DE1528951C3 - Verdrängerpumpe zur Förderung einer stark dampf- und blasenhaltigen Flüssigkeit - Google Patents

Description

der die Zahnräder umgebenden Gehäusewände, an der Stelle, an welcher die Förderzahnräder außer Eingriff kommen. Zwei weitere jeweils um eine Zahnteilung in Zahnraddrehrichtung von dieser vorerwähnten Einlaßöffnung entfernte Einlaßöffnungen in der Gehäusehohlraumwand sind mit dem Brennstoffvorratstank verbunden. In der betreffenden Patentschrift sind diese beiden Einlasse als Hilfseinlässe bezeichnet, die meisten Fachleute werden sie aber als die eigentlichen Einlasse und den mittleren Einlaß als Rücklaufeinlaß ansehen, durch welchen allerdings bei großer Rücklaufmenge mehr Flüssigkeit der Niederdruckseite der Pumpe zuströmt als durch die beiden anderen mit dem Brennstoffvorrat verbundenen Einlaßöffnungen.

Da durch die Rücklaufmenge die Verdrängerzellen an den Zahnrädern nicht vollständig gefüllt werden können, bleiben in den Zahnlücken Hohlräume, in denen sich Luft, die im Brennstoff absorbiert ist, ausscheiden wird oder infolge des Unterdrucks sich Brennstoffdampf bilden wird. Diese Luft- oder Gaseinschlüsse in den Verdrängerzellen, die wohl durch die aus den beiden seitlichen Einlassen mit geringem Ansaugdruck nachströmende Förderflüssigkeit nur zum Teil beseitigt werden, sollen dazu dienen, Stöße im Flüssigkeitsstrom zu absorbieren, die durch das In- und Außereingriffkommen der Zähne der Zahnräder erzeugt werden und Geräusche verursachen. Diese gewollten Gas- und Dampfeinschlüsse sollen erst durch den Druck am Pumpenauslaß ganz beseitigt werden. Die durch sie gegebene Möglichkeit der Kavitationsbildung wird in Kauf genommen und nicht verhindert.

Zur Beseitigung von Gasblasen aus Flüssigkeiten, insbesondere aus zum Spritzen vorgesehenen fadenbildenden Massen, wie synthetischen geschmolzenen linearen Polymeren, ist es bekannt (s. die DT-PS 871 352), in einer Zahnradpumpe, mit der diese Flüssigkeit gefördert wird, den Zahneingriffsbereich der beiden Zahnräder über Kanäle bzw. Nuten mit zwischen der Niederdruck- und der Druckseite gelegenen Bogennuten im Drehbereich der Zahnradzähne zu verbin^ den. Diese Bogennuten sind in den Zahnradseitenflächen zugekehrten Stirnwänden des Förderraums eingelassen. Dadurch gelangt Flüssigkeit unter Quetschflüssigkeitsdruck, also erhöhtem Druck, in diese Bogennuten. Bei einer anderen Ausführung einer solchen Zahnradpumpe sind die zwischen Einlaß und Auslaß gelegenen Bogennuten in den inneren Gehäusestirnwänden nicht mit dem Zahnradeingriff, an dem die Quetschflüssigkeit entsteht, sondern über zusätzliche Einlaßöffnungen der Pumpe mit dem Auslaß einer zweiten Zahnradpumpe verbunden. Die von dieser zweiten Pumpe geförderte Flüssigkeit wird aus einem mit der Druckseite der ersten bzw. Hauptpumpe verbundenen Behälter blasenfrei entnommen. Die zweite Pumpe, die in der weiter oben zuerst beschriebenen Weise mit Nuten in den Stirnflächen des Förderraums ausgestattet ist, fördert also nur blasenfreie Flüssigkeit zu den Zahnlücken der ersten Pumpe, wodurch die Blasen in den Zahnlükken auf dem Weg zur Druckseite der Pumpe aufgelöst werden sollen. Durch die erwähnte Anordnung von zwei Zahnradpumpen können die Blasen in einer Flüssigkeit mit 8% Blasengehalt aufgelöst werden. Die Pumpenanordnung ist speziell zum Fördern von synthetischen Spinnstoffen gedacht. Bei einem solchen Anwendungsgebiet ist mit einer Förderflüssigkeit mit einem ganz geringen Anteil von Blasen zu rechen. Zum Beispiel für die Förderung von Brennstoff zu Flugzeugtriebwerken ist eine Pumpe mit den vorbeschriebenen Maßnahmen zur Verhinderung der Blasenbildung ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die geeignet ist, stark dampf- oder blasenhaltige Flüssigkeit, insbesondere Brennstoff für ein Flugzeugtriebwerk, mit gleichbleibendem Druck bzw. konstantem Volumen blasenfrei zu fördern, und bei der Kavitationserscheinungen am Pumpenrotor bzw. den Rotoren sowie im Einlaßbereich der Pumpe weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Pumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Verbindungsleitung zwischen dem Rücklaufeinlaß und dem Haupteinlaß eine mechanische Regeleinrichtung vorgesehen ist, durch die der Druck im Rücklaufeinlaß um einen bestimmbaren Wert über dem Druck im Haupteinlaß gehalten wird.

In Weiterausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Verdrängerpumpe als Zahnradpumpe mit zwei Zahnrädern im Außeneingriff ausgebildet ist, und daß der Haupteinlaß im Eingriffsbereich der Zahnräder an diese herangeführt ist, während jedem der Zahnräder je ein von einer gemeinsamen Rücklaufleitung abgezweigter Rücklaufeinlaß zugeordnet ist, welcher, in Zahnraddrehrichtung gesehen? mindestens eine Zahnteilung vom Haupteinlaß entfernt ist.

Es ist aber auch möglich, daß die Verdrängerpumpe mit einem exzentrisch in einem zylindrischen Statorhohlraum drehbaren Rotor versehen ist, welcher in Rotorschlitzen ungefähr radial bewegliche Arbeitsschieber aufweist, wobei nur ein Rücklaufeiniaß vorgesehen und in Rotordrehrichtung nach dem Haupteinlaß so angeordnet ist, daß zwischen diesen beiden Einlaßöffnungen im zylindrischen Statorhohlraum ein Wandstück verbleibt, dessen Bogenbereich mindestens dem Teilungsabstand zwischen zwei Arbeitsschiebern entspricht.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Regeleinrichtung einen Kolbenschieber aufweist, der aus einem Ventilteller und zwei beidseits starr damit verbundenen Kolbenteilen besteht, deren Endstirnflächen einerseits vom Flüssigkeitsdruck am Rücklaufeinlaß und andererseits von demjenigen am Haupteinlaß und einer einstellbaren Druckfeder beaufschlagt sind, um bei einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen der Rücklaufflüssigkeit und dem Einlaßdruck der Pumpe einen Durchlaß von der Auslaßseite der Pumpe zu dem wenigstens einen Rücklaufeinlaß zu öffnen.

Gemäß einer anderen wahlweisen Ausführungsform der Erfindung kann die Regeleinrichtung aus einem in der Verbindungsleitung von den Rücklaufeinlässen zu dem Haupteinlaß angeordneten einstellbaren Überdruckventil bestehen, das die Verbindungsleitung bzw. den Durchgang von den Rücklaufeinlässen zu dem Haupteinlaß beim Überschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz der Rücklaufflüssigkeit gegenüber dem Einlaßdruck öffnet.

Im folgenden ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung,

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Zahnradpumpe mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig.4 einen Schnitt durch die Pumpe entlang der Linie 4-4 in F i g. 3,

Fig.5 einen der Fig.4 ähnlichen Teillängsschnitt durch eine zum Teil geänderte Ausführung der Zahnradpumpe nach F i g. 3 und

F i g. 6 einen Teilquerschnitt durch eine Verdrängerpumpe mit ungefähr radial beweglichen Arbeitsschiebern und mit Merkmalen nach der Erfindung.

Bei der Anordnung nach F i g. 1 soll aus einem Tank 1 mittels der Pumpe 3 Flüssigkeit zu einem Verbraucher 2 gepumpt werden. Es soll sich dabei in erster Linie um flüchtigen flüssigen Brennstoff handeln, der über Einspritzdüsen od. dgl. in die Brennkammern eines Flugzeugtriebwerks eingespritzt wird. Als Pumpe ist eine an sich bekannte Zahnradpumpe 3 vorgesehen, die aus einem Gehäuse 5 mit einer Haupteinlaßöffnung 6 und einer Auslaßöffnung 7 und Pumpenzahnrädern 8 und 9 besteht, die von einem nicht gezeigten Antriebsmotor angetrieben werden. Der Brennstofftank 1 ist mittels einer Leitung 11 an die Einlaßseite der Zahnradpumpe 3 angeschlossen, während die Auslaßseite der Pumpe über eine Leitung 12 mit einer Mengenregeleinrichtung 14 verbunden ist, über die die an den Verbraucher 3, d.h. an das Triebwerk, abgegebene Brennstoffmenge regelbar ist. Anstatt die Drehzahl des Antriebs zu regeln, ist es in den meisten Anwendungsgebieten üblicher, die Pumpenräder mit konstanter Drehzahl anzutreiben und den nicht benötigten Brennstoff wieder in den Pumpeneinlaß einzuführen. Durch wahlweise Rückführung einer gewissen Brennstoffmenge vom Auslaß der Pumpe an die Einlaßseite kann jeder Mengenanteil von 0 bis 100% der Pumpenfördermenge dem Triebwerk 2 zugeführt werden.

Bei der Mengenregeleinrichtung 14 kann es sich um eine bekannte Überströmventileinrichtung usw handeln. Sie stellt kein Teil der Erfindung dar.

Ferner ist die Pumpe 3 mit Rücklaufeinlässen 16, 18 versehen, die je an einer Stelle der die Zahnräder umgebenden Gehäuseumfangsteile in die Pumpenkammer münden, die vom Haupteinlaß 6 in Drehrichtung der Zahnräder einen Abstand von mindestens der Größe einer Zahnlücke bzw. einer Zahnteilung aufweist. Dadurch soll ein Dichtungsbereich zwischen den Rücklaufeinlaßöffnungen und der Haupteinlaßöffnung geschaffen werden. Der Brennstoff aus der Rücklaufleitung 15 fließt naturgemäß unter Druck in die Rücklaufeinlässe 16 und 18 und kann dadurch Blasen verdrängen bzw. auflösen, die in den Zahnlücken der Zahnräder vorhanden sein können. Wenn die Pumpe eine stark dampf- oder blasenhaltige Flüssigkeit pumpt, verdrängt also der höhere Druck der Flüssigkeit an den Rücklaufeinlässen die Blasen in der Flüssigkeit, wenn die betreffenden Zahnlücken der rotierenden Zahnräder die jeweiligen Rücklaufeinlässe passieren. Um eine vorbestimmte Druckdifferenz zwischen dem Haupteinlaß 6 und den Rücklaufeinlässen 16 und 18 aufrechtzuerhalten, ist in einer Verbindungsleitung 17, die die Rücklaufleitung 15 und damit die Rücklaufeinlässe 16 und 18 mit dem Haupteinlaß 6 verbindet, eine Regeleinrichtung 20, z. B. in Form eines Sicherheitsventils, vorgesehen. Wenn eine große Flüssigkeitsmenge von der Auslaßscitc der Pumpe über die Rücklaufleitung 15 zurückgeführt wird, erhöht sich der Druck an den Rücklaufeinlässen sehr schnell, wobei dann Flüssigkeit, die zur Aufrechterhaltung des Drucks an den Rücklaufeinliissen nicht erforderlich ist und von diesen nicht aufgenommen werden kann, über die Regeleinrichtung 20 in den Haupleinlaß 6 zurückgeführt wird. In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine Einstellung der Regeleinrichtung bzw. des Druckventils 20 von 1 bis 2 Atmosphären über dem Druck am Haupteinlaß 6 wünschenswert ist. aber theoretisch ist es möglich, auch mit anderen Druckeinstellungcn der Regeleinrichtung zu arbeiten.

Bei Zahnradpumpen ist ein bestimmter innerer Leckverlust infolge Durchsickerns von Flüssigkeit von der Auslaß- zur Einlaßseite, z. B. zwischen den Stirnflächen der Zahnräder und den angrenzenden Gehäusewänden, unvermeidbar. Diese und an anderen Stellen gegebenenfalls durchsickernde Leckflüssigkeit kann über nicht gezeigte Kanäle in den Lagern, Pumpenkammerwänden usw. in die Rücklaufeinlässe 16, 18 eingeführt werden, um die Füllung der Zahnlücken zu unterstützen, was aber hier nur am Rande erwähnt sei.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2, bei der eine Pumpe 24 einem Verbraucher 27 eine im wesentlichen konstante Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit zuführen soll,'bildet eine selbsttätig arbeitende Regeleinrichtung 30 in der Rücklaufleitung ein wichtiges Merkmal. Diese Regeleinrichtung führt automatisch die richtige Flüssigkeitsmenge vom Pumpenauslaß zu den Rücklaufeinlaßöffnungen unter Betriebsbedingungen zurück, wenn Blasen in der dem Einlaß zugeführten Flüssigkeit eine unzureichende Füllung-der.Zahnlücken verursachen.

Die in F i g. 2 gezeigte Pumpanlage weist einen Vorratstank 21 auf, der über eine Zulaufleitung 22 an den Haupteinlaß 23 der Zahnradpumpe 24 angeschlossen ist. Der Pumpenauslaß 25 ist mittels einer Druckleitung 28 mit dem Verbraucher 27 verbunden. Die obenerwähnte Regeleinrichtung 30 in der Rücklaufleitung weist ein Gehäuse 31 auf, das eine in Längsrichtung verlaufende zylindrische Bohrung 32 hat, die einen Kolbenschieber 33 gleitend aufnimmt, der durch eine Druckfeder 34 gemäß F i g. 2 nach rechts vorgespannt ist. Der Kolbenschieber 33 weist Kolbenteile 35, 36 mit Endstirnflächen 35<-/ bzw. 36a sowie einen dazwischenliegenden Ventilteller 38 auf, der mit einem Ventilsitz 39 im Gehäuse ein Ventil bildet. Die Kolbenschieber-Stirnflächen 35<f, 36;j bilden zusammen mit der Bohrung 32 ein Paar Druckkammern 40, 42 an den entgegengesetzten Enden des Kolbenschiebers 33. Die Kammer 40 ist über eine Rücklaufleitung 45 und daran anschließende Rücklaufeinlaßleitungen 46, 46<i mit Rücklaufeinlaßöffnungen 43, 44 der Zahnradpumpe 24 verbunden. Die Kammer 42 ist über eine Leitung 47, die sich mit der Zulaufleitung 22 zum Pumpenhaupteinlaß 23 vereinigt, an den Haupteinlaß angeschlossen. Der mittlere Teil der Bohrung 32 ist erweitert, um hinter dem Ventilsitz 39 eine Kammer 48 zu bilden, die über eine Leitung 49 mit der Druckleitung 28 und damit mit dem Pumpenauslaß 25 verbunden ist. Die Niederdruckseite 50 des Ventils 38, 39 ist mittels einer Leitung 51 an die Rücklaufleitung 45 und damit an die Rücklaufeinlässe 43, 44 angeschlossen. Der Durchmesser der Dichtungsstelle des Ventiltellers 38 ist so ausgelegt, daß die auf die axial innere Stirnfläche des Kolbenteils 35 und die auf die Druckseite (Rückseite) des Ventiltellcrs 38 einwirkenden Druckkräfte gegeneinander ausgeglichen sind.

Die Wirkungsweise der automatischen Regeleinrichtung soll nunmehr mit Bezug auf F i g. 2 erläutert werden: Ein Anstieg des Blasenanteils in der dem Pumpeneinlaß zugeführten Flüssigkeit bewirkt eine Verminderung des Drucks an den Rücklaufeinlässen 43, 44 gc-

f>5 genübcr dem Flüssigkeitsdruck am Haupteinlaß 23. Da der Druck an den Rücklaufeinlässen derselbe ist wie der Druck in der Kammer 40. bringt der verminderte Druck in der Kammer 40 den Kolbenschieber 33 aus

dem Gleichgewicht, so daß die Feder 34 den Kolbenschieber 33 (gemäß F i g. 2) nach rechts verschiebt und dabei das Ventil 38, 39 öffnet. Dann strömt unter Auslaßdruck stehende Flüssigkeit aus der Kammer 48 durch das geöffnete Ventil 38, 39 in die Kammer 50, in die Leitung 51 und in die Rücklaufeinlaßleitungen 46, 46a, um die Luftblasen in den Zahnlücken der Zahnräder zu verdrängen. Wenn sich ein genügender Druck aufgebaut hat, gleicht der auf die Stirnfläche 35a wirkende Flüssigkeitsdruck die Federkraft aus und schließt das Ventil. Solange die Pumpe mit blasenfreier Flüssigkeit arbeitet, bleibt das Ventil geschlossen und es wird keine Flüssigkeit vom Auslaß zum Einlaß der Pumpe rückgeführt. Sobald jedoch der Druck in den Rücklaufeinlaßleitungen bezogen auf den Einlaßdruck abfällt, öffnet sich das Ventil und unter Druck stehende Flüssigkeit wird in die Zahnlücken der Zahnräder gedrückt, um die Blasen zu verdrängen bzw. aufzulösen und den unerwünschten Zustand zu beseitigen.

In den F i g. 3 und 4 ist eine Zahnradpumpe dargestellt, die in der in F i g. 1 gezeigten Anlage und mit einer geringfügigen Änderung auch in der in F i g. 2 gezeigten Anlage verwendbar ist. Diese Pumpe, weist ein Gehäuse 60 auf, das zwei sich überschneidende Bohrungen 61, 62 hat, welche eine Pumpenkammer 63 bilden. Zwei ineinandergreifende Zahnräder 65, die in Pfeilrichtung (Fig. 3) angetrieben werden, sind in Lagern 64 (F i g. 4) gelagert.

Das Gehäuse 60 ist weiterhin mit einem Haupteinlaß 66, einer Rücklaufanschlußöffnung 67 und einem Auslaß 68 versehen. Der Haupteinlaß 66 steht über einen Kanal 70 mit einer Haupteinlaßkammer 69 in Verbindung, die in der Eingriffzone der Zahnräder 65 mit der Pumpenkammer 63 verbunden ist. Der Auslaß 68 ist über einen inneren Auslaßkanal 71 an der der Haupteinlaßkammer 69 gegenüberliegenden Stelle im Bereich der Eingriffzone der Zahnräder mit der Pumpenkammer 63 verbunden. Die Rücklaufanschlußöffnung 67 ist mit einer die Haupteinlaßkammer 69 umgehenden Leitung 72 verbunden, die beidseitig an zwei Rücklaufeinlässen 73, 73a endet, die jeweils in Drehrichtung der Zahnräder wenigstens um eine Zahnlücke bzw. Zahnteilung vom Haupteinlaß versetzt angeordnet sind und in die Pumpenkammer 63 führen. Diesen Abstand einzuhalten, ist erforderlich, um eine Dichtungszone zu schaffen, da ein und dieselbe Zahnlücke nicht gleichzeitig mit der Haupteinlaßkammer 69 und dem entsprechenden Rücklaufeinlaß in Verbindung stehen darf. Der höhere Flüssigkeitsdruck an den Rücklaufeinlässen würde sonst die Flüssigkeit direkt in den Haupteinlaß einströmen lassen.

Ferner weist die Pumpe nach F i g. 3 eine Regeleinrichtung auf, die eine konstante Druckdifferenz zwischen dem Druck an den Rücklaufeinlässen und dem Druck am Haupteinlaß aufrechterhält. Diese Regeleinrichtung besteht aus einem Überdruckventil 75, das zwischen einem Kanal 76, der mit der Umgehungsleitung 72 in Verbindung steht, und einer Verbindungsleitung 77 liegt, die mit dem vom Haupteinlaß 66 zur Haupteinlaßkammer 69 führenden Kanal 70 verbunden ist. Wenn die Druckdifferenz einen vorherbestimmten Weg übersteigt, öffnet sich das Überdruckventil 75, so daß Flüssigkeit aus der Umgehungsleitung 72 über die Leitungen 76 und 77 in den Kanal 70 fließen kann. Das Überdruckventil 75 kann durch Einstellen des von einer Feder 78 ausgeübten Druckes, der das Ventil geschlossen hält, auf jeden vorbestimmten Öffnungsdruck eingestellt werden.

Wenn die vorstehend beschriebene Pumpe gemäß F i g. 3 in der in F i g. 1 gezeigten Anordnung verwandt werden soll, wird die Mengenregeleinrichtung 14 (F ig. 1), die der Regelung der dem Verbraucher zugeführten Flüssigkeitsmenge dient, über eine Leitung an den Pumpenauslaß 68 angeschlossen. Die Rücklaufleitung, die der Leitung 15 (Fig. 1) entspricht, wird so angeordnet, daß sie von der Mengenregeleinrichtung zurück zur Rücklaufanschlußöffnung 67 führt.

Wenn die Pumpe gemäß F i g. 3 in der in F i g. 2 gezeigten Anlage bzw. Anordnung benutzt werden soll, wird der Auslaß der Pumpe mit dem Verbraucher 27 verbunden, eine Rücklaufleitung wird direkt an diese Verbindung angeschlossen und führt in die Kammer 48 des Regelventils. Die Pumpe muß insofern abgeändert werden, als bei der Verwendung der Pumpe in der in F i g. 2 gezeigten Anlage keine Notwendigkeit besteht, von der Rücklaufleitung zurück an den Einlaß ein Überdruckventil einzubauen. Demgemäß würde der Durchlaß, in dem das Überdruckventil angeordnet ist, verschlossen werden. Eine Leitung, die von der Rücklaufanschlußöffnung 67 abgeht, würde zwei Zweige enthalten, von denen der eine zu einer Leitung, die der Leitung 51 in F i g. 2 entspricht, und der andere' in die Kammer 40 des Regelvenjuls 30 nach F i g. 2 führt. Eine Nebenleitung, die von der Häupteinlaßleitung 66 ausgeht, würde mit der Kammer 42 des Regelventils verbunden werden.

Die in F i g. 5 nur zum Teil gezeigte Zahnradpumpe ist gegenüber der Pumpe nach den F ί g. 3 und 4 insofern abgeändert, als bei ihr die Rücklaufeinlässe 73', 73a' von den Seiten des Pumpengehäuses her in axialer Richtung in die Zahnlücken der Zahnräder einmünden, um von beiden Seiten her die Zahnlücken zu füllen. Dadurch ergibt sich auch noch ein Unterschied in der Anordnung der den Haupteinlaß umgehenden Leitungen. Wie in F i g. 5 gezeigt ist, steht nämlich jede der oberen und unteren Abzweigungen von der Umgehungsleitung 72 mit je einer Rücklaufeinlaßöffnung 73' (bzw. 73a') in Verbindung, die auf entgegengesetzten Seiten in die betreffenden Pumpenkammern einmünden. Im übrigen entspricht der Aufbau der Pumpe nach F i g. 5 demjenigen der in den F i g. 3 und 4 gezeigten Pumpe.

Bei der in F i g. 6 nur in einem Teilquerschnitt dargestellten Verdrängerpumpe handelt es sich um eine Rotationskolbenpumpe mit gleitenden Arbeitsschiebern, die bezüglich der Einlaßseite gegenüber der meistüblichen Ausführung abgeändert wurde, um in den Anlagen nach den F i g. 1 und 2 verwandt werden zu können. Die Pumpe weist ein Gehäuse 80 auf, das mit einer zylindrischen Pumpenkammer 81, einem'^Haupteinlaß 82 und einem Auslaß 83 versehen ist. In der Pumpenkammer ist dazu exzentrisch ein Rotor 84 angeordnet, der auf einer Antriebswelle 85 festgekeilt ist und mittels dieser angetrieben wird. Der Rotor ist mit einer Vielzahl von gleitenden, d. h. hin- und hcrbcweglichcn Arbeitsschiebern 87 versehen, die in um den Umfang des Rotors verteilten Rotorschlitz.cn 86 geführt sind. Wenn der Rotor angetrieben wird, fördern die Arbeitsschieber in bekannter Weise die Flüssigkeit vom Einlaß zum Auslaß.

Außer dem Haupteinlaß 82 ist noch ein Rücklaufeinlaß 88 vorgesehen, der an einer Stelle in die Pumpenkammer mündet, die in Rotordrehrichtung mit Umfangsabstand zum Haupteinlaß angeordnet ist. Aus der oben hinsichtlich der Anlagen nach den F i g. 1 und 2 gegebenen Beschreibung der Zahnradpumpen ist dem Fachmann auch ersichtlich, wie die l.eitungsverbindun-

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gen zur Pumpe nach F i g. 6 bei diesen Anlagen angeordnet werden müssen.

Der Rücklaufeinlaß 88 muß vom Haupteinlaß 82 wenigstens um den zwischen zwei hintereinanderliegenden Arbeitsschiebern gebildeten Bogen auf Abstand gehalten sein, um den oben in Verbindung mit einer Zahnradpumpe beschriebenen Dichtungsbereich der Förderraumwand zu schaffen. Wenn ferner die Pumpe

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mit gleitenden Arbeitsschiebern an Stelle der Zahnradpumpe in der in F i g. 1 gezeigten Anlage verwandt werden soll, muß sie entweder innerhalb oder außerhalb des Gehäuses ein dem Überdruckventil 75 ähnliches Ventil aufweisen, das die Flüssigkeit aus dem Rücklaufeinlaß in den Haupteinlaß strömen läßt, wenn die Druckdifferenz einen vorherbestimmten Wert übersteigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zur Förderung einer stark dampf- oder blasenhaltigen Flüssigkeit, insbesondere von Brennstoff zu Flugzeugtriebwerken, dienende, stetig fördernde Verdrängerpumpe mit einem Haupteinlaß und einem Auslaß für die Förderflüssigkeit sowie mit mindestens einem getrennt vom Haupteinlaß zu den Verdrängerzellen der Pumpe führenden Rücklaufeinlaß für vom Auslaß, gegebenenfalls über eine Überdruckventileinrichtung, zur Niederdruckseite zurückströmende Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Verbindungsleitung (17; 45, 47; 67, 77) zwischen dem Rücklaufeinlaß (16, 18; 43, 44; 73, 73a; 88) und dem Haupteinlaß (6, 23, 66, 82) eine mechanische Regeleinrichtung (20, 30, 75) vorgesehen ist, durch die der Druck im Rücklaufeinlaß um einen bestimmbaren Wert über dem Druck im Haupteinlaß gehalten wird.

2. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zahnradpumpe (3, 24) mit zwei Zahnrädern (8,9; 65) im Außeneingriff ausgebildet ist und daß der Haupteinlaß im Eingriffsbereich der Zahnräder an diese herangeführt ist, während jedem der Zahnräder (8, 9; 65) je ein von einer gemeinsamen Rücklaufleitung abgezweigter Rücklaufeinlaß (16, 18; 43, 44; 73, 73a) zugeordnet ist, welcher, in Zahnraddrehrichtung gesehen, mindestens eine Zahnteilung vom Haupteinlaß entfernt ist.

3. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem exzentrisch in einem zylindrischen Statorhohlraum (81) drehbaren Rotor (84) versehen ist, welcher in Rotorschlitzen (86) ungefähr radial bewegliche Arbeitsschieber (87) aufweist, wobei nur ein Rücklaufeinlaß (88) vorgesehen und in Rotordrehrichtung nach dem Haupteinlaß (82) so angeordnet ist, daß zwischen diesen beiden Einlaßöffnungen im zylindrischen Statorhohlraum (81) ein Wandstück verbleibt, dessen Bogenbereich mindestens dem Teilungsabstand zwischen zwei Arbeitsschiebern (87) entspricht.

4. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (30) einen Kolbenschieber (33) aufweist, der aus einem Ventilteller (38) und zwei beidseits starr damit verbundenen Kolbenteilen (35, 36) besteht, deren Endstirnflächen (35a, 36a) einerseits vom Flüssigkeitsdruck am Rücklaufeinlaß (43, 44) und andererseits von demjenigen am Haupteinlaß (23) und einer einstellbaren Druckfeder (42) beaufschlagt sind, um bei einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen der Rücklaufflüssigkeit und dem Einlaßdruck der Pumpe einen Durchlaß (49, 51) von der Auslaßseite der Pumpe zu dem wenigstens einen Rücklaufeinlaß (43,44) zu öffnen.

5. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung aus einem in der Verbindungsleitung (76, 77) von den Rücklaufeinlässen (73) zu dem Haupteinlaß (66) angeordneten einstellbaren Überdruckventil (75) besteht, das die Verbindungsleitung bzw. den Durchgang von den Rücklaufeinlässen zu dem Haupteinlaß beim Überschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz der Rücklaufflüssigkeit gegenüber dem Einlaßdruck öffnet.

Die Erfindung betrifft eine zur Förderung einer stark dampf- oder blasenhaltigen Flüssigkeit, insbesondere von Brennstoff zu Flugzeugtriebwerken, dienende, stetig fördernde Verdrängerpumpe mit einem Haupteinlaß und einem Auslaß für die Förderflüssigkeit sowie mit mindestens einem getrennt vom Haupteinlaß zu den Verdrängerzellen der Pumpe führenden Rücklaufeinlaß für vom Auslaß, gegebenenfalls über eine Überdruckventileinrichtung, zur Niederdruckseite zurückströmende Flüssigkeit.

Rotierende Verdrängerpumpen, wie Zahnradpumpen oder Pumpen mit exzentrischem Rotor und gleitenden Arbeitsschiebern, sind zur Förderung von stark dampf- oder blasenhaltigen Flüssigkeiten, wie z. B.

Brennstoff, erst geeignet, wenn besondere Vorkehrungen zur Vermeidung von Kavitation getroffen werden. Gasblasen treten besonders dann auf,'wenn eine solche Verdrängerpumpe in der Brennstoffzufuhranlage für ein Flugzeugtriebwerk benutzt wird, da der Brennstoff besonders stark verdampft, wenn größere Flughöhen erreicht werden.

Wenn z. B. der zu fördernde Brennstoff aus einem Vorratstank durch seine Schwerkraft dem Einlaß der Pumpe zufließt oder mittels einer am Tank angeördneten Ladepumpe zum Pumpenhaupteinlaß gefördert wird, welche infolge einer Störung usw. keinen nennenswerten Druckanstieg bewirkt, entsteht durch Einengungen in den Leitungen zwischen Tank und Pumpenhaupteinlaß ein Einlaßdruckabfall, so daß der Einlaßdruck unter dein Tankdruck liegt. Verdrängerpumpen sind aber meist selbst dann gegen Kavitation infolge des Auftretens von Gasblasen anfällig, wenn der verminderte Einlaßdruck nicht unbedingt unter dem Dampfdruck des Brennstoffes liegt. Dies geht auf die Eigenschaft des Brennstoffes zurück, daß er Luft, Gas und Dämpfe in gelöster Form bei niedrigen Drükken weitaus weniger absorbieren kann als bei höheren Drücken. Durch die überdies unregelmäßige Ansammlung von Blasen am Pumpeneinlaß werden die Verdrängerzellen der Pumpe unvollständig, und zwar veränderlich unvollständig, mit Flüssigkeit gefüllt, was neben dem Auftreten von Kavitation auch eine unregelmäßige Pumpwirkung und unregelmäßige Pumpenauslaßdrücke zur Folge hat. Bei einer Brennstoffzufuhrpumpe für ein Flugzeugtriebwerk kann das Verhältnis Dampf: Flüssigkeit im Fördermedium 0,45 erreichen; die Verdrängerpumpe muß damit also zugleich mit 69 Volumenprozent Flüssigkeit 31 Volumenprozent Gasblasen fördern. Theoretisch wäre es also durchaus möglieh, daß in Verdrängerpumpen mit herkömmlichen einfachen Einlaßkanälen bzw. -öffnungen die Verdrängerzellen, z. B. die Zahnlücken von Zahnrädern, nur zu 69% mit Brennstoff gefüllt werden.

Es ist eine Verdrängerpumpe, und zwar eine Zahnradpumpe der eingangs erwähnten Art bekannt (s. die US-PS 2 301 496), die dazu dient, flüssigen Brennstoff der Einspritzdüse eines ölbrenners zuzuführen, wobei die Förderkapazität der Pumpe wesentlich größer ist als tatsächlich Brennstoff verbraucht wird. Vor der Einspritzdüse ist ein Schließventil angeordnet, das erst öffnet, wenn ein bestimmter Förderdruck erreicht ist und dann den Weg zur Düse freigibt. Mit dem nadelähnlichen Schließorgan ist ein Überströmventilkolben verbunden, der bei weiterem Druckanstieg vor der Düse einen Überströmweg bzw. eine Rücklaufleitung freigibt, über die der größere Teil der Fördermenge zur Einlaßseite der Pumpe zurückströmt. Der Rücklaufeinlaß befindet sich allerdings im Verschneidungsbereich