DE865864C

DE865864C - Zahnradpumpe, insbesondere zur Foerderung von Fluessigkeiten in Flugmotoren

Info

Publication number: DE865864C
Application number: DEJ2456D
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinrich Oppermann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1945-02-27
Filing date: 1945-02-27
Publication date: 1953-02-05

Description

Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung von Flüssigkeiten in Flugmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung von Flüssigkeiten. in Flugmotoren, und betrifft Einrichtungen, welche die Pumpe gegenüber den unterschiedlichen Außendrücken, die sich als Folge der verschiedenen Flughöhen ergeben, weitgehend unabhängig machen soll.
Ein bekannter Nachteil von Zahnradpumpen besteht darin, daß die Förderung abreißt, sobald bei besonderen Betriebsbedingungen ihre Füllung ungenügend ist. Für ungenügende Füllung gibt es vornehmlich zwei Ursachen: Bei den üblichen, vom Umfang her ansaugenden Zahnradpumpen muß die Förderungsflüssigkeit in die Zahnlücken unter Überwindung der Fliehkraft eingebracht werden, und außerdem ist durch das Auseinandergehen der Zähne entstehende Druckgefälle abhängig vom Druck auf den im Tank befindlichen: Flüssigkeitsspiegel, also vom äußeren Luftdruck: Um die schwierige Einführung der Förderflüssigkeit entgegen der Fliehkraft zu vermeiden, ist es bekannt, die Förderflüssigkeit durch die hohle Zahnradwelle oder von der Seite her 'in die Zahnlücken der Räder einzubringen. Diese Maßnahmen führen aber bei geringen Außendrücken insbesondere dann nicht zum Erfolg, wenn die Pumpe wie im Flugbetrieb bei stark unterschiedlichen Außendrücken laufen soll. In diesem Fall muß nämlich die Pumpe für den kleinsten im Betrieb auftretenden Außendruck, also für die größte Flughöhe bemessen werden. Für den Betrieb in Bodennähe ist eine solche Pumpe natürlicherweise viel zu groß ausgelegt, und ein starker Lufteinbruch zur Auffüllung des zu reichlich vorhandenen Fördervolumens ist die Folge.
Um auch unter den geschilderten erschwerten Betriebsverhältnissen eine einwandfreie Förderung der Zahnradpumpe sicherzustellen, geht die Erfindung von dem Gedanken aus, die angesaugte Luft der Pumpe fernzuhalten. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der von innen, ansaugenden Zahnradpumpe eine Zentrifuge mit gesteuertem Luftauslaß vorgeschaltet ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Förderräder zugleich als Schleuderräder mit von den Zahnlücken radial bis. etwa zur Radnabe verlaufenden Nuten ausgebildet sind und daß Entlüftungsbohrungen vorzugsweise in dem Sektor des Zahneingriffs nahe der Radnaben angeordnet sind und von den Zahnrädern gesteuert werden. Das Abführen der ausgeschiedenen Luft kann aber auch nach dem Füllen der Schleuder durch einen Flüssigkeitsspülstrom erfolgen. Zu, diesem Zweck wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Anordnung :von Zwsatzfüllungsöffnungen für vorzugsweise dem Druckstutzen der Pumpe entnommene Druckflüssigkeit vorgeschlagen.
Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt liegt darin, daß es gelingt, das Abreißen der Strömung in jedem Betriebszustand mit Sicherheit zu vermeiden. Außerdem besitzt die Pumpe nach der Erfindung den Vorteil gedrängter Bauart, da die Schleuderkammern zugleich als Zulaufkammern für die Zahnradpumpe verwendet werden. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß der Durchströmwiderstand durch die Pumpe außerordentlich gering ist, weil die Förderflüssigkeit zügig geführt werden kann.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wesenhaft dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Vertikalschnitt durch die Pumpe in der Schnittebene I-I der Abb. z, Abb. 2 einen Horizontalschnitt und Abb. 3 einen Horizontalschnitt durch eine andere Ausführungsform.
Die Zahnradpumpe besteht aus zwei in einem Gehäuse i gelagerten und miteinander kämmenden Förderrädern :2 und 3, deren Zahnlücken 4 in radial bis zur ,Radnabe 5 verlaufende Nuten 6 auslaufen, welche eine Art von Zentrifugenschleuderkammern bilden. In der Nähe der Radnabe 5 besitzt das Gehäuse i Einlaßschlitze 7, durch welche die Förderflüssigkeit in die Nuten 6 eintritt. Auf der Druckseite, also dort, wo die Räder miteinander kämmen, sind in der Nähe der Radnaben 5 Entlüftungsbohrungen 8 vorgesehen, durch welche die von der Flüssigkeit radial nach innen abgeschiedene Luft aus der Pumpe entweichen kann. Die Förderflüssigkeit verläßt die Pumpe durch die Austrittsöffnung 9.
Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende: Die mehr oder weniger Luftbläschen enthaltende oder mitreißende Förderflüssigkeit gelangt durch die Einlaßschlitze 7 des Gehäuses i in die Radnuten 5 und wird wie bei einer Zentrifuge ausgeschleudert. Infolge der Fliehkraft trennt sich die Flüssigkeit von der Luft, und zwar fliegt die Flüssigkeit nach außen, wogegen sich die Luft innen ablagert. Im Bereich des Zahnkämmens tritt eine rasche Volumenverminderung ein, die zur Folge hat, daß die abgeschiedene Luft während des Vorbeidrehens der Nut 6 vor der Entlüftungsbohrung 8 durch diese ins Freie entweicht.
Während nach Abb. 2 die Entlüftungsbohrungen 8, auf die Drehrichtung der Räder bezogen, vor den Einlaßschlitzen 7 für die Flüssigkeit angeordnet sind, liegen die Entlüftungsbohrungen 18 gemäß der in Abb. 3 dargestellten anderen Ausführungsform der Erfindung hinter dem Abschluß der Einlaßschlitze 7 der Flüssigkeit. Außerdem sind im Bereich der Förderradzähne in der Nähe der Entlüftungsbohrungen i8 Zusatzfüllungsöffnungen io fürDruckflüssigkeit vorgesehen. DieseDruckflüssigkeit kann auch der Pumpe selbst, beispielsweise dem Druckstutzen i9, entnommen sein und soll die in den Nuten 6 enthaltene Luft radial nach innen in die Entlüftungsbohrungen 18 verdrängen.
Für den Fall, daß in die Pumpe keine Förderflüssigkeit eintritt, ist es zweckmäßig, in die Druckleitung der Pumpe ein Ventil einzubauen, das beim Wegbleiben des Flüssigkeitsdruckes die Flüssigkeitsdruckleitung verschließt, so daß auch keine Luft in die Druckleitung eindringen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung von Flüssigkeiten in Flugmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß der von innen ansaugenden Zahnradpumpe eine Zentrifuge mit gesteuertem Luftauslaß vorgeschaltet ist.
2. Zahnradpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderräder (2, 3) zugleich als Schleuderräder mit von den Zahnlücken (4) radial bis etwa zur Radnabe (5) verlaufenden Nuten (6) ausgebildet sind und daß Entlüftungsbohrungen (8) vorzugsweise in dem Sektor des Zahneingriffs nahe den Radnaben angeordnet sind.
3. Zahnradpumpe nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch die Anordnung von Zusatzfüllungsöffnungen (io) für vorzugsweise dein Druckstutzen (i9) der Pumpe entnommene Druckflüssigkeit.