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Flügelzellenpumpe Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe,
deren die Flügel umgebender Laufring radial zur Pumpenachse im Pumpengehäuse verschiebbar
angeordnet ist und von einer Feder in Richtung seiner der maximalen Fördermenge
entsprechenden Endlage belastet ist. Beim Ubergang der Flügelzellen von der Saug-
zur Druck- und von der Druck- zur Saugseite treten durch den damit verbundenen Druckausgleich
in den betreffenden Flügelzellen Druckstöße in der Pumpe auf, die zu einer pulsierenden
Bewegung des Laufringes führen. Die pulsierende Bewegung des Laufringes verursacht
seinerseits einen pulsierenden Förderstrom mit entsprechenden Druckschwankungen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Flügelzellenpumpe
der vorgenannten Art, bei der die pulsierende Bewegung des Laufringes auf ein Kleinstmaß
beschränkt bleibt und damit auch der Förderstrom weitgehend pulsationsfrei ist und
nur geringe Druckschwankungen aufweist.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die den Laufring
in Richtung seiner der maxialen Fördermenge entsprechenden Endlage belastende Feder
in einem Dämpfungsraum angeordnet ist und über eine den Dämpfungsraum begrenzende
nachgiebige Wand mit dem Laufring zusammenwirkt.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgenommen
und in der nacitolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. -In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Flügelzellenpumpe der gekennzeichneten
Art, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des ,DämpfunSsraumes, Fig. 3 eine Variante
des Dämpfungsraumes nach Fig. 2 und Fi. 4 eine Ansicht in Richtung A des Dämpfungsraumes
nach Fig. 2.
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In Figur 1 ist mit 1 das das.Pumpengehäuse und mit 2 der Rotor bezeichnet,
in dessen Schlitze 2a die Flügels 3 in radialer Richtung verschiebbar geführt sind.
Der Rotor 2 ist auf einer Welle'4 drehfest angeordnet. Die Flügel 3 sind von dem
Laufring 5 umschlossen, der sich mit' seinem Umfang 5a in der gezeigten Lage an
den Schrauben 6 und 7 sowie'an einem Druck stück 8 abstützt. Das Druckstück 8 ist
Teil eines Hohlkolbens 9, der in einem zylindrischen Gehäusedeckel lo geführt ist,
wobei die Dichtung des Hohlkolbens die umlaufenden Drosselnuten 26 bewirken. Der
Hohlkolben 9 ist von einer Druckfeder 11, die sich einerseits am Kolbenboden 9a
und andererseits an einen mit einer Anstellschraube 12 kraftschlüssig verbundenen
Federteller 13 abstützt, in Richtung des Laufringes 5 belastet.
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Die gezeigte Lage des Laufringes 5, in der sich dieser an der Schraube
6 abstützt, entspricht der maximalen Fördermenge der Pumpe.
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Der von dem Hohlkolben 9 gemeinsam mit dem Gehäusedeckel lo eingeschlossene
Raum 15 bildet den Dämpfungsraum und ist zu diesem Zweck mit Dämpfungsflüssigkeit
angefüllt. Als Dämpfungsmittel dient das Fördermittel der Pumpe.
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Das Druckstück 8 ist in eine Gewindebohrung 9b des Kolbenbodens 9a
eingeschraubt. Es weist vier Durchgangsbohrungen 8a auf, die im Bereich des Dämpfungsraumes
15 über eine umlaufende Nut 8b untereinander verbunden sind. Diese umlaufende Nut
8b ist von einem Ventilteller 16 abgedeckt, der eine Drosselbohrung 17 aufweist,
die eine dauernde Verbindung des Dämpfungsraumes 15 mit dem Pumpengehäuseraum 18
herstellt7 und zwar über die umlaufende Nut 8b und den Durchgangsbohrungen 8a im
Druckstück 8. Der Ventilteller 16 ist von einer schwachen Druckfeder 20, die sich
an dem Schraubenkopf 21a eines in das Druckil stück 8 eingeschraubten Schraubenbolzens/abstützt,
in Schließstellung gehalten; Dieser Ventilteller 16 bildet gemeinsam mit der umlaufenden
Nut 8b in Verbindung mit den Durchangsbohrungen 8a des Druckstückes 8 ein in Richtung
des'Dämpfungsraumes 15 öffnendes Rückschlagventil. Neben dem Druckstück 8 ist in'einer
Ausnehmung-9c im Kolbenboden' 9a eine Rugel 22 angeordnet, die mit einer Durchgangsbohrung
9d im Kolbenboden als Ventilsitz zusammenwirkt und von einer Druckfeder 23 auf die
Durchgangsbohrung gedrückt wird. Die Druckkraft der Druckfeder
wird
von der Einschraubtiefe der Schraube 24, die in das Muttergewinde 9e der Ausnehmung
9c eingeschraubt ist, festgelegt. Die Kugel 22 bildet gemeinsam mit der Durchgangsbohrung
9d im Kolbenboden 9a ein in Richtung des Pumpengehäuseraumes 18 öffnendes Rückschlagventil.
Die Verbindung zwischen der Ausnehmung 9c und' dem Pumpengehäuse 18 erfolgt über
die Durchgangsbohrung 24a in'der Schraube 24.
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Die Wirkungsweise der Flügelzellenpumpe ist folgende: Bei Inbetriebnahme
der Flügelzellenpumpe füllt sich der Pumpengehäuseraum 18 mit Leckflüssigkeit auf.
Diese Leckflüssigkeit steht gegenüber dem Atmospharendruck unter einem höheren Druck.
Durch Herausschrauben der Verschlußschraube 28 aus der Entlüftungsöffnung 29 im
Gehäusedeckel lo entsteht deshalb zwischen dem Pumpengehäuseraum 18 und dem Dämpfungsraum
15 ein in Richtung des Dämpfungsraumes 15 wirkendes Druckgefälle, so daß sich der
Ventilteller 16 gegen die verhältnismäßig geringe Druckkraft der Druckfeder 20 von
dem Druckstück abhebt -bohrung und damit neben der Drossel/l7 in der Ventilplatte
16 eine ungedrosselte Verbindung des Pumpengehäuseraumes 18 mit dem Dämpfungsraum
15 über die-Axialbohrungen 8a in Verbindung mit der umlaufenden Nut 8b des Druckstückes
8 besteht. Damit strömt in erhöhtem Maße Leckflüssigkeit aus dem Pumpengehäuseraum
18 in den Dämpfungsraum 15. Sobald der Dämpfungsraum 15 mit Leckflüssigkeit angefüllt
ist, und die Luft restlos aus dem Dämpfungsraum über die Entlüftungsöffnung 29 entwichen
ist, wird die Verschlußschraube 28 wieder in die Entlüftungsöffnung
29
eingeschraubt und damit der Dämpfungsraum 15 nach außen abgeschlossen. Mit dem Abschließen
des Dämpfungsraumes 15 legt sich bei Fehlen eines Druckgefälles zwischen dem Gehauseraum
18 und dem Dämpfungsraum 15 die Ventilplatte 16 durch die Kraft der Feder 20 auf
das,Druckstück 8 auf und schließt damit die umlaufende Nut 8b ab. Die einzige Verbindung
zwischen dem Dämpfungsraum 15 und dem Gehäuseraum 18 besteht somit lediglich noch
über die Drosselstelle 17 in der Ventilplatte 16.
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Die pulsierende Bewegung des Laufringes 5 infolge der in der Pumpe
auftretenden Druckschwankungen, wird durch die kraftschlüssige Anlage des Laufringes
5 an dem Druckstück 8 auf den Hohlkolben 9 übertragen. Bei der Bewegung von Laufring
und Hohlkolben in'Richtung des Dämpfungsraumes 15 muß sich das Volumen des letzteren
verkleinern. Eine Verkleinerung des Dämpfungsraumes 15 kann nur herbeigeführt werden,
wenn Dämpfungsflüssigkeit aus dem Dämpfungsraum über die Drosselbohrung 17 in dem
Ventilteller 16 in den Gehäuseraum 18 zurückströmt.
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Dieses Zurückströmen der Dämpfungsflüssigkeit erfordert eine Zeit,
die länger' ist als der das Zurückströmen verursachende Bewegungsimpuls des Laufringes
5.. Dies bewirkt eine Verkürzung des Weges den der Laufring 5 in Richtung des Dämpfungsraumes
zurücklegt. Verschiebt sich der Laufring infolge dessen pulsierenden Bewegung wieder
zurück in Richtung der Abstützschraube 6, verschiebt sich der von der Druckfeder
11 in Richtung des Laufringes belastete Hohlkolben 9 infolge der kraftschlüssig'en
Anlage dessen Druckstückes 8 an dem Laufring
5 ebenfalls in diese
Richtung. Da sich hierbei der Dämpfungsraum vergrößert, stellt, sich in diesem ein
geringer Druck ein als im Gehäuseraum 18. Aufgrund dieses Druckgefälles -hebt sich
der Ventilteller 16 gegen die geringe Kraft der Druckfeder 20 vom Kolbenboden 9a
ab, so daß zum Druckausgleich Leckflüssigkeit aus dem Gehäuseraum 18-in den Dämpfungsraum
15 ohne nennenswerte Strömungsverluste übertritt. Ein dämpfende Wirkung liegt in
dieser Bewegungsrichtung des Laufringes nicht vor.
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Steigt der Druck auf der Druckseite der Pumpe auf einen Wert an, der
größer ist als der über die Anstellschraube 12 an der Feder 11 eingestellte Wert,
erfolgt die damit verbundene.
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Verlagerung des Laufringes in Richtung des Pämpfungsraumes 15 und
damit entgegen der Kraftrichtung der Federn dadurch, daß sich das Rückschlagventil
22 von seinem Ventilsitz 9d abhebt und damit'eine Verbindung des Dämpfungsraumes
15 in Richtung des Ventilgehäuses 18 herstellt. Der Hohlkolben 9 kann sich somit
verzögerungsfrei in Richtungdes,Dämpfungsraumes verschieben. Der durch die im Ventilteller
angeordnete Drosselbohrung 17 bewirkte Dämpfungseffekt wird hierbei aufgehoben.
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Sinkt der Pumpendruck wieder auf den eingestellten Wert, verschiebt
sich Laufring und Hohlkolben durch Abheben des Ventiltellers 16.
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Anstelle einer Drosselbohrung 17 in der Ventilplatte 16 läßt sich
gemäß Fig. 3 im Kolbenboden ein kleiner Speicher anordnen,
der beispielsweise
aus einem kleinen-Kölbchen 31 besteht, -das von einer Feder 32 in seine Ausgangsstellung
gehalten wird. Der Federraum 33 ist über einer Bohrung 34 der Abstützschraube 35
mit dem Pumpengehäuscraum 18 verbunden; Bei einer Verschiebung des Hohlkolbens 9
in Richtung des Dämpfungsraumes 15 verschiebt die zu verdrängende D&mpfungsflüssigkeit
das Kölbchen 31 in Richtung der Abstützschraube 35, so daß die im Dämpfungsraum
15 zu verdrängende Dämpfungsflüssigkeit in diesen von den Kölbchen 31 freigegebenen
Raum überströmt. Während bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 der
Querschnitt der Drosselbohrung 17 den Dämpfungseffekt festlegt, erfolgt dies bei
dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 durch die das,Kölbehen 31 belastende Feder
33.
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Die Erfindung ist nicht an das gezeigte Ausführungsbeispiel gebunden,
insbesondere können die Rückschlagventile an anderer Stelle des Dämpfungsraumes
angeordnet seino