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| 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-. |
| kraf[email protected]° 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.'[email protected] 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.
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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.
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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.
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In der Zeichnung ist eine Einrichtung gemäß der Erfindung näher
erläutert. Weitere Merkmale der Erfindung werden dar-
gelegt.
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Abbildung 1 stellt den Schnitt einer Flügelzellenpumpe
ge-
mäß der Erfindung dar.
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Abbildung 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie AB der Ab-
bildung
1.
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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.
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Die Abbildung 5 zeigt eine Aufsicht auf den Ring gemäß der
Erfindung.
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Abbildung 6 gibt eine weitere Ausführungsform des Ringes
wieder.
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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.
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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.
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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.
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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.