DE1403913A1

DE1403913A1 - Installation on displacement pumps and displacement motors

Info

Publication number: DE1403913A1
Application number: DE19611403913
Authority: DE
Inventors: Ortheil Dr Dr-Ing Johannes; Guenter Strauff
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1961-01-17
Filing date: 1961-01-17
Publication date: 1970-03-19

Description

Einrichtung an Verdrängerpumpen und VYr-- drängermotoren Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehkol- benpumpe oder -rnotor mit in Schlitzen eines zylindrischen Rotors radial beweglichen Arbeitsschiebern lind mit minde- stens zwei im Querschnitt etwa sichelförmigen FÖrder- bzw. Arbeitsräumen zwischen dem Rotoriunfang und der Innenwand einer llubscheibe, an welcher die Außenkanten der Arbei.ts-- sChieber entiang gleiten, wobei in entsprechenden Ausneh- mungen des Rotors radial. beweglich angeordnete federelasti- sche Ringe auf die; radial nach innen gerichteten Untersai- ten der Arbeitsschieber drücken und diese damit -in dauern- den Kantakt mit der Innenrand der Hubscheibe halten. Bekanntlich hängt die DetrieLssicherheit einer Drehkokbpn-° Lumpe entscheidend davon ab, daß die irbeitsschieber an dur znntn,iand der :Fuhächeibe anliegen. Diese Tatsache ist Lia- be:sondere an den Ubergängen von den Förder- zu den Arbetts- räumen wichtig, weil liier sonst ein hv:irauiischer Kurzo-Ail.uß eintritt. Unter Uünstigen Bedingungen genügt oberhalb wr äri: bestiimiten izotorclxc:h°:ahl die auf die Arbeitsschieber.ULrkevii- dee FILehkraft, tu i! sle zur Anlage zu brIngan. Wenn Clin ''ti@äa:>: aber l.clri=`1t:r..@ Ze,,-i.L- `@It@ä@@ äifätrL,b -war, 7,dee:, wenn nicht -zur F:@eu@iric @,ierr notwendiger FLieh-. krafur@t-..i° Urnst:ändei-i nicht. cl,h. die Pumpe Erdet niea@t: Mrinen, cis. sieg nicht angetriek,eri Fl@.@i, .@@;hLeber sLft«i nicht durch die Fliehkraft anlegan. Es äind daher ver:3chiedene Maßnahmen vorgescnlagan wor- c:en, die: ein stetiges Anliegen der Arbeitsschieber be- Bekannt geworden ist eine Konstruktion, bei der ein oder mehrere endlose Ringe aus festem Material, die Lri Ausnehmungen an den Rotor-Stirnseiten oder aber auch in einer Nut in der Rotormitte aufgenommen wer- den, dau(arud auf die Schieberunterseiten drücken.' Da- bei betitifschldclt .jeder Ring vier um jeweils 9t>') ver- setzte FlügeL, was als Nachteil betrachtet werden muß, cla beliebige Sch ieberzahlen nicht möglich sind. Ein wei- terer 111lehteil besteht darin, datß die Hubscheibe derart beschafieri sein iauß, :laß .-sich diametral gegenüberliegen- de Schieber immer einen genau gleichen, aber entgegenrle°- setz ten Hub machen. Weiterhin bekannt ist auch die Verwendung eLne i spren f-- rkri!JlitinLLt:hen AnAtellringes, cier in eine RLngrliit, Clie @ii;ai b::zü:1LLch der axialen L'inje des Rotors i.11 clesser -'littee l@=.@finziet unw: zur RUtorbohrung offen ist, einge- Lislt :rLi:-1 1i11:1 auf die SehifAierllinterseiteri drückt. Eine @-i1111liC,liz's ='ll.'i@1.iT1J ergibt sieh 1>L'.1 Verirlerid11ii4J zweier soZ- c;her itristallrintfe, die in Ausnehmungen in (len Rotorstirn- ::Lt--;il @:iri£Jr:l>@:@t vrerden. Der ü:ichteil di,ser Anstellrin- 1,2 ll:.@@r 1.r1 LiirG:r Starrheit und geringen Vt--3rfornbarkeit. t)aii.-r sind sic: nur für krieisfbrinige liuhs@al:il@enlsrof@le, f#.:>ntr1sch zur R_-)toraclise liegen, geyi.@lnet. C.;eriticl=@= vernfL5@ieri"u1£1 L11=.-.. t';,ziterwir" ist es a11-li .l 1:a1 t: m@-ai #u auf einen :,fier raehrert# Öcrii.e- i?r@i :@3 #: Uli @:x@=i. aan Jauß dafür allerdingo einen vergräßer- r::;t L#`."itlt:ätr (i.id Mßntafleaufwand in Kauf nehmen. Zun -3tiiii- @.le@r L'e::airl"Lk !3@'liört Bruch die Verwendtinej einer zylindri- schen die durch ihre federnde Wirkung auf die Schieberunterseiten drückt. Spannhülsen dieser Art haben einen aufgeschlitzten Zylindermantel, wobei der Schlitz. beispielsweise in axialer Richtung, aber auch spiralförmig verlaufen kann. Die gleiche Wirkung haben Spannbolzen aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff. Nachteilig im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist, daß diese Spannelemente nur für ffut;scheiben mit kreisförmigem Profil ver-wendet werden können. Außerdem muß der Rotor stirnseitig angetrieben werden. Schließlich ist es allgemein üblich, die Schieberunterseiten entweder mit vollem oder einem reduzierten Arbeitsdruck-zu beaufschlagen. Diese Maßnahme findet sich oft in.Kombination.mit einer der vorgenann-ten. Sie ist insbesondere dann zu tmpfehlen, wenn die Ober-seiten der Arbeitsschieber etwa ein halbzylindrisches Pro-fil aufweisen und dadurch von Arbeitsdruck beaufschlagt werden. Diese Druckbeaufschlagung, die unzulässig große Spalte zwischen Schieberoberseite und ffubscheibe hervorrufen kann und die durch die hydrodynamische Spaltwirkung noch unterstützt wird, soll durch eine Druckbeaufachlagung der Schieberunterseiten ausgeglichen werden. Set up on displacement pumps and VYr-- pusher engines The present invention relates to a rotary piston Oil pump or motor with slots in a cylindrical Rotors radially movable working vanes with mini- at least two in cross-section approximately sickle-shaped conveyor or Working spaces between the rotor rim and the inner wall a sliding disc on which the outer edges of the work slide along the slide, whereby in corresponding recesses ments of the rotor radial. flexibly arranged spring-elastic cal rings on the; radially inwardly directed lower the working slide and thus -in-constant- keep the contact with the inner edge of the lifting disc. As is well known, the reliability of a rotating coke depends on the machine Lumpe crucially from the fact that the working slide on major znntn, iand der: Fuhächeribe concern. This fact is lia- be: especially at the transitions from the conveyor to the Arbetts vacate important, because otherwise there is a hv: irauiischer Kurzo-Ail.uss entry. Under unfavorable conditions, above wr äri is sufficient: determine izotorclxc: h °: ahl the on the working slide.ULrkevii- dee FIeheartedness, do i! sle to the plant to bring. If Clin '' ti @ äa:>: but l.clri = `1t: r .. @ Ze ,, - i. L- `@ It @ ä @@ äifätrL, b -war, 7, dee: if not -to F: @ eu @ iric @, ierr necessary flee-. kraf ur @ t - .. i ° Urnst: ändei-i don't. cl, h. the pump never grounds: Mrines, cis. don't win angetriek, eri Fl @. @ I,. @@; hLeber sLft «i not applied by centrifugal force. Various measures have therefore been proposed. c: en who: a constant concern of the working slide A construction has become known in which a or several endless rings of solid material that Lri recesses on the rotor end faces or else can also be accommodated in a groove in the middle of the rotor press the 'dau (arud) on the underside of the slider.' in the case of the title, each ring four by 9t>') set flights, which must be seen as a disadvantage, clause any number of sliders are not possible. A white The other 111lehteil is that the lifting disc is so procure his iaout: let.-be diametrically opposite- de slide always exactly the same, but opposite ° - set stroke. Also known is the use of eLne i spren f-- rkri! JlitinLLt: hen AnAtellringes, cier in ein e RLngrliit, Clie @ii; ai b :: zü: 1LLch the axial l'inje of the rotor i.11 clesser -'littee l @ =. @ finziet unw: is open to RUtorbohrung, a- Lislt: rLi: -1 1i11: 1 presses on the SehifAierllinterseiteri. One @ -i1111liC, liz's ='ll.'i@1.iT1J results in see 1>L'.1 Verirlerid11ii4J two soZ- c; her itristallrintfe, which in recesses in (len rotor front :: Lt -; il @: iri £ Jr: l> @: @ t vrerden. The overriding part of this adjuster 1,2 ll:. @@ r 1.r1 LiirG: r rigidity and low Vt - 3rformbarkeit. t) aii.-r are sic: only for warring liuhs @ al: il @ enlsrof @ le, f # .:> ntr1sch to the R _-) toraclise lie, geyi. @ lnet. C.; eriticl = @ = vernfL5 @ ieri "u1 £ 1 L11 = .- .. t ';, ziterwir" is it a11-li .l 1: a1 t: m @ -ai #u on one:, fier raehrert # Öcrii.e- i? r @ i : @ 3 #: Uli @: x @ = i. aan Jauß, however, an enlarged r ::; t L # `." itlt: ätr (i. @ .le @ r L'e :: airl "Lk! 3 @ 'liört Bruch the use of a cylindrical ting which by their resilient effect on the Pushes the underside of the slide. Have adapter sleeves of this type a slit cylinder jacket, the slot. for example, in the axial direction, but can also run in a spiral. Clamping bolts made of rubber or rubber-like material have the same effect. The disadvantage for the purposes of the present application, that these clamping elements for ffut; disks can be spent comparable circular profile. In addition, the rotor must be driven at the front. Finally, it is common practice to apply either full or reduced working pressure to the undersides of the slide. This measure is often found in combination with one of the above . It is particularly recommended when the upper sides of the working slide have an approximately semi-cylindrical profile and are thereby subjected to working pressure. This application of pressure, which can cause inadmissibly large gaps between the upper side of the slide and the sliding disk and which is still supported by the hydrodynamic gap effect, should be compensated for by applying pressure to the lower side of the slide.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die dauernde Anlage der Schieberoberseiten an der Hubscheibe ohne Einfluß der Schieberzahl und der Form der Hubscheibe zu schaffen. Dabei sollen eine einfache, billige Fertigung und Montage sowie eine lange Lebensdauer erreiqht werden. Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe mindestens ein federnder Ring aus elastischem Werkstoff zum Andrücken der Arbeitsschieber an die Innenwand der fiubscheibe verwendet, der aus der"Kreisringgestalt verformt wird und so bemessen ist, daß er ständig die Unterseiten sämtlicher Arbeitsschieber berührt.The object of the invention is to create a device for the permanent contact of the upper sides of the slide on the lifting disc without the influence of the number of slides and the shape of the lifting disc . Simple, inexpensive manufacture and assembly as well as a long service life are to be achieved. According to the invention, at least one resilient ring made of elastic material is used to press the working slide against the inner wall of the fiubscheibe, which is deformed from the "circular ring shape and is dimensioned so that it constantly touches the undersides of all the working slide.

zweckmäßigerweise werden zwei Ringe verwendet, die jeweils im einer Ausnehmung oder Nut an den Rotorstirnweiten angeordnet sind. Soll nur ein Ring verwendet werden, so wird er in eine bezüglich der axialen Länge des Rotors in dessen Mitte befindlichen und zur Rotorbohrung offenen Ringnut eingelegt. Der Ringwerkstoff muß sehr elastisch sein und darf auch nach einer hohen Lastwechsexzahl seine Eigenschaften nicht verlieren. Solche Anforderungen werden z.B. durch Gummi oder gummiähnlichen Werkstoff erfüllt. Noch besser ' ist ein dünner Ring aus Federstahldraht, der sowohl end- los als auch offen ausgeführt sein kann. Hei offenen Rin- gen muß eine gewisse Überlappung vorhanden sein. Insbe- sondere bei hohen Drücken ist es zweckmäßig, die Schie- ber vom Arbeitsdruck, der auf ihre Oberseiten wirkt, durch Druckbeaufschlagung von der Unterseite zu entlasten. Expediently, two rings are used, each of which is arranged in a recess or groove on the rotor face widths. If only one ring is to be used, it is inserted into an annular groove which is located in the center of the rotor with respect to its axial length and which is open to the rotor bore. The ring material must be very elastic and must not lose its properties even after a high number of load cycles. Such requirements are met, for example, by rubber or rubber-like material. A thin ring made of spring steel wire, which can be either endless or open, is even better. There must be some overlap in the open rings . Particularly at high pressures, it is expedient to relieve the slide from the working pressure that acts on their upper sides by applying pressure from the lower side.

In der Zeichnung ist eine Einrichtung gemäß der Erfindung näher erläutert. Weitere Merkmale der Erfindung werden dar- gelegt. In the drawing, a device according to the invention is explained in more detail. Further features of the invention are set out.

Abbildung 1 stellt den Schnitt einer Flügelzellenpumpe ge- mäß der Erfindung dar. Figure 1 represents the section of a vane pump ACCORDING the invention.

Abbildung 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie AB der Ab-Figure 2 shows a section along the line AB of the bildung 1.education 1.

Abbildung 3 gibt eine Einzelheit einer Flügelzellenpumpe gemäß der Erfindung in einer anderen Ausführungsform wieder. Abbildung 4 gibt die Darstellung eines Schnittes gemäß der Linie CD der Abbildung 3. Figure 3 shows a detail of a vane pump according to the invention in another embodiment . Figure 4 shows a section along the line CD in Figure 3.

Die Abbildung 5 zeigt eine Aufsicht auf den Ring gemäß derFigure 5 shows a plan view of the ring according to the Erfindung.Invention.

Abbildung 6 gibt eine weitere Ausführungsform des Ringes wieder. Figure 6 shows another embodiment of the ring .

Eine Flügelzellenpumpe an sich bekannter Bauart besteht aus dem Gehäuse 1,'1a, einem Kurvenring 2 und einer Abschlußplatte 3, 3a. Im Gehäuse 1, la ist die Antriebswelle 4, 4a mit Hilfe von zwei Wälzlagern 5 und 6 drehbar gelagert. Auf der Antriebswelle ist drehfest ein Rotor 7, ?a befestigt, in dessen radialen Schlitzen 8 Arbeitsschieber 9 angeordnet sind.Ro- tiert der Rotor 7, 7a innerhalb der Hubscheibe 2 und liegen die Arbeitsschieber 9 an dieser Hubscheibe 2 an, so bilden sich zwischen Rotor 7, 7a und Hubscheibe 2 grÖßer und kleiner werdende Räume, deren Volumenveränderungen zur Pumpwirkung oder zur Arbeitsabgabe verwendet,werden. Im vorliegenden Beispiel einer Fiügelzellenpumpe werden die Arbeitsschieber 9 dadurch zur Anlage an die Hubscheibe 2 gebracht, daß ihre Rückseiten io andauernd von unter Druck stehendem Arbeitsmedium belastet sind. Es kann jedoch von dort her erst eine Kraft auf die Arbeitsschieber 9 ausgeübt werden, wenn die Pumpe in der Lage ist, einen Druck aufzubauen. Bei kleiner Drehzahldes Rotors 7, 7a reicht die Fliehkraft, die auf die Arbeitsschieber 9 wirkt, nicht aus, um eine Anlage zu erzeugen. Gemäß der Erfindung ist daher an die gegenüberliegenden Stirnflächen des Rotors 7 je eine Nut 11 eingedreht, die' einen Ring aus elastischem Werkstoff 12 aufnimmt, welcher im Beispiel kreisförmigen Querschnitt hat. Der äußere Umfang des Ringes 12 ist so bemessen, daß er sämtliche Arbeitsschieber 9 der Pumpe formschlüssig berührt, wenn diese an der Kurve der Hubscheibe 2 anliegen. Der Umfang des Ringes 12 stellt demnach in guter Annäherung eine Äquidistante zur Kurve 13 der Hubscheibe 2 dar. A vane pump of a known type consists of the housing 1, '1a, a cam ring 2 and an end plate 3, 3a. In the housing 1, 1 a, the drive shaft 4, 4 a is rotatably supported with the aid of two roller bearings 5 and 6. A rotor 7 ,? A is non-rotatably attached to the drive shaft , in the radial slots 8 of which working slides 9 are arranged Rotor 7, 7a and eccentric disc 2 larger and smaller spaces, the volume changes of which are used for the pumping action or for the output of work. In the present example of a vane-type pump, the working slides 9 are brought into contact with the lifting disk 2 in that their rear sides are continuously loaded with pressurized working medium. From there, however, a force can only be exerted on the working slide 9 when the pump is able to build up pressure. At a low speed of the rotor 7, 7a, the centrifugal force that acts on the working slide 9 is not sufficient to generate a plant. According to the invention, a groove 11 is therefore screwed into the opposite end faces of the rotor 7, which groove 11 receives a ring made of elastic material 12, which in the example has a circular cross-section. The outer circumference of the ring 12 is dimensioned in such a way that it contacts all the working slides 9 of the pump in a form-fitting manner when they rest against the curve of the cam disk 2. The circumference of the ring 12 therefore represents, as a good approximation, an equidistant to the curve 13 of the cam disk 2 .

Bei Drehung des Rotors 7, 7a innerhalb der Hubscheibe verformt sich der Ring 12 im Rhythmus des Flügelhubes, ohne jedoch seine Länge zu ändern. Dadurch, daß er aus elastischem Material besteht, ist er jedoch in der Lage, geringfügige Abweichungen von der bquidistanten durch Verformung aufzunehmen. Da insbesondere bei hohen Drücken der Ring 12 . nicht in der Lage ist, die Kräfte aufzunehmen, die von der Kurvenseite her auf-die Arbeitsschieber wirken, ist die Rückseite der Arbeitsschieber 9 mit dem Druckraum 14 der Pumpe über eine Bohrung 15 verbunden, welche in die Nut 11 des Läufers mündet. Die Abbildung 3 gibt eine Einzelheit einer Flügelzellenpumpe wieder, bei der nur ein Ring 12 auf die Rückseite 1o der Arbeitsschieber wirkt. Dieser ist symmetrisch zu den Planflächen in einer Nut 16 untergebracht, die von der Aufnahmebohrung für die Antriebswelle 4a her in den Rotor 7a soweit eingestochen ist, daß sie die Schlitze 8, die die Arbeitsschieber 9 aufnehmen, anschneidet. Die Zufuhr des unter Betriebsdruck stehenden Arbeitsmediums erfolgt durch Bohrungen 17, 18 in der Antriebswelle über die Nut 16 zu den Rückseiten der Flügel. When the rotor 7, 7a rotates within the lifting disc, the ring 12 deforms in the rhythm of the wing stroke, but without changing its length. Because it is made of elastic material, however, it is able to absorb slight deviations from the equidistant due to deformation. Since the ring 12. is not able to absorb the forces acting on the working slide from the curve side, the back of the working slide 9 is connected to the pressure chamber 14 of the pump via a bore 15 which opens into the groove 11 of the rotor. Figure 3 is a detail of a vane pump again, only one ring 12 acts in the back of 1o of the working slide. This is housed symmetrically to the flat surfaces in a groove 16 which is cut into the rotor 7a from the receiving bore for the drive shaft 4a to such an extent that it cuts the slots 8 which receive the working slide 9. The working medium under operating pressure is supplied through bores 17, 18 in the drive shaft via the groove 16 to the rear of the blades.

Die Erfindung ermöglicht sinngemäß den Betrieb einer Flügelzellenmaschine sowohl als Motor als auch als Pumpe oh- ne besondere konstruktive Vorkehrungen für die eine oder andere Anwendungsart. The invention enables a vane machine to be operated both as a motor and as a pump without special constructive precautions for one or the other type of application.

Anstelle eines geschlossenen Ringes 12 kann bei allen Ausführungsformen gemäß der Erfindung auch ein offener Ring 19 verwendet werden, dessen Enden sich im eingebau- ten Zustand überlappen. Instead of a closed ring 12, an open ring 19 can also be used in all embodiments according to the invention , the ends of which overlap in the installed state.

Claims

P atent ans pr ü che l rotary lobe pump or motor with radially movable working slides in slots of a cylindrical rotor and with at least two crescent-shaped conveying or working spaces between the rotor circumference and the inner wall of a lifting disc, on which the outer edges of the working slides slide wherein tors radially movably arranged in corresponding recesses of the ro resilient bovine ge to the radially press inwardly directed lower surfaces of the working slide and this so that the contact with the inner wall holding the gubscheibe in dauern-, characterized in that at least one resilient ring ( 12, 19) be made of material .elastischem for pressing the working slide (9) to the inner wall of the Hubschei- (2) is used, which is deformed from .ringgestalt beer Kre3 "and is dimensioned such that it constantly UN ters sparkled ilo ) all working slide (9) touches .. Pump or motor according to claim 1, characterized in that between ei elastic rings (12) are provided, where x ton per one does in a corresponding (11), each of the two end faces of the rotor (7) is arranged reasonable. . Pump or motor according to Claim 1, characterized in that only a single elastic ring (12, 19) is provided, which is located in an annular groove (16 ) is arranged. . Pump or motor according to one of claims 1 to 3, DA by in that who are to receive the movable union elastic rings (12, 19) serving recesses or grooves (11, 16) connected to the pressure side of the pump or motor .