DE2443720A1

DE2443720A1 - Drehkolbenpumpe fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2443720A1
Application number: DE19742443720
Authority: DE
Inventors: Elwyn D Engelter; Paul K Houtman; Charles H Whitmore
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1973-09-24
Filing date: 1974-09-12
Publication date: 1975-04-03
Also published as: CA995977A; DE2443720C3; GB1468285A; DE2443720B2; JPS5059804A; US3964844A; JPS605796B2; SE408943B; SE7412010L

Description

PATiKER-HANNIFIN CORPORATION Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Drehkolbenpumpe für Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe für

Flüssigkeiten.

Bei Flüssigkeitspumpen besteht stets das Bedürfnis nach einer Verbesserung des Liefergrades und des Gesamtwir-kungsgrades. Dieses Bedürfnis ist in der letzten Zeit wegen der Notwendigkeit der Energieeinsparung noch stärker geworden. Während es bisher praktisch nicht notwendig war, bei iiochdruck-Drehkolbenpuiupen einen Gesamtwirkungsgrad von uehr als 75 % zu erzielen, sind wegen der Notwendigkeit der Energieeinsparung höhere Wirkungsgrade jetzt sehr erwünscht.

Bei Flüssigkeitspumpen wird als Liefergrad der Prozentsatz des durch die Austrittsöffnung austretenden Druckmittelvolumens bezogen auf das in die Saugseite der des Arbeitsraums der Pumpe eintretende · Druckmittelvolumen bezeichnet. Ein Teil des Druckmittels sickert durch verschiedene Leckwege zwischen den Teilen der Pumpe aus dem Druckraum der Pumpe heraus,

5098U/U305

■ ohne zur Austrittsöffnung zu gelangen.. Diese Leckflüssigkeit wird als druckseitige Leckflüssigkeit bezsichnet und wird zurückgewonnen., indem si© in den Druckraum zurückgepumpt oder von dem Pumpgeiiäuse zu einem Behälter ablaufen gelassen wird. J© größer der Schlupfs, desto niedriger ist der Liefergrad und daher auch der Gesamtwirkungsgrad der Pumpe_o

In Drehkolbenpumpen tritt ein großer Teil der druckseitigen Lackflüssigkeit durch die Zwischenräume, die zwischen den Seitenflächen des Drehkolbens und den ihnen benachbarten ebenen Flächen 4er Seitenplatte!?, erforderlich sind« B©i verstellbaren Drehlsolbenpumpen sind ferner Zwischenräume zwischen den Seiten' des Führungsringes und den ihnen benachbarten ebenen Pläeiaem des Gehäuses oder der Seiteiiplatten, erforderlich« An diesen Stellen sind Zwischenräume erforderlich₉ damit der Drehkolben sich frei drehen kann, ohne sich festzufressen, und damit der Führungsring frei bewegt werden kann, ohne sich zu verklemmen, wenn das Volumen der Pumpe verändert werden soll. Praktische Abmessungen der Zwischenräume, die an diesen Stellen erforderlich sind, um ein Festfressen des Läufers und ein Verklemmen des Führungsringes zu vermeiden, betragen bei einer Pumpe zur Förderung von 65 USA-Gallonen pro Minute (gpm) unter einem Druck von 25OO engl. Pfund pro engl. Quadratzoll (psi) beispielsweise etwa Q,OOO^zl engl. Zoll (in.)

Wegen der Herstellungstoleranzen der Teile ist es nicht nur schwierig, einen derartigen Zwischenraum anfänglich herzustellen, sondern der Zwischenraum wird auch im Betrieb der Pumpe durch die in dieser auftretenden Temperaturunterschiede stark beeinflußt. Beispielsweise kann die

500SU/0305

24A3720

Wärmedehnung des Drehkolbens von der ihm benachbarter Teile um bis zu 0,0008 in. oder mehr abweichen, so daß zu ihrer Aufnahme der Qesamtzwischenraum auf den beiden Seiten des Drehkolbens um diesen Betrag vergrößert werden und der anfänglich auf jeder Seite vorhandene Zwischenraum von dem gewünschten Wert von 0,0004 in. auf 0,0008 in. vergrößert werden muß. Die Aufrecht erhaltung eines sehr kleinen Zwischenraumes im Betrieb der Pumpe ist deshalb besonders wichtig, weil bei einem Förderdruck der Pumpe von 2500 p.si die durch einen Zwischenraum von 0,0008 in. tretende, druckseitige Leckflüssigice it smenge um mehr als das Achtfache größer ist als die durch einen Zwischenraum von 0,0004 in. tretende Menge. Wenn der Drehkolben laicht zentriert bleibt, so daß der zusätzliche Zwischenraum von 0,0008 in. vollständig auf einer Seite auftritt, wird die driickseitige Leckflüssigkeitsmenge um das Vierzehnfache größer.

Die erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe für Flüssigkeiten besitzt ein Gehäuse mit einem Pumpenraum, der von einem Eintritts- und einem Austrittskanal geschnitten wird, einen in dein Pumpenraum angeordneten Drehkolben, der dazti dient, bei seiner Drehung Druckmittel von dem Eintritt zu dem Austritt zu fördern und das geförderte Druckmittel untex- Druck zu setzen, eine zwischen einer Seite des Drehkolbens und einer Wand des Gehäuses angeordnete Seitenplatte, eine Druckfläche auf der der genannten Wand benachbarten Seite der Platte bildende Mittel, einen Kanal zum Zuführen eines Teils des unter Druck stehenden Druckmittels zu der genannten Druckfläche, so daß die Platte zu dem Läufer hin gedrückt wird, eine Nut, die in der genannten Platte auf deren dem Läufer benachbarter Seite ausgebildet ist, eine Drosselstelle aufweisende Mittel zum Zuführen eines Teils des unter Druck stehenden Druckmittels zu der genannten Nut, wobei die Platte eine der Nut benachbarte Lagerflache besitzt und ein Kanal vorgesehen ist,

600814/0306

der -von der Lagerfläche zu einer in der Pumpe -vorgesehenen Niederdruckzone führt₉ so daß das durch die Drosselstelle in die Nut eingetretene Druckmittel aus der Nut zwischen der Lag er fläche und dem Drehkolben austritt und es der Platte ermöglicht9 sich zu dem Drehkolben hin und von ihm weg zu bewegen und einen vorherbestimmten Zwischenraum zwischen der Druckfläche und dem Läufer herzustellen, wenn die auf beiden Seiten der Platte auf die genannte Druckfläche und auf die Nuten und Lagerflächen wirkenden Druckmitteldruclckräfte einander ausgleichen.

Die Erfindung schafft ferner eine hydrostatische Drehkolbenpumpe, die ein. Gehäuse mit einem Pumpenraum besitzt _t der von einem Eintritts- und einem Austrittskanal geschnitten wird, ferner einen in dem Fumpenraum angeordneten Drehkolben₉ der dazu dient, bei seiner Drehung Druckmittel von dem Eintritt zu dem Austritt zu fördern und das geförderte Druckmittel unter Druck zu setzen, einen den Druckkolben umgebenden Führungsring, der zur Veränderung der Fördermenge der Pumpe relativ zu dem Drehkolben, verstellbar ist, eine Seitenplatte mit einer der Wandung der Kammer benachbarten, ersten Fläche und einer zweiten Fläche, die sich längs einer Seitenfläche des Drehkolbens und einer Seitenfläche des Führungsringes erstreckt, eine in einem ersten Teil der ersten Fläche angeordnete und zum Druckbelasten dieses ersten Teiles zu dem Drehkolben hin dienende Druckfläche bildende Mittel, eine in einem zweiten Teil der ersten Fläche angeordnete und zur Druckbelastung dieses zweiten Teils zu dem Drehkolben hin dienende Druckfläche bildende Mittel, Mittel zum Zuführen von unter Druck stehendem Druckmittel zu der ersten und zweiten Fläche, eine in der zweiten. Fläche ausgebildete und der ersten Druckfläche allgemein gegenüberliegende, erste Nut, eine in

U/0306

der zweiten Fläche ausgebildete und der ersten Druckfläche allgemein gegenüberliegende, zweite Nut, Drosselstellen aufweisende Mittel zum Zuführen anderer Teile des unter Druck stehenden Druckmittels zu der ersten und zxfeiten Nut, wobei die zweite Fläche der ersten und zweiten Nut benachbarte Lagerflächen besitzt, und ein Kanal vorgesehen ist, der zum Zuführen von Drtickmittel von den Lagerflächen zu einer Niederdruckzone im Innern der Pumpe dient, so daß durch die DrosseJ.steilen in die Nuten eintretendes Druckmittel aus den Nuten zwischen den-Lagerflächen und den Seitenflächen des Drehiiolbens und des Führungsringes austritt und mit diesen einen vorherbestimraten Zwischenraum bildet, der im wesentlichen von der Differenz zwischen den auf die Druckflächen wirkenden und den in den entsprechenden Nuten herrschenden Drücken abhängig ist.

Die Erfindung schafft ferner eine Drehkolbenpumpe für Flüssigkeiten, die ein Gehäuse besitzt, das einen Eintritts- und einen Austrittskanal aufweist, die mit einem Pumpeijxaum in Verbindung stehen, der von Seitenwandungen und einer Umfangswandung begrenzt ist, die einen mit Schiebern versehenen Drehkolben umgeben, der in dem Pumpenraum drehbar ist, in ihm eine Nieder- und eine Hochdruckzone bildet und zur Förderung von Druckmittel von dem Einer ittsiianal zu dein Austrittskanal dient, ferner eine Seitenplatte zwischen einer Seitenfläche des Drehkoloens und einer Seitenwand des Gehäuses, wobei eine Seite dieser Seitenplatte eine Seitenwandung des Pumpenraums bildet und diese Seitenplatte in dem Gehäuse zu der genannten einen Seitenfläche des Drehkolbens hin und von ihr weg bewegbar ist und dazu dient, zwischen ihrer genannten einen Seite und .der genannten einen Seitenfläche des ürehkolbens einen vorherbestimmten Zwischenraum aufrechtzuerhalten, diese Seitenplatte auf der anderen Seite eine erste Fläche besitzt, die mit dem Druckmitteldruck

509814/0305

BAD

in aar HoehdrusksoB© derart baaufschlagt wird, daß dieser Druck auf die Seitenplatte eisa© Kraft ausübt, welche trachtet j die' genannt© Seitenplatte im Sinn© einer Verkleinerung des genan&ten ZwischassrawäGS zn bewegen.^ und di© Seitenplatte auf der gesäumten almaa. üeite ©in® swoite Flachs besitzt, die dnarek Bros3el£3t©ll©EE mit der Hoehdruekaon© und dar Niederaruckzone verbunden ist wad über diase Broaigelstallen mit einem weniger hohen Bruaek b© aufs ©klagt wird, der auf die genannte Seitenplatte aia© Kraft im Sxwa,® einer Vergrößerung des genannten Zwieehosa^auHns ausübt ₄ der di© ssuletztgenannte Dross©ist©llö foild©.t_B umö di© eisiaader ©ntgeganwirkenden Kräfte einander im wesentlichen ausgleiehon, wem d.er genannte Zvj±aoh.@nraMsck @±n® vorfeorbostiHimt© Groß© list, so daß eine Yergrößerttag des Durohflusaas dureh die Drosselstellen den auf die zweit© Fläche wirkende« Druckmitteldruck gegenüber dem auf di© erste Flachs wirkenden Druckmitteldruck herabsetzt und sich die Seitenplatte zwecks Aufrechterhaltung des vorherbestimmten Zwischenraums zu dem'Drehkolben hin bewegt.

Die Erfindung schafft ferner eine Drehkolbenpumpe für Flüssigkeiten, die ein Gehäuse besitzt, das einen Eintritts- und einen Austrittskanal aufweist, die mit einem Pumpenraum in Verbindung stehen» der von Seitenwandungen und einer Umfangswandung begrenzt ist, die einen mit Schiebern versehenen Drehkolban umgeben, der in dem Pumpenraum drehbar ist, in ihm eine Nieder- und eine Hochdruckzone bildet und zur Förderung von Druckmittel von dem Eintrittskanal zu dem Austrittskanal dient, ferner einen die Umfangswandung bildenden Führungsring, dessen einander entgegengesetzte Seiten mit je einer Seitenfläche des Drehkolbens im wesentlichen bündig sind, eine zwischen einer Seitenfläche des Drehkolbens und des Führungsringes einerseits und einer Seitenwand des Gehäuses andererseits angeordnete Seitenplatte, deren eine

509814/0305

Seite eine Seitenwandung des Pumpenraums bildet und die in dem Gehäuse zu der genannten einen Seitenfläche des Drehkolbens und des Führungsringes hin und von ihr weg bewegbar ist, um zwischen der genannten einen Seite der Seitenplatte und der genannten einen Seitenfläche des Führung sr ing es einen vorherbestimmten Zwischenraum aufrechtzuerhalten, wobei die Seitenplatt auf der anderen Seite eine erste Fläche besitzt, die mit dem Druckmitteldruck in der Hochdruckzone derart beaufschlagt ist, daß dieser Druck auf die Seitenplatte eine Kraft ausübt, welche trachtet, die genannte Seitenplatte im Sinne einer Verkleinerung dieses Zwischenraumes zu bewegen, und die Seitenplatte auf der genannten einen Seite eine zweite Fläche besitzt, die über Drosselstellen mit der Hochdruckzone und der Niederdruckzone verbunden und über diese Drosselstellen mit einem weniger hohen Druck beaufschlagt wird, der auf die genannte Seitenplatte eine Kraft im Sinne einer Vergrößerung des genannten Zwischenraums ausübt, der die zuletztgenannte Drosseleteile bildet, und die einander entgegenwirkenden Kräfte einander im wesentlichen ausgleichen, wenn der genannte Zwischenraum eine vorherbestimmte Größe hat, so daß eine Vergrößerung des Durchflusses durcji die Drosselstellen den auf die zweite Fläche wirkenden Druckmitteldruck gegenüber dem auf die erste Fläche wirkenden Druckmitteldruck derart herabsetzt, daß sich die Seitenplatte zwecks Aufrechterhaltung des vorherbestimmten Zwischenraums zu der genannten einen Seitenfläche des Führungsringes hin bewegt.

Nachstehend wird ein A\isführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine Drehkolbenpumpe mit veränderlichem Volumen,

S098U/030S

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2 - 2 in Fig. 1,

Fig. 3 als Einzelheit übertrieben groß ideale Zwischenräume zwischen dem Drehkolben der Pumpe und Seitenplatten,

Fig. 4 in einer der Fig. 3 ähnlichen Darstellung, wie im Betrieb der Pumpe mindestens einer der Zwischenräune infolge von unterschiedlichen Temperaturen der Teile der Pumpe zunehmen kann,

Fig. 5 in einer Teil darstellung im Schnitt die Beziehung der Druckräume in den Seitenplatten zu dem Drehkolben und dem Führungsring, wobei der Zwischenraum übertrieben groß dargestellt ist,

Fig. 6 die an dem Drehkolben und dem Führungsring anliegende Seite der starren, nicht fliegend angeordneten Platte,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7 ~ 7 in Fig. 6,

Fig. 8 die dem Drehkolben und Führungsring abgekehrte und einer Wand des Gehäuses zugekehrte Seite dör starren Platte,

Fig. 9 die dem Drehkolben und Führungsring zugekehrte Seite der fliegend gelagerten Platte,

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 10 - 10 in Fig. 9,

Fig. 11 die andere Seite der fliegend gelagerten Seitenplatte und

5Ö98U/0305

2AA372Q

Fig. 12 scheinatisch die hydrostatischen Kräfte, die in Sinne der Aufrechterhaltung eines vorherbestimmten Zwischenraumes zwischen dem Führungsring und der ihm benachbarten, biegsamen Seitenplatte wirken.

Die in den Zeichnungen dargestellte Drehkolbenpumpe hat bis auf die Ausbildung der Seitenplatten die übliche Konstruktion. Sie besitzt ein Gehäuse 11 mit einem Pumpenraum 12, der dux"ch eine Kappe 13 verschlossen ist, die an dem Gehäuse beispielsweise durch Schrauben befestigt ist. In dem Gehäuse und der Kappe I3 sind miteinander fluchtende Bohrungen 15 und vorgesehen, die Lagerbuchsen 17 und 18 aufnehmen. In diesen sind Wellen I9 und 20 gelagert, die mit einem Drehkolbenkb'rper 21 einstückig sind. Die Welle I9 besitzt einen abgesetzten Teil 22, der sich aus dem Gehäuse 11 heraus erstreckt und über den der Drehirolbenkörper 21 angetrieben wird. Der VTellenteil 22 ist mittels eines Dichtungsringes 23 abgedichtet.

Der Drehkolbenkb'rper 21 ist zwischen einer ortsfesten Seitenplatte 2k und einer fliegend gelagerten Seitenplatte 25 angeordnet. Diese Teile befinden sich im Pumpenraum 12.

Der Drehkolbenkörper 21 ist von einem ebenfalls zwischen den Platten 2k und 25 angeordneten Führungsring 26 umgeben. Zur Veränderung der Fördermenge der Pumpe ist dieser Führungsring 26 durch hydraulische Kolben 28 und 29 bewegbar. In einem Stöpsel Jl ist ein Zapfen 30 angeordnet, der in eine Vertiefung in dem Führungsring 26 eingreift, so daß dieser drehfest gehalten ist. Das äußere Ende des' Kolbens 28 wird ständig mit dem Förderdruck der Pumpe beatifschlagt, deren Druckseite mit dem Zylinder 32,durch einen Kanal 33 verbunden ist.-Eine Feder 3k trachtet, den Kolben 29 gegen den Führungsring 26 zu bewegen. Der hinter dem Kolben

509814/03OS

liegende Raum des Zylinders wird von der Druckseite der Pumpe über Kanäle 35 und 36 mit einem Druck beaufschlagt, der mittels eines Servoventil® 37 auf übliche Weise gesteuert wird, beispielsweise gemäß der USA-Patentschrift 3 549 281.

In dem Drehkolbenkörper 21 sind, mehrere radiale Schlitze 38 ausgebildet, in denen Schieber 39 verschiebbar gelagert sind. In bekannter Weise bewirken die Fliehkraft und der auf die inneren Enden der Schieber 39 wirkende, höhere hydraulische Druck, daß bei rotierendem Drehkolbenkörper 21 die Schieber radial auswärts gegen die Innenfläche 4.0 des Führung s ring es 26 gedrückt werden. Auf diese Weise wird die Förderwirkung erzeugte

Die Kappe I3 besitzt einen Eintrittskanal mit paarweise angeordneten Zweigkanälen 44 und 45· In dem Gehäuse 11 befindet sich ebenfalls ein Eintrittskanal 46, der Zweigkanäle 4? und 48 aufweist, die mit den Zweigkanälen 44 bzw. 45 korrespondieren. Die Zweigkanäle 45 und 48 schneiden den Pumpenraum 12 auf dessen Saugseite.

Die Kappe 13 besitzt ferner einen Austrittskanal 49, der den Pumpenraum 12 schneidet und über den unter hohem Druck stehendes Druckmittel aus der Pumpe 10 austritt.

Die ortsfeste Seitenplatte 24 besitzt eine Außenfläche 50, die an einer ebenen Fläche 51 der Kappe ·13 angreift, und eine innenfläche 52, die der Seitenfläche 53 des Führungsringes 26 und der Seitenfläche 57 des Drehkolbenkörpers 21 benachbart ist. Die

5098U/0305

fliegend gelagerte Seitenplatte 25 besitzt eine Außenfläche 56, die einer ebenen Fläche 57 des Gehäuses 11 benachbart ist, und eine Innenfläche 59» die den Seitenflächen 6O und 6l des Führungsringes 26 bzw. des Drehkolbenkörpers 21 gegenüberliegt. Die ortsfeste Platte 24 ist auch in den Figuren 6, 7 und 8 und die fliegend gelagerte Platte 25 auch in den Figuren 9i 10 und-11 dargestellt.

Die ortsfeste. Platte 24 ist ferner von den üblichen Eintrittsöffnungen 62, 63, 64 und 65 durchsetzt, die mit den Eintritts-Zweigkanälen 45 fluchten, sowie von Austrittsöffmuigen 67, 68, 69 und 70» die mit dem inneren Ende des Austrittskanals 49 fluchten. Man kann die Platte 24 durch zwei oder mehrere Stifte mit der Kappe 13 .verbinden. Die Öffnungen 62 und 63 sind durch eine Nut 73 verbunden, die Öffnungen 64 und 65 durch eine Nut 74, die Öffnungen 67 und 68 durch eine Nut 75 und die Öffnungen 69 und 70 durch eine Nut 76.

Die fliegend gelagerte Platte 25 ist von zwei Eintrittsöffnungen 80 und 8l durchsetzt, die durch eine Nut 82 miteinander verbunden sind, und von Öffnungen 83 und 84, die durch eine Nut 85 miteinander verbunden sind. Diese Öffnungen korrespondieren mit den Eintritts-Zweigkanälen 48 der Pumpe. An dem Gehäuse 11 sind Stifte 88 befestigt, die passend in Öffnungen der Platte 25 eingreifen und deren Drehung verhindern.

In der vorstehend beschriebenen Pumpe 10 bewirkt die Feder 34 über den Kolben 29 zunächst, daß der Führungsring 26 in der Stellung gehalten wird, in der er die größte Exzentrizität hat. Bei einer Drehung des Drehkolbenkörpers mittels der Welle 22 wird Druckmittel aus den Eintrit-tskanälen 45 und 48 durch die*Öffnungen 62, 63, 64 und 65 der ortsfesten Platte 24 und durch die Öffnungen 80, 81, 83 und 84 der

5098U/0305

ORIGINAL INSPECTED . . .

fliegend gelagerten Platte 25 in den Eintrittsraum 90 der Pumpe und in den unteren Teil der Schieberschlitze 38 gesaugt und dann von den Schiebern 39 in den Hochdruckraum 9I der Pumpe 10 mitgenommen und dabei unter Druck gesetzt und unter hohem Druck aus dem Hochdruckraum 9I und den Räumen an der Unterseite der Schieber 39 durch die Öffnungen 67, 68, 69 und 70 der Platte 24 und den Austrittskanal 49 hindurch abgegeben. ¹WeIm. der Austrittsdruck einen vorherbestimmten Wert erreicht j wird das Servoventil 37 betätigt, so daß es ein Abströmen von Druckmittel von der Rückseite des Kolbens 29 ermöglicht und der Kolben 28 daher den Führungsring 26 im Sinne einer Herabsetzung des Fördervolumens und daher auch des Austrittsdruckes bewegen kann.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion und Wirkungsweise der Pumpe 10 sind in der Technik bekannt. Nachstehend wird die Verbesserung gemäß der Erfindung beschrieben.

Es versteht sich, daß die Platten 24 und 25 nicht direkt an den Seitenflächen des Drehkolbenkörpers 21 angreifen sollen, weil dies zu einer übermäßig starken Reibung und daher zum Überhitzen und Festfressen der Teile führen würde. Ferner sollen die Platten 24 und 25 nicht direkt an den Seitenflächen des Führungsringes 26 angreifen, weil eine Reibung an dem Führungering 26 die feinfühlige Steuerung seiner Exzentrizität mittels der Kolben 28 und 29 und des Servoventils erschweren würde. Es muß daher stets ein Zwischenraum zwischen den Platten 24 und 25 einerseits und dem Drehkolbenkörper 21 und dem Führungsring 26 andererseits vorhanden sein* Diese Zwischenräume führen jedoch zu einem Lecken von unter hohem Druck stehendem Druckmittel, das aus dem

SQ98U/030S

Hochdruckraum 91 anstatt zu dem Austrittskanal 49 zu anderen Stellen im Innern der Pumpe gelangt. Die druckseitige Leckflüssigkeit kann zu dem Eintrittsraum 90 der Pumpe zurückgeführt und aus diesem wieder in den Druckraum 91 gepumpt werden, oder sie kann durch einen Ablaufkanal 146 von dem Gehäuse 11 zu einem Behälter ablaufen gelassen werden»

Ein großer Teil der Leckflüssigkeit tritt durch die Zwischenräume an den Seiten des Drehkolbenkörpers 21 und des Führungsringes 26. Diese Zwischenräume, sind Strömungsweg· mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Die laminare Strömung durch diese Strömungswege ist durch die Gleichung

_rt Δ P W h³

6,69 χ 10 SVL
gegeben. Dabei ist

Q β Durchfluß in USA-Gallonen pro Minute Δ Ρ = Druckverlust in engl. Pfund pro engl. Quadratzoll W = Breite des Kanals (rechtwinklig zur Strömungsrichtung) in engl. Zoll

h = Höhe des Kanals in engl. Zoll
S β spezifisches Gewicht
V = Viskosität in Centistoke
L = Länge des Kanals (parallel zur Strömungsrichtung) in en^l. Zoll

Aus dieser Gleichung geht hervor, daß die druckseitige Leclcflüssigkeitsmenge der dritten Potenz, der Tiefe des Kanals proportional ist. Diese Abmessung ist bei den Strömungswegen zwischen den Seitenplatten 2k und·25 und dem Drehkolbenkörjer 21 und dem Führungsring 26 durch die Breite der zwischen

5098U/0305

diesen Teilen vorhandenen Zwischenräume gegeben. Man erkennt 'daher aus der Gleichung,, daß bereits eine kleine Vergrößerung des ZwisrnhenrauBiea zu ein@r starken Vergrößerung der Leckflüssigkeit sm©ng© führte Bainit ®±n angemessener Wirkungsgrad der Purap® IO aufrechterhalten warden, kaim, müssen diese Zwischenraum® sehr klein gehalten warden«, Beispielsweise beträgt bei einer Pump® mit &±ner Fördermenge von 65 gpm bei 25OO psi ein ideal«!· Zwischenraum O₉OOO4 in« (Si®he Fig« 3, in der ein bekannter Abatandhaltering 93 dargestellt ist, dsr dazu dient, zunächst vorherbeetimmto Zwischenraum® A zwischen dan S@itenplattea 24 namd 25 einerseits .und dem Dr©hkolb«nkörper 21 und dem WührwigBring 26 eader©r0©±t® Aufrechtzuerhalten· ) Im Betrieb der Pumpe könnea jedoch zwlschmn dmm Drehkolbenkörper und data Abs tandhalt ®r ing 93 Temperaturunterschiede auftreten, die in einer typischen, bekannten Pumpe bis zu 25 C betragen können und bei der übliches! Yorwenduiig von Stahl bzw. Gußeisen für di© IHüHpeKteil© zn einer Vergrößerung der axialen AbmeasuEis des Drehkolbeiikörp@ra 21 gegenüber der des Abstandhalteringes 93 um bis zu 0_s0008 in* führen können· Wenn daher die Breite dem Zwischenraum®« A zumächst Ο,00θ4 in«, beträgt, muß zur Aufnahme dieser unterschiedlichen Wärmeausdehnung einer dieser Zwischenraum© um 0,0008 in. vergrößert werden, wie dies in Fig. 4 bei B gazeigt ist. Wenn die Vergrößerung des Zwischenraums nur auf einer Seite des Drehkolbenkörpers 21 auftritt» erhält man daher einen Zwischenraum B von 0,0012 in. Gemäß der vorstehenden Gleichung nimmt die durch diesen Zwischenraum fließende Leckflüssigkeitemenge zu, wobei die durch den Zwischenraum von 0,0012 in» tretende Leckflüssigkeitsmenge" das 27-fache der durch den ursprünglichen Zwischenraum von 0,0004 in. tretenden Leekflüssigkeitsmenge beträgt. In diesem Fall wird die gesamte durch die beiden Zwischenräume tretende Leckflüsslgksitsmeng® auf das 14-fach© vergrößert und der Wirkungsgrad der ΡτοΒίρο ontsprschend harabgeaetat ο Wenn dagegen der

Drehkolbenkörper zentriert bleibt, so daß beide Zwischenräume Ο,ΟΟΟδ in. betragen, nimmt die Leckflüssigkeitsmenge insgesamt auf das 8-fache zu, was immer noch eine beträchtliche Vergrößerung ist.

Aus den vorstehend angegebenen Gründen ist es bei Drehkolbenpumpen, die mit einem verstellbaren Fördervolumen und einem Förderdruck von 25OO psi arbeiten, sehr schwierig, einen Gesamtwirkungsgrad von mehr als 75 % zu erzielen. Früher, als Energie reichlich zur Verfügung stand1 konnte ein so niedriger Gesamtwirkungsgrad toleriert werden. Da jetzt die Energie jedoch sparsam verwendet werden muß, sind höhere Wirkungsgrade für Drehkolbenpumpen sehr erwünscht. Die Erfindung schafft nun eine Einrichtung, mit der ein Gesamtwirkungsgrad von etwa 90 % erzielt werden kann.

Gemäß den Figuren 6, 7 und 8 besitzt die ortsfeste Platte 2k auf ihrer dem Drehkolbenkörper 21 und dem Führungering 26 zugekehrten Seite drei bogenförmige hydrostatische Nuten 100 und diesen benachbarte Hippen 101 und 102 sowie eine kreisförmige Nut 1O4 und dieser benachbarte Rippen I05 und I06. Die hydrostatischen Nuten 100 sind durch je eine als Drosseletelle wirkende, seichte Nut I08 mit einer die Platte 2k durchsetzenden Öffnung I09 verbunden. Die Nut 104 ist durch eine als Drosselstelle wirkende Nut 107 mit der Öffnung 68 verbunden. Radiale Schlitze I03 verbinden eine Ringnut II5 mit dem Umfang der Platte 2k, Auf der anderen Seite der Platte ist eine der Öffnungen I09 durch eine Nut 110 mit der Hochdrucköffnung 70 verbunden} eine weitere Öffnung I09 ist durch die Nut 112 mit der Öffnung 67 verbunden und eine weitere Öffnung I09 durch eine Nut 111 mit der Hochdrucköffnung 68.

5098U/0305

Gemäß den Figuren 9, 10 und 11 besitzt die fliegend gelagerte Platte 25 einen radial äußeren Kranz von bogenförniigen hydrostatischen Nuten 120, die durch je eine als Drosselstelle wirkende Nut 121 mit je einer der Öffnungen 122 verbunden sind, welche die Platte 25 durchsetzen und mit je einer der Ringnuten 124 auf der entgegengesetzten Seite der Platte 25 korrespondieren. Ein Kanal 125 verbindet eine der öffnungen 122 mit der Drucköffnung 157· Radial auswärts und einwärts von den Nuten 120 sind Ringrippen I30 und I3I angeordnet. Einwärts von der Rippe I3I befindet sich eine weitere Gruppe von hydrostatischen Nuten 135» die durch je eine als Drosselstelle wirkende Nut I36 mit je einer der Öffnungen I37 verbunden sind, welche ebenfalls die Platte 25 durchsetzen und mit der Nut 124 verbunden sind. Einwärts von den Nuten I35 befindet sich eine weitere Ringrippe l40 und einwärts von dieser eine Ringnut 141, von der Kanäle 142 und zum Umfang der Platte führen.

Ein weiterer Kranz von hydrostatischen Nuten I50 ist in der Nähe der zentralen Öffnung I5I angeordnet. Diese Nuten I50 sind durch je eine als Drosselstelle wirkende Nut mit einer anderen Nut 153 verbunden, die mit einem bogenförmigen Hochdruckkanal 154 verbunden ist. Auswärts von dem Kanal 154 befindet sich ein weiterer bogenförmiger Kanal I56, der durch die Öffnung 157 mit einer Hochdruckfläche I58 auf der entgegengesetzten Seite der Platte 25 verbunden ist. Diese ist durch eine Nut 159 und einen Teil einer Ringnut I60 begrenzt, die eine radial innere und eine radial äußere Wandung I6I bzw. l62 hat« In der Ringnut I60 befindet sich ein an deren Innenwandung 161 anliegender Q-Ring I65. In der Nut 159 und dem in Fig. 11 linken Teil der Nut I60 befindet sich ein weiterer Dichtungsring 166, der im Querschnitt vorzugsweise kreisförmig

098U/030S

ist. Αία der Innen- und dex- Außenwandung der Ringnut 124 sind O-Jtiinge I70 und I7I vorgesehen. Gemäß Fig. 5 ist ein aus Kunststoff bestehendes Abstüt'zglied 174 vorgesehen, das dicht an der Ciehäus ewandung 57 anliegt, teilweise in die Ringnut I60 und die Kut I59 eintritt und dort dicht an den Dichtungsringen I65 und 166 anliegt. Ein weiteres Abstützglied 175 aus Kunststoff liegt uicht an der Wandung 57 des Gehäuses an und tritt teilweise in uic ilingiiut 124 ein, in der es dicht an den Dichtungsringen I70 und I7I anliegt. Die vorstehend beschriebenen hydrostatischen iiuten in den Platten 24 und 25 ermöglichen die Aufrechterhai- tung eines vorherbestimmten Zwischenraumes G (siehe Fig. 5) zwischen den Seitenplatten 24 und 25 einerseits und dem Drehkolbenkörper 21 und dem Führungsring 26 andererseits, unabhängig von Ilerstellungstoleranzen, Verformungen der Teile, dem Verschleiß der Teile und einer unterschiedlichen Dehnung von Teilen der Pumpe infolge von im Betrieb der Pumpe, auftretenden Temperaturunterschieden. Dies wird nachstehend beschrieben.

In der Fig. 5 sind die Zwischenräume C zwischen den Seiteiiplatten 24 und 25 einerseits und dem Drehkolbenkörper 21 mid dem Führungsring 26 andererseits stark übertrieben dargestellt. Im Betrieb der Pumpe 10 tritt untex* dem Förderdruck stehendes Druckmittel aus dem Druckrauin in die Nuten 154 und 156 ein. Das aus der Nut I56 durch eine Öffnung 157 tretende Druckmittel wirkt auf die von den Dichtungsringen I65 und I66 (siehe Fig. 11) begrenzte Druckfläche 158 ein (siehe Fig. 11) raid trachtet daher, die Platte 25 zu dem Drehkolbenkörper 21 und dem Führungsring 26 hin zu bewegen und dadurch die Wirkung des in der Hochdruckkammer 9I herrschenden Druckes auszugleichen, der trachtet, die Platte 25 von dem Drehkolbenkörper 21 liregzubewegen. Bei Temperaturveränderungen im Inliez'n der Pumpe 10 trägt .jedoch nur der in der Nut I60 belindliche Teil der Druckflüssigkeit zum Konstanthalten des Zwischenraumes C bei.

5098U/0305

BAD ORIGINAL

Über den Kanal 125 C^ig, ti) wird die Nut 124 "mit dem-in der Öffnung 157 herrschenden Förderdruck beaufschlagt» Der- in dieser Nut 124 herrschende Druck trachtet, den radial äußeren, Teil der Platte 25 zu dem Führungsring 26 hin au -schieben» Das in der Nut .124 befindliche, unter dem vollen. Förderdruck stehende Druckmittel tritt durch die Öffnungen 122 und 137„ Aus dan Öffnungen 122 tritt es durch die als Drossalstellsn wirkenden Nuten 121, die so bemessen sind_s daß sie den Druck des -durch sie tretenden Druckmittels herabsetzen, in die hydrostatischen Nuten 120, in, welchen ein Druck herrscht, der etwa 80 % des vollen Forderdruckes -der Pumpe beträgt β Unter dem vollen Förderdruck der Pump© stehendes Druckmittel tritt aus der Nut 124 durch die Öffnungen 137 in die als Drosselstellen wirkenden Nuten 13δ und aus diesen in die hydrostatischen Nuten 1351 in dezaen ebenfalls ©in Druslc von ©twa 8O % des vollen Förderdruckss der Pumpe herrscht» Aus den hydrostatischen Nuten 120 und I35 strömt das Druckmittel,über die Hippen I30 und l40 zum Umfang der Platte 25 bzw« in die Nut l4l. Axis der Nut l4l tritt das Druckmittel durch Kanäle l42 und 143 zum Umfang der Platte 25» Aus dieser wird Druckmittel durch einen Ablaufkanal 146 zu einem Behälter zurückgeführt (Fig. 1)

Die als Drosselstellen wirkenden Nuten 121 und I36 haben eine Tiefe von etwa O₉QQ3 in und werden laminar durchströmt, so daß die vorstehend angegebene Gleichung anwendbar ist. Ferner sind die Längs und Breite dieser Drosselstellen so gewählt, daß bei einem bestimmten Förderdruck der Pumpe von beispielsweise 25ΟΟ psi und einem gewünschten Druck von 2000 psi in den hydrostatischen Nuten 120 und 135» der Durchfluß eines Druckmittels mit einer Viskosität von 43,2 Centistokes 0,016 gpm beträgt. Die benachbarten Rippen I30 und

5098H/0305

können eine Breite von 0,100 in. und eine wirksame Länge von ^t 375 in. haben. Unter diesen Bedingungen bewirkt das aus den hydrostatischen Nuten 120 und'135 über die Rippen I30 und strömende Druckmittel, daß an dem Führungsring. 26 ein Zwischenraum (oder ein Ölfilm mit einer- Dicke) von 0,00036 in. gebildet wird. Mit Hilfe der vorstehenden Gleichung kann man nachweisen, daß dieser Zwischenraum dann im wesentlichen konstantgehalten wird, und zwar trotz einer auf Temperaturunterschiede zurückzuführenden, unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Teile und auch bei Veränderiuigen des Driickes und der Viskosität des Druckmittels. Zur Aufnahme der auf eine Erwärmung zurückzuführenden Dehnung des Drehkolbenkörpers 21 kann die Platte 25 etwas zu der Gchäusewandung 57 hin und von ihr weg bewegt werden, ohne daß die durch die Dichtungsringe Ib5_} 166, I70 und I7I bewirkte Abdichtung beeinträchtigt wird.

Jetzt sei die Fig. 12 betrachtet, in welcher die Drücke und ihre Einwirkungsflächen schematisch dargestellt sind. Wenn beispielsweise infolge einer" Wärme aus dehnung des Drehkolbenkörpers 21 der Zwischenraum C -auf über 0,00036 in. zunimmt« nimmt der Durchfluß durch die als Drosselstellen wirkenden Nuten 121, I36 und über die Hippen I30 und l4o zu und der Druck in den hydrostatischen Nuten 120 und 135 auf weniger als 80 % P ab. Infolgedessen lenkt der Druck P in der Nut 124 die Platte 25 zu dem Führungsring 26 hin aus, so daß der gewünschte Zwischenraum C (oder Ölfilm in einer Dicke) von 0,00036 in. wiederhergestellt wird. Wenn dagegen aus irgendeinem Grunde der Zwischenraum C kleiner wird als 0,00036 in., nimmt der Durchfluß durch die als Drosselstellen wirkenden Nuten 121 und I36 und über die Hippen I30 und l40 ab und steigt der Druck in den hydrostatischen Nuten 120 und 135 auf über 0,80 % P. Infolgedessen wird die Platte 25 von dem Nockenring 26 weg ausgelenkt, so daß der gewünschte Zwischenraum C von 0,00036 in. aufrechterhalten wird.

5098U/0305

- 20 - 24A3720

Das in der Nut l6o befindliche Druckmittel trachtet, den Innenrand der Platte 25 zu der Seitenfläche des Drehkolbenkörpers 21 hin zu bewegen. Ferner tritt das Druckmittel aus der Nut 154 in die Nuten 153 ein und über die als Drosselstellen dienenden Nuten I52 in die hydrostatischen Nuten 150, die der Seitenfläche 60 des Drehkolbenkörpers benachbart sind. Die als Drosselstellen wirkenden Nuten I52 sind ebenfalls so bemessen, daß der Druck des Druckmittels in den hydrostatischen Nuten I50 etwa 80 % des Förderdruckes der Pumpe beträgt. Die diesen Nuten I50 benachbarten Rippen sind so bemessen, daß die zwischen diesen Rippen und dem Drehkolbenkörper 21 hindurchtretende Leckflüssigkeit an dem Drehkolbenkörper 21 einen Zwischenraum schafft, der im wesentlichen ebenso groß ist wie der Zwischenraum zwischen der Platte 25 und dem Führungsring 26.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin,, daß die Platte 25 zwar relativ dick, aber doch biegsam ist, so daß unter den auftretenden Druckbedingungen ihr der Fläche 6l des Drehkolbenkörpers gegenüberliegender, innerer Rand relativ zu dem dein Führungsring 26 gegenüberliegenden Außenrand ausgelenkt werden kann, so daß an diesen beiden Stellen die richtigen Zwischenräume auch dann aufrechterhalten werden, wenn der Führungsring 26 und der Drehkolbenkörper 21 nicht genau die gleiche Dicke haben und daher ihre Seitenflächen 60 und 6l nicht genau in derselben Ebene liegen. Ferner haben die hydrostatischen Nuten I50 die Form von Segmentbögen, zwischen denen sich die Platte 25 etwas abbiegen und dadurch kleinen Unebenheiten in der Platte 25 oder den. Flächen 60 und 6 t des Führung sr ing es bzw. des Drehkolbenkörpers anpassen kann«

5098U/0305

Die Seitenplatte 24 ist nicht mit Druckbelastungsflächen versehen, die den Nuten 124 und l6O in der Platte 25 entsprechen, und nimmt eine ortsfeste Stellung ein, in der sie an der Kappenwand 51 angreift. Ihre hydrostatischen Nuten .100 bewirken jedoch über die Drosselstellen bildenden Nuten 1O8 und die Rippen 101 und 102, daß an dem Führungsring 26" ein vorherbestimmter Zwischenraum hergestellt wird. Die kreisförmige Nut 104 bewirkt über die Drosselstellen bildenden Nuten 107 xuid die Rippen IO5 und I06, daß in der anhand der Platte 25 beschriebenen Weise vorherbestimmte Zwischenräume zwischen den Hippen 105 und I06 einerseits und dem Führungsring 26 und dem Drehkolbenkörper 21 andererseits hergestellt werden. Dabei erfolgt die die Beaufschlagung in diesen hydrostatischen Nuten 100 ausgleichende Flüssigkeitsdruckbeaufschlagung durch den Druckmitteldruck, der in den Nuten 124 und vorhanden ist und über die Platte 25» die hydrostatischen Nuten 120, I35 und I50 in der Platte 25» den Führungsring 26 und den Darehkolbenkörper 21 wirkt.

Aus den Figuren 1 bis 5 erkennt man ferner, daß man die Platte 24 durch eine andere fliegend gelagerte, biegsame Platte 25 ersetzen kann, um ein Kippen des Drehkolbenkörpers auszugleichen, das beispielsweise auf einen Verschleiß der Lagerbuchsen I7 und 18 zurückzuführen sein kann. Vorstehend wurde die Erfindung anhand einer Drehkolbenpumpe 10 mit verstellbarer Fördermenge beschrieben, doch kann man die Erfindung auch auf mit konstanter Fördermenge arbeitende Drehkolbenpumpen anwenden, in denen der Führungsring 26 ortsfest ist und hydrostatische Lager nur zwischen der Platte 25 und der Seitenfläche 6l des Drehkolbenkörpers 21 erforderlich sind, damit beispielsweise durch Auslenken des'Innenrandteils der Platte 25· der gewünschte Zwischenraum C aufrechterhalten wird·

5098U/0305

Claims

Patentansprüche:

■ itJ Drehkolbenpumpe für Flüssigkeiten mit einem Gehäuse, das einen Pumpenraum besitzt, der von einem Eintritts- vixid einem Austrittskanal geschnitten wird, einem in dem Pumpenraum angeordneten Drehkolben₈ der dazu dient, bei seiner Drehung Druckmittal von dem Eintritt zu dem Austritt zu fördern und das geförderte Druckmittel unter Druck zu setzen, 'und einer zwischen einer Seite des Drehkolbens und einer Wand, des Gehäuses angeordneten Seitenplatte, gekennzeichnet durch eine Druckfläche auf der der genannten Wand benachbarten Seite der Platte bildende Mittel, einen Kanal zum Zuführen eines Teils des unter Druck stehenden Druckmittels zu der genannten Druckfläche, so daß die Platte zu dem Läufer hin gedruckt wird, eine Nut₉ die in der genannten Platte auf deren dem Läufer benachbarter Seite ausgebildet ist, eine Drosselstelle aufweisende Mittel zum Zuführen eines Teils des unter Druck stehenden Druckmittels zu der genannten Nut, wobei die Platte eine der Nut benachbarte Lagerfläche besitzt und ein Kanal vorgesehen ist, der von der Lagerfläche zu einer in der Pumpe vorgesehenen Niederdruckzone führt, so daß das durch die Drosselstelle in die Nut eingetretene Druckmittel aus der Nut zwischen der Lagerfläche und dem Drehkolben austritt und es der Platte ermöglicht, sich zu dem Drehkolben hin und von ihm- weg zu bewegen und einen vorherbestimmten Zwischenraum zwischen der Druckfläche und dem Läufer herzustellen, wenn die auf beiden Seiten der Platt· auf die genannte Druckfläche und auf die Nuten und Lagerflächen wirkenden Druckmitteldruckkräfte einander ausgleichen.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Nut der genannten Druckfläche im wesentlichen gegenüberliegt»

5098U/0305

3· Hydraulische Drehkolbenpumpe mit einem Gehäuse, das einen Pumpenraum besitzt, der von einem Eintritte- und einem Auetrittekanal geschnitten wird, ferner mit einem in dem Pumpenraum angeordneten Drehkolben, der dazu dient, bei seiner Rotation Druckmittel von dem Eintritt zu dem Austritt zu fördern und das geförderte Druckmittel unter Druck zu setzen, mit einem den Drehkolben umgebenden Führungsring, der zur Veränderung der Fördermenge der Pumpe relativ zu dem Drehkolben verstellbar ist, und mit einer Seitenplatte, die eine der Wandung des Pumpenraums benachbarte, erste Fläche und eine zweite Fläche besitzt, die sich längs einer Seitenfläche des Drehkolbens und einer Seitenfläche des Führungsringes erstreckt, gekennzeichnet durch eine in einem ersten Teil der ersten Fläche angeordnete und zum Druckbelasten dieses ersten Teils zu dem Drehkolben hin dienende Druckfläche bildende Mittel, eine in einem zweiten Teil der ersten Fläche angeordnete und zur Druckbelastung dieses zweiten Teils zu dem Drehkolben hin dienende Druckfläche bildende Mittel, Mittel zum Zuführen von unter Druck stehendem Druckmittel zu der ersten und zweiten Fläche, eine in der zweiten Fläche ausgebildete und der ersten Druckfläche allgemein gegenüberliegende, erste Nut, eine in der zweiten Fläche ausgebildete und der ersten Druckfläche allgemein gegenüberliegende, zweite Nut, Drosselstellen aufweisende Mittel zum Zuführen anderer Teile des" untex* Druck stehenden Druckmittels zu der ersten und zweiten Nut, wobei die zweite -Fläche der ersten und zweiten Nut benachbarte Lagerflächen besitzt, und ein Kanal vorgesehen ist, der zum Zuführen von Druckmittel von den Lagerflächen zu einer Niederdruckzone im Innern der Pumpe dient, so daß durch die Drosselstellen in die Nuten eintretendes Druckmittel aus den Nuten zwischen den Lagerflächen und den Seitenflächen des Drehkolbens und des Führungsringes austritt und mit diesen einen vorherbestimmten Zwischenraum bildet, der im wesentlichen von der Differenz zwischen den auf die Druckflächen wirkenden und den in den entsprechenden Nuten herrschenden Drücken abhängig

^ist> 5098U/0305

ORIGINAL INSPECTED

4, Pumpe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Platte zwischen den genannten Teilen derselben biegsam ist und unabhängig von der Lage der Seitenflächen dos Drehkolbens und des Führungsringes zwecks Herstellung der vorherbestimmten Zwischenräume ausgelenkt wird.

5· Drehkolbenpumpe für Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse, das einen Eintritts- und einen Austrittskanal aufweist, die mit einem Pumpenraum in Verbindung stehen, der von Seitenwandungen und einer Umfangswandung begrenzt ist, die einen mit Schiebern versehenen Drehkolben umgeben, der in dem Pumpenraum drehbar ist und in ihm eine Nieder- und eine Hochdruckzone bildet und zur Förderung von Druckmittel von dem Eintrittskanal zu dem Austrittskanal dient, gekennzeichnet durch eine Seitenplatte zwischen einer Seitenfläche des Drehkolbens und einer Seitenwand des Gehäuses, wobei eine Seite dieser Seitenplatte eine Seitenwandung des Pumpenraumes bildet und diese Seitenplatte in dem Gehäuse zu der genannten einen Seitenfläche des Drehkolbens hin und von ihr weg bewegbar ist und dazu dient, zwischen ihrer genannten einen Seite und der genannten einen Seitenfläche des Drehkolbens einen vorherbestimmten Zwischenraum aufrechtzuerhalten, diese Seitenplatte auf der anderen Seite eine erste Fläche besitzt, die mit dem Druckmitteldruck in der Hochdruckzone derart beaufschlagt wird, daß dieser Druck auf die Seitenplatte eine Kraft ausübt, welche trachtet, die genannte Seitenplatte im Sinne einer Verkleinerung des genannten Zwischenraumes zu bewegen, und die Seitenplatte auf der genannten einen Seite eine zweite Fläche besitzt, die durch Droeselstellen mit der Hochdruckzone und der Niederdruckzone verbunden ist und über

S09iU/0305

diese Drosselstellen mit einem weniger hohen Druck beaufschlagt v.^TircL, der aiii" die genannte Seitenplatte eine Kraft im Sinne einer Vergrößerung des genannten Zivischenraunis ausübt, der die zulctatgenannto Drosselstelle bildet, und die einander entgegenwirkenden Kräfte einander im wesentlichen ausgleichen, wenn der genannte Zwischenraxini eine vorherbestimmte Größe hat, so daß eine Vergrößerung des Durchflusses durch ciie Drosselstellen den atif die zweite Fläche wirkenden Druckmitteldruck gegenüber dem auf die erste. Fläche wirkenden Druck-ilitteldrucic herabsetzt und sich die Seitenplatte zwecks Aufrecliterhaltung des vorherbestimmten Zwischenraums zu dem Drehkolben hin bewegt.

6. Pumpe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatte auf entgegengesetzten Seiten weitere Flächen besitzt, die ir.i wesentlichen dieselbe Ausdehnung haben wie die Hochdruckzone an der genannten einen Seitenfläche des Drehkolbens und die mit dem in dieser Hochdruckzone herrschenden Druckilitteidruck beaufschlagt werden, so daß die Herstellung des vorher best imr.it en Zwischenraumes von der Differenz zwischen den auf ciie erste und die zweite Druckfläche wirkenden Druckmitteldrüci:oii abhängig ist.

y. Piimpe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatte von einer zentralen Bohrung durchsetzt ist, die erste und zweite Fläche von mit der Bohrung konzentrischen Nuten gebildet werden und zwischen der Bohrung und den Nuten Rippen vorhanden sind, die auf der «inen Seite 'zusannen nit der einen Seitenfläche des Drehkolbens den genannten Zuischenraiun begrenzen und die auf der anderen Seite durch elastische Dichtungsringmittel, die an der genannten Seitenwand des Gehäuses angreifen, von dem in der benachbarten Nut herrschenden, hohen Druck isoliert sind.

BAD ORIGINAL

5098U/0305

8. Pumpe· nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, daß

die genannte Nut auf der genannten einen Seite von mehreren bogenförmigen Nuten gebildet wird₉ die über Brosseisteilen mit einer sie umgeb©nd©si bogenförmigen Nut in Verbindung stehen, die mit dem in der Hochdruckzone herrschenden Druck beaufschlagt wird»

9« Pumpe nach einem der Anspruch© 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß di© Umfangswandung des Pumpenraums von einem Führungsring gsfoildet wird, daß die Seitenplatte die eine Seitenfläche dea Führungsringes radial überlappt, so daß di© genannte ©in© S©±t© der Seitenplatte und die genannt© ein© Seitenfläche des führung sr ing e si ©inen vorher» bestimmten Zwischenraum bilden, und daß die Seitenplatte auf einander entgegengesetzten Seiten weitere erste und zweite Flächen und weitsro" Drosselstellen'besitzt, die dazu dienen, zwischen d©r genannten einen Seite der Seitenplatte und der genannten einen Seitenfläche des Führungsrirages einen vorherbestimmten Zwischenraum herzustellen und aufrechtzuerhalten.

10. Pumpe nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatte biegsam ist, ao daß der vorherbestimmte Zwischenraum auch hergestellt und aufrechterhalten wird, wenn die genannte eine Seitenfläche des Drehkolbens und die genannte eine Seitenfläche des Führungsringes in verschiedenen Ebenen liegen.

11. Pump· nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der anderen Seitenfläche des Dreh-Kolbens und einer anderen Seitenwand d«s Gehäuses «in· weiter· Seitenplatte Angeordnet ist, welche die ander· S«it«nwandung

5098U/0305

des Pumpenraums bildet und zusammen mit der anderen Seitenfläche des Drehkolbens eine Druckzone begrenzt, die mit dem in der Hochdruckzone herrschenden Druckmitteldruck beaufschlagt wird, so daß zwischen der weiteren Seitenplatte und der genannten anderen Seitenfläche des Drehkolbens ein vorherbestimmter Zwischenraum aufrechterhalten wird.

12. Drehkolbenpumpe für Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse, das einen Eintritts- und einen Austrittskanal aufweist, die mit einem Pumpenraum in Verbindung stehen, der von Seitenwandungen und einer Umfangswandung begrenzt ist, die einen mit Schiebern versehenen Drehkolben umgeben, der in dem Pumpenraum drehbar ist-und in ihm eine Nieder- und eine Hochdruckzone bildet und zur Förderung von Druckmittel .von dem Eintrittskanal zu dem Austrittskanal dient, ferner mit einem die Umfangswandung bildenden Führungsring, dessen einander entgegengesetzte Seitenflächen mit je einer Seitenfläche im wesentlichen bündig sind, gekennzeichnet durch eine zwischen einer Seitenfläche des Drehkolbens und des Führungsringes einerseits und einer Seitenwand des Gehäuses andererseits angeordnete Seitenplatte, deren eine Seite eine Seitenwandung des Pumpenraums bildet und die in dem Gehäuse zu der genannten, einen Seitenfläche des Drehkolbens und des Führungsringes hin und von ihr weg bewegbar ist, um zwischen der genannten einen Seite der Seitenplatte und der genannten einen Seitenfläche des Führungsringes einen vorherbestimmten Zwischenraum aufrechtzuerhalten, wobei die Seitenplatte auf der anderen Seite eine erste Fläche besitzt, die mit dem Druckmitteldruck in der Hochdruckzone derart beaufschlagt ist, daß dieser Druck auf die Seitenplatte eine Kraft ausübt, welche trachtet, die genannte Seitenplatte im Sinne einer Verkleinerung dieses Zwischenraumes zvi bewegen, und die Seitenplatte auf der genannten einen Seite eine zweite Fläche besitzt, die über Drosselstellen mit der Hochdruckzone und dex~

5098U/0305

Niederdruckzone verbunden und über diese Drosselstellen mit einem weniger hohen Druck beaufschlagt wird, der auf die genannte Seitenplatte eine Kraft im Sinne einer Vergrößerung des genannten Zwischenraums ausübt, der die zuletztgenannte Drosselstelle bildet, und die einander entgegenwirkenden Kräfte einander im wesentlichen ausgleichen, wenn der genannte Zwischenraum eine vorherbestimmte Größe hat, so daß eine Vergrößerung des Durchflusses durch die Drosselstellen den auf die zweite Fläche wirkenden Druckmitteldruck gegenüber dem auf die erste Fläche wirkenden Druckmitteldruck derart herabsetzt, daß sich die Seitenplatte zwecks Aufrechterhaltung des vorherbestimmten Zwischenraums zu der genannten einen Seitenfläche des Führungsringes hin bewegt.

13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletztgenannte Drosselstelle die Zwischenräume zwischen der Seitenplatte einerseits und dem Führungsring und dem Drehkolben andererseits umfaßt, daß die erste Druckfläche einen radial äußeren und einen radial inneren Teil besitzt, die dem Führungsring bzw. dem Drehkolben gegenüberliegen, daß die zweite Druckfläche einen radial äußeren und einen radial inneren Teil besitzt, die der genannten einen Seitenfläche des Führungsringes bzw. des Drehkolbens gegenüberliegen, und daß die Drosselstelle zwischen der Hochdruckzone und der zweiten Druckfläche voneinander getrennte Drosselkanäle aufweist, die von der Hochdruckzone zu je einem der g«nannten Teile der zweiten Druckfläche führen.

Ik* Pumpe nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Seitenplatte biegsam ist, damit sie die vorherbestimmten Zwischenräume auch aufrechterhalten kann, wenn die Seitenflächen des Führungsringes und des Drehkolbens nicht in derselben Ebene liegen.

5098U/0305-

ORlGlNAL INSPECTED

-29- 2Λ43720

15· Pumpe nach Anspruch 12, I3 oder l4, dadurch ,■elrennzeichnet, daß die genannte Seitenplatte auf entgegengesetzten Seiten weitere Druckflächen besitzt, die im v.-esentlichen dieselbe Ausdehnung haben wie die Hochdruckzone an der genannten einen Seitenfläche des Drehkolbens und die mit dem in der Hochdruckzone herrschenden Drucknitteldruck beaufschlagt werden, so daß die Aufrechterhaltung der vorherbestimmten Zwischenräume von der Differenz zwischen den auf die erste und die zweite Druckfläche wirkenden Druckmitteldrücken abhängig ist.

l6. Pumpe nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatte von einer zentralen Bohrung durchsetzt ist, daß die genannten radial inneren Teile der ersten und der zweiten Druckfläche Nuten aufweisen, die mit der genannten Bohrung konzentrisch sind, daß zwischen der genannten Bohrung und den Nuten Hippen vorhanden sind, die auf der genannten einen Seite zusammen mit der genannten einen Seitenfläche des Drehkolbens den genannten Zwischenraum begrenzen und die auf der genannten anderen Seite durch elastische Dichtungsringniittel, die an der genannten Seitenwand des Gehäuses angreifen, von dem in der benachbarten Nut herrschenden, hohen Druck isoliert sind, und daß die radial äußeren Teile der ersten und zweiten Druckfläche von Nuten gebildet werden, die mit der Bohrung konzentrisch und im Abstand einwärts von dem Umfang der genannten Seitenplatte angeordnet sind, so daß Rippen vorhanden sind, die auf der genannten einen Seite zusammen mit der genannten einen Seitenfläche des Führungsringes den genannten Zwischenraum begrenzen und die auf der genannten anderen Seite durch elastische Dichtungsringmittel, die an der genannten Seitenwand des Gehäuses angreifen, von dem hohen-Druck in der benachbarten Nut isoliert sind·

5098U/0305

17® Pumpe nach Anspruch l6_s dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatte biegsam ist, so daß die vorherbestimmten Zwischenräume auch hergestellt und auf rechterhalt en werden i:önnen, wenn die genannte ein© Seitenfläche des Drehkolbens und die genannte ©ine Seitenfläche des Führungsring©s in verschiedenen Ebenen liegen.

18. Pumpe nach Anspruch i6 oder 17s dadurch

gekennzeichnet₈ daß Xn der genannten einen Seitenfläche der Seitenplatte eine kreisförmige Nut vorgesehen ist, die mit der d©n radial äußeren Teil der zweiten Druckfläche' bildenden Mut konzentrisch und von ihr durch ©ine weitere zwischenramnbegrenzende Hippe getrennt ist und rai't der Niederdruckzone in Yerbixidung steht.

50 98U/0305