IT8046828A1

IT8046828A1 - HIGH HEAD PUMP

Info

Publication number: IT8046828A1
Application number: IT1980A46828A
Authority: IT
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-10-02
Also published as: IT1154060B; JPH0243037B2; GB2045869A; IT8046828A0; GB2045869B; JPS55134780A; DE2913419B1; BR8002020A; AR218583A1; FR2453293A1; DE2913419C2; FR2453293B1; ES488724A1

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

di Brevetto di Invenzione Industriale per il trovato avente per titolo: "POMPA AD ALTA PREVALENZA" of Industrial Invention Patent for the invention entitled: "HIGH HEAD PUMP"

R I A S S U N T O SUMMARY

Il presente brevetto concerne una pompa ad alta prevalenza la quale comprende un corpo o carcassa, un corpo anulare, un rotore azionato da un albero motore e dotato di finestre radiali nelle quali sono alloggiati degli organi di spinta mobili che aderiscono perfettamente al corpo anulare, almeno una piastra di comando, ed alcune parti della quale sono pressofuse, nella quale inoltre almeno una piastra di comando (10) ? costituita da una lega ad elevato contenuto di silicio., ? ottenuta con un procedimento di pressofusione sotto vuoto e la sua levigatezza ? inferiore a 0,1 mm allo stato grezzo. The present patent relates to a high-head pump which comprises a body or casing, an annular body, a rotor driven by a motor shaft and equipped with radial windows in which movable thrust members are housed which adhere perfectly to the annular body, at least a drive plate, and some parts of which are die-cast, in which in addition at least one drive plate (10)? consisting of an alloy with a high silicon content.,? obtained with a vacuum die-casting process and its smoothness? less than 0.1 mm in the raw state.

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Una pompa di alta prevalenza del tipo descritto nelle rivendicazioni 1 di DE - PS 20 20675 e DE - PS 2047 040 presenta un corpo unico per la pompa e per il serbatoio dell'olio. La conformazione di questo corpo o carcassa non presenta delle intersecazioni per cui ? possibile costruire detto corpo mediante un procedimento di pressofusione. Il cinematismo della pompa, alloggi-ato nella camera del corpo della pompa, ?.costituito da una piastra di comando posta sul lato comando, da un corpo anulare dentro al quale scorrono degli organi di spinta che sono guidati in un rotore e che sono radialmente mobili vers? l'esterno e da una seconda piastra di comando che ? posta sul lato di mandata della pompa. A high-head pump of the type described in claims 1 of DE - PS 20 20675 and DE - PS 2047 040 has a single body for the pump and the oil tank. The conformation of this body or carcass does not have any intersections so? it is possible to construct said body by means of a die-casting process. The kinematic mechanism of the pump, housed in the chamber of the pump body, is made up of a control plate placed on the control side, of an annular body inside which the thrust members slide which are guided in a rotor and which are radially furniture vers? the outside and a second command plate that? located on the delivery side of the pump.

La piastra di comando che si trova sul lato di mandata della pompa viene interessata,,durante il funzionamento della pompa, dalla pressione di mandata cos? che tutto il cinematismo viene spinto in modo compatto contro la piastra di comando che si trova sul corpo dal lato comando. A causa della pressione relativamente forte che si viene ad avere e dell'attrito radente che si viene a formare, le piastre di comando sono costruite in metallo sinterizzato in modo da offrire una buona resistenza all'usura. Le piastre di comando in metallo sinterizzato presentano il vantaggio di rendere disponibile una buona precisione sia di forma che di misura, per? la loro lavorazione ? eccessivamente costosa. The control plate on the discharge side of the pump is affected, during pump operation, by the discharge pressure cos? that all the kinematics are pushed compactly against the control plate which is located on the body on the control side. Due to the relatively strong pressure that occurs and the sliding friction that is formed, the control plates are made of sintered metal in order to offer good wear resistance. The control plates in sintered metal have the advantage of making available a good precision both in shape and in measurement, for? their processing? excessively expensive.

Lo scopo principale dell'invenzione ? quello di abbassare o contenere i costi di produzione ed il peso di simili pompe ad alta prevalenza, senza peraltro intaccare le necessit? o esigenze inerenti una buona resistenza alla usura, la precisione formale e.dimensionale,'e la tenuta dell 'olio. The main purpose of the invention? that of lowering or containing the production costs and the weight of similar high-head pumps, without affecting the needs? o requirements concerning good wear resistance, formal and dimensional precision, and oil tightness.

Questo scopo viene raggiunto in conformit? con le caratteristiche riportate nella allegata rivendicazione 1. Nelle sottorivendicazioni o rivendicazioni dipend?nti, vengono descritte le vantaggiose forme attuative della pompa ad alta prevalenza conforme all'invenzione. This purpose is achieved in accordance with the with the characteristics reported in the attached claim 1. In the dependent claims or claims, the advantageous embodiments of the high head pump according to the invention are described.

Nella pompa DE ? PS 2047040 richiamata in precedenza, la tecnica di produrre il corpo o carcassa,di.una pompa ad alta prevalenza'mediante pressofusione ? gi? conosciuta ma fino ad ora il settore industriale specifico ha mostrato,molti pregiudizi nei confronti dell'impiego di piastre di comando pressofuso. In the DE pump? PS 2047040 referred to above, the technique of producing the body or casing of a high head pump by means of die casting? already? known but until now the specific industrial sector has shown many prejudices towards the use of die-cast control plates.

A causa della pressione di contatto relativamente bassa alla quale si possono sottoporre dei pezzi?pressofusi in rapporto a delle parti sinterizzate, e a causa del carico di cavitazione, di sfregamento e di deformazione relativamente'elevato al quale vengono sottoposte le piastre di comando, finora si ? ritenuto inopportuno l'impiego della pressofusione come processo o sistema utilizzabile per la costituzione di queste parti. Due to the relatively low contact pressure to which die-cast parts can be subjected in relation to sintered parts, and due to the relatively high cavitation, rubbing and deformation load to which the control plates are subjected, up to now ? considered inappropriate to use die casting as a process or system that can be used for the construction of these parts.

Si riteneva addirittura che le piastre di comando cos? ottenute fossero soggette ad una pi? rapida usura in corrispondenza delle superfici d'appoggio del rot?re e degli organi di spinta o persino che si rompessero a causa del minore allungamento a rottura.-Questa supposizione prese pi? consistenza a causa di una maggiore porosit? delle strutture pressofuse e a causa della possibilit? di formazione di risucchi in queste ultime. It was even believed that the command plates so? obtained were subject to a pi? rapid wear in correspondence of the bearing surfaces of the rotor and of the thrust members or even that they break due to the lower elongation at break. consistency due to increased porosity? of the die-cast structures and due to the possibility? of suction formation in the latter.

Infine si riteneva che a causa .del minor .modulo di elasticit? dei pezzi pressofusi si potesse verificare una eccessiva deformazione delle piastre di comando durante il funzionamento della pompa, deformazione che avrebbe poi potuto influenzare negativamente tutto il campo e le caratteristiche di funzionamento'della pompa. Finally, it was believed that due to the lower modulus of elasticity? of the die-cast parts, an excessive deformation of the control plates could occur during the operation of the pump, deformation which could then have a negative influence on the whole range and the operating characteristics of the pump.

In pratica per? gli svantaggi che.si temevano non si sono verificati o riscontrati ma.le prove e i test di durata effettuati hanno confermato che una pompa conforme all'invenzione presenta, per quanto riguarda il suo funzionamento e l'usura, i pregi e le caratteristiche di pompe note dello stesso tipo. In practice for? the disadvantages that were feared have not occurred or found but the tests and duration tests carried out have confirmed that a pump conforming to the invention has, as regards its operation and wear, the advantages and characteristics of pumps notes of the same type.

Impiegando per la prima volta delle piastre di comando costruite mediante un procedimento di pressofusione sotto vuoto .a partire da una lega di alluminio.ad alto contenuto di silicio si ottiene infatti una struttura omogenea che presenta dei risucchi minimi ed una superficie particolarmente resistente all'usura. By using for the first time control plates constructed by means of a vacuum die-casting process starting from an aluminum alloy with a high silicon content, in fact, a homogeneous structure is obtained which has minimal suction and a particularly wear-resistant surface. .

Le piastre di comando prodotte in questo modo di conseguenza necessitano di una lavorazione di finitura notevolmente meno costosa ed inoltre risultano meno pesanti. Actuator plates produced in this way consequently require considerably less expensive finishing processing and are also less heavy.

Per vantaggiosamente limitare la compensazione della pressione, la superficie della piastra di.comando, che ? sottoposta alla pressione presente verso il lato di mandata.,viene ridotta da una adatta guarnizione assiale. To advantageously limit the pressure compensation, the surface of the control plate, which? subjected to the pressure present towards the delivery side, it is reduced by a suitable axial seal.

Con ci? si crea una compensazione idraulica frontale cos? da impedire un sovraccarico a questa piastra. With us? you create a front hydraulic compensation cos? to prevent overloading this plate.

Un particolare e non limitativo esempio esecutivo dell'invenzione viene ora descritto alla luce della sezione assiale di una pompa ad alette conforme al trovato che ? illustrata nella figura allegata. A particular and non-limiting example of the invention is now described in the light of the axial section of a vane pump according to the invention which? shown in the attached figure.

Il corpo o carcassa della pompa (1) ? munito di nervature di rinforzo (1A) ed ? costituito da una lega ad elevato. contenuto di silicio che viene prodotta mediante un procedimento di pressofusione sotto vuoto, ed in esso la superficie o parete di comando (4) che sul lato comando ? provvista di .canali per l?olio (2,3 e 2A, 3A), forma un pezzo unico con il corpo della pompa. The pump housing or casing (1)? equipped with reinforcement ribs (1A) and d? consisting of a high-grade alloy. silicon content which is produced by means of a vacuum die casting process, and in it the control surface or wall (4) which on the control side? equipped with oil channels (2,3 and 2A, 3A), it forms a single piece with the pump body.

All'interno del corpo (1) ? posto un albero di trasmissione (5) che ? collegato con un rotore (6) tramite un adatto accoppiamento dentato. Inside the body (1)? place a transmission shaft (5) that? connected to a rotor (6) by means of a suitable toothed coupling.

Il rotore (6) ? dotato di una serie di finestre radiali, non visibili nel disegno, lungo le quali scorrono degli organi di spinta (8), radialmente mobili. i quali aderiscono perfettamente ad un corpo anulare (7). The rotor (6)? equipped with a series of radial windows, not visible in the drawing, along which radially movable thrust members (8) slide. which adhere perfectly to an annular body (7).

Contro detto corpo anulare (7) ? adagiata una piastra di comando (10) nella quale sono operati dei passaggi di mandata (11 e 11A) di per s? noti, e dei canali per l'olio (13 e 13A), con configurazione parzialmente anulare, i quali sboccano in?Corrispondenza d?i bordi interni degli organi di spinta (8). Against said annular body (7)? a control plate (10) is placed in which delivery passages (11 and 11A) are operated per se? known, and of the oil channels (13 and 13A), with partially annular configuration, which open in correspondence of the internal edges of the thrust members (8).

Delle camere di alimentazione non visibili nel disegno, le quali sono poste tra gli organi'di spinta (8), il rotore (6) ed il corpo anulare (7), sono collegate, tramite delle camere di aspirazione (15, 15A) ed un condotto di aspirazione (17), con un serbatoio per l'?lio che non ? stato rappresentato. Supply chambers not visible in the drawing, which are placed between the thrust members (8), the rotor (6) and the annular body (7), are connected, by means of the suction chambers (15, 15A) and a suction duct (17), with a tank for the? lio that does not? been represented.

L'olio in pressione che viene alimentato dagli organi di spinta (8), attraverso i passaggi di mandata (11 e 11A) si immette in una camera di mandata (20) che ? posta in comunicazione con un condotto di mandata (18). The pressurized oil which is fed by the thrust members (8), through the delivery passages (11 and 11A) enters a delivery chamber (20) which? placed in communication with a delivery duct (18).

Nella piastra di comand? (10) ? operata una gola per il ricevimento di un anello di tenuta (21). In the command plate? (10)? made a groove for receiving a sealing ring (21).

Questo anello di tenuta (21) ? atto a circoscrivere o delimitare un determinato campo di azione della pressione sulla piastra di comando (10), detto campo essendo interessato dalla pressione di mandata, in guisa che viene cos? impedito alla piastra di comando di essere soggetta a delle eccessive flessioni quando ? sottoposta ad elevate pressioni. This sealing ring (21)? suitable for circumscribing or delimiting a determined range of action of the pressure on the control plate (10), said range being affected by the delivery pressure, so that it is so? prevented the control plate from being subjected to excessive bending when? subjected to high pressures.

Questa pressione di mandata, la quale agisce'sulla piastra di comando .(10), serve alla compensazione del gioco assiale e alla compensazione della pressione interna la quale agisce nella direzione che v? dal rotore verso la piastra di comando (10). This delivery pressure, which acts on the control plate. (10), is used to compensate for the axial clearance and to compensate for the internal pressure which acts in the direction that v? from the rotor to the control plate (10).

La desiderata resistenza all'usura della piastra di comando. (10) e della piastra.(4) che ? monolitica con il corpo (1) viene ottenuta tramite una percentuale di silicio relativamente alta, che va sostanzialmente dal 12% al 20%. The desired wear resistance of the operating plate. (10) and plate. (4) what? monolithic with the body (1) is obtained through a relatively high percentage of silicon, which substantially ranges from 12% to 20%.

Mediante un raffreddamento,rapido sulle superflui esterne di detti elementi componenti si viene a formare, a causa della cristallizzazione fine dei cristalli di silicio, un leggero strato che ? molto resistente all'usura. By means of a rapid cooling on the external superfluous elements of said component elements, a light layer is formed, due to the fine crystallization of the silicon crystals, which? very wear resistant.

Nonostante le necessit? di precisione molto elevate che si richiedono per simili parti,costruttive della pompa, la piastra di comando prodotta con un procedimento di pres sofusione sotto vuoto, come pure la superficie speculare di comando che ? ottenuta sul corpo della pompa, possono essere impiegate eliminando una lavorazione di finitura estremamente costosa. Despite the necessities? of very high precision which are required for similar constructional parts of the pump, the control plate produced with a process of pressure die-casting, as well as the specular control surface which? obtained on the pump body, they can be used eliminating an extremely expensive finishing process.

Poich? la levigatezza di una piastra di comando allo stato non lavorato o grezzo ? inferiore a 0,1 mm, la lavorazione supplementare necessaria per la superficie di comando pu? essere contenuta o mantenuta ? livelli minimi. La struttura fine presente,sulla superficie viene quindi conservata, come pure,la resistenza all'usura. S'intende che l'invenzione non ? limitata'alla sola forma di realizzazione sopra descritta e che varianti e perfezionamenti potranno esservi apportati senza uscire dall'ambito del trovato le cui caratteristiche fondamentali si riassumono nelle seguenti: Since? the smoothness of a control plate in the unmachined or raw state? less than 0.1 mm, the additional machining required for the control surface can? be contained or maintained? minimum levels. The fine structure present on the surface is therefore preserved, as well as the wear resistance. It is understood that the invention is not? limited only to the embodiment described above and that variations and improvements may be made without departing from the scope of the invention, the fundamental characteristics of which are summarized as follows:

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I

1) High-head pump particularly for power steering systems of the type comprising a body or casing, an annular body, a rotor driven by a motor shaft and equipped with radial windows in which movable thrust members are housed which adhere perfectly to the annular body, at least a control plate, and some parts of which are die-cast, characterized in that at least one control plate (10)? consisting of an alloy with a high silicon content,? obtained with a process, vacuum die-casting and its smoothness? less than 0.1 min in the raw state.

2) High head pump according to claim 1, characterized in that the control plate (10) which? provided on the discharge side of the pump? obtained from an alloy with a high silicon content by means of a vacuum die-casting process.

3) High head pump according to claims 1 and 2, characterized in that the side of the control plate. (10) what? facing the delivery chamber (20) has a pressure range that? circumscribed or delimited by a sealing ring (21).

4) High-head pump according to claims 1 to 3, characterized in that on the drive side of the pump body? provided. a control surface or wall (4) which? monolithic with the body or carcass. (1) and the latter? obtained with a vacuum die-casting process.