DE1934362A1 - Flow medium or fluid transmission device, in particular impeller pump with variable volume - Google Patents
Flow medium or fluid transmission device, in particular impeller pump with variable volumeInfo
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Patentanwälte Dipl. -Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl. -Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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Rex Chainbelt Inc. West Wilwaukee, Wisconsin, V.St.A.Rex Chainbelt Inc. West Wilwaukee, Wisconsin, V.St.A.
Strömungsmediums- bzw. Flüwsigkeitsübertragungsvorrichtung, insbesondere Flügelradpumpe mit veränderbarem VolumenFlow medium or liquid transfer device, especially vane pumps with variable volume
Die Erfindung betrifft eine Strömungsmediums- bzw. Flüssigkeitsübertragungsvorrichtung, insbesondere Flügelradpumpe mit veränderbarem Volumen.The invention relates to a flow medium or liquid transfer device, especially vane pumps with variable volume.
Es ist bei Flügelradpumpen mit veränderbarem Volumen bekannt, Druck- bzw. mit Öffnungen versehene Platten seitlich gegen die Pumpenelemente zu drücken, um den VerlustIt is known in vane pumps with variable volume, pressure plates or plates provided with openings on the side to push against the pump elements to avoid the loss
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beia Betrieb der Pumpe zu vermindern.ο Bei diesen Systemen ist jedoch der Verlust nicht minimal, obwohl man die Grosse der Kräfte, die die Druckplatten gegen die gegenüberliegenden. Seiten des Rotors drücken, steuert und dafür sorgt, dass ein minimaler Abstand der Druckplatten aufrechterhalten wird, um eine Behinderung des beweglichen Ringes und eine Abnutzung der relativ zueinander beweglichen Teile zu vermindern.when the pump is in operation. o With these systems However, the loss is not minimal, although one considers the magnitude of the forces which the pressure plates against the opposing ones. Sides of the rotor push, controls and ensures that a minimum spacing of the pressure plates is maintained is to obstruction of the movable ring and wear of the relatively movable ring Parts to diminish.
Zusätzliche Probleme, die bei den bekannten Vorrichtungen auftreten, liegen in der Schmierung der Welle, den Spannungen in dem beweglichen Ring und der Grosse des Pumpengehäuses, die durch die Grosse des beweglichen Ringes erforderlich ist. Alle diese Probleme treten bei der vorliegenden Erfindung nicht auf.Additional problems that occur with the known devices are the lubrication of the shaft, the stresses in the moving ring and the size of the pump housing, which is required by the size of the movable ring. All of these problems occur with the present Invention does not arise.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte Strömungsmediums- bzw. Flüssigkeitsübertragung svorrichtung, insbesondere eine Flügelradpumpe mit veränderbarem Volumen zu schaffen^ k>e± der der Aufbau und die Steuerung des beweglichen Ringes der Pumpe verbessert ist, bei der der Pujsp«snverlust durch gesteuerte Kräfte, die die Druckplatten gegen den Rotor und den beweglichen Ring der Pumpe drücken, vermindert wird, bei der eine gesteuerte zwangsweise Schmierung der Rotorwellenlager auftritt, bei der die Öffnungen in den Druckplatten wirksam abgedichtet sind, und bei der cäie Zusammenwirkung zwischen den beweglichen Flügeln und dem beweglichen Ring der Pumpe verbessert ±et. The invention is based on the object of creating a new and improved flow medium or liquid transfer device, in particular an impeller pump with a variable volume, which improves the structure and control of the movable ring of the pump, in which the pump Sn loss is reduced by controlled forces pressing the pressure plates against the rotor and the moving ring of the pump, in which a controlled forced lubrication of the rotor shaft bearings occurs, in which the openings in the pressure plates are effectively sealed, and in the cäie interaction between the movable vanes and the movable ring of the pump improved ± et.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass sich die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung auszeichnet durch ein zweiteiliges Gehäuse mit einem Teil desTo solve this problem, it is proposed that the device of the type mentioned at the beginning be distinguished by a two-part housing with part of the
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Gehäuses, der eine zylindrische Kammer zur Aufnahme mehrerer Bauteile besitzt, die einen geschlitzten Rotor mit verschiebbaren Flügeln enthalten, einen beweglichen Ring, der den Rotor umgibt-, eine Druckplatte an einer bzw· an Jeder Seite des Rotors und des Ringes, eine Einrichtung zwischen dem Gehäuse und der benachbarten Seite einer jeden Druckplatte, die eine periphere abgedichtete Fläche begrenzt, wodurch Flüssigkeit unter Pumpendruck die Druckplatten gegen den Rotor und den Ring drückt, um desa von der ,Pumpe erzeugten Drrack entgegenzuwirken, sowie einen Abstandsring, der den beweglichen Ring umgibt, an dem die Druckplatten anliegen, um die Bewegung der Druckplatten zu begrenzen / und eine freie Bewegung des beweglichen Ringes zuzulassen·Housing which has a cylindrical chamber for receiving several components which contain a slotted rotor with sliding blades, a movable ring, the surrounds the rotor, a pressure plate on one or each Side of the rotor and ring, a device between the housing and the adjacent side of each pressure plate defining a peripheral sealed surface, whereby liquid under pump pressure presses the pressure plates against the rotor and the ring, in order to remove the pump to counteract generated stress, as well as a spacer ring that surrounds the movable ring on which the pressure plates to limit the movement of the printing plates / and to allow free movement of the movable ring
Xn den Figuren 1 bis 10 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und nachstehend näher erläuterte Ss zeigt% In Figures 1 to 10 of the drawings, the subject matter of the invention is shown as an example and Ss explained in more detail below shows %
Figo 1 ©inen Vea-tikalsclasaitt ±m Lfcasss-ieSatmng der Flügelradpurape ?Figo 1 © inen Vea-tikalsclasaitt ± m Lfcasss-ieSatmng der Flügelradpurape?
Fig. k eine Aufsicht auf ©ine Seite einer Druckplatte bei einen Schnitt längs der Linie h-k in Fig. 1 jFIG. K shows a plan view of a side of a printing plate with a section along the line hk in FIG. 1j
Fig. 5 eine Aufsicht auf die gegenüberliegende Seite der Druckplatte bei einem Schnitt längs der Linie 5-5 1 in Fig. 1;FIG. 5 shows a plan view of the opposite side of the printing plate in a section along the line 5-5 1 in FIG. 1; FIG.
Fig. 6 einen Teilschnitt des Rotors und der Welle und der zugehörigen Konstruktion, aus dem die drehbar angeordneten Teile zur Schmierung eines Lagers, das längs von der in Fig. gezeigten Konstruktion angeordnet ist, hervorgeht;Fig. 6 is a partial section of the rotor and the shaft and the associated construction, from which the rotatably arranged parts for the lubrication of a bearing which is arranged along the structure shown in Figure.
Fig. 7 einen vergröaserten Schnitt durch die Dichtungskonstruktion für die Druckplatte|7 shows an enlarged section through the sealing structure for the pressure plate
Fig. 9 einen Fig. 3 entsprechenden Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungβform einer Flügelradpumpe jFIG. 9 shows a vertical section corresponding to FIG. 3 Another embodiment of an impeller pump j
Fig.10 einen Vertikalschnitt länge der Linie 10-10 in Fig. 9.Fig. 10 is a vertical section along the line 10-10 in Fig. 9.
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Eine Ausführungsform der Strömungsmedium-Übertragungsvorrichtung ist in den Figuren 1 bis 8 offenbart und in den Figuren 1, 2 und 3 allgemein gezeigt« Sie enthält eine Flügelradeinheit und ist in der Beschreibung speziell als Flügelradpumpe mit veränderlichem Volumen beschrieben, (in der Beschreibung wird als Strömungsmedium eine Flüssigkeit angegeben, obwohl jedes geeignete Strömungsmedium verwendbar ist)·An embodiment of the flow medium transfer device is disclosed in Figures 1 to 8 and Shown generally in Figures 1, 2 and 3, it includes an impeller unit and is in the description specifically described as an impeller pump with a variable volume (in the description a fluid is specified as the flow medium, although any suitable flow medium can be used)
Die Pumpe besitzt ein zweiteiliges Gehäuse mit einem ersten Teil 10, das eine Befestigungsplatte 11 und W eine zylindrische Kammer 12 zur Aufnahme der zu be schreibenden Pumpenelemente besitzt· Ein zweites Gehäuseteil 15 besitzt einen zylindrischen Abschnitt i6y der in die zylindrische Kammer 12 passt und die Kammer abschliesst· Die Gehäuseteile sind miteinander durch eine Dichtung 17 verbunden, die zwischen ihnen ange ordnet ist, und werden durch Schraubverbindungen 18 zusammengehalten. The pump has a two piece housing with a first portion 10 having a cylindrical chamber 12 has a mounting plate 11 and W for receiving the writing to be pump elements · A second housing part 15 has a cylindrical portion i6 y fits into the cylindrical chamber 12 and the Chamber closes · The housing parts are connected to one another by a seal 17 , which is arranged between them , and are held together by screw connections 18.
Die Pumpenelemciite enthalten einen Rotor 20, der eine Reihe von eich nach auseon erstreckenden Schlitzen 21 aufweist,- von denen jeder einen nach aus sen verschieb- ^ baren Flügel 22 aufnimmt, der insbesondere in Fig. 8 gezeigt istj das j|usnass der nach aus sen gerichteten Flügel bewegung wird von einem veränderbar anbringbareii beweglichen-Ring 23 in der Form eines den Rotor 20 umgebenden Ringelementes gesteuert»The Pumpenelemciite include a rotor 20 having a series of calibration according Auseon extending slots 21, - each having a sen according displaceable from ^ cash wings 22 accommodates the ISTJ shown particularly in Figure 8, the j | usnass of from after. This directional wing movement is controlled by a changeably attachable movable ring 23 in the form of a ring element surrounding the rotor 20 »
Tier Rotor let drehbar an einer integralen Welle angeordnet, die Abschnitte 25 und 26 besitzt, die sich von Animal let rotor rotatable on an integral shaft arranged, the portions 25 and 26 has extending from
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gegenüberliegenden Seiten des Rotors erstrecken und drehbar jeweils in Lager 27 und 28 passen, die in konzentrischen Öffnungen 29 und 30 in den Gehäuseteilen 15 und 10 aufgenommen sind«, Die Öffnung 29 in dem Gehäuseteil 15 verläuft nicht bis zu der Aussenseite des Gehäuseteils· Der Abschnitt 26 der Rotorwelle verläuft durch das Pumpengehäuse zu einem Antriebsanschluss nach aussen. Eine Dichtung 31 ist in eine Ausnehmung 32 in den Gehäuseteil 10 eingepasst, umgibt den Rotorwellenteil 26 und dichtet diesen ab.extend opposite sides of the rotor and rotatably fit in bearings 27 and 28, respectively, which are shown in concentric openings 29 and 30 in the housing parts 15 and 10 are included «, The opening 29 in the housing part 15 does not extend to the outside of the housing part. The section 26 of the The rotor shaft runs through the pump housing to a drive connection to the outside. A seal 31 is fitted into a recess 32 in the housing part 10, surrounds the rotor shaft part 26 and seals it.
Um geschlossene Pumpenräume zwischen benachbarten Flügeln 22 und dem beweglichen Ring 23 zu bilden, sind die Seiten der Räume mit einem Paar Druckplatten 40 und 41 geschlossen, die in der Kammer 12 an gegenüberliegenden Seiten des Rotors 20 angeordnet sind· Die Druckplatte 4o ist insbesondere in den Figuren 4 und 5 gezeigt. Jede der Druckplatten besitzt allgemein den gleichen Aufbau und es wird daher in der Beschreibung deren Aufbaus insbesondere auf die Platte 4o Bezug genommen. Die Druckplatte ist allgemein scheibenförmig und besitzt einen zusammengesetzten Aufbau, wobei ihr Hauptteil 42 aus üblichen Material hergestellt ist. Der Hauptteil besitzt «in mit ihm verbundenes Stirnflächenteil mit einer Oberflächen schicht aus Lagermaterial, wie Bronze, um an der Stirnseite an den Seiten des Rotors 20, der Flügel und des beweglichen Ringes 23 anzuliegen. Ein Paar Drucköffnungen 45 und 46 verlaufen durch die Druck-In order to form closed pumping spaces between adjacent blades 22 and the movable ring 23, the sides of the spaces are closed with a pair of pressure plates 40 and 41 located in the chamber 12 on opposite sides of the rotor 20. The pressure plate 4o is in particular in the Figures 4 and 5 shown. Each of the printing plates has generally the same structure, and therefore, in the description of their structure, particular reference is made to the plate 4o. The pressure plate is generally disc-shaped and is of composite construction with its main portion 42 made of conventional material . The main part has «in a face part connected to it with a surface layer of bearing material, such as bronze, in order to rest against the sides of the rotor 20, the blades and the movable ring 23 at the end face. A pair of pressure ports 45 and 46 run through the pressure
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platte JlO und stehen mit einem bogenförmigen Druckkanal 47 in dem Plattenteil 43 in Verbindung, der bogenförmig verläuft, um mit den Räumen zwischen mehreren Flügeln 22 in Verbindung zu stehen. Da» Teil 43 besitzt auch eine Flügelausgleichsnut 48, die mit dem inneren Ende der Rotorschlitze 21 in Verbindung steht, um die Flügel nach ausaen zu drtikken und einen Teildruckausgleich für die Flügel 22 während der Querverbindung zu schaffen· Flüssigkeit wird der Ausgleichsnut 48 durch ein Paar Kanäle 49 und 50 zugeführt, die zwischen den Öffnungen 45 und 46 und dem Ausgleichskanal 48 verlaufen. Bei dem vorhergehenden Aufbau wird die Flüssigkeit, wenn sie von der Pumpe gefördert wird, von den Räumen zwischen den Flügeln 22 durch die Öffnungen 45 und 46 zum Austritt aus der Pumpe abgefördert.plate JlO and are in communication with an arcuate pressure channel 47 in the plate part 43, the extends arcuately to communicate with the spaces between a plurality of blades 22 in connection. There" Part 43 also has a vane compensation groove 48 that mates with the inner end of the rotor slots 21 in FIG There is a connection in order to press the wings outwards and a partial pressure compensation for the wings 22 during the cross-connection to create and 50 fed between the openings 45 and 46 and the compensation channel 48 run. With the foregoing structure, the liquid will when it is conveyed by the pump, from the spaces between the blades 22 through the openings 45 and 46 conveyed to the outlet from the pump.
Die Druckplatte 4o besitzt eine zentrale Öffnung 51, um den Rotorwellenabschnitt 46 in einer Qrobpaesung aufzunehmen, und eine Reihe von peripheren Nuten 52, 53 und 54, die ausserhalb des beweglichen Ringes 23 liegen und die mit der Gehäuseabflussleitung in Verbindung stehen·The pressure plate 4o has a central opening 51 to the rotor shaft section 46 in a Qrobpaesung receive, and a series of peripheral grooves 52, 53 and 54, the outside of the movable ring 23 and which are connected to the housing drain line
Di· Druckplatt· 40 besitzt «in Paar Saugöffnungen und 56, die durch die Druckplatte verlaufen und nit einer Saugnut 57 in dem Plattenteil 43 in Verbindung stehen und die ausreichend bogenförmig verlaufen, um Flüssigkeit zu mehreren Räumen zwischen benachbarten Flügeln zu leiten. Eine bogenförmige Flügelausgleichsnut 58 wird mit Flüssigkeit über ein Paar Kanäle 59 - The pressure plate 40 has a pair of suction openings 16 and 56 which extend through the pressure plate and communicate with a suction groove 57 in the plate portion 43 and which are sufficiently arcuate to direct liquid to a plurality of spaces between adjacent blades. An arcuate wing compensation groove 58 is filled with liquid through a pair of channels 59 -
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und 60 geführt, um die Flügel im Gleichgewicht zu halten·and 60 led to keep the wings in balance
Ua eine Pumpe mit hohes Wirkungsgrad und alt vermindertes Verlust zu besitzen, wird die Druckplatte ko durch den Punpendruck gegen den Rotor 20 und den beweglichen Ring 23 gedrückt. Die notwendige Kraft wird durch Abdichten eines Bereichs der Aussenseite der Druckplatte in einer Grösee erreicht, die, wenn sie dem Pumpendruck auegesetzt ist, gerade die Kräfte übersteigt, die von der Flüssigkeit unter Druck zwischen den Flügeln 22 an der Druckseite der Pumpe erzeugt werden. Wenn sich der Fuinpendruck ändert, ändert sich die Kraft direkt proportional zu diesem· Diese Druckausgleichefläche ist insbesondere in Fig. k als eine nierenfürmige Fläche 65 gezeigt, die von einer entsprechend geformten kontinuierlichen Nut 66 begrenzt wird, die die Drucköffnungen k5 und k6 umgibt und die eine Dichtungskonstruktion aufnimmt, die gegen die benachbarte Stirnfläche 67 des ersten Gehäuaeteils 10 abdichtet. Diese Dichtungskonstrukt-ion ist insbesondere in Fig. 7 gezeigt und besteht aus einem nieren» förmigen Dichtungselement.68 bus Material wie Teflon, das gegen die Gehäuseetirnfläche 67 durch die Druckflüssigkeit gedrückt wird, die sich von der Fläche 65 in die Nut 66 nach aussen bewegt und gegen einen 0-Ring 69 wirkt, der an einem flexiblen Dichtungselement 70, wie z.B. einerIsoiationspappe, anliegt, wodurch der Druck eine Deformation des Ö-Riiiges 69 verursacht, um gegen den Boden der Nut 66 abzudichten und dasTo have, among other things, a pump with high efficiency and reduced loss, the pressure plate ko is pressed against the rotor 20 and the movable ring 23 by the pump pressure. The necessary force is achieved by sealing an area of the outside of the pressure plate to a size which, when exposed to the pump pressure, just exceeds the forces generated by the liquid under pressure between the blades 22 on the pressure side of the pump. When the Fuinpendruck changes, the force varies in direct proportion to this · This pressure equalizations surface is particular in Fig. K as a nierenfürmige surface 65 shown, which is delimited by a suitably shaped continuous groove 66, the pressure ports k 5 and k 6 surrounds and which receives a sealing structure which seals against the adjacent end face 67 of the first housing part 10. This sealing structure is shown in particular in FIG. 7 and consists of a kidney-shaped sealing element.68 made of material such as Teflon, which is pressed against the housing end face 67 by the pressure fluid, which moves outward from the face 65 into the groove 66 and acts against an O-ring 69 which rests against a flexible sealing element 70, such as, for example, an insulation cardboard, whereby the pressure causes a deformation of the O-ring 69 in order to seal against the bottom of the groove 66 and that
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Dichtungeelement 68 nach au·sen gegen die benachbarte Stirnseite des Gehäuses zu drücken. Die Dichtungselenente sind alle kontinuierlich und besitzen im allgemeinen die gleiche Form wie die Nut 66, um e'ine kontinuierliche Dichtung um die Druckausgleichsfläche zu bilden.Sealing element 68 outwards against the adjacent one To press the face of the housing. The sealing elements are all continuous and are generally of the same shape as the groove 66 to provide a continuous seal around the pressure relief surface form.
Zur Verlustverminderung ist weiterhin eine nlerenförmige Nut 75 in dem Teil 42 der Druckplatte vorgesehen, die die Säugöffnungen 55 und 56 umgibt und einen in gleicher Veise geformten O-Ring 76 aufnimmt, um gegen die Stirnseite 67 des Gehäuseteils 10 abzudichten und ein Durchsickern der Flüssigkeit aus der die Säugöffnungen umgebenden Fläche zu verhindern·In order to reduce losses, an inner-shaped groove 75 is also provided in the part 42 of the pressure plate, which surrounds the suction openings 55 and 56 and receives an O-ring 76 shaped in the same way in order to seal against the end face 67 of the housing part 10 and prevent the liquid from seeping through to prevent the area surrounding the suckling openings
Die Konstruktion und die Funktionsweise der Druckplatte 41 sind im wesentlichen die gleiche wie die der Druckplatte 40, wie sich aus den Figuren 1 und 2 ergibt und gleiche Teile besitzen die gleiche Bezugsnummer mit einem an dieser angefügten Strich. Insoweit die Ausgleichsöffnungen 48 f und 58* mit den Auegleicheöffnungen 48 und 58 der Druckplatte 4o in Verbindung stehen, benötigt die Druckplatte 4i die Kanäle 4o, 50 und 59, 60 der Druckplatte 40 nicht.The construction and the mode of operation of the pressure plate 41 are essentially the same as those of the pressure plate 40, as can be seen from FIGS. 1 and 2, and the same parts have the same reference number with a prime added thereto. To the extent that the compensation openings 48 f and 58 * are connected to the compensation openings 48 and 58 of the pressure plate 4o, the pressure plate 4i does not require the channels 4o, 50 and 59, 60 of the pressure plate 40.
Die Saugöffnungen 55 und 56 der Druckplatte 4o sind mit einem Behälter über einen Kanal 80 verbunden, der in des Gehäuseteil 10 von dessen Boden nach oben verläuft und der ein sich seitlich erstreckendes oberes Ende besitzt, das mit den Saugöffnungen inThe suction ports 55 and 56 of the printing plate 4o are connected to a container via a channel 80, which is in the housing part 10 from its bottom to the top extends and which has a laterally extending upper end which is connected to the suction ports in
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Verbindung steht. Von der Pumpe gelieferte Flüssigkeit tritt aus den Drucköffnungen 45 und 46 aus und strömt durch einen seitlichen genau geformten Kanal 81 zu einem vertikalen Kanal 82 in dem Gehäuseteil 10, wodurch geeignete Flüssigkeitsverbindungen zu der Pumpe an deren Boden hergestellt werden können.Connection. Liquid delivered by the pump exits the pressure ports 45 and 46 and flows through a laterally precisely formed channel 81 to a vertical channel 82 in the housing part 10, whereby suitable fluid connections to the pump at the bottom of which can be produced.
Beim Druckausgleich der Druckplatte 4o und 41, der durch die nierenförmigen Flächen an deren Aussenseite veranlasst wird, ist es von Bedeutung, den Druck der Druckplatten gegen den. Rotor und den beweglichen Ring zu begrenzen, um die Abnutzung an den Innenseiten der Druckplatten zu vermindern, die sich aufgrund der Drehung des Rotors ergibt, und um ein Fressen des beweglichen Ringes zu verhindern, der sich bewegen muss, um die veränderbare Volumensteuerung der Pumpe zu erzeugen. Dieses Ergebnis wird durch die Verwendung eines Abstandselementes erreicht, das zwischen den Druckplatten 40 und 41 angeordnet ist und das, wie gezeigt, einen Abstandsring 90 enthält, der den beweglichen Ring im Abstand zu diesem umgibt. Der Ring begrenzt einen minimalen Raum zwischen den Druckplatten in einer Grosse, die es den Druckplatten erlaubt, wirksam gegen den Rotor 20, die Flügel 22 und den beweglichen Ring 23 ohne unangemessenen Druck gegen diese abzudichten.During the pressure equalization of the pressure plate 4o and 41, caused by the kidney-shaped surfaces on the outside thereof is initiated, it is important to reduce the pressure of the printing plates against the. Rotor and the moving ring to limit in order to reduce the wear on the inside of the printing plates, which is due to the Rotation of the rotor results, and to prevent seizure of the moving ring that move must in order to generate the variable volume control of the pump. This result is achieved by using a spacer between the pressure plates 40 and 41 is arranged and, as shown, includes a spacer ring 90 which the movable ring at a distance from this surrounds. The ring delimits a minimal space between the Pressure plates of a size that allows the pressure plates to act against the rotor 20, the blades 22 and to seal the movable ring 23 without undue pressure thereon.
Der bewegliche Ring 23 wird in seiner Lage relativ zu dem Kotor 20 gesteuert, um die Förderung der PumpeThe movable ring 23 is in its position relative to the Kotor 20 controlled to promote the pump
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durch eine hydraulische Einrichtung zu steuern» die ein Paar entgegengesetzte: hydraulische Kolben 91 und 91a enthält, die an der Aussenseite des beweglichen Ringes 23 angreifen· Die Öffnungen in den Druckplatten 40 und 41 sind so angeordnet, dass der Kraftvektor der Pumpfakräfte nach oben auf den Ring 23 in ejlner Richtung gegen einen Gleitbolzen 92 wirkt, der in den Gehäuseteil 10 eingeschraubt ist und der ein unteres Ende 93 besitzt, das durch eine Öffnung 9k in dem Abstandsring 90 verläuft, um den beweglichen Ring entgegen den Pumpenkräften zu tragen* ψ Diese konstruktive Beziehung führt zu einem minimalen Anteil der von der Pumpenwirkung abgeleiteten Kraft, die längs einer Linie wirkt, die mit den Achsen der Kolben 91 und 91a zusammenfällt.controlled by a hydraulic device containing a pair of opposing hydraulic pistons 91 and 91a, which engage the outside of the movable ring 23. The openings in the pressure plates 40 and 41 are arranged so that the force vector of the pumping forces upwards on the ring 23 acts in ejlner direction against a sliding bolt 92 which is screwed into the housing part 10 and a lower end 93 has, through an opening 9k in the spacer ring 90 extends to the movable ring to bear against the pump forces * ψ This constructive Relationship results in a minimal portion of the force derived from the pumping action acting along a line coincident with the axes of pistons 91 and 91a.
Der Kolben 91 ist in einer Kammer 95 in dem Gehäuseteil 10 verschiebbar und besitzt ein Arbeitsende 96, das durch eine Öffnung 97 in dem ALs* L^;.dsring 90 verläuft und an der Äussenseite des beweglichen Ringes 23 angreift. Die Kammer 95 ist durch einen Deckel 98 verschlossen, der an dem Gehäuseteil 10 befestigt ist und der eine Ausnehmung 99 besitzt, die eine Flüssigkeitskammer an dem Ende der Kolbenkammer 95 schafft. Der Kolben 91 ist stets dem Druck ausgesetzt, der in den Drucköffnungen 45 und 46 durch Verbindungskanäle 100, 101 und 102 besteht, die in dem zweiten Gehäuseteil 15 ausgebildet sind, die zwischen der nierenförmigen Druckfläche an der Rückseite der Druckplatte 41 und einem Kanal 103 ver-The piston 91 is displaceable in a chamber 95 in the housing part 10 and has a working end 96 which extends through an opening 97 in the ALs * L ^ ;. dsring 90 and engages the outside of the movable ring 23. The chamber 95 is closed by a cover 98 which is fastened to the housing part 10 and which has a recess 99 which creates a liquid chamber at the end of the piston chamber 95. The piston 91 is always exposed to the pressure that exists in the pressure openings 45 and 46 through connecting channels 100, 101 and 102, which are formed in the second housing part 15, which ver between the kidney-shaped pressure surface on the back of the pressure plate 41 and a channel 103 -
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1aufen, der in dem Gehäuseteil 10 ausgebildet ist und mit der Flüssigkeitskammer 99 an dem aus s er en Ende der Kolbenkammer 95 in Verbindung steht· Der Kolben 91 drückt daher den beweglichen Ring 23 aus der in Fig. 3 gezeigten exzentrischen Stellung relativ zu dem Rotor 20 in eine Stellung, in der der Ring konzentrisch zu dem Rotor ist, um das1aufen, which is formed in the housing part 10 and with the liquid chamber 99 on the outside The end of the piston chamber 95 communicates. The piston 91 therefore pushes the movable ring 23 out the eccentric position shown in Fig. 3 relative to the rotor 20 in a position in which the ring is concentric with the rotor, around the
Die tatsächliche Stellung des beweglichen Ringes wird von dem hydraulischen Kolben 91a gesteuert, der dem Kolben 91 entgegenwirkt· Der Kolben 91a ist in einer Kammer 105 verschiebbar,die in dem Gehäuseteil 10 ausgebildet ist, und besitzt ein abgesetztes Ende 106, das durch eine öffnung 107 in dem Abstand·» ring 90 verläuft und an der Aussenseite des beweglichen Ringes 23 angreift. Die Querschnittsfläche des Kolbens 91a ist näherungsweise zweimal so gross wie die des Kolbens 91.The actual position of the movable ring is controlled by the hydraulic piston 91a, which counteracts the piston 91 · The piston 91a is slidable in a chamber 105 which is formed in the housing part 10, and has a remote End 106, which passes through an opening 107 at the distance · » ring 90 extends and engages on the outside of the movable ring 23. The cross-sectional area of piston 91a is approximately twice as large as that of piston 91.
Der Kolben 91a besitzt eine innere Ausnehmung 110, die in Fig. 1 gezeigt ist, die sich zu dessen Rückseite öffnet und die eine Feder 111 aufnimmt, die dan Kolben 91a gegen den Ring 23 drückt. Das Ende der Kolbenkammer 105 ist durch eine Druckausgleichs-Servoventilanordnung verschlossen, die einen Körper 112 enthält', der an dem Gehäuseteil 10 befestigt ist.The piston 91a has an inner recess 110, which is shown in Fig. 1 which opens to the rear thereof and which receives a spring 111 which then piston 91a presses against ring 23. The end the piston chamber 105 is closed by a pressure compensating servo valve assembly which has a body 112 contains' which is attached to the housing part 10 is.
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9a· Druckausgleiche-Steuerventil besitzt «ine Bohrung 113 in dem Körper 112, di· in dessen Längerichtung verläuft und einen Steuerventilschieber 114 trägt, der von einer eineteilbaren Streuerfeder 115 in Piff· nach rechtegedrückt wird. Die Ventilbohrung steht mit drei Kanälen in Verbindung, nämlich einem ersten Kanal 116, der Flüssigkeit aus den Drucköffnungen der Pumpe aufnimmt, einem streiten Kanal 117» dex> mit dem Ende der Kolbenkammer 105 in Verbindung steht) und einem dritten Kanal 118, der an die Gehäuseabschlussleitung der Pumpe angeschlossen ist. Zwei Stege " und 120 an dem Steuerventilschieber liegen an einer Seite des Kanals 11? und steuern die Verbindung dieses Kanals mit entweder dem Druckkanal 116 oder uqm Abzugskanal 118. Druckflüssigkeit wird zu dem rechten Ende der Ventilbohrung 113 gefördert und wirkt gegen das rechte Ende des Schiebers 1i4 entgegen der Feder 115 durch einen inneren Kanal in dem Ventilschieber, der einen Einlass 121 und einen Auslass 122 besitzt. Die Ventilbohrung ist durch eine Sehraubkappe 123 verschlossen.9a pressure equalization control valve has a bore 113 in the body 112, which runs in the longitudinal direction thereof and carries a control valve slide 114 which is pushed to the right by a divisible spreader spring 115. The valve bore communicates with three channels, namely a first channel 116, which receives fluid from the pressure openings of the pump, a separate channel 117 (dex> communicates with the end of the piston chamber 105) and a third channel 118, which connects to the Housing termination line of the pump is connected. Two webs ″ and 120 on the control valve slide are on one side of the channel 11 and control the connection of this channel with either the pressure channel 116 or the discharge channel 118. Pressure fluid is conveyed to the right end of the valve bore 113 and acts against the right end of the slide 1i4 against the spring 115 through an inner channel in the valve slide which has an inlet 121 and an outlet 122. The valve bore is closed by a protective cap 123.
Druckflüssigkeit von der Pumpe wird zu dem Kanal durch eine Reihe von Kanälen geliefert, die in den Sehäuseteilen 10 und 15 ausgebildet sind und die sich zwischen der nierenförmlgen Druckfläche an der Rückseite der Druckplatte 4i und dem Kanal 116 erstrecken. Diese Kanäle enthalten Verbindungskanäle 130, 131 und 132 in dem Gehäuseteil 15 und einen ' Kanal 133 in dem Ventilkörperteil 10. Der Druck, mitPressurized fluid from the pump is delivered to the channel through a series of channels formed in the Sehäuseteile 10 and 15 are formed and between the kidney-shaped pressure surface on the Back of the pressure plate 4i and the channel 116 extend. These channels contain connection channels 130, 131 and 132 in the housing part 15 and one 'Channel 133 in the valve body part 10. The pressure, with
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dem das Druckausgleichventil beginnt, vom ein· Ausgleich* wirkung durch Bewegung des Ringes 23 von darstellung der Fig. 3 zu der konzentrischen Stellung zu erhalten, wird durch die einstellbare Feder 115 eingestellt· Zuvor drückt die Feder 115 den Ventilschieber 114 nach rechts, um die Flüssigkeit«verbindung zwischen den Kanälen 116 und 117 vorbei an de» Steg 119 zuzulassen, wodurch der Kolben 91 Auslassfltissigkeitsdruck unterworfen wird und den Ring nach rechts drückt, wie in Fig. 3 su sehen ist. Wenn der Druck zunimmt, wirkt er gegen das rechte Ende des Ventilschiebers 114, wie in Fig. 1 zu sehen ist, und drückt den Schieber und den Steg 119 gegen die Feder 115 nach links und verkleinert die Verbindung zwischen den Kanälen 116 und 117· Nach einer ausreichenden Zunahme des Pumpendrucks wird die Verbindung zwischen den Kanälen 1.16 und 117 durch den Steg 119 unterbrochen und zwischen dem Steuerkanal 117 und dem Behälterkanal 118 vorbei an dem Steg 120 geöffnet, wodurch Flüssigkeit abfliessen kann, um den Druck zu vermindern, der auf den Kolben 91a wirkt, wodurch der Kolben 91 eine Steuerfunktion ausführt und den beweglichen Ring 23 in eine im wesentlichen konzentrische Beziehung zu dem Rotor 20 drückt.which the pressure equalization valve begins to obtain from a · equalization * effect by moving the ring 23 of the illustration in FIG. 3 to the concentric position, is set by the adjustable spring 115 Allow fluid to "communicate" between channels 116 and 117 past the land 119, thereby subjecting piston 91 to outlet fluid pressure and forcing the ring to the right, as shown in Figure 3 below. As the pressure increases, it acts against the right end of valve spool 114, as seen in FIG. 1, pushing spool and web 119 to the left against spring 115, reducing the connection between channels 116 and 117 a sufficient increase in the pump pressure, the connection between the channels 1.16 and 117 is interrupted by the web 119 and opened between the control channel 117 and the container channel 118 past the web 120, whereby liquid can flow out to reduce the pressure on the piston 91a acts, whereby the piston 91 performs a control function and urges the movable ring 23 into a substantially concentric relationship with the rotor 20.
Ein Gehäuseabflusskanal 1^0 ist in Fig. 1 und 2 gezeigt und steht direkt mit FLUssLgkeit in Verbindung, die durch das Rotorwellenlager 28 s fcrümt, und mit demA housing drainage channel 1 ^ 0 is shown in Fig. 1 and 2 and is directly in communication with FLUssLgkeit, which fcrümt through the rotor shaft bearing 28 s, and with the
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äusseren ÜKfangeraum» der di· Druckplatten kO und 4i Über iiatnlaatl i4t umgibt, der davit wie in Fig. verbunden ist· Dieser letztere Raum nimmt auch Flüssigkeit auf* di· durch das Laser 27 mittels «ines Kanals 1*2 strom*, der in Fig· 2 gezeigt ist, und alMit Flüssigkeit aus des Auslasskanal 118 des Druckauegleiefcsventils mittel« eines Kanals 1^3 in de» Gehlueekörperteil IO auf, der «it des Kanal 118 in Verbindung stent, vie in Fig· 3 gezeigt ist. Diese Verbindung wird durch eine öffnung.ihk in dem Abstandering 90 gebildet·Outer catchment space, which surrounds the pressure plates kO and 4i via iiatnlaatl i4t, which is connected to it as in Fig · Figure 2, and almit liquid from the outlet passage 118 of the Druckauegleiefcsventils medium "of a channel 1 ^ 3 in de" Gehlueekörperteil IO on which "it of the channel 118 in compound stent, is shown in Fig vie ·. 3 This connection is made through an opening. ihk formed in the spacer ring 90
Ss 1st vorgesehen, eine gesteuerte Schmierung der Rotorwellenabschnitte 25 und 26 und ihrer zugehörigen Lager 27 und 28 durch intermittierende Flüssi^keitsstrahlen von der Pumpe su erhalten. Diese gesteuerte Schmierung sorgt dafür» dass jedes Lager einmal pro Umdrehung des Rotors 2O mit Flüssigkeit beschickt wird·Provision is made for controlled lubrication of the rotor shaft sections 25 and 26 and their associated bearings 27 and 28 to be obtained by intermittent jets of liquid from the pump. This controlled lubrication ensures »that each bearing is charged with liquid once per revolution of the rotor ·
Die Konstruktion» um dies au erreichen» ist insbesondere in den Figuren 5 und 6 gezeigt, in denen der innere Teil 43 der Druckplatte kO einen radialen Schiitχ 15O besitzt, der eich zu der zentralen Öffnung 51 der Druckplatte öffnet und der kurz vor der Druokausgleichsnut h& endet. Dieser Schlitz wirkt mit einer radialen Hut 151 an der Ausaenseite des Rotors 2O zusammen, die kurz vor dem inneren Ende des Rotors liegt und die die Druckausgleicnemit und den radialen Schlitz, 150 der Druckplatte einmal pro Umdrehung des Rotors überbrückt, um die Druckgas- The construction "to achieve this" is shown in particular in FIGS. 5 and 6, in which the inner part 43 of the pressure plate kO has a radial Schiitχ 150 which opens to the central opening 51 of the pressure plate and which is just before the pressure compensation groove h & ends. This slot cooperates with a radial hat 151 on the outside of the rotor 2O, which is just before the inner end of the rotor and which bridges the pressure compensation and the radial slot 150 of the pressure plate once per revolution of the rotor to
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Dine abgewandelte Fern üoi? Fltl®si^k®lte~Übe£*tragsz^gsvorrichtung ist in den Figias'eia 9 ^nd 10 gezeigt, die allgemein die gleich« Kesss» tsnaktion wi® die rungsform άτ Figuz°®si 1 bis 8 beeitst gait. der Konstruktion dee Ring und der Dick® um* l®tmt®^©ai gleiche T«il· vie in der Aus führung s£*@rs «äer Figur esa 1 bis 3 b©sitzen •200" erhöht·Dine modified Fern üoi? Fltl®si ^ k®lte ~ Übe £ * traction device is shown in Figs. 9 ^ and 10, which generally eliminates the same "Kesss" action as in the form of Figuz ° ®si 1 to 8. the construction of the ring and the thick® by * l®tmt® ^ © ai the same table as in the execution s £ * @ rs «äer figure esa 1 to 3 b © sit • 200" increased
Xn der Ausführungsform der Figuren 9 und 10 ist eine Drucklagerkonstruktion vorgesehen» um den Pumpenkräften und direkt dem beweglichen Ring 223 entgegenzuwirken und für eine verminderte Dicke des beweglichen Ringes 223 zu sorgen· Diese Drucklagerkonstruktion ist in einer Ausnehmung 400 in dem Pumpenkörperteil 210 angeordnet und besitzt einen Deckel 401, der den Körperteil mit einem O-Ring 402 abdichtet und der einen Einsatz kOJ besitzt, gegen den eine gehärtete Stahlkugel kok anliegt. Dieses Drucklager besitzt ein oberes zylindrisches Ende k10, das lose in die Ausnehmung 400 passt, und ein integrales unteres allge-In the embodiment of FIGS. 9 and 10, a pressure bearing construction is provided in order to counteract the pump forces directly against the movable ring 223 and to ensure a reduced thickness of the movable ring 223 Lid 401, which seals the body part with an O-ring 402 and which has an insert kOJ against which a hardened steel ball kok rests. This thrust bearing has an upper cylindrical end k 10 that fits loosely into recess 400, and an integral lower general
■ stein rechteckiges Ende 411 mit einem Paar im Abstand voneinander befindlichen Flächen k12 und k13, die je eine Berührungsfläche mit der Aussenflache des beweglichen Ringes 223 bilden. Die Rückseite des Drucklagers besitzt einen Einsatz k"\k, der gegen die Kugel kok anliegt, wodurch das Drucklager in der Ausnehmung 400 um die Kugel kok schwenken kann, um dem Ring 223 in seiner Bewegung zu folgen. Die Belastung der Schwenkkugel wird wesentlich dadurch vermindert, dass Systeedruck in den Raum zwischen der Rückseite des Drucklagere und dem Deckel 401 durch einen Kanal 402 geliefert wird, der mit dem Druckkanal 282 verStone rectangular end 411 with a pair of spaced apart surfaces k 12 and k 13, which each form a contact surface with the outer surface of the movable ring 223. The rear side of the thrust bearing has an insert k "\ k, which rests against the ball kok , whereby the thrust bearing can pivot in the recess 400 about the ball kok in order to follow the movement of the ring 223. The load on the pivot ball is thereby increased reduces system pressure being delivered into the space between the back of the thrust bearing and the cover 401 through a channel 402 which communicates with the pressure channel 282 bonden ist. Dieser Raum wird von einem nach ausβen gedrückten Dichtungsring 421 in einer Nut in dem Drucklager abgedichtet, der den Umfang des Drucklagers gegen die Wand der Ausnehmung UOO abdichtet, jedoch noch eine geringe Hin- und Herbewegung des Drucklagers zulässt. Die Gesamtfläche des rückwärtigenbonding is. This space becomes outward from you pressed sealing ring 421 sealed in a groove in the thrust bearing, which seals the circumference of the thrust bearing against the wall of the recess UOO, but still allows a slight reciprocating movement of the thrust bearing. The total area of the rear
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Endee d·· Drucklager· k10 ist derart dimensioniert, da·· Hian einen darauf wirkenden Systemdruck hat, der n&herungsweise 6o % bis 95 % der Belastung der Schwenkkugel kok vermindert.Endee d ·· thrust bearing · k 10 is dimensioned in such a way that ·· Hian has a system pressure acting on it that reduces approximately 60 % to 95 % of the load on the swivel ball kok .
Die Zweipunktlagerung des beweglichen Ringes vermindert die maximale Belastung eine· jeden Teiles des Ringes verglichen mit einer Einpunktlagerung bei der Ausführungsfor« der Figuren 1 bis 8, wodurch der bewegliche Ring 223 eine geringere radiale Dicke bei gleicher Druekbeanspruehung besitzen kann. Die· erkennt man an der verminderten radialen Dicke des Ringes 223 verglichen mit der radialen Dicke des Ringes 23 der Ausführungsform der Figuren 1 bis 8.The two-point bearing of the movable ring reduces the maximum load on each part of the Ring compared to a one-point bearing in the embodiment of Figures 1 to 8, whereby the movable ring 223 has a smaller radial thickness can have the same pressure. The · can be recognized by the reduced radial thickness of the Ring 223 compared to the radial thickness of ring 23 of the embodiment of Figures 1 to 8.
Der Abstandsring 290 ist mit einer Öffnung 430 in einer Grosse versehen» die es dem.unteren Ende des Drucklagere 411 erlaubt» sich bis zur Berührung mit dem beweglichen Ring 223 zu erstrecken·The spacer ring 290 is with an opening 430 in a size that makes it to the lower end of the Thrust bearings 411 allow themselves to “touch” to extend the movable ring 223
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5021001B1 (en) | 1975-07-19 |
| US3523746A (en) | 1970-08-11 |
| GB1224265A (en) | 1971-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OI | Miscellaneous see part 1 | ||
| OI | Miscellaneous see part 1 | ||
| OHW | Rejection |