 csillapítóegységként. Az csillapítóegységet a 37 fedél homlokfelületére merőleges 56a fal határolja, amely 56b falrészből és ehhez képest ferde 56c falrészből áll. Az 56 csillapítóegység 56a fala a folyadékszállító 44 járat 44a felületeit és összekapcsoló 44b felületeit simulva követi, ezáltal fokozatos szögeltérést hozunk létre az 56a fal és a 44a felületek között.

Lényegében a 37 fedélben kialakított 56 csillapítóegységnek megfelelő csillapítóegység képezhető ki a 36 házban is.

Ezután rátérünk a találmány szerinti megoldás ötödik példakénti kiviteli alakjára, amelyet a 15. és 16. ábra kapcsán ismertetünk.

Ennél az ötödik kivitelnél az első példakénti kiviteli alaknál alkalmazott háromszög alakú csillapítóegységet négyszögletes alakúra módosítottuk.

A 15. ábrán 37 fedél részlete látható nézetben. Ennek metszetét szemlélteti a 16. ábra, amely a 15. ábrán XVI-XVI vonal mentén van felvéve. Itt a találmány szerinti csillapítóegységet 57-tel jelöltük, amely bevágásként van kialakítva a 37 fedélben. Ennek a 16. ábrán jól láthatóan a mélysége viszonylag kicsi a folyadékszállító 44 járat 44B szakaszának mélységéhez képest, sőt a fenékfelülete a 38 járókerék forgásirányában fokozatosan emelkedik, azaz az 57 csillapítóegység mélysége a 38 járókerék forgásirányába tekintve rendre csökken. A 15. és 16. ábrán látható, hogy az 57 csillapítóegységet 57a fal határolja, amely merőleges a 37 fedél homlokfelületére.

Összehasonlítva a csillapítóegység nélküli, hagyományos megoldásokkal, ez az 57 csillapítóegység is számottevő zajcsökkentésre képes. Megemlítjük azonban, hogy ez a zajcsökkentő hatás nem éri el az első példakénti kiviteli alaknál ismertetett 51 csillapítóegységét. Ez nyilvánvalóan azzal magyarázható, hogy az csillapítóegységnek nincs ferde falfelülete. Ebből a körülményből következik, hogy hiányzik az a hatás is, amit a ferde falfelület biztosít, nevezetesen, hogy a járókerék lapátelemei az osztószakaszba fokozatosan lépjenek be, ami meglepően jó zajcsökkentő hatást biztosít.

HU 218 759 Β

Alább a találmány szerinti megoldás hatodik példakénti kiviteli alakját ismertetjük. Ennél az első kiviteli alakhoz képest annyiban módosítottuk a csillapítóegységet, hogy azt kettős ferde falfelülettel láttuk el.

A 17. ábra nézetben mutatja a hatodik példakénti kiviteli alak 37 fedelét. Ennél a kivitelnél 58 csillapítóegység háromszög alakú bevágásként van kialakítva, amely viszonylag kis mélységű, és a folyadékszállító 44 járat 44B szakaszának kiömlővégénél van kiképezve. Ez az 58 csillapítóegység olyan háromszög alakú, amelynek csúcsa az itt nem ábrázolt 38 járókerék 49 lapátelemeinek sugárközépvonalán helyezkedik el. Az 58 csillapítóegységet a 37 fedél homlokfelületére merőleges 58a fal határolja, amely az A forgásirányhoz képest ferde 58b és 58c falrészekből áll. Ezek közül az 58b falrész a 38 járókerék 49 lapátelemének lényegében az alsó végétől indul, az 58c falrész viszont a 49 lapátelem külső végének megfelelő helyen kezdődik.

A 17. ábra szerinti 58 csillapítóegység megóvható mindenféle sérüléstől a 37 fedél homlokfelületének készre munkálásakor. Továbbá, mivel az 58 csillapítóegységnek ferde 58b és 58c falrészei vannak, a 49 lapátelemek mozgásának függvényében növekvő nyomású üzemanyag fokozatosan ütközik fel, hiszen a 38 járókerék 49 lapátelemei fokozatosan lépnek be a 47 osztószakaszba, ezáltal még hatásosabb zajcsökkentést érünk el.

A találmány szerinti megoldás hetedik példakénti kiviteli alakját a 18. ábra alapján ismertetjük. Ennél az első példakénti kiviteli alaknál ismertetett csillapítóegységet úgy módosítottuk, hogy a ferde falrésze a belső oldalon és az érintőleges falrésze a külső oldalon helyezkedik el.

A 18. ábrán nézetben látható a 37 fedél, amelyben a találmány szerint 59 csillapítóegység van kialakítva. Ebben az esetben is az 59 csillapítóegység háromszög alakú bevágásként van kialakítva a folyadékszállító 44 járat 44B szakaszának kiömlővégénél, viszonylag kis mélységgel. A háromszög alakú 59 csillapítóegység csúcsa az itt külön nem ábrázolt 38 járókerék lapátelemeinek - sugárirányban tekintve - külső végének megfelelő helyen helyezkedik el. Az 59 csillapítóegységet a 37 fedél homlokfelületére merőleges 59a fal határolja, amely az A forgásirányhoz képest ferde 59b falrészből áll egyrészt, amely az itt nem ábrázolt járókerék lapátelemének alsó végétől indul, másrészt ferde 59c falrészből áll, amely lényegében a lapátelemek külső végétől kezdődik.

A hetedik kiviteli alak esetében tehát az 59 csillapítóegységet az 59a fal határolja, így az 59 csillapítóegység bármiféle deformációja vagy sérülése megelőzhető a 37 fedél homlokfelületének síkra csiszolásakor. Továbbá, mivel az 59 csillapítóegység belső részét a ferde 59b és 59c falrészek határolják, a lapátelemek mozgása következtében kialakuló nyomásnál az üzemanyag ezeken fokozatosan ütközik fel, tehát a 18. ábrán külön nem ábrázolt járókerék lapátelemeit fokozatosan vezetjük be a 47 osztószakaszba mind a belső, mind pedig a külső oldalon. Ezáltal pedig igen hatékony zajcsökkentést érünk el.

A találmány szerinti megoldás nyolcadik példakénti kiviteli alakjára térünk most rá a 19. ábra alapján. Ennél a 12. ábra szerinti 38 járókerék további változatát alkalmaztuk.

A 19. ábrán kitörve és perspektivikus képben mutatjuk be a 38 járókerék részletét. Ezzel a kialakítással a 38 járókereket módosítottuk a 10. ábra szerinti kiviteli alakhoz képest olyan értelemben, hogy itt az 53 lapátelemek az A nyíllal jelölt forgásirányba tekintve mellső 53a, illetve hátsó 53b felületekkel rendelkeznek, amelyek ívelt és konkáv kialakításúak (19. ábra).

A kísérleti eredményeink szerint a 19. ábra szerinti 38 járókerékkel igen magas szivattyúzási hatásfok érhető el. Mivel minden 53 lapátelem keresztirányban a 38 járókerék két oldalsó homlokfelületéig végigérő kialakítású, az 53 lapátelemek a 47 osztó szakaszba belépésükkor kissé nagyobb zajt keltenek, mint az első példakénti kiviteli alak szerinti 38 járókeréknél. A 19. ábra szerinti 38 járókerékhez tartozó - külön nem ábrázolt - szivattyúegységnél a folyadékszállító 44 járat kiömlővégénél a 36 házban, illetve a 37 fedélben, a harmadik kiviteli alaknál ismertetett módon vannak kialakítva. Az 51 és 55 csillapítóegységek révén viszont a zajképződést kellőképpen redukáljuk még olyan esetekben is, amikor a 38 járókereket nagy szivattyúzási teljesítménnyel üzemeltetjük.

A kísérleti méréseink eredményei szerint bebizonyosodott, hogy a 19. ábra szerinti 38 járókerék és a 13. ábra szerinti 36 ház kombinációja biztosítja a legmagasabb szivattyúzási hatásfokot és a legalacsonyabb zajszintet.

Az alábbiakban a találmány szerinti csillapítóegység mélységével kapcsolatban végzett kísérleti eredményeinket ismertetjük.

A 20. ábrán diagramban szemléltettük a keletkező zajokat, az 51 és 55 csillapítóegységek mélységének (dd) változtatásakor, a harmadik kiviteli alak esetében. Ezeknél a kísérleteknél az 51 és 55 csillapítóegységek külső végeit a sarokrészeknél 0,5 mm-es sugárral lekerekítettük. A folyadékszállító 44 járat körkörös kiömlővégének központjától mért Ld hosszt az 51 csillapítóegység külső végéig 4 mm-re választottuk. A folyadékszállító 44 járat d mélységét 0,6 mm-re készítettük (7. és 8. ábra).

Amint a 20. ábrából kitűnik, a vízszintes tengelyre a csillapítóegység dd mélységét vittük fel mm-ben, a függőleges tengelyre pedig a keletkező zajt dB-ben. A 20. ábra diagramja jól érzékelteti, hogy az 51 csillapítóegység igen jó zajcsökkentő hatást biztosít, ha a dd mélysége 0,2 mm, vagy annál nagyobb. Mellesleg a zajcsökkentő hatás alig változik, ha a csillapítóegység dd mélységét 0,2-0,8 mm közötti tartományban választjuk. Abban az esetben, ha a 37 fedelet alumíniumból öntéssel készítjük és annak belső homlokfelületét síkra csiszoljuk, a belső felület csiszolást mértéke változik, mivel a csiszolást művelet az anyagminőség függvénye, ennek következtében viszont változhat az 51 csillapítóegység dd mélysége. Mivel azonban a zajcsökkentő hatás nem változik számottevően, ha az 51 csillapítóegység dd mélységét 0,2 mm-re, vagy ennél kissé nagyobbra választjuk - a fentiekben már említett módon - az 51 csillapítóegységünk dd mélységét célszerű 0,4 mm körüli értékre választani, hogy még akkor is kielégítő

HU 218 759 Β zajcsökkentő hatást érjünk el, ha a tömeggyártási mérettűréseket figyelembe véve a 37 fedél készre munkálása közben az 51 csillapítóegység dd mélysége kissé csökken.

A 21. ábra hasábdiagramban azt mutatja, hogy a csillapítóegység alakjának változása milyen összefüggésben van a különböző kiviteli alakok zajcsökkentő hatásával. A 21. ábra (a) részlete a hagyományos megoldást mutatja be, amelynél a járókereket befogadó ház nincs ellátva csillapítóegységgel. A 21. ábra (b) részlete a találmány szerinti második példakénti kiviteli alak zajszintjét szemlélteti; a (c) részlet a hatodik kiviteli alak zajszintjét mutatja; a (d) részlet a hetedik kiviteli alak, az (e) részlet pedig az ötödik kiviteli alak zajszintjét ábrázolja.

Ha a második példakénti kiviteli alaknál leírt 38 járókereket használjuk a fenti kiviteli alakok bármelyikénél, akkor az 51 csillapítóegység kizárólag a 37 fedélben van kialakítva. A kísérleti kiviteli alakoknál az 51 csillapítóegység sarkánál 0,5 mm-es lekerekítést alkalmaztunk. A folyadékszállító 44 járat körkörös kiömlési végének közepétől az 51 csillapítóegység külső végrészéig mért Ld hosszt ennél 4 mm-re választottuk (7. ábra). Az 51 csillapítóegység dd mélységét 0,5 mmre készítettük. A folyadékszállító 44 járat d mélységét viszont 0,6 mm-re választottuk (8. ábra).

A 21. ábrából jól érzékelhető, hogy zajcsillapító hatás csak viszonylag kis mértékben érhető el, ha az ötödik kiviteli alaknál ismertetett módon az 57 csillapítóegységet szögletesre alakítjuk ki (15., 16. ábra). Nagyobb zajcsökkentési hatás érhető el az olyan csillapítóegységekkel, amelyeknél a határolóvonal ferde a járókerék lapáteleméhez képest, amint azt feltüntettük a második kiviteli alaknál (9. és 10. ábra), a hatodik kiviteli alaknál (17. ábra), és a hetedik kiviteli alaknál (18. ábra), jóllehet, a 51, 58, illetve 59 csillapítóegységek lényegében azonos mélységűek.

A háromszög alakú csillapítóegységeknek az a jellegzetessége, hogy ha az 51, 55, 58, 59 csillapítóegység Ld hosszát túl rövidre választjuk, akkor csökken a zajcsökkentő hatás, viszont ha az Ld hosszt növeljük, akkor ezáltal hatásosan javíthatjuk a zajcsökkentő hatást. Ez nyilvánvalóan annak a következménye, hogy a csillapítóegység határoló vonalai által bezárt szögnek a járókerék lapáteleméhez képesti növelése hozzájárul a zajok csökkentéséhez. Megjegyezzük azonban, hogy ha az Ld hossz túl nagy, akkor a 47 osztószakasz hatástalanná válik, amivel viszont csökken a szivattyúzási hatásfok, vagyis ez nemkívánatos. Éppen ezért az 51, 55, 58 és 59 csillapítóegység Ld hosszát a 38 járókerék forgásirányában nem feltétlenül kell túlságosan nagyra választani. Az Ld hosszt tehát megfelelő értékre kell megválasztani, figyelembe véve az adott csillapítóegység és a lapátelem határolóvonalai közötti szöget, valamint a 47 osztószakasz hosszát.

A fentiekben ismertetett kiviteli alakok mindegyikénél, így például a 8. és 13. ábrák szerinti kiviteli változatoknál a ferde 51c falrészt úgy alakítottuk ki, hogy legalább egy 53 lapátelem mindig az 51c falrész körzetében helyezkedik el, azaz az 51c falrész túlnyúlik az lapátelemek közötti osztáson. Mivel igen hatékony zajcsökkentést érhetünk el ezzel a szerkezettel, a ferde határolóvonalat úgy kell célszerűen kialakítani, hogy az legalább az 53 lapátelemek közötti osztás távközének feleljen meg.

Továbbá, a ferde kontúrvonalakat célszerű úgy kialakítani, hogy azok a lapátelemek lábrészétől a fejrészéig terjedjenek. Megemlítjük azonban, hogy a ferde határolóvonal kialakítható a lapátelem radiális méretének csupán egy részén is.

A zajcsökkentési hatás javítása céljából tehát a találmány értelmében igen fontos szempont, hogy a csillapítóegységet olyan ferde határoló vonal határolja, ami viszonylag nagy szöget zár be a 38 járókerék lapátelemével. Ezért a négyszögletes 57 csillapítóegység zajcsökkentő hatása (15. ábra) javítható azáltal, ha az 57 csillapítóegység határvonala és a 38 járókerék lapáteleme közötti szöget növeljük. Továbbá, a csillapítóegység kontúrvonala úgy is kialakítható, hogy a járókerék lapáteleme fokozatosan, illetve lépcsőzetesen lépjen a 47 osztószakaszba.

A fentiekben a találmány szerinti szivattyú néhány célszerű kiviteli alakját ismertettük. Azonban megjegyezzük, hogy a találmány nem korlátozódik gépjárművekhez használatos üzemanyag-szivattyúkra, hanem az a legszélesebb körben használatos szivattyúként különböző közegek nyomás alatti szállítására, így például víz szivattyúzására. Hangsúlyozzuk továbbá, hogy a találmány nem korlátozódik olyan járókerekekre, amelyeknél a lapátelemek és a lapáthomyok csupán annak külső kerületén vannak kialakítva, hanem a találmány alkalmazható olyan úgynevezett oldalcsatomás típusú szivattyúkhoz is, amelyeknél a körtárcsa alakú járókerék homlokoldalán vannak csatornák kiképezve. A találmány tehát sokféle egyéb változatban és kiviteli alakban megvalósítható az igényelt oltalmi körön belül.

A találmány szerinti megoldással tehát olyan szivattyút, például üzemanyag-szivattyút nyerünk, amely garantáltan csökkentett zaj szinttel üzemeltethető.

A találmány fontos előnye, hogy mivel az 51, 55, 57,58,59 csillapítóegységet a ház vagy a fedél homlokfelületére merőleges fallal alakítjuk ki, annak deformációja és sérülés veszélye a megmunkálás során minimálisra csökken. Ezáltal olyan praktikus szerkezetet nyújt a találmány, amellyel a kívánt zajcsökkentési hatás elérhető, ugyanakkor a kívánt szivattyúzási teljesítmény is biztosítható az egyszerű gyárthatóság mellett.

A folyadékszállító 44 járat vonalvezetése úgy van megválasztva a találmány szerint, hogy az lehetővé teszi a 38 járókerék lapátelemeinek fokozatos belépését a 47 osztószakaszba, amivel meglepően nagy zajcsökkentő hatás biztosítható.

Végül utalunk leírásunk bevezető részére, amelyben egy hagyományos szivattyút ismertettünk, és utaltunk ennek szerkezeti felépítésére is, amelyet azonban a jobb összehasonlíthatóság kedvéért a 22-24. ábrákon mutatunk be.

A 22. ábrán látható, hogy 21 fedélben kialakított folyadékszállító 22 járat kiömlővégénél lejtős 23 felület van kialakítva. A folyadék nyomás alatt áramlik keresz9

HU 218 759 Β tül a folyadékszállító 22 járaton 24 járókerék forgatásakor, és felütközik ezen a ferde 23 felületen. A folyadéknak ez a felütközése azonban erős zajképződéssel jár, amit csak csekély mértékben képes ez a ferde 23 felület mérsékelni.

A 23. és 24. ábrák szerinti másik hagyományos szivattyúnál a 24 járókerék lapáthomyai a járókerék mindkét oldalán vannak kialakítva. Ennél a hagyományos megoldásnál is megkísérelték a keletkező zajok csökkentését. A 24. ábra szerint lekerekítve bemetszett 27 felületet alkalmaztak ehhez a 25 folyadékszállító 26 járatának kilépő végénél (23. ábra).

Amint arra a leírásunk bevezetőjében már utaltunk, ezekkel a hagyományos megoldásokkal kielégítő zajcsökkentést végül is nem tudtak elérni. Ennek oka például, hogy a 22. ábra szerinti szivattyúnál a ferde 23 felület külső végét a 24 járókerék lapátjával párhuzamos, egyenes vonal zárja le, így a ferde 23 felületen felütköző folyadék egyúttal azonnal felütközik a ferde 23 felület végénél meglévő határolóvonalon is, ennélfogva hatásos zajcsökkentés alig képzelhető el. Továbbá, még ha a 23. ábra szerinti módon körkörös kialakítású is a folyadékszállító 26 járat kiömlővége, a szállított folyadék hirtelen felütközik ezen a körkörös végfelületen viszonylag kis időközönként, ezért a hatásos zajcsökkentésre ez a megoldás is alkalmatlan. Továbbá, a 22. és 23. ábrák szerinti megoldásoknál a 24 járókerék minden egyes lapátja lényegében a teljes felületével egyidejűleg lép be az osztószakaszba, ami erős zajképződéssel jár. A fenti hiányosságokat viszont maradéktalanul kiküszöböltük a fentebb ismertetett találmányunkkal.

Claims (25)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Szivattyú, főleg üzemanyag-szivattyú gépjárművekhez, amely szivattyúegységből és ezzel hajtókapcsolatban lévő motoregységből áll, a szivattyúegység szivattyúháza folyadékszállító járattal van ellátva, ez a szivattyúegység szívócsonkja és nyomócsonkja között van kialakítva, továbbá a szivattyúházban járókerék van forgathatóan ágyazva, amely a folyadékszállító járattal együtt működő lapátelemek sorozatával van ellátva, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) a nyomócsonk (46) felőli végén zajcsökkentő csillapítóegységgel (51; 55; 56; 57; 58; 59) van ellátva, amely a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve a nyomócsonk (46) mögé nyúlóan helyezkedik el, továbbá a csillapítóegység (51; 55, 56; 57; 58; 59) mélysége (dd) kisebb, mint a folyadékszállító járat (44) mélysége (d).
2. 2. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a csillapítóegységnek (51; 55; 56; 57; 58; 59) a járókerék (38) lapátelemét (49; 53) a szivattyúházrész (Sz) osztószakaszába (47) fokozatosan beléptető kialakítású.
3. 3. A 2. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a szivattyúház (Sz) a járókereket (38) közrefogó házból (36) és fedélből (37) áll, továbbá a folyadékszállítójáratnak (44) a járókerék (38) egyik homlokfelülete felőli első szakasza (44A) és a járókerék (38) másik homlokfelülete felőli második szakasza (44B) van, továbbá a nyomócsonk (46) az első szakasz (44A) végétől merőlegesen a járókerék (38) homlokfelületéig van kialakítva, továbbá a csillapítóegység (51; 55; 56; 57; 58; 59) legalább a második szakasz (44B) kilépővégénél, a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve a nyomócsonk (46) mögé nyúlóan van kialakítva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a csillapítóegységet (51; 55; 56; 57; 58; 59) oldalsó fal (51a; 55a; 56a; 57a; 58a; 59a) határolja, amely a ház (36) vagy a fedél (37) homlokfelületére merőleges.
5. 5. A 4. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a fal (51a; 55a; 56a; 58a; 59a) a járókerék (38) minden egyes lapátelemét (49; 53) az osztószakaszba (47) fokozatosan beléptető falrészt (51b, 51c; 55b, 55c; 56b, 56c; 58b, 58c; 59b, 59c) foglal magában.
6. 6. A 3. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) első szakaszának (44A) kiömlővégénél is csillapítóegységgel (55) van ellátva.
7. 7. A 6. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a járókerék (38) körtárcsaként van kialakítva, ezen a lapátelemek (53) a járókerék (38) egyik homlokoldalától a másikig keresztirányban végigérő kialakításúak.
8. 8. A 7. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a járókerék (38) lapátelemei (53) a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve mellső és hátsó homlokfelületekkel (53a, 53b) rendelkeznek, amelyek konkáv kialakításúak.
9. 9. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a járókerék (38) körtárcsa alakú, továbbá a lapátelemek (49) a járókerék (38) két homlokfelületétől kezdődően vannak bemunkálva.
10. 10. Szivattyú, főleg üzemanyag-szivattyú belső égésű motorokhoz, amelynek szivattyúháza folyadékszállító járattal van ellátva, amely íves alakban szívócsonkot nyomócsonkkal köt össze, továbbá járókereke van, amely a szivattyúházban forgathatóan van ágyazva, és a folyadékszállító járattal együtt működő lapátelemek sorozatával van ellátva, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) a nyomócsonk (46) felőli, kiömlővégénél csillapítóegységgel (51; 55; 56; 57; 58; 59) van ellátva, amely a nyomócsonk (46) mögé ér - a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve -, továbbá a csillapítóegységet (51; 55; 56; 57; 58; 59) olyan fal (51a; 55a; 56a; 57a; 58a; 59a) határolja, amely a szivattyúház (Sz) homlokfelületére merőleges.
11. 11. A 10. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a fal (51a; 55a; 56a; 58a; 59a) olyan ferde falrészt (51c; 55c; 56c; 58b, 58c; 59b, 59c) foglal magában, amely a járókerék (38) minden egyes lapátelemét (49; 53) a szivattyúház (Sz) osztószakaszába (47) fokozatosan beléptető kialakítású.
12. 12. A 11. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a szivattyúház (Sz) a járókereket (38) közrefogó házból (36) és fedélből (37) áll, továbbá a folya10

    HU 218 759 Β dékszállító járatnak (44) a járókerék (38) egyik homlokoldala felőli első szakasza (44A), valamint a másik homlokoldala felőli, második szakasza (44B) van, továbbá a nyomócsonk (46) az első szakasz (44A) kiömlővégétől kezdődően a járókerék (38) homlokfelületeire merőlegesen van kialakítva, továbbá a csillapítóegység (51; 56; 57; 58; 59) - a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve - legalább a második szakasz (44B) kiömlési végrészénél a nyomócsonk (46) mögé nyúlóan van kialakítva.
13. 13. A 12. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) első szakaszának (44A) kiömlővégénél is csillapítóegységgel (55) van ellátva.
14. 14. A 13. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a járókerék (38) körtárcsaként van kialakítva, a lapátelemek (53) pedig a járókerék (38) egyik homlokoldalától a másikig keresztirányban végigmenően vannak kialakítva.
15. 15. A 14. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a járókerék (38) lapátelemei (53) a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve konkáv kialakításúak.
16. 16. Szivattyú, főleg üzemanyag-szivattyú, amelynek szivattyúházában folyadékszállító járat íveken van kialakítva, ez szívócsonkot és nyomócsonkot kapcsol össze, továbbá a szivattyúházban járókerék van forgathatóan ágyazva, amely a folyadékszállító járattal együtt működő lapátelemek sorozatával van ellátva, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) kiömlővégének a nyomócsonk (46) felőli oldalon a lapátelemeknek (49; 53) a szivattyúház (Sz) osztószakaszába (47) való fokozatos belépését biztosító kontúrja van.
17. 17. A 16. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járatnak (44) a kiömlővége a nyomócsonk (46) felőli oldalon - a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve - a nyomócsonkon (46) túl meg van hosszabbítva, amely meghosszabbítása csillapítóegységként (56) szerepel.
18. 18. A 17. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a szivattyúház (Sz) a járókereket (38) közrefogó házból (36) és fedélből (37) áll, továbbá a folyadékszállítójáratnak (44) a járókerék (38) egyik homlokfelülete felé néző első szakasza (44A), valamint a másik homlokoldala felé néző második szakasza (44B) van, továbbá a nyomócsonk (46) az első szakasz (44A) kiömlővégétől kezdődően a járókerék (38) homlokfelületeire merőlegesen helyezkedik el, továbbá a csillapítóegység (56) legalább a második szakasz (44B) kiömlővégénél a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve a nyomócsonk (46) mögé nyúlóan van kialakítva.
19. 19. A 18. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) első szakaszának (44A) kiömlővégénél is csillapítóegységgel (55) van ellátva.
20. 20. Szivattyúház, amely lapátelemekkel ellátott járókerékkel együtt működve nyomás alatti folyadékszállításhoz használható, amely szivattyúházban folyadékszállító járat köríves alakban szívócsonk és nyomócsonk között van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) kiömlési végét olyan kontúrvonal határolja, amely minden egyes lapátelemet (49; 53) a szivattyúház (Sz) osztószakaszába (47) folyamatosan beléptető kialakítású.
21. 21. A 10. igénypont szerinti szivattyúház, azzal jellemezve, hogy a nyomócsonk (46) a folyadékszállító járat (44) kiömlési végétől a járókerék (38) forgásirányában (A) van kialakítva, továbbá a kontúrvonal csillapítóegységet (51; 55; 56; 57; 58; 59) határol, amely a folyadékszállító járatnak (44) - a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve - a nyomócsonkon (46) túli meghosszabbításaként van kialakítva.
22. 22. A 20. vagy 21. igénypont szerinti szivattyúház, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) kiömlővége a nyomócsonknak (46) megfelelően megnövelt áramlási keresztmetszetű részként van kialakítva, továbbá a csillapítóegység (51; 55; 56; 57; 58; 59) ennek a meghosszabbításaként van kialakítva.
23. 23. Szivattyúház, amely lapátelemekkel ellátott járókerékkel együtt működve folyadékok nyomás alatti szállítására alkalmazható, amely szivattyúháznak szívócsonk és nyomócsonk közötti íves folyadékszállító járata van, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) kiömlési végénél zajcsökkentő csillapítóegységgel (51; 55; 56; 57; 58; 59) van ellátva, és ez - a járókerék (38) forgásirányába (A) tekintve - a nyomócsonk (46) mögé nyúló kialakítású, továbbá a csillapítóegység (51; 55; 56; 57; 58; 59) mélysége (dd) előnyösen kisebb, mint a folyadékszállító járat (44) mélysége (d).
24. 24. A 23. igénypont szerinti szivattyúház, azzal jellemezve, hogy a nyomócsonk (46) a folyadékszállító járat (44) kiömlési végétől a járókerék (38) forgásirányában (A) helyezkedik el, továbbá a csillapítóegységet (51; 55; 56; 57; 58; 59) a folyadékszállító járaton (44) a járókerék (38) forgásirányba (A) tekintve túlnyúló kontúr határolja.
25. 25. A 24. igénypont szerinti szivattyúház, azzal jellemezve, hogy a folyadékszállító járat (44) kiömlővége a nyomócsonknak (46) megfelelően megnövelt áramlási keresztmetszetű részként van kialakítva, és ennek a meghosszabbításaként van kialakítva a csillapítóegység (51; 55; 56; 57; 58; 59).