DE19721582A1 - Sperrflügelpumpe - Google Patents

Sperrflügelpumpe

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Description

Die Erfindung betrifft eine Sperrflügelpumpe mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Sperrflügelpumpen der gattungsgemäßen Art sind be­ kannt. Sie weisen ein Gehäuse auf, in dem ein Rotor in Rotation versetzt wird. Die Umfangsfläche des Ro­ tors weist mindestens eine Steuerfläche auf, die - in Umfangsrichtung gesehen - beidseitig von Trennberei­ chen begrenzt wird. Die Steuerfläche und die Trennbe­ reiche wirken mit mindestens einem Sperrflügel zusam­ men, der in einer Nut in der Wandung des feststehen­ den Gehäuses untergebracht ist und gegen die Steuer­ fläche gedrückt wird. Durch die Drehbewegung des Ro­ tors werden von den Sperrflügeln begrenzte Räume mit variablen Volumina voneinander abgegrenzt. Durch die periodische Änderung der Größe der Volumina wird ein Fluid angesaugt und unter einem Überdruck wieder ab­ gegeben.
Es ist möglich, derartige Sperrflügelpumpen bei­ spielsweise als Lenkhilfpumpen in Kraftfahrzeugen einzusetzen. Die Sperrflügelpumpen werden über eine Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs angetrieben, wobei die Fördermenge der Sperrflügelpumpen drehzahl­ abhängig ist. Hierbei ist nachteilig, daß der Rotor der Sperrflügelpumpe drehfest mit der Antriebswelle der Antriebseinrichtung gekoppelt ist, so daß sich bei unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten unter­ schiedliche Fördermengen einstellen. So wird bei­ spielsweise bei schneller Autobahnfahrt eine große Fördermenge bereitgestellt, die zu diesem Zeitpunkt an sich nicht benötigt wird, da bei schneller Gerade­ ausfahrt eine Lenkunterstützung nicht notwendig ist.
Es ist bekannt, bei Einsatz von Radialkolben-, Axial­ kolben- sowie Flügelzellenpumpen eine Saugdrosselung derart vorzunehmen, daß in den Ansaugbereich eine Drossel eingebaut wird, die die maximale Fördermenge der Pumpen begrenzt. Aufgrund sich bewegender Ver­ drängerräume kann eine Saugdrosselung nur mittels sehr aufwendig gestalteter Drosseleinrichtungen rea­ lisiert werden. So sind jedem Druckraum mehrere Ven­ tileinrichtungen mit relativ großen Durchlaßquer­ schnitten zuzuordnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sperr­ flügelpumpe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und die eine Fördermengenbe­ grenzung gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sperr­ flügelpumpe mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, daß dem Saugeinlaß eine Drosselstel­ le und dem Druckauslaß eine druckabhängige Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung zugeordnet ist, ist es in einfacher Weise möglich, eine Fördermengenbegrenzung zu realisieren. Die druckabhängige Schließ- bzw. Öff­ nungseinrichtung, die vorzugsweise als Rückschlagven­ til ausgebildet ist, gestattet es, das an der Dros­ selstelle entstandene Fluid-Schaum-Gemisch derart zu beeinflussen, daß eine Komprimierung der Gasbestand­ teile des Fluid-Schaum-Gemisches erfolgt, bevor eine Verbindung zur Druckseite der Sperrflügelpumpe frei­ gegeben wird. Durch die Komprimierung der Gasbestand­ teile erfolgt eine Rücklösung dieser in dem Fluid, so daß die druckabhängige Schließ- bzw. Öffnungseinrich­ tung erst zu einem Zeitpunkt öffnet, und damit den Weg zum Druckauslaß der Sperrflügelpumpe freigibt, zu dem das Fluid ohne Gaseinschlüsse vorliegt. Insbeson­ dere dadurch, daß eine eindeutige Zuordnung eines Saugraums und eines Druckraums bei der Sperrflügel­ pumpe möglich ist, kann dem Entstehen von Rückwirkun­ gen des Kompressionsvorgangs mit nur einer einfach aufgebauten, druckabhängigen Schließ- beziehungsweise Öffnungseinrichtung pro Druckraum entgegengewirkt werden.
Durch das Vorsehen lediglich einer Schließ- bezie­ hungsweise Öffnungseinrichtung reduziert sich der Aufwand für die Saugdrosselung, beispielsweise gegen­ über der Anordnung von mehreren Schließ- beziehungs­ weise Öffnungseinrichtungen pro Druckraum bei Flügel­ zellenpumpen, erheblich. Durch die eindeutige Zuord­ nung des Saugraumes und des Druckraumes bei Sperrflü­ gelpumpen, das heißt, diese besitzen eine feststehen­ de Winkelposition, so daß keine sich bewegenden Ver­ drängerräume gegeben sind, kann die bereits von Flü­ gelzellenpumpen bekannte Saugdrosselung überraschen­ derweise mit erheblich reduziertem Aufwand auf eine Sperrflügelpumpe übertragen werden.
Für die Erfindung ist nicht entscheidend, wieviele Sperrflügel und damit Saugräume beziehungsweise Druckräume die Sperrflügelpumpe aufweist. Sind mehre­ re Sperrflügel vorhanden, kann jedem der Druckräume eine druckabhängige Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung zugeordnet werden. Durch eine Überlagerung der ein­ zelnen Volumenströme der jeweiligen Druckräume wird ein im wesentlichen pulsationsfreier Volumenstrom der Sperrflügelpumpe ermöglicht.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß der Öffnungsdruck der Schließ- beziehungs­ weise Öffnungseinrichtung einstellbar ist. Hierdurch läßt sich sehr vorteilhaft der Öffnungsdruck auf die Betriebsverhältnisse der Sperrflügelpumpe einstellen. Insbesondere kann der Rücklösevorgang der Gasbestand­ teile in dem zu fördernden Fluid optimiert werden, so daß die Schließ- beziehungsweise Öffnungseinrichtung erst zu einer Komprimierungsphase öffnet, in der die Gasbestandteile des Fluid-Schaum-Gemisches vollstän­ dig rückgelöst sind. Je nach Erfordernis läßt sich der Öffnungsdruck der Schließ- beziehungsweise Öff­ nungseinrichtung an unterschiedliche zu fördernde Fluide, zum Beispiel Öl, und/oder an wechselnde Ein­ satzbedingungen der Sperrflügelpumpe in einfacher Weise anpassen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Formgestaltung des Konturverlau­ fes der Steuerflächen so ausgelegt ist, daß das Rück­ lösen des Fluid-Schaum-Gemisches vor der druckabhän­ gigen Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung begünstigt wird. Die Kontur ist vorzugsweise so ausgelegt, daß eine weiche Rücklösung erfolgt, das heißt, die Kom­ primierung der Gasbestandteile des Fluid-Schaum-Gemi­ sches vor der druckabhängigen Schließ- bzw. Öffnungs­ einrichtung erfolgt nicht plötzlich, sondern entspre­ chend der Rotation des Rotors allmählich, so daß plötzliche Volumenänderungen durch die Kondensation und Rücklösung des Gases vermieden werden. Hierdurch wird ein negativer Einfluß der mit diesem Vorgang verbundenen Druckimpulse auf die mechanische Festig­ keit der Sperrflügelpumpe und deren Förderkennlinie minimiert.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Rückseite der Sperrflügel mit dem in dem Druckraum herrschenden Druck zu beaufschlagen. Hierdurch ist sehr vorteilhaft eine Anpassung der Flügelanpreßkraft an die Kontur des Rotors an die in dem Druckraum herrschenden dynamischen Vorgänge mög­ lich. Die durch die Rücklösung der Gasbestandteile auftretenden Druckspitzen wirken somit gleichzeitig auf die Rückseite der Sperrflügel, so daß diese in­ folge der Druckspitzen nicht gegen die Kraft der Fe­ derelemente von der Kontur des Rotors abgehoben wer­ den können. Somit wird das Entstehen von Kurzschluß­ verbindungen zwischen den Druckräumen und Saugräumen verhindert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs­ beispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die eine Draufsicht auf eine geöffnete Sperrflügelpumpe zeigt, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise eine Sperrflügelpumpe 10. Die Sperrflügelpumpe 10 besitzt ein Gehäuse 12, das eine kreisrunde Pumpenkammer 14 aufweist. Inner­ halb der Pumpenkammer 14 ist ein Rotor 16, der von einer Antriebswelle 18 angetrieben werden kann, gela­ gert. Die Antriebswelle 18 ist über eine nicht darge­ stellte Kraftmaschine, beispielsweise eine Antriebs­ maschine eines Kraftfahrzeugs, antreibbar, so daß der Rotor 16 innerhalb der Pumpenkammer 14 in Rotation versetzbar ist. Im gezeigten Beispiel ist der Rotor 16 entgegen den Uhrzeigersinn antreibbar.
Der Rotor 16 ist scheibenförmig ausgebildet und be­ sitzt an seiner von einer Kreiskontur abweichenden Umfangsfläche 20 mehrere, im gezeigten Beispiel sechs, identisch ausgebildete Steuerflächen 22 und Trennbereiche 24. Die Steuerflächen 22 und Trenn­ bereiche 24 sind - in Umfangsrichtung gesehen - immer abwechselnd vorgesehen, so daß jede Steuerfläche 22 von zwei Trennbereichen 24 begrenzt ist. Der maximale Durchmesser des Rotors 16 ist so bemessen, daß sein Außendurchmesser im Bereich der Trennbereiche 24 praktisch dem Innendurchmesser der Umfangswandung 26 der Pumpenkammer 14 entspricht. Der im Bereich der Trennbereiche 24 gegebene Durchmesser des Rotors 16 ist größer als dessen Durchmesser im Bereich der Steuerflächen 22, die quasi durch radial eingezogene Bereiche gebildet werden.
In die Umfangswandung 26 sind hier radial zur An­ triebswelle 18 angeordnete Nuten 28 eingebracht, in die Sperrflügel 30 eingesetzt sind. Die senkrecht zur Darstellungsebene von Fig. 1 gemessene Breite der Sperrflügel 30 entspricht in etwa der Dicke des Ro­ tors 16. Die in radialer Richtung gemessene Länge der Sperrflügel 30 ist geringer als die Tiefe der Nuten 28. Die Dicke der Sperrflügel 30 ist etwas geringer als die Breite der Nuten 28, so daß die Sperrflügel 30 in radialer Richtung gegen die Kraft eines elasti­ schen Elementes, beispielsweise einer Druckfeder 32, verschieblich gelagert und geführt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig. 1 lediglich in der links dargestellten Nut eine Druckfeder 32 angedeu­ tet, wobei klar ist, daß jeder der Sperrflügel 30 über die Druckfeder 32 in radialer Richtung mit einer Federkraft beaufschlagt ist. Die Sperrflügel 30 wer­ den von der Druckfeder 32 mit einer Druckkraft beauf­ schlagt und gegen die Umfangsfläche 20 des Rotors 16 gedrückt. Die Anlagefläche der Sperrflügel 30 am Ro­ tor 16 ist hier angeschrägt, so daß sich eine prak­ tisch linienförmige Berührung mit der Umfangsfläche 20 des Rotors 16 ergibt. Die Druckkraft der Druckfe­ dern 32 ist so stark gewählt, daß die Sperrflügel 30 bei allen Antriebsdrehzahlen an die Umfangsfläche 20 des Rotors 16 gedrückt werden. Bei dem in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Nuten 28 mit darin beweglich gelagerten Sperrflügeln 30 vorgesehen, die jeweils in einem Winkel von 90° beab­ standet zueinander in der Umfangswandung 26 des Ge­ häuses 12 angeordnet sind.
Die sechs Trennbereiche 24 sind in einem Winkel von 60° über den Umfang des Rotors 16 angeordnet, so daß die zwischen den Trennbereichen 24 liegenden Steuer­ flächen 22 ebenfalls um einem Winkel von 60° zueinan­ der versetzt angeordnet sind. Die Trennbereiche 24 und die Steuerflächen 22 besitzen alle exakt den gleichen Kurvenverlauf, das heißt die gleiche Kontur. Die Steuerflächen 22 besitzen einen ersten Kontur­ abschnitt 34 und einen zweiten Konturabschnitt 36, die über einen kreisbogenförmig gekrümmten Abschnitt 38 ineinander übergehen. In Drehrichtung 40 des Ro­ tors 16 gesehen, liegt der erste Konturabschnitt 34 vor dem Konturabschnitt 36. Die Konturabschnitte 34 und 36 gehen jeweils von beziehungsweise zu einem Trennbereich 24 in den kreisförmigen Abschnitt 38 über. Die Konturabschnitte 34 und 36 können entspre­ chend unterschiedlicher, nicht näher dargestellter Ausführungsbeispiele, entweder spiegelbildlich zu dem kreisförmigen Abschnitt 38 verlaufen oder je nach - noch zu erläuternder - Funktionsweise einen unter­ schiedlichen Verlauf aufweisen.
Jedem Sperrflügel 30 ist ein Druckauslaß 42 sowie ein Saugeinlaß 44 zugeordnet. Der Druckauslaß 42 ist hierbei in der mit dem Pfeil 40 gekennzeichneten Drehrichtung des Rotors 16 vor dem Sperrflügel 30 und der Saugeinlaß 44 jeweils nach dem Sperrflügel 30 an­ geordnet. Der Druckauslaß 42 wird von einer Bohrung 46 gebildet, die von der Umfangswandung 26 des Gehäu­ ses 12 geschnitten wird. Die Bohrung 46 ist mit einem hier lediglich angedeuteten Verbindungskanal 48 ver­ bunden, der zu einem Druckanschluß der Sperrflügel­ pumpe 10 führt. Die Verbindungskanäle 48 aller Druckauslässe 42 sind zu dem Druckanschluß der Sperr­ flügelpumpe 10 zusammengeführt. Ein mit dem Druckaus­ laß 42 verbundener Kanal 50 mündet auf der Rückseite der Sperrflügel 30 in der Nut 28. Der Kanal 50 ist hier lediglich an einem Sperrflügel 30 dargestellt, wobei klar ist, daß dieser bei allen Sperrflügeln 30 vorgesehen ist.
Innerhalb der Verbindungskanäle 48 ist ein Rück­ schlagventil 52 angeordnet, dessen Ventilkörper 54 durch die Kraft eines Federelementes 56 gegen einen, den Verbindungskanal 48 abdichtenden Ventilsitz 58 gedrückt ist. Eine Federkraft des Federelementes 56 ist nach einem nicht dargestellten Ausführungsbei­ spiel einstellbar, so daß ein Öffnungsdruck des Rück­ schlagventiles veränderbar ist.
Der Saugeinlaß 44 wird von einem durch das Gehäuse 12 geführten Verbindungskanal 60 gebildet, der in einem Sauganschluß der Sperrflügelpumpe 10 mündet. Die je­ weils einem Sperrflügel 30 zugeordneten Verbindungs­ kanäle 60 sind zu einem gemeinsamen Sauganschluß der Sperrflügelpumpe 10 zusammengeführt. Dem Sauganschluß der Sperrflügelpumpe 10 ist eine, hier ebenfalls sym­ bolhaft dargestellte, Drossel 61 zugeordnet, die die Durchflußmenge eines zu fördernden, angesaugten Fluides zu der Sperrflügelpumpe 10 drosselt. Da Auf­ bau und Wirkungsweise derartiger Drosseln allgemein bekannt sind, soll im Rahmen der vorliegenden Be­ schreibung hierauf nicht näher eingegangen werden. Mittels der Drossel 61 erfolgt eine Saugdrosselung der Sperrflügelpumpe 10, so daß diese unabhängig von einer Drehzahl des Rotors 16 einen im wesentlichen konstanten Volumenstrom des zu fördernden Fluids an­ saugt. Die Saugdrosselung erfolgt hierbei unabhängig von der Anzahl der Sperrflügel 30 und der Wahl der Konturen der Steuerflächen 22.
Die in der Fig. 1 gezeigte Sperrflügelpumpe 10 zeigt folgende Funktion, wobei klar ist, daß der hier gezeigte Abschnitt des Gehäuses 12 innerhalb eines gesamten Gehäuses der Sperrflügelpumpe 10 druckdicht angeordnet ist. Hierzu können beidseitig des Rotors 16 Druckplatten vorgesehen sein, die ein druckdichtes Abschließen der Pumpenkammer 14 ermöglichen und die die entsprechenden Durchlässe für die Druckanschlüsse beziehungsweise Sauganschlüsse aufweisen.
Über die Antriebswelle 18 wird der Rotor 16 in Rota­ tion versetzt. Die Sperrflügel 30 werden durch die Druckfedern 32 gegen die Umfangsfläche 20 des Rotors 16 gedrückt. Durch die Ausbildung der Trennbereiche 24 und der Steuerflächen 22 erfahren die Sperrflügel 30 während der Rotation des Rotors 16 eine radiale Bewegung. Im Bereich der Trennbereiche 24, deren Au­ ßenumfang praktisch dem Innenumfang der Umfangswan­ dung 26 entspricht, befinden sich die Sperrflügel 30 in ihrer radial äußersten Stellung. Beim Passieren einer Steuerfläche 22 werden die Sperrflügel 30 durch die Federkraft der Druckfeder 32 entsprechend der Kontur der Steuerfläche 22 radial nach innen ge­ drückt. Durch die Kontur der Steuerflächen 22 ergeben sich im Bereich jeder Steuerfläche 22 Kammern 62, die ein bestimmtes Volumen aufweisen. Alle Kammern 62, das heißt im gezeigten Beispiel alle sechs Kammern 62, besitzen gleich große Volumina.
Befindet sich eine Steuerfläche 22 im Bereich eines Sperrflügels 30, wird die Kammer 62 durch den Sperr­ flügel 30, der dichtend an der Umfangsfläche 20 an­ liegt, in zwei Bereiche 64 und 66 aufgeteilt. Ent­ sprechend der Drehrichtung 40 des Rotors 16 verändern die Bereiche 64 und 66 ihre Volumina. Der in Dreh­ richtung vor dem Sperrflügel liegende Bereich 64 ver­ ändert sein Volumen von einem Maximum, das dem gesam­ ten Volumen der Kammer 62 entspricht, zu einem Mini­ mum, das idealerweise dem Wert Null entspricht. Die Abnahme des Volumens über der Zeit wird hierbei durch den Verlauf der Konturabschnitte 34, 36 und 38 der Steuerflächen 22 bestimmt. Der nach dem Sperrflügel 30 gelegene Bereich 66 verändert sein Volumen von ei­ nem Minimum, das idealerweise dem Wert Null ent­ spricht, zu einem Maximum, das dem Volumen der Kammer 62 entspricht. Durch diese variablen Volumina wird innerhalb des Bereiches 66 aus dem Saugeinlaß 44 ein zu förderndes Fluid durch die Vergrößerung des Berei­ ches 66 bis zum Gesamtvolumen der Kammer 62 ange­ saugt. Innerhalb der Kammer 62 wird das Fluid in Richtung des nächstliegenden Druckauslasses 42 bewegt und dort unter Druck ausgetrieben. Dies geschieht durch das sich in dem Bereich 64 verkleinernde Volu­ men, so daß das Fluid unter Druck in Richtung des Pfeils 68 aus den Druckverbindungskanälen 48 zu dem Druckanschluß der Sperrflügelpumpe 10 gepreßt wird.
Durch die Anordnung der Drosselstelle 61 im Saugan­ schluß der Sperrflügelpumpe 10 und der Rückschlagven­ tile 52 in den Verbindungskanälen 48 ergeben sich folgende Besonderheiten.
Die Drosselstelle 61 bildet eine Verengung für das anzusaugende Fluid, beispielsweise ein Öl, so daß es dort zu einer Beschleunigung des strömenden Öls kommt, wobei gleichzeitig der Druck absinkt. Hier­ durch kommt es zu einem Absinken des Druckes unter den Dampfdruck des Öls, und es bilden sich Dampfbläs­ chen, die ein Öl-Schaum-Gemisch erzeugen. Dieses Öl- Schaum-Gemisch wird von dem sich vergrößernden Volu­ men der Bereiche 66 angesaugt und zu dem nächstlie­ genden Druckauslaß 42 transportiert. Infolge des sich dort verkleinernden Volumens des Bereiches 64 kommt es zu einem Druckaufbau. Da das Rückschlagventil 52 geschlossen ist, das heißt, der Ventilkörper 54 ver­ schließt durch die Kraft der Feder 56 und den anste­ henden Betriebsdruck den Ventilsitz 58, steigt der Druck an, ohne daß ein Druckausgleich über den Ver­ bindungskanal 48 erfolgen kann. Durch das geschlosse­ ne Rückschlagventil 52 wird das geförderte Öl-Schaum- Gemisch komprimiert, so daß der Druck ansteigt. Hier­ durch kommt es zu einer Rücklösung der Dampfbläschen in dem Öl. Infolge des weiter ansteigenden Druckes öffnet nunmehr das Rückschlagventil 52, das heißt, der Ventilkörper 54 wird gegen die Kraft des Feder­ elementes 56 vom Ventilsitz 58 durch das zu fördernde Öl weggedrückt, so daß die Verbindung über den Ver­ bindungskanal 48 zum Druckanschluß der Sperrflügel­ pumpe 10 frei wird.
Infolge der Kompression des Öl-Schaum-Gemisches in den Bereichen 64 kommt es zu Druckspitzen, die auch auf die Sperrflügel 30 wirken. Über die Kanäle 50 wird dieser Druck gleichzeitig an der Rückseite der Sperrflügel 30 in den Nuten 28 aufgebaut, so daß sich eine Anpreßkraft der Sperrflügel 30 an den Rotor 16 erhöht. Hierdurch wird vermieden, daß infolge des Druckanstieges in den Bereichen 64 die Sperrflügel 30 gegen die Kraft der Federelemente 32 radial nach außen gedrängt werden können, so daß diese von der Umfangsfläche 20 des Rotors 16 abheben würden. Ein derartiges Abheben würde zu einem Kurzschluß zwischen den Bereichen 64 und 66 führen, der das Förderverhal­ ten der Sperrflügelpumpe 10 in ungewollter Weise be­ hindern würde. Durch die Kanäle 50 kann die Anpreß­ kraft der Sperrflügel 30 an die innerhalb der Berei­ che 64 ablaufenden dynamischen Vorgänge, das heißt die Komprimierung und den damit verbundenen Druckauf­ bau und den anschließenden Druckabbau durch Öffnen des Rückschlagventils 52 angepaßt werden.
Die in dem Bereich 64 ablaufenden dynamischen Vorgän­ ge können durch die Formgestalt der Kontur der Steu­ erflächen 22 beeinflußt werden. Insbesondere durch Wahl des Verlaufes der Konturabschnitte 34 und 36 kann das Verdrängungsvolumen pro Zeiteinheit, das heißt die Beeinflussung des verdrängten Volumens in­ nerhalb der Verkleinerung des Volumens der Kammern 62 von ihrem Maxima zu ihrem Minima, beeinflußt werden. Durch eine entsprechende Beeinflussung dieser Ver­ drängerfunktion kann die Komprimierung des Öl-Schaum- Gemisches vor Öffnen des Rückschlagventils 52 mit möglichst weicher Kennlinie eingestellt werden. Hier­ durch wird es möglich, daß eine Rücklösung der Gasbe­ standteile nicht schlagartig erfolgt, so daß die mit der Rücklösung verbundenen Druckspitzen innerhalb des Bereiches 64 minimiert werden können. Damit wird die mechanische Belastung der Sperrflügelpumpe 10 insge­ samt minimiert.
Nach allem wird deutlich, daß es mit einfachen Mitteln möglich ist, eine sauggedrosselte Sperrflü­ gelpumpe 10 zu schaffen. Durch die feste Zuordnung der Druckräume (Bereiche 64) und Saugräume (Bereiche 66) ist es völlig ausreichend, zur Realisierung der Fördermengenbegrenzung jedem der Druckräume ein ein­ fach aufgebautes Rückschlagventil zuzuordnen. Durch eine Optimierung des Konturverlaufs der Steuerflächen 22 kann die Minimierung der mit der Rücklösung ver­ bundenen dynamischen Vorgänge innerhalb des zu fördernden Fluids positiv beeinflußt werden. Darüber hinaus wird die Funktionssicherheit der Sperrflügel­ pumpe 10 durch die Anpassung der Anpreßkraft der Sperrflügel 30 an die in den Druckräumen herrschenden dynamischen Verhältnisse über die Kanäle 50 möglich. Die Sperrflügelpumpe 10 zeichnet sich durch einen einfachen und robusten Aufbau aus, wobei durch die insgesamt vier vorgesehenen Sperrflügel 30, die mit sechs Steuerflächen 22 zusammenwirken, eine äußerst geringe Volumenstrompulsation auftritt, da der Gesamtvolumenstrom von sich überlagernden Teil­ volumenströmen gebildet wird.

Claims (9)

1. Sperrflügelpumpe, mit einem einen Rotor aufnehmen­ den Gehäuse, in dessen Wandung mindestens eine einen Sperrflügel aufnehmende Nut eingebracht ist, der durch eine Feder gegen die durch Trennbereiche von­ einander getrennte Steuerflächen aufweisende Umfangs­ fläche des Rotors angedrückt wird und der durch eine Drehbewegung des Rotors Räume mit variablen Volumina voneinander abgrenzt, wobei ein in Drehrichtung vor dem Sperrflügel liegender Raum mit einem Druckauslaß und ein in Drehrichtung nach dem Sperrflügel liegen­ der Raum mit einem Saugeinlaß verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Saugeinlaß (44) eine Drossel­ stelle (61) und dem Druckauslaß (42) eine druckab­ hängige Schließ- beziehungsweise Öffnungseinrichtung zugeordnet ist.
2. Sperrflügelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die druckabhängige Schließ- beziehungs­ weise Öffnungseinrichtung ein Rückschlagventil (52) ist.
3. Sperrflügelpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlag­ ventil (52) in einem zu einem Druckauslaß der Sperr­ flügelpumpe (10) führenden Verbindungskanal (48) an­ geordnet ist.
4. Sperrflügelpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungs­ druck des Rückschlagventils (52) einstellbar ist.
5. Sperrflügelpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrflügel­ pumpe (10) mehrere Sperrflügel (30) aufweist und je­ dem der einem Sperrflügel (10) zugeordneten Druckaus­ lässe (42) ein Rückschlagventil (52) zugeordnet ist.
6. Sperrflügelpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckauslaß (42) aufweisenden Druckraum (64) und der den Sperrflügel (30) aufnehmenden Nut (28) eine Druckverbindung (50) besteht, über die eine Anpreß­ kraft des Sperrflügels (30) an die Kontur des Rotors (16) an die im Druckraum (64) herrschenden Druckver­ hältnisse anpaßbar ist.
7. Sperrflügelpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ flächen (22) eine Kontur aufweisen, die einen zeit­ lichen Ablauf des Druckaufbaus in den mit dem Druck­ auslaß (42) verbundenen Druckraum (64) während einer Druckentleerung des Druckraumes (64) beeinflussen.
8. Sperrflügelpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über die Kontur der Steuerflächen (22) eine weiche Komprimierung von Gasbestandteilen eines geförderten Flüssigkeits-Schaum-Gemisches vor der druckabhängigen Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung einstellbar ist.
9. Sperrflügelpumpe nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über Kontur­ abschnitte (34, 36, 38) der Steuerfläche (22) ein Verdrängungsvolumen über den zeitlichen Ablauf der Verkleinerung des mit dem Druckauslaß (42) verbunde­ nen Druckraumes (64) während einer Druckentleerung des Druckraumes (64) einstellbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004030330B4 (de) * 2004-06-23 2009-08-13 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Sperrschieberpumpe

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