NO123820B

NO123820B -

Info

Publication number: NO123820B
Application number: NO169754A
Authority: NO
Inventors: L R Connelly
Original assignee: Hobourn Eaton Mfg Co Ltd
Priority date: 1966-09-16
Filing date: 1967-09-15
Publication date: 1972-01-17
Also published as: DK136432B; CH466048A; ES345457A1; DE1653845A1; SE324288B; DK136432C; US3412685A; GB1197457A

Description

Pumpe. Pump.

Foreliggende oppfinnelse angår roterende pumper og særlig, passasjer som leder innstrømmende fluidum fra et innløp til innløpsporter. The present invention relates to rotary pumps and, in particular, passages that lead inflowing fluid from an inlet to inlet ports.

I henhold til oppfinnelsen er det tilvéiebrakt en pumpe, omfattende en pumpeanordhing med en kamring som har en radielt sett innadvendt kamflate, en rotor festet på en aksel anbrakt i kamringen og utstyrt med spalter som ligger i avstand fra hverandre i omkretsretningen og som åpner ut mot rotorens ytterflate, samt pumpeelementer i form av ruller anbrakt for radiell bevegelse innad og utad i de respektive spalteridet komponentene er slik anordnet at det fremkommer en pumpelomme mellom to og to naboelementer, kamringen og rotoren og slik at rotasjon av rotoren bringer pumpeelementene i anlegg mot kamflaten for å bli beveget innad og utad i forhold til rotoren, slik at pumpevirkningen fremkommer, mens to endedeler er anordnet på motstående aksiale sider av pumpeanordningene og står fast i forhold til kamringen, der hver éndedel har utløpsåpninger og en innløpspassasje som fører til innløpsåpninger som er anordnet i par, der en av de to innløpsåpninger i hvert par radielt sett ligger innenfor den annen, der pumpen er kjennetegnet ved at de indre inn-løpsåpninger åpner direkte mot pumpelommene og at forholdet mellom tverrsnittene av passasjene som ender ved de indre og ytre åpninger for hvert par er slik at trykket på den væske som kommer inn i pumpelommene gjennom den radielt sett indre åpning i hvert par er større enn trykket på den væske som kommer inn i pumpelommene gjennom de radielt sett ytre åpninger i paret. According to the invention, a pump is provided, comprising a pump device with a cam ring which has a radially inward facing cam surface, a rotor fixed on a shaft placed in the cam ring and equipped with slits which are spaced from each other in the circumferential direction and which open towards the outer surface of the rotor, as well as pump elements in the form of rollers placed for radial movement inwards and outwards in the respective slotted components are arranged in such a way that a pump pocket appears between two and two neighboring elements, the cam ring and the rotor and so that rotation of the rotor brings the pump elements into contact with the cam surface to be moved inwardly and outwardly relative to the rotor, so that the pumping action occurs, while two end parts are arranged on opposite axial sides of the pumping devices and are fixed in relation to the chamber ring, each end part having outlet openings and an inlet passage leading to inlet openings which are arranged in pairs, where one of the two inlet openings in each pair lies radially inside nfor the other, where the pump is characterized by the fact that the inner inlet openings open directly towards the pump pockets and that the ratio between the cross-sections of the passages ending at the inner and outer openings for each pair is such that the pressure on the liquid entering the pump pockets through the radially inner opening in each pair is greater than the pressure of the fluid entering the pump pockets through the radially outer openings in the pair.

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i at en innløps-ledning ved en aksial side av pumpeanordningen står i forbindelse med en innløpspassasje i endedelen på den annen aksiale side av pumpeanordningen gjennom en passasje som strekker seg aksialt langs akselen og gjennom radielle hull som fører fra passasjen i akselen. Another feature of the invention is that an inlet line at one axial side of the pump device is connected to an inlet passage in the end part on the other axial side of the pump device through a passage that extends axially along the shaft and through radial holes leading from the passage in the axle.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 er et lengdesnitt av en pumpe i henhold til oppfinnelsen, The invention will be described in more detail in the following with reference to the drawings where: Fig. 1 is a longitudinal section of a pump according to the invention,

fig. 2 er et tverrsnitt tatt etter linjen'2—2 på fig. 1, fig. 3 er et forstørret utsnitt av fig. 1, fig. 2 is a cross section taken along the line '2—2 in fig. 1, fig. 3 is an enlarged section of fig. 1,

fig. H er et tverrsnitt tatt etter linjen H- H på fig. 1, fig. 5 er et tverrsnitt tatt etter linjen 5~ 5 på fig. 1, fig. 6 er ét forstørret utsnitt av fig. 2 og fig. 7 er et snitt tatt etter linjen 7_7 på fig. 6. fig. H is a cross-section taken along the line H-H in fig. 1, fig. 5 is a cross-section taken along the line 5~5 in fig. 1, fig. 6 is an enlarged section of fig. 2 and fig. 7 is a section taken along the line 7_7 in fig. 6.

Den på tegningen viste pumpe 1G er tilpasset for å brukes i forbindelse med et hydraulisk styresystem i et motordrevet kjøretøy og til å bli drevet fra en motor i kjøretøyet, men det vil fremgå av den følgende beskrivelse at pumpen også kan brukes til mange andre formål. The pump 1G shown in the drawing is adapted to be used in connection with a hydraulic control system in a motor-driven vehicle and to be driven from an engine in the vehicle, but it will be clear from the following description that the pump can also be used for many other purposes.

Pumpen 10 omfatter et hus 11 som huser en roterende pumpeanordning 12. Pumpeanordningen 12 er festet til en drivaksel 13. Pumpeanordningen 12 omfatter en rotor 14 som er festet til akselen 13, en stasjonær kamring 15 som er festet til huset 11, og pumpeelementer 16 som er anbrakt i respektive radielle spor i rotoren. Når rotoren 14 The pump 10 comprises a housing 11 which houses a rotating pump device 12. The pump device 12 is attached to a drive shaft 13. The pump device 12 comprises a rotor 14 which is attached to the shaft 13, a stationary cam ring 15 which is attached to the housing 11, and pump elements 16 which are placed in respective radial grooves in the rotor. When the rotor 14

roterer, kommer pumpeelementene 16 i kontakt méd den indre flate 20rotates, the pump elements 16 come into contact with the inner surface 20

på kamringen 15, danner pumpelommer 21 og beveges radielt innover og utover i forhold til rotoren 14 av kamflaten for således på kjent måte å frembringe pumping av fluidum.. Kamflaten 20. på kamringen 15 on the cam ring 15, form pump pockets 21 and are moved radially inwards and outwards in relation to the rotor 14 by the cam surface to thus produce pumping of fluid in a known manner. The cam surface 20. on the cam ring 15

kan utformes slik at den tilveiebringer et hvilket som helst antall pumpeslag av pumpeelementene 16 for hver omdreining av rotoren 14, can be designed to provide any number of pumping strokes of the pumping elements 16 for each revolution of the rotor 14,

og har på tegningen blitt utformet.slik at den tilveiebringer to pumpeslag for hver omdreining. and has been designed in the drawing so that it provides two pump strokes for each revolution.

Pumpeanordningen 12 er anbrakt nær en plan flate 24 påThe pump device 12 is placed close to a flat surface 24 on

en endedel 25- Endedelen 25 omfatter to innløpsledninger 26 som er ad-skilt fra hverandre med en vinkelavstand på ca. l80°, og som strekker seg mellom pumpeanordningen 12 og et fluidreservoar 30. Hver av ledningene 26 leder til flaten 24 for frembringelse av en indre innløps-port 28a for pumpeanordningen 12, og leder også gjennom en side-passasje 26a til flaten 24 for frembringelse av en ytre innløpsport 28b. an end part 25 - The end part 25 comprises two inlet lines 26 which are separated from each other by an angular distance of approx. l80°, and which extends between the pumping device 12 and a fluid reservoir 30. Each of the lines 26 leads to the surface 24 for producing an inner inlet port 28a for the pumping device 12, and also leads through a side passage 26a to the surface 24 for producing of an outer inlet port 28b.

Endedelen 25 omfatter også to utløpsledninger 27 som er anbrakt diametralt overfor hverandre og som.står i forbindelse med pumpelommen 21 og med en utløpskopling 31 som leder fluidumet fra pumpen til systemet. Hver av utløpsledningene 27 leder til forskjel-lige steder på flaten 24 for tilveiebringelse av respektive par. av indre og ytre utløpsporter 29a, 29b. Endedelen 25 omfatter videre en understøttelse for et lager 32, i hvilket én ende. 33 av akselen 13 The end part 25 also comprises two outlet lines 27 which are placed diametrically opposite each other and which are in connection with the pump pocket 21 and with an outlet coupling 31 which leads the fluid from the pump to the system. Each of the outlet lines 27 leads to different places on the surface 24 for providing respective pairs. of inner and outer outlet ports 29a, 29b. The end part 25 further comprises a support for a bearing 32, in which one end. 33 of the axle 13

er roterbart opplagret.is rotatably stored.

Pumpeanordningen 12 er anbrakt mellom endedelen 25 og en andre endedel 35. Skruer 36 strekker seg gjennom endedelen 35, kamringen 15 og er skrudd inn i endedelen 25-, Skruene 36 holder endedelene 25, 35 på plass i umiddelbar nærhet av pumpeanordningen 12. Endedelen 35 holdes dessuten i flukt med pumpeanordningen 12 ved hjelp av en styre-tapp 39 som strekker seg gjennom endedelen 35> kamringen 15 og inn i endedelen 25. Endedelen 35, kamringen 15 og- endedelen 25 utgjør en enhet som er fast anbrakt inne i huset 11.. The pump device 12 is placed between the end part 25 and a second end part 35. Screws 36 extend through the end part 35, the chamber ring 15 and are screwed into the end part 25. The screws 36 hold the end parts 25, 35 in place in the immediate vicinity of the pump device 12. The end part 35 is also held flush with the pump device 12 by means of a guide pin 39 which extends through the end part 35 > the chamber ring 15 and into the end part 25. The end part 35, the chamber ring 15 and the end part 25 form a unit which is fixed inside the housing 11 ..

Endedelen 35 omfatter en del 40 og en flens 4l som er utformet med en plan flate 42 nær pumpeanordningen 12. Akselen 13 er roterbart opplagret i et lager 44 som sitter på delen 40. Delen 40 på endedelen 35 er tett forbundet med en innovervendende flens 47 på The end part 35 comprises a part 40 and a flange 4l which is designed with a flat surface 42 near the pump device 12. The shaft 13 is rotatably supported in a bearing 44 which sits on the part 40. The part 40 on the end part 35 is tightly connected with an inward-facing flange 47 on

huset 11 ved hjelp av en tetningsring 46. i delen; 40 er det anbrakt en tetningsring 50 som forhindrer, lekkasje mellom akselen 13 og delen 40. the housing 11 by means of a sealing ring 46. in the part; 40, a sealing ring 50 is placed which prevents leakage between the shaft 13 and the part 40.

Den plane flate 42 på flensen 41 er utformet med par av spor for tilveiebringelse av indre og ytre unnløpsporter 48a, 48b. De indre og ytre porter av hvert par er i flukt med tilsvarende indre og ytre porter 28a, 28b i endedelen 25. Flensen 41 omfatter også par av sammenkoplede indre og ytre utløpsporter 49a, 49b som er i flukt med utløpsporter 29a, 29b i endedelen 25. Som det fremgår av tegningene er portene 49a, 49b anbrakt med radiell avstand fra hverandre på flaten 42 og på steder som tilsvarer utløpspunktene på pumpeanordningen, samtidig som de står i forbindelse med utløpsledningene 27 The planar surface 42 of the flange 41 is designed with pairs of grooves to provide inner and outer escape ports 48a, 48b. The inner and outer ports of each pair are flush with corresponding inner and outer ports 28a, 28b in the end portion 25. The flange 41 also includes pairs of interconnected inner and outer outlet ports 49a, 49b which are flush with outlet ports 29a, 29b in the end portion 25 As can be seen from the drawings, the ports 49a, 49b are placed at a radial distance from each other on the surface 42 and in places corresponding to the outlet points on the pump device, while at the same time they are in connection with the outlet lines 27

i endedelen 25 ved hjelp av aksielle passasjer 75 som strekker seg gjennom kamringen 15. Innløpsportene 48a, 48b står i forbindelse med innløpsledningene 26 i endedelen 25 på en måte som nedenunder skal beskrives detaljert, og tilveiebringer et fluiduminnløp for pumpeanordningen. in the end part 25 by means of axial passages 75 which extend through the chamber ring 15. The inlet ports 48a, 48b are in connection with the inlet lines 26 in the end part 25 in a manner which will be described in detail below, and provide a fluid inlet for the pump device.

Den indre inntaksporten 48a som er utformet i endedelen 35, står i forbindelse med innløpsledningen 26 i endedelen 25 ved hjelp av en passasje l'3a i akselen 13. Passasjen 13a står i forbindelse med den indre innløpsport 48a gjennom radielle passasjer 66 som strekker seg fra passasjen 13a og ut gjennom akselen 13, et kammer 67 som er dannet mellom akselen, endedelen 35 og tetningsringen 50, og en passasje 48 i endedelen. Når akselen 13 roterer, vil sentrifugalkraften tvinge fluidum fra passasjen 13a ut gjennom porten 66, inn i kammeret 67 og til porten 48a, hvilken sentrifugalkraft således frembringer et høyere trykk på fluidumet. Trykket som frembringes av sentrifugalkraften er avhengig av diameteren på portene 66, hvilken diameter kan varieres for derved å oppnå det ønskede trykk. Dette arrangement begrenser også trykket som prøver å skyve ut tetningsringen 50, idet fluidum som under høyt trykk eventuelt vil lekke langs lageret 44, ledes bort. The inner intake port 48a formed in the end part 35 communicates with the inlet conduit 26 in the end part 25 by means of a passage 1'3a in the shaft 13. The passage 13a communicates with the inner inlet port 48a through radial passages 66 extending from the passage 13a and out through the shaft 13, a chamber 67 formed between the shaft, the end part 35 and the sealing ring 50, and a passage 48 in the end part. When the shaft 13 rotates, the centrifugal force will force fluid from the passage 13a out through the port 66, into the chamber 67 and to the port 48a, which centrifugal force thus produces a higher pressure on the fluid. The pressure produced by the centrifugal force is dependent on the diameter of the ports 66, which diameter can be varied to thereby achieve the desired pressure. This arrangement also limits the pressure which tries to push out the sealing ring 50, as fluid which under high pressure will possibly leak along the bearing 44 is led away.

Den ytre port 48b i endedelen 35 er anbrakt nær en radielt ytre del av pumpeelementene 16 (som i denne utførelsésform består av ruller), og står i forbindelse med innløpsledningen 26 i endedelen 25 ved hjelp av en aksiell passasje 64 som strekker seg gjennom kamringen 15 nær det punkt på kamflaten hvor inntakslaget på pumpeelementene 16 starter. Det fremgår således at fluidum kan lett strømme til hver av de ytre innløpsportene 48b fra tilhørende innløpsledninger 26 gjennom sidepassasjen 26a og passasjen 64. The outer port 48b in the end part 35 is placed close to a radially outer part of the pump elements 16 (which in this embodiment consists of rollers), and is connected to the inlet line 26 in the end part 25 by means of an axial passage 64 which extends through the chamber ring 15 close to the point on the cam surface where the intake layer on the pump elements 16 starts. It thus appears that fluid can easily flow to each of the outer inlet ports 48b from the associated inlet lines 26 through the side passage 26a and the passage 64.

En begrenset passasje 68 strekker seg mellom passasjen 48 og porten 48b, og tjener til å holde trykket ved porten 48å høyere enn ved porten 48b. Passasjen 68 muliggjør at trykket på fluidumet som entrer porten 48b gjennom passasjen 64, suppleres fra passasjen 48 og begrenser differensialtrykket mellom porten 48a og 48b. Supple-mentstrykket ved porten 48b kompenserer for trykkfallet som oppstår idet fluidum flyter fra passasjen 26a gj.ennom passasjen 64 i kamringen. Sidepassasjen 26a sikrer at trykket ved porten 28b er mindre enn ved porten 28a, mens trykket ved porten 28a er det samme som ved porten 48a. Dette arrangement, i tillegg til å øke trykket ved innløpsportene 48a, 48b reduserer således variasjonen på radialtrykket langs lengden av pumpeelementene, hvorved vipping av elementene under innløpsslagéne reduseres eller elimineres, og frembringer et resulterende radialtrykk på elementene som prøver å holde elementene i kontakt med kantflaten og som reduserer støy i pumpen. A restricted passage 68 extends between passage 48 and port 48b, and serves to keep the pressure at port 48a higher than at port 48b. The passage 68 enables the pressure of the fluid entering the port 48b through the passage 64 to be supplemented from the passage 48 and limits the differential pressure between the ports 48a and 48b. The supplementary pressure at port 48b compensates for the pressure drop that occurs as fluid flows from passage 26a through passage 64 in the chamber ring. The side passage 26a ensures that the pressure at port 28b is less than at port 28a, while the pressure at port 28a is the same as at port 48a. This arrangement, in addition to increasing the pressure at the inlet ports 48a, 48b, thus reduces the variation of the radial pressure along the length of the pump elements, thereby reducing or eliminating tilting of the elements during the inlet strokes, and produces a resultant radial pressure on the elements which tries to keep the elements in contact with the edge surface and which reduces noise in the pump.

Fluidum fra reservoaret 30 entrer innløpsledningene 26 og ledes delvis til pumpeanordningen 12 gjennom, innløpsportene 28a, 28b i endedelen 25. Fluidum i ledningene 26 ledes- også gjennom passasjen 13a i akselen 13, passasjen 48 i endedelen 35 og til pumpeanordningen 12 gjennom portene 48a, 48b i endedelen. Fluidum som entrer pumpeanordningen 12 ledes inn i pumpelommene 21 og pumpes gjennom utløpsportene 29a, 29n og 49a, 49n i endedelene 25, 35. Fluidum strømmer fra utløps-portene 29a, 29b og 49a, 49b til utløpspassasjen 27 i endedelen 25, hvorfra det strømmer til systemet gjennom koplingen 31. Fluid from the reservoir 30 enters the inlet lines 26 and is partially led to the pump device 12 through the inlet ports 28a, 28b in the end part 25. Fluid in the lines 26 is also led through the passage 13a in the shaft 13, the passage 48 in the end part 35 and to the pump device 12 through the ports 48a, 48b in the end part. Fluid entering the pump device 12 is led into the pump pockets 21 and is pumped through the outlet ports 29a, 29n and 49a, 49n in the end parts 25, 35. Fluid flows from the outlet ports 29a, 29b and 49a, 49b to the outlet passage 27 in the end part 25, from where it flows to the system through connection 31.

Flensen 4l omfatter en kanal 53 som strekker seg fra hver av utløpsportene 49b til et fluidkammer 54 som er avgrenset av endedelen 35 bg huset 11. Fluidumet i kammeret 54 har således et trykk som er omtrent lik utløpstrykket, slik at flensen 47 på huset 11 tvinges i tett forbindelse med delen 40 og tetningsringen 46 på endedelen 35 ved hjelp av trykket i kammeret'. The flange 4l comprises a channel 53 which extends from each of the outlet ports 49b to a fluid chamber 54 which is delimited by the end part 35 bg the housing 11. The fluid in the chamber 54 thus has a pressure which is approximately equal to the outlet pressure, so that the flange 47 on the housing 11 is forced in tight connection with the part 40 and the sealing ring 46 on the end part 35 by means of the pressure in the chamber'.

Trykket i kammeret 54 bevirker også at endedelen 35 tvinges mot pumpeanordningen 12. The pressure in the chamber 54 also causes the end part 35 to be forced against the pump device 12.

Fluidum ledes mot passasjen 13a i akselen 13 ved hjelp av en reguleringsanordning 70 som er anbrakt i pumpen 10 og som regulerer mengden av fluidum som pumpes fra pumpen til systemet. Regulerings-anordningen 70 omfatter et ventillegeme 71 som er glidbart anbrakt i en boring 72 som er utformet i endedelen 25. Ventillegemet 71 er beveg-bart i boringen 72 mellom en stilling hvor fluidum som er pumpet ut fra pumpeanordningen til utløpspassasjene 27, ledes til systemet gjennom koplingen 31, og en stilling hvor en del av fluidumet avledes fra utløpspassasjene 27 til innløpspassasjene 26. Avledning av fluidum inntreffer når ventillegemet 71 beveges mot høyre. Fluid is directed towards the passage 13a in the shaft 13 by means of a regulating device 70 which is placed in the pump 10 and which regulates the amount of fluid pumped from the pump to the system. The regulating device 70 comprises a valve body 71 which is slidably placed in a bore 72 which is formed in the end part 25. The valve body 71 is movable in the bore 72 between a position where fluid pumped out from the pump device to the outlet passages 27 is led to the system through the coupling 31, and a position where part of the fluid is diverted from the outlet passages 27 to the inlet passages 26. Diverting of fluid occurs when the valve body 71 is moved to the right.

Passasjen 13a i akselen 13 ender nær ventillegemet 71The passage 13a in the shaft 13 ends close to the valve body 71

på den venstre side av boringen 72, slik at når ventillegemet beveges for å avlede fluidum, vil en del av dette avledede fluidum bli ledet inn i passasjen 13a til innløpsportene 48a i endedelen 35- Når ventillegemet 71 er i den stillingen hvor fluidum ikke blir .avledet fra systemet, vil fluidumet i innløpspassasjene 26 suges gjennom passasjen 13a på grunn av det lave trykket ved innløpet til pumpeanordningen. on the left side of the bore 72, so that when the valve body is moved to divert fluid, part of this diverted fluid will be led into the passage 13a to the inlet ports 48a in the end part 35- When the valve body 71 is in the position where fluid does not become . diverted from the system, the fluid in the inlet passages 26 will be sucked through the passage 13a due to the low pressure at the inlet to the pumping device.

Claims

1. Pump, comprising a pump device with a chamber ring (15)

which has a radially inward-facing cam surface (20), a rotor (14) attached to a shaft (13) placed in the cam ring and equipped with slits which are spaced apart in the circumferential direction and which open towards the outer surface of the rotor, as well as pump elements (16 ) in the form of rollers placed for radial movement inwards and outwards in the respective slots, in that the components are arranged in such a way that a pump pocket (21) appears between two adjacent elements (16), the cam ring (15) and the rotor (14) and so that rotation of the rotor brings the pump elements (16) into contact with the cam surface to be moved radially inwards and outwards in relation to the rotor, so that the pumping effect appears, while two end parts (25, 35) are arranged on opposite axial sides of the pump devices and are fixed in relation to the chamber ring (15), where each end part (25, 35 ) has outlet openings (49a, 49b, 29a, 29b) and an inlet passage (48, 26) leading to inlet openings (48a, 48b, 28a, 28b) which are arranged in pairs, where one of the two inlet openings in each pair radially lies within the other, characterized in that the inner inlet openings (28a, 28b) open directly towards the pump pockets and that the ratio between the cross-sections of the passages (48, 68, 64, 26, 26a) which end at the inner and outer openings (48a, 48b , 28a, 28b) for each pair is such that the pressure of the liquid entering the pump pressure through the radially inner opening (48a, 28a) in each pair is greater than the pressure of the liquid entering the pump pockets through the radially outer openings (48b, 28b) in the pair.

2. Pump as stated in claim 1, characterized in that an inlet line (26) on an axial side of the pump device (14, 15, 16) is in connection with an inlet passage (48) in the end part (35) on the other axial side of the pump device through a passage (13a) which extends axially along the shaft (13) and through radial holes (66) leading from the passage (13a) in the shaft.