EP2762674A2 - Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung sowie Flügelzellenvorrichtung - Google Patents

Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung sowie Flügelzellenvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP2762674A2
EP2762674A2 EP14152663.2A EP14152663A EP2762674A2 EP 2762674 A2 EP2762674 A2 EP 2762674A2 EP 14152663 A EP14152663 A EP 14152663A EP 2762674 A2 EP2762674 A2 EP 2762674A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wing
side wall
vane
rotor
cell device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14152663.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2762674A3 (de
Inventor
Eggert Bülk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saeta GmbH and Co KG
Original Assignee
Saeta GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saeta GmbH and Co KG filed Critical Saeta GmbH and Co KG
Publication of EP2762674A2 publication Critical patent/EP2762674A2/de
Publication of EP2762674A3 publication Critical patent/EP2762674A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F01C1/3446—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F01C1/3441—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/3446—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3446—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface

Definitions

  • the invention relates to a wing for a vane cell device comprising a stator and a rotor rotatably mounted in the stator with a plurality of guide grooves, in each of which a wing can be movably mounted along a direction of movement.
  • the invention also relates to a vane cell device.
  • Such vane cell devices may be liquid-propelled vane pumps or liquid-propelled vane-cell engines.
  • Vane cell devices in the form of vane cell measuring devices are also known in which the amount of fluid flowing through the vane cell measuring device can be determined by counting the number of rotor revolutions, taking into account the fluid volume flow rate per revolution. They have, in a manner known per se, a stator in which a rotor is rotatably arranged. The stator has at least one inlet opening and at least one outlet opening for the fluid.
  • wings also called “slider”
  • the rotor in conjunction with the vanes, separates the low pressure space from the high pressure space.
  • the fluid channels When formed in the rotor fluid channels, the fluid channels can be designed advantageously with a large cross-section. However, this embodiment is comparatively expensive. When formed in the wing fluid channels, the fluid channels can be realized by design only with a smaller cross-section. But this embodiment is less expensive. It is known to limit the fluid channels by ribs. The ribs must have sufficient thickness to limit wear on the guide grooves. This also leads to the reduced cross section of the fluid channels.
  • the small cross-section formed in the wings fluid channels may result in increasing rotational speed of the rotor to a greatly increasing negative pressure in the spaces between the Nutrichn and the wings.
  • This negative pressure is reinforced by rotational centrifugal forces. From a limiting rotational speed of the rotor, this negative pressure can inhibit the wing movement out of the rotor in an undesired manner or outgas or vaporize liquid in the spaces between the groove bases and the wings, which leads to a further functional restriction and unwanted noise.
  • the present invention seeks to provide a wing and a vane cell device of the type mentioned, wherein in the wing fluid channels can be formed with a larger cross-section, so that the rotational speed of the rotor can be increased without causing wing stability or wear characteristics be worsened.
  • wings or vane devices should be cheaper to produce.
  • a wing for a vane cell device comprising a stator and a rotatably mounted in the stator rotor having a plurality of guide grooves, in each of which a wing can be movably mounted along a direction of movement, wherein the wing is a high pressure side and a high pressure side wherein the vane has a first sidewall formed on the high pressure side and a second sidewall formed on the low pressure side, and wherein the first and second sidewalls interconnect with each other by a plurality of lateral boundaries of fluid channels forming fins are connected, and wherein the first and the second side wall in the direction of movement of the wing offset from each other, so that the high-pressure side is only partially covered by the first side wall and the Niederdr The back is only partially covered by the second side wall.
  • the vane cell device may be, for example, a fluid-conveying, in particular fluid-conveying, vane pump or a fluid-driven, in particular liquid-driven, vane motor. It is also possible that the vane cell device is a vane cell measuring device. In this case, the amount of the fluid flowing through the vane cell measuring device or the working space can be counted by counting Rotor revolutions are calculated taking into account the fluid volume flow rate per revolution.
  • the vane cell device comprises, in a manner known per se, a fixed stator which delimits a working space. At least one inlet opening for fluid flowing into the working space and at least one outlet opening for fluid flowing out of the working space are provided in the wall of the working space.
  • the fluid may be, for example, a liquid such as fuel oil.
  • a rotor is rotatably mounted in a conventional manner.
  • the rotor may have a circular cylindrical basic shape.
  • the rotor in conjunction with the vanes, separates the low pressure space and the high pressure space of the vane cell device. This structure of a vane cell device is known per se.
  • the rotor has several guide grooves.
  • an inventive wing also called “slider”
  • the vanes move outwardly and inwardly along a direction of movement, in particular in the radial or predominantly radial direction of movement.
  • the wings may move at an angle to the radial direction in the guide grooves.
  • the wings may also be biased outwardly to conform to the spacing between the outer surface of the rotor and the inner surface of the working space as the rotor rotates. In particular, they are then pressed by the bias at any time to the inner surface of the working space.
  • the wings move only by centrifugal forces to the outside and are pressed to the inner surface of the working space. Furthermore, it is possible that in the rotor opposite wings are positively guided by push rods in a known manner, so that a migratory into the rotor wing can migrate out the opposite wing.
  • the wing according to the invention has a plurality of fluid channels.
  • the fluid channels can also run in the radial or predominantly radial direction with respect to the axis of rotation of the rotor.
  • the guide grooves of the rotor each have a radially inner groove base.
  • fluid flows into the forming clearance between the groove bottom and the radially inner end of the blade, particularly through the fluid passages, to avoid under pressure impeding movement of the blade.
  • the fluid is displaced from the free space on the groove base again in the radial direction outwards into the working space, namely through the fluid channels of the wings.
  • the fluid conveyed through the working space generates a pressure force on the high-pressure side of the vanes according to the invention.
  • the high-pressure side of the wings according to the invention is therefore that side on which the higher pressure prevails during operation of the vane cell device.
  • the opposite side of the wings according to the invention is referred to in this context as the low pressure side. It is correspondingly the side on which prevails during operation of the vane cell device, the lower pressure.
  • the wing according to the invention has a first side wall formed on the high pressure side and a second side wall formed on the low pressure side, wherein the first and second side walls are interconnected by a plurality of ribs forming lateral boundaries of the fluid passages.
  • the ribs may extend in the direction of movement of the wings, ie in the radial direction or predominantly radial direction.
  • the first and second sidewalls of the wing extend along parallel spaced planes, for example, radial planes which simultaneously define the high pressure and low pressure sides of the vanes.
  • the first and second side walls of the wing are in Movement direction of the wing, so in particular in the radial or predominantly radial direction, offset from one another.
  • the high pressure side is therefore only partially covered by the first side wall and the low pressure side is only partially covered by the second side wall.
  • the region of the low-pressure side opposite the region of the high-pressure side covered by the first side wall is not covered by the second side wall.
  • the wing In the remaining areas not covered by the side walls, the wing remains open to the sides.
  • the fluid channels are formed laterally bounded by the ribs between the respective opposite side wall of the wings and the inner wall of the guide grooves of the rotor.
  • the first and second side walls thus narrow the fluid channels only alternately and no longer simultaneously.
  • the cross-section of the fluid channels can therefore be made larger by a wall thickness of the first and second side walls than when the high-pressure and low-pressure sides are completely covered by side walls.
  • the wings according to the invention have sufficient rigidity during operation since sidewall regions remain on both sides, ie the high-pressure and low-pressure sides.
  • the risk of a movement of the wing inhibiting negative pressure can be reduced. This can the critical speed of the rotor and thus the performance of the vane cell device can be increased.
  • the wings can be produced in a simple and cost-effective manner.
  • wing supplement weights can usually be avoided in a cost effective manner, which are required in the prior art to compensate for a larger negative pressure in the groove bottom.
  • the ribs terminate flush with the outside of the first side wall in the portion free from the first side wall and that the ribs in the portion of the low pressure side free from the second side wall are flush with the outside of the second side wall to lock.
  • the ribs thus extend to the plane defined by the outside of the first and second side wall. As a result, the cross section of the fluid channels is maximized.
  • the first side wall is formed on the inner end of the blade, in particular the radially inner end of the blade, during operation (ie in the state inserted into the guide grooves of the rotor of a vane cell device), the second side wall being in operation outer end of the wing, in particular radially outer end of the wing is formed.
  • the compressive force exerted by the fluid on the high pressure side of the vanes causes the vanes to be subjected to corresponding support forces by the sidewalls of the guide grooves.
  • the supporting force acting on the high-pressure side occurs in the region of the radially inner end of the vanes during operation.
  • the supporting force acting on the low-pressure side occurs in the region of during operation radially outer end of the wing. This is reliably taken into account by the aforementioned embodiment.
  • the second side wall may have a thickening at its outer end in operation, in particular its radially outer end.
  • an additional weight may be arranged, for example a metal element or in the form of metal powder. If a metal element such as a metal sheet or a metal rod is provided as additional weights, this can be poured, for example, in the thickening of the second side wall.
  • the wing according to the invention may be formed in one piece.
  • the wing may have been manufactured by a plastic injection molding process. This results in a particularly simple production of the wings from a low-cost plastic.
  • edges of the side walls and / or the ribs may be rounded and / or bevelled.
  • these fillets or bevels can already be realized in the course of the plastic injection molding process by a suitable embodiment of the injection mold.
  • a vane cell device comprising a stator, which forms a working space with at least one inlet opening and at least one outlet opening for a fluid, and comprising one in which Working space of the stator rotatably mounted rotor, wherein the rotor has a plurality of guide grooves, in each of which a wing designed according to the invention is mounted, wherein between the wings and the guide grooves in each case a plurality of fluid channels are formed by the fluid between the working space and the internal base, in particular the radially inward ground, the respective guide groove can flow.
  • the wings may each be biased by spring means outwardly in the guide grooves of the rotor.
  • suitable springs can be arranged, for example, in the region of the respective groove base.
  • the bias can be realized in a particularly simple manner.
  • the wings are not biased, but are moved solely by centrifugal forces to the outside.
  • FIG. 1 shown rotor 10 of the vane cell device according to the invention for example, a vane pump or a vane motor or a vane cell measuring device, has in the example shown a circular cylindrical basic shape with a cylindrical outer surface 12.
  • the rotor 10 is rotatably arranged in a stator, not shown, of the vane cell device.
  • the stator defines a working space in which the rotor 10 is rotatably supported by the bearing pins 14, wherein the rotor 10 in conjunction with the wings realizes a separation of low pressure and high pressure space.
  • the rotor 10 is accordingly rotatably driven in the working space of the stator by a suitable rotary drive, for example an electric drive, so that fluid, for example a liquid, is conveyed from the inlet opening through the working space to the outlet opening becomes.
  • a suitable rotary drive for example an electric drive
  • the rotational movement of the rotor 10 is effected by the fluid flowing through the working space, for example a drive fluid.
  • the in FIG. 1 shown rotor 10 has four guide grooves 16 in the example shown.
  • the guide grooves 16 are distributed uniformly over the circumference of the rotor 10 in the example shown. Of course, more or less than four guide grooves may be provided. It is also possible that the guide grooves are not distributed uniformly over the circumference of the rotor 10.
  • Each of the guide grooves 16 has a radially inner groove bottom 18 and walls 20, 22.
  • FIG. 2 an inventive wing 24 of the vane cell device according to the invention is shown by way of example.
  • four of the in FIG. 2 shown wings 24 in the in FIG. 1 shown guide grooves 16 of the rotor 10 used.
  • Each of the wings 24 forms a plurality of parallel in the illustrated example
  • the fluid channels 26 are laterally bounded in each case by ribs 28, which also run in the radial direction in the state inserted into the rotor 10 in the example shown.
  • the wing 24 has a first side wall 30, defines the outer surface 32 when inserted into the rotor 10 wings 24 lying in a radial plane high pressure side of the wing 24.
  • the wing 24 has a first side wall 30 diametrically opposite second side wall 34, the outer side 36 defines a in the rotor 10 inserted state also lying in a radial plane low pressure side of the wing 24.
  • the first and second side walls 30, 34 and in particular their outer sides 32, 36 thus extend along parallel spaced planes.
  • FIG. 2 is for one recognizable that the first side wall 30 and the second side wall 34 in such a radial direction, namely in the longitudinal direction of the fluid channels 26, offset from each other, that the high pressure side is only partially covered by the first side wall 30 and the low pressure side only partially from the second side wall 34 is covered.
  • the region of the low-pressure side which is directly opposite the first side wall 30 is not covered by the second side wall 34.
  • the portion of the high-pressure side directly opposite the second side wall 34 is not covered by the first side wall 30.
  • the ribs 28 terminate flush with the outer side 34 of the first side wall 30 in the portion of the high pressure side free from the first side wall.
  • the ribs 28 terminate flush with the outside of the second side wall 34 in the section of the low-pressure side that is free from the second side wall 34.
  • the first side wall 30 is in the rotor 10 inserted state at the radially inner end of the wing 24 is formed.
  • the second side wall 34 is formed corresponding to the radially outer end of the wing 24.
  • the wing 24 is integrally formed of a plastic material.
  • the wing 24 has been manufactured in a plastic injection molding process.
  • At reference numeral 38 is in FIG. 2 also to recognize a thickening 38 of the second side wall 34 at its radially outer end. If necessary, in this thickening 38, an additional weight, such as a metal rod or the like, poured.
  • FIG. 3 is the in FIG. 2 shown wings 24 inserted into one of the guide grooves 16 of the rotor 10 shown in part Fig. 1 shown.
  • the wing 24 is in a partially extended from the guide groove 16 in the radial direction state. Between the radially inner end of the wing 24 and the base 18 of the guide groove 16, a clearance 40 is thereby formed.
  • This clearance 40 is filled during the extension of the wing 24 by inflowing fluid in order to avoid a negative pressure.
  • the fluid flows through the fluid channels 26 formed between the wing 24 and the walls 20, 22 of the guide groove 16 in the space 40. If the wing 24 moves radially inward again, the fluid is displaced radially outward from the space 40 out, namely through the fluid channels 26.
  • FIG. 3 The funded by the wings 24 or flowing through the working space fluid exerts an in FIG. 3 indicated by the arrow 42 compressive force on the high pressure side of the wing 24 from.
  • This compressive force 42 causes the wing 24 according to the in FIG. 3
  • Supporting forces illustrated by the arrows 44, 46 are pressed against the walls 20, 22 of the guide groove 16. From the illustration in FIG. 3 is immediately apparent that the first side wall 30 and the second side wall 34 of the wing 24 according to the invention are located precisely where the supporting forces 44, 46 act and where, on the other hand, a sealing of the high-pressure side relative to the low-pressure side is required.
  • first and second side walls 30, 34 of the wing 24 only alternately constrict the fluid passages 26, so that the cross section of the fluid passages 26 can advantageously be increased.
  • edges of the first and second sidewalls 30, 34 are rounded and beveled to allow the most unimpeded flow of fluid out of and into the space 40.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung, die einen Stator und einen in dem Stator drehbar angeordneten Rotor mit mehreren Führungsnuten umfasst, in denen jeweils ein Flügel entlang einer Bewegungsrichtung beweglich gelagert werden kann, wobei der Flügel eine Hochdruckseite und eine der Hochdruckseite gegenüberliegende Niederdruckseite für durch einen Arbeitsraum der Flügelzellenvorrichtung gefördertes oder strömendes Fluid aufweist, und dass der Flügel eine an der Hochdruckseite ausgebildete erste Seitenwand und eine an der Niederdruckseite ausgebildete zweite Seitenwand aufweist, wobei die erste und zweite Seitenwand durch mehrere seitliche Begrenzungen von Fluidkanälen bildende Rippen miteinander verbunden sind, und wobei die erste und die zweite Seitenwand in der Bewegungsrichtung des Flügels versetzt zueinander angeordnet sind, so dass die Hochdruckseite nur teilweise von der ersten Seitenwand abgedeckt ist und die Niederdruckseite nur teilweise von der zweiten Seitenwand abgedeckt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung, die einen Stator und einen in dem Stator drehbar angeordneten Rotor mit mehreren Führungsnuten umfasst, in denen jeweils ein Flügel entlang einer Bewegungsrichtung beweglich gelagert werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine Flügelzellenvorrichtung.
  • Derartige Flügelzellenvorrichtungen können flüssigkeitsfördernde Flügelzellenpumpen oder flüssigkeitsangetriebene Flügelzellenmotoren sein. Es sind auch Flügelzellenvorrichtungen in Form von Flügelzellenmessvorrichtungen bekannt, bei denen die Menge des durch die Flügelzellenmessvorrichtung strömenden Fluids durch Zählen der Rotorumdrehungen unter Berücksichtigung des Fluidvolumendurchsatzes pro Umdrehung ermittelt werden kann. Sie besitzen in an sich bekannter Weise einen Stator, in dem ein Rotor drehbar angeordnet ist. Der Stator besitzt mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung für das Fluid. Darüber hinaus sind bei derartigen Flügelzellenvorrichtungen Flügel (auch "Schieber" genannt) in geeigneten Führungsnuten des Rotors angeordnet, welche sich beim Betrieb der Flügelzellenvorrichtung in den Führungsnuten des Rotors radial oder überwiegend radial hin und her bewegen. Der Rotor trennt in Verbindung mit den Flügeln den Niederdruckraum von dem Hochdruckraum.
  • Es ist bekannt, einen im Zuge der radialen Bewegung der Flügel entstehenden Freiraum zwischen dem Grund der Führungsnuten und dem radial innenliegenden Ende der Flügel, wenn diese sich zum Teil aus der Führungsnut herausbewegen, durch entsprechende Kanäle im Rotor oder im Flügel mit Förder- oder Antriebsfluid zu füllen. Dies ist erforderlich, damit in dem entstehenden Freiraum kein die Flügelbewegung hemmender zu großer Unterdruck entstehen kann. Wenn sich der Flügel wieder in radialer Richtung in die Führungsnut hineinbewegt, muss das Fluid aus dem Freiraum zwischen dem Nutgrund und dem Flügel durch die Fluidkanäle abfließen können, ohne die Flügelbewegung unnötig zu erschweren.
  • Bei in dem Rotor ausgebildeten Fluidkanälen können die Fluidkanäle in vorteilhafter Weise mit großem Querschnitt gestaltet werden. Diese Ausgestaltung ist allerdings vergleichsweise kostenintensiv. Bei in dem Flügel ausgebildeten Fluidkanälen können die Fluidkanäle konstruktionsbedingt nur mit einem kleineren Querschnitt realisiert werden. Dafür ist diese Ausgestaltung weniger kostenintensiv. Es ist bekannt, die Fluidkanäle durch Rippen zu begrenzen. Die Rippen müssen eine ausreichende Dicke besitzen, um den Verschleiß an den Führungsnuten zu begrenzen. Dies führt auch zu dem verringerten Querschnitt der Fluidkanäle.
  • Der geringe Querschnitt bei in den Flügeln ausgebildeten Fluidkanälen kann bei zunehmender Rotationsgeschwindigkeit des Rotors zu einem stark zunehmenden Unterdruck in den Freiräumen zwischen den Nutgründen und den Flügeln führen. Dieser Unterdruck wird durch Rotationsfliehkräfte noch verstärkt. Ab einer Grenzdrehgeschwindigkeit des Rotors kann dieser Unterdruck die Flügelbewegung aus dem Rotor heraus in unerwünschter Weise hemmen oder Flüssigkeit in den Freiräumen zwischen den Nutgründen und den Flügeln ausgasen oder verdampfen lassen, was zu einer weiteren Funktionseinschränkung und unerwünschten Geräuschen führt.
  • Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Flügel und eine Flügelzellenvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, wobei in dem Flügel Fluidkanäle mit größerem Querschnitt ausgebildet werden können, so dass die Drehgeschwindigkeit des Rotors erhöht werden kann, ohne dass dabei die Flügelstabilität oder die Verschleißeigenschaften verschlechtert werden. Außerdem sollen erfindungsgemäße Flügel bzw. Flügelzellenvorrichtungen kostengünstiger herstellbar sein.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung, die einen Stator und einen in dem Stator drehbar angeordneten Rotor mit mehreren Führungsnuten umfasst, in denen jeweils ein Flügel entlang einer Bewegungsrichtung beweglich gelagert werden kann, wobei der Flügel eine Hochdruckseite und eine der Hochdruckseite gegenüberliegende Niederdruckseite für durch einen Arbeitsraum der Flügelzellenvorrichtung gefördertes oder strömendes Fluid aufweist, wobei der Flügel eine an der Hochdruckseite ausgebildete erste Seitenwand und eine an der Niederdruckseite ausgebildete zweite Seitenwand aufweist, und wobei die erste und zweite Seitenwand durch mehrere seitliche Begrenzungen von Fluidkanälen bildende Rippen miteinander verbunden sind, und wobei die erste und die zweite Seitenwand in der Bewegungsrichtung des Flügels versetzt zueinander angeordnet sind, so dass die Hochdruckseite nur teilweise von der ersten Seitenwand abgedeckt ist und die Niederdruckseite nur teilweise von der zweiten Seitenwand abgedeckt ist.
  • Wie eingangs erwähnt, kann es sich bei der Flügelzellenvorrichtung beispielsweise um eine fluidfördernde, insbesondere flüssigkeitsfördernde, Flügelzellenpumpe oder einen fluidangetriebenen, insbesondere flüssigkeitsangetriebenen, Flügelzellenmotor handeln. Es ist auch möglich, dass die Flügelzellenvorrichtung eine Flügelzellenmessvorrichtung ist. In diesem Fall kann die Menge des durch die Flügelzellenmessvorrichtung bzw. den Arbeitsraum strömenden Fluids durch Zählen der Rotorumdrehungen unter Berücksichtigung des Fluidvolumendurchsatzes pro Umdrehung ermittelt werden. Die Flügelzellenvorrichtung umfasst in an sich bekannter Weise einen feststehenden Stator, der einen Arbeitsraum begrenzt. In der Wand des Arbeitsraums ist mindestens eine Einlassöffnung für in den Arbeitsraum strömendes Fluid und mindestens eine Auslassöffnung für aus dem Arbeitsraum ausströmendes Fluid vorgesehen. Es können auch mehrere Einlassöffnungen und mehrere Auslassöffnungen vorgesehen sein. Das Fluid kann zum Beispiel eine Flüssigkeit, wie Heizöl, sein. In dem Stator ist in an sich bekannter Weise ein Rotor drehbar gelagert. Der Rotor kann eine kreiszylindrische Grundform besitzen. Der Rotor trennt in Verbindung mit den Flügeln den Niederdruckraum und den Hochdruckraum der Flügelzellenvorrichtung. Dieser Aufbau einer Flügelzellenvorrichtung ist an sich bekannt.
  • Der Rotor besitzt mehrere Führungsnuten. In den Führungsnuten ist jeweils ein erfindungsgemäßer Flügel (auch "Schieber" genannt) aufgenommen. Die Flügel bewegen sich im Betreib bei einer Drehung des Rotors entlang einer Bewegungsrichtung nach außen und nach innen, insbesondere in radialer oder überwiegend radialer Bewegungsrichtung. So können sich die Flügel beispielsweise unter einem Winkel zu der radialen Richtung in den Führungsnuten bewegen. Die Flügel können auch nach außen vorgespannt sein, so dass sie sich an den sich im Zuge der Drehung des Rotors ändernden Abstand zwischen der Außenfläche des Rotors und der Innenfläche des Arbeitsraums anpassen. Insbesondere werden sie durch die Vorspannung dann jederzeit an die Innenfläche des Arbeitsraums gedrückt. Es ist aber auch möglich, dass sich die Flügel allein durch Fliehkräfte nach außen bewegen und so an die Innenfläche des Arbeitsraums gedrückt werden. Weiterhin ist es möglich, dass sich im Rotor gegenüberliegende Flügel über Schubstangen in bekannter Art und Weise zwangsgeführt werden, so dass ein in den Rotor hineinwandernder Flügel den gegenüberliegenden Flügel herauswandern lässt.
  • Der erfindungsgemäße Flügel weist mehrere Fluidkanäle auf. Im in den Rotor eingesetzten Zustand des Flügels können auch die Fluidkanäle in radialer oder überwiegend radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse des Rotors verlaufen. Die Führungsnuten des Rotors besitzen jeweils einen radial innenliegenden Nutgrund. Wenn sich die Flügel aus der jeweiligen Führungsnut nach außen bewegen, strömt Fluid in den sich bildenden Freiraum zwischen dem Nutgrund und dem radial inneren Ende des Flügels, insbesondere durch die Fluidkanäle, um einen die Bewegung des Flügels behindernden Unterdruck zu vermeiden. Bei einer Bewegung des Flügels nach innen wird das Fluid aus dem Freiraum am Nutgrund wieder in radialer Richtung nach außen in den Arbeitsraum verdrängt, nämlich durch die Fluidkanäle der Flügel. Im Betrieb der Flügelzellenvorrichtung erzeugt das durch den Arbeitsraum geförderte bzw. strömende Fluid eine Druckkraft auf die Hochdruckseite der erfindungsgemäßen Flügel. Die Hochdruckseite der erfindungsgemäßen Flügel ist also diejenige Seite, auf der im Betrieb der Flügelzellenvorrichtung der höhere Druck herrscht. Die gegenüberliegende Seite der erfindungsgemäßen Flügel wird in diesem Zusammenhang als Niederdruckseite bezeichnet. Sie ist entsprechend die Seite, auf der im Betrieb der Flügelzellenvorrichtung der niedrigere Druck herrscht.
  • Der erfindungsgemäße Flügel besitzt eine an der Hochdruckseite ausgebildete erste Seitenwand und eine an der Niederdruckseite ausgebildete zweite Seitenwand, wobei die erste und zweite Seitenwand durch mehrere Rippen miteinander verbunden sind, die seitliche Begrenzungen der Fluidkanäle bilden. Die Rippen können in Bewegungsrichtung der Flügel, also in radialer Richtung oder überwiegend radialer Richtung verlaufen. Die ersten und zweiten Seitenwände des Flügels verlaufen entlang parallel beabstandeter Ebenen, beispielsweise radialer Ebenen, die gleichzeitig die Hochdruck- und Niederdruckseiten der Flügel definieren. Erfindungsgemäß sind die ersten und zweiten Seitenwände des Flügels in Bewegungsrichtung des Flügels, also insbesondere in radialer oder überwiegend radialer Richtung, versetzt zueinander angeordnet. Die Hochdruckseite ist also nur teilweise von der ersten Seitenwand bedeckt und die Niederdruckseite ist nur teilweise von der zweiten Seitenwand bedeckt. Insbesondere ist der dem durch die erste Seitenwand bedeckten Bereich der Hochdruckseite gegenüberliegende Bereich der Niederdruckseite nicht durch die zweite Seitenwand bedeckt. Durch diese Ausgestaltung können die Fluidkanäle des Flügels im Vergleich zu konventionellen Flügeln mit einem größeren Querschnitt ausgebildet werden. Die Vergrößerung der Fluidkanäle wird möglich durch die Reduzierung der ersten und zweiten Seitenwände auf die Bereiche, in denen sie für die Funktion des Flügels erforderlich sind. Insbesondere werden die ersten und zweiten Seitenwände in den Bereichen ausgebildet, in denen im Betrieb der Flügelzellenvorrichtung erhebliche Druck- bzw. Abstützkräfte auftreten. So kann durch die ersten und zweiten Seitenwände eine ausreichende Stabilität des Flügels jederzeit sichergestellt werden. In den übrigen, durch die Seitenwände nicht bedeckten Bereichen bleibt der Flügel zu den Seiten hin offen. Hier werden die Fluidkanäle seitlich begrenzt durch die Rippen zwischen der jeweils gegenüberliegenden Seitenwand der Flügel und der Innenwand der Führungsnuten des Rotors gebildet. Die ersten und zweiten Seitenwände engen die Fluidkanäle also nur noch abwechselnd und nicht mehr gleichzeitig ein. Der Querschnitt der Fluidkanäle kann daher um eine Wanddicke der ersten und zweiten Seitenwände größer ausgebildet werden, als wenn die Hochdruck- und Niederdruckseiten vollständig von Seitenwänden bedeckt sind. Trotzdem besitzen die erfindungsgemäßen Flügel eine ausreichende Steifigkeit im Betrieb, da auf beiden Seiten, also den Hochdruck- und Niederdruckseiten Seitenwandbereiche verbleiben.
  • Durch die Querschnittsvergößerung der Fluidkanäle kann die Gefahr eines die Bewegung der Flügel hemmenden Unterdrucks reduziert werden. Hierdurch kann die kritische Drehzahl des Rotors und damit die Leistung der Flügelzellenvorrichtung gesteigert werden. Gleichzeitig sind die Flügel in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar. Mit der Querschnittsvergrößerung der Fluidkanäle geht auch eine Gewichtsreduzierung einher, die zu einer Verringerung des Verschleißes führt. Auch können in der Regel Flügelzusatzgewichte in kostengünstiger Weise vermieden werden, die im Stand der Technik zum Ausgleich eines größeren Unterdrucks im Bereich des Nutgrundes erforderlich sind.
  • Nach einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Rippen in dem von der ersten Seitenwand freien Abschnitt der Hochdruckseite bündig mit der Außenseite der ersten Seitenwand abschließen, und dass die Rippen in dem von der zweiten Seitenwand freien Abschnitt der Niederdruckseite bündig mit der Außenseite der zweiten Seitenwand abschließen. Die Rippen erstrecken sich also bis zu der durch die Außenseite der ersten bzw. zweiten Seitenwand definierten Ebene. Hierdurch wird der Querschnitt der Fluidkanäle maximiert.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die erste Seitenwand am im Betrieb (also im in die Führungsnuten des Rotors einer Flügelzellenvorrichtung eingesetzten Zustand) inneren Ende des Flügels, insbesondere radial inneren Ende des Flügels, ausgebildet ist, wobei die zweite Seitenwand am im Betrieb äußeren Ende des Flügels, insbesondere radial äußeren Ende des Flügels, ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine besonders wirksame Anpassung der Seitenwände an die im Betrieb auf die Flügel wirkenden Druckkräfte erreicht. So führt die durch das Fluid auf die Hochdruckseite der Flügel ausgeübte Druckkraft dazu, dass die Flügel entsprechenden Abstützkräften durch die Seitenwände der Führungsnuten ausgesetzt sind. Die auf die Hochdruckseite wirkende Abstützkraft tritt dabei im Bereich des im Betrieb radial inneren Endes der Flügel auf. Die auf die Niederdruckseite wirkende Abstützkraft tritt dagegen im Bereich des im Betrieb radial äußeren Endes der Flügel auf. Dies wird durch die vorgenannte Ausgestaltung zuverlässig berücksichtigt.
  • Da der sich in dem Freiraum zwischen dem Nutgrund und dem jeweiligen Flügel bildende Unterdruck exponentiell mit der Vergrößerung des Fluidkanals und der Verbesserung der entsprechenden Strömungsformen abnimmt, kann wie eingangs erläutert in der Regel auf Flügelzusatzgewichte verzichtet werden. Falls dies in besonderen Fällen erforderlich ist, kann die zweite Seitenwand an ihrem im Betrieb äußeren Ende, insbesondere ihrem radial äußeren Ende, eine Verdickung besitzen. In der Verdickung kann ein Zusatzgewicht angeordnet sein, beispielsweise ein Metallelement oder in Form von Metallpulver. Sofern ein Metallelement wie ein Metallblech oder ein Metallstab als Zusatzgewichte vorgesehen ist, kann dies beispielsweise in die Verdickung der zweiten Seitenwand eingegossen werden.
  • Der erfindungsgemäße Flügel kann einstückig ausgebildet sein. Der Flügel kann in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt worden sein. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Fertigung der Flügel aus einem kostengünstigen Kunststoff.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung können zumindest einige Kanten der Seitenwände und/oder der Rippen abgerundet und/oder abgeschrägt sein. Hierdurch wird eine besonders ungehinderte Fluidströmung ermöglicht. In einfacher Weise können diese Abrundungen bzw. Abschrägungen bereits im Zuge des Kunststoffspritzgussverfahrens durch eine geeignete Ausgestaltung der Spritzgussform realisiert werden.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe auch durch eine Flügelzellenvorrichtung umfassend einen Stator, der einen Arbeitsraum mit mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Auslassöffnung für ein Fluid bildet, und umfassend einen in dem Arbeitsraum des Stators drehbar angeordneten Rotor, wobei der Rotor mehrere Führungsnuten aufweist, in denen jeweils ein erfindungsgemäß ausgebildeter Flügel gelagert ist, wobei zwischen den Flügeln und den Führungsnuten jeweils mehrere Fluidkanäle gebildet sind, durch die Fluid zwischen dem Arbeitsraum und dem innenliegenden Grund, insbesondere dem radial innenliegenden Grund, der jeweiligen Führungsnut strömen kann.
  • Wie erwähnt, können die Flügel jeweils durch Federmittel nach außen in den Führungsnuten des Rotors vorgespannt sein. Hierzu können zum Beispiel im Bereich des jeweiligen Nutgrundes geeignete Federn angeordnet sein. Hierdurch kann die Vorspannung in besonders einfacher Weise realisiert werden. Wie eingangs erläutert, ist es aber auch möglich, dass die Flügel nicht vorgespannt sind, sondern allein durch Fliehkräfte nach außen bewegt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • Figur 1
    einen Rotor einer erfindungsgemäßen Flügelzellenvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
    Figur 2
    einen erfindungsgemäßen Flügel in einer perspektivischen Ansicht, und
    Figur 3
    den in Figur 2 gezeigten Flügel im in den in Figur 1 gezeigten Rotor eingesetzten Zustand in einer ausschnittsweisen Seitenansicht.
  • Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. Der in Figur 1 gezeigte Rotor 10 der erfindungsgemäßen Flügelzellenvorrichtung, beispielsweise einer Flügelzellenpumpe oder eines Flügelzellenmotors oder einer Flügelzellenmessvorrichtung, besitzt in dem gezeigten Beispiel eine kreiszylindrische Grundform mit einer zylindrischen Außenfläche 12. Über Lagerzapfen 14, von denen in Figur 1 nur einer zu erkennen ist, wird der Rotor 10 in einem nicht gezeigten Stator der Flügelzellenvorrichtung drehbar angeordnet. Der Stator begrenzt einen Arbeitsraum, in dem der Rotor 10 über die Lagerzapfen 14 drehbar gelagert wird, wobei der Rotor 10 in Verbindung mit den Flügeln eine Trennung von Niederdruck- und Hochdruckraum realisiert.
  • Sofern es sich um eine Flügelzellenpumpe handelt, wird der Rotor 10 entsprechend in dem Arbeitsraum des Stators durch einen geeigneten Drehantrieb, beispielsweise einen elektrischen Antrieb, drehend angetrieben, so dass Fluid, beispielsweise eine Flüssigkeit, aus der Einlassöffnung durch den Arbeitsraum hindurch zu der Auslassöffnung gefördert wird. Sofern es sich um einen Flügelzellenmotor handelt, wird die Drehbewegung des Rotors 10 durch das durch den Arbeitsraum strömende Fluid, beispielsweise eine Antriebsflüssigkeit, bewirkt.
  • Der in Figur 1 gezeigte Rotor 10 besitzt in dem dargestellten Beispiel vier Führungsnuten 16. Die Führungsnuten 16 sind in dem gezeigten Beispiel gleichmäßig über den Umfang des Rotors 10 verteilt. Selbstverständlich können auch mehr oder weniger als vier Führungsnuten vorgesehen sein. Auch ist es möglich, dass die Führungsnuten nicht gleichmäßig über den Umfang des Rotors 10 verteilt sind. Jede der Führungsnuten 16 weist einen radial innenliegenden Nutgrund 18 und Wände 20, 22 auf.
  • In Figur 2 ist beispielhaft ein erfindungsgemäßer Flügel 24 der erfindungsgemäßen Flügelzellenvorrichtung gezeigt. Vorliegend werden vier der in Figur 2 gezeigten Flügel 24 in die in Figur 1 gezeigten Führungsnuten 16 des Rotors 10 eingesetzt. Jeder der Flügel 24 bildet in dem dargestellten Beispiel eine Mehrzahl parallel angeordneter und im in den Rotor 10 eingesetzten Zustand in radialer Richtung verlaufende Fluidkanäle 26. Die Fluidkanäle 26 werden seitlich jeweils durch Rippen 28 begrenzt, die im in den Rotor 10 eingesetzten Zustand in dem gezeigten Beispiel ebenfalls in radialer Richtung verlaufen. Außerdem weist der Flügel 24 eine erste Seitenwand 30 auf, deren Außenfläche 32 bei in den Rotor 10 eingesetztem Flügel 24 eine in einer radialen Ebene liegende Hochdruckseite des Flügels 24 definiert. Darüber hinaus weist der Flügel 24 eine der ersten Seitenwand 30 diametral gegenüberliegende zweite Seitenwand 34 auf, deren Außenseite 36 eine im in den Rotor 10 eingesetzten Zustand ebenfalls in einer radialen Ebene liegende Niederdruckseite des Flügels 24 definiert. Die ersten und zweiten Seitenwände 30, 34 und insbesondere ihre Außenseiten 32, 36 verlaufen also entlang parallel beabstandeter Ebenen.
  • In Figur 2 ist zum einen erkennbar, dass die erste Seitenwand 30 und die zweite Seitenwand 34 derart in radialer Richtung, nämlich in Längsrichtung der Fluidkanäle 26, versetzt zueinander sind, dass die Hochdruckseite nur abschnittsweise von der ersten Seitenwand 30 abgedeckt ist und die Niederdruckseite nur abschnittsweise von der zweiten Seitenwand 34 abgedeckt ist. Insbesondere ist der der ersten Seitenwand 30 direkt gegenüberliegende Bereich der Niederdruckseite nicht von der zweiten Seitenwand 34 abgedeckt. Entsprechend ist der der zweiten Seitenwand 34 direkt gegenüberliegende Abschnitt der Hochdruckseite nicht von der ersten Seitenwand 30 abgedeckt. In Figur 2 ist außerdem zu erkennen, dass die Rippen 28 in dem von der ersten Seitenwand freien Abschnitt der Hochdruckseite außen bündig mit der Außenseite 34 der ersten Seitenwand 30 abschließen. Weiter ist in Figur 2 zu erkennen, dass die Rippen 28 in dem von der zweiten Seitenwand 34 freien Abschnitt der Niederdruckseite jeweils außen bündig mit der Außenseite der zweiten Seitenwand 34 abschließen. Die erste Seitenwand 30 ist dabei im in den Rotor 10 eingesetzten Zustand am radial inneren Ende des Flügels 24 ausgebildet. Die zweite Seitenwand 34 ist entsprechend am radial äußeren Ende des Flügels 24 ausgebildet.
  • In dem gezeigten Beispiel ist der Flügel 24 einstückig aus einem Kunststoffwerkstoff ausgebildet. Insbesondere ist der Flügel 24 in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt worden. Bei dem Bezugszeichen 38 ist in Figur 2 außerdem eine Verdickung 38 der zweiten Seitenwand 34 an ihrem radial äußeren Ende zu erkennen. Falls dies erforderlich ist, kann in diese Verdickung 38 ein Zusatzgewicht, beispielsweise ein Metallstab oder ähnliches, eingegossen werden.
  • In Figur 3 ist der in Figur 2 gezeigte Flügel 24 eingesetzt in eine der Führungsnuten 16 des ausschnittsweise gezeigten Rotors 10 aus Fig. 1 dargestellt. In dem dargestellten Beispiel befindet sich der Flügel 24 in einem teilweise aus der Führungsnut 16 in radialer Richtung ausgefahrenen Zustand. Zwischen dem radial innenliegenden Ende des Flügels 24 und dem Grund 18 der Führungsnut 16 wird dadurch ein Freiraum 40 gebildet. Dieser Freiraum 40 wird beim Ausfahren des Flügels 24 durch einströmendes Fluid gefüllt, um einen Unterdruck zu vermeiden. Das Fluid fließt durch die zwischen dem Flügel 24 und den Wänden 20, 22 der Führungsnut 16 gebildeten Fluidkanäle 26 in den Freiraum 40. Bewegt sich der Flügel 24 wieder radial nach innen, wird das Fluid radial nach außen aus dem Freiraum 40 heraus verdrängt, nämlich durch die Fluidkanäle 26.
  • Das durch die Flügel 24 geförderte bzw. durch den Arbeitsraum strömende Fluid übt eine in Figur 3 durch den Pfeil 42 veranschaulichte Druckkraft auf die Hochdruckseite des Flügels 24 aus. Diese Druckkraft 42 führt dazu, dass der Flügel 24 entsprechend den in Figur 3 durch die Pfeile 44, 46 veranschaulichten Abstützkräften gegen die Wände 20, 22 der Führungsnut 16 gedrückt wird. Aus der Darstellung in Figur 3 ist unmittelbar erkennbar, dass sich die erste Seitenwand 30 und die zweite Seitenwand 34 des erfindungsgemäßen Flügels 24 gerade dort befinden, wo die Abstützkräfte 44, 46 wirken und wo andererseits eine Abdichtung der Hochdruckseite gegenüber der Niederdruckseite erforderlich ist. Außerdem ist zu erkennen, dass die erste und zweite Seitenwand 30, 34 des Flügels 24 die Fluidkanäle 26 nur abwechselnd einengen, so dass der Querschnitt der Fluidkanäle 26 in vorteilhafter Weise vergrößert werden kann. Schließlich ist zu erkennen, dass die Kanten der ersten und zweiten Seitenwände 30, 34 abgerundet und abgeschrägt sind, um eine möglichst ungehinderte Strömung des Fluids aus und in den Freiraum 40 zu erlauben.

Claims (11)

  1. Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung, die einen Stator und einen in dem Stator drehbar angeordneten Rotor (10) mit mehreren Führungsnuten (16) umfasst, in denen jeweils ein Flügel (24) entlang einer Bewegungsrichtung beweglich gelagert werden kann,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (24) eine Hochdruckseite und eine der Hochdruckseite gegenüberliegende Niederdruckseite für durch einen Arbeitsraum der Flügelzellenvorrichtung gefördertes oder strömendes Fluid aufweist, und dass der Flügel (24) eine an der Hochdruckseite ausgebildete erste Seitenwand (30) und eine an der Niederdruckseite ausgebildete zweite Seitenwand (34) aufweist, wobei die erste und zweite Seitenwand (30, 34) durch mehrere seitliche Begrenzungen von Fluidkanälen (26) bildende Rippen (28) miteinander verbunden sind, und wobei die erste und die zweite Seitenwand (22, 34) in der Bewegungsrichtung des Flügels (24) versetzt zueinander angeordnet sind, so dass die Hochdruckseite nur teilweise von der ersten Seitenwand (30) abgedeckt ist und die Niederdruckseite nur teilweise von der zweiten Seitenwand (34) abgedeckt ist.
  2. Flügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (28) in dem von der ersten Seitenwand (30) freien Abschnitt der Hochdruckseite bündig mit der Außenseite (32) der ersten Seitenwand (30) abschließen, und dass die Rippen (28) in dem von der zweiten Seitenwand (34) freien Abschnitt der Niederdruckseite bündig mit der Außenseite (36) der zweiten Seitenwand (34) abschließen.
  3. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seitenwand (30) am im Betrieb inneren Ende des Flügels (24) ausgebildet ist, wobei die zweite Seitenwand (34) am im Betrieb äußeren Ende des Flügels (24) ausgebildet ist.
  4. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seitenwand (34) an ihrem im Betrieb äußeren Ende eine Verdickung (38) besitzt.
  5. Flügel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verdickung (38) ein Zusatzgewicht, insbesondere aus Metall oder Metallpulver, angeordnet ist.
  6. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (24) einstückig ausgebildet ist.
  7. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (24) in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt worden ist.
  8. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Kanten der Seitenwände (30, 34) und/oder der Rippen (28) abgerundet und/oder abgeschrägt sind.
  9. Flügelzellenvorrichtung umfassend einen Stator, der einen Arbeitsraum mit mindestens einer Einlassöffnung und mindestens einer Auslassöffnung für ein Fluid bildet, und umfassend einen in dem Arbeitsraum des Stators drehbar angeordneten Rotor (10), wobei der Rotor (10) mehrere Führungsnuten (16) aufweist, in denen jeweils ein Flügel (24) entlang einer Bewegungsrichtung beweglich gelagert ist, wobei zwischen den Flügeln (24) und den Führungsnuten (16) jeweils mehrere Fluidkanäle (26) gebildet sind, durch die Fluid zwischen dem Arbeitsraum und dem innenliegenden Grund der jeweiligen Führungsnut (16) strömen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (24) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind.
  10. Flügelzellenvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellenvorrichtung eine Flügelzellenpumpe oder ein Flügelzellenmotor ist.
  11. Flügelzellenvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellenvorrichtung eine Flügelzellenmessvorrichtung ist, mit der die Menge des durch den Arbeitsraum strömenden Fluids durch Zählen der Rotorumdrehungen ermittelt werden kann.
EP14152663.2A 2013-02-01 2014-01-27 Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung sowie Flügelzellenvorrichtung Withdrawn EP2762674A3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202013000976.4U DE202013000976U1 (de) 2013-02-01 2013-02-01 Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung sowie Flügelzellenvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2762674A2 true EP2762674A2 (de) 2014-08-06
EP2762674A3 EP2762674A3 (de) 2016-11-16

Family

ID=50002570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14152663.2A Withdrawn EP2762674A3 (de) 2013-02-01 2014-01-27 Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung sowie Flügelzellenvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9650894B2 (de)
EP (1) EP2762674A3 (de)
DE (1) DE202013000976U1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016181428A1 (ja) * 2015-05-14 2016-11-17 日産ライトトラック株式会社 圧縮性流体用ベーンポンプ
DE102017204286A1 (de) * 2017-03-15 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Flügel für eine Flügelzellenmaschine
DE202017103110U1 (de) * 2017-05-23 2018-08-24 Saeta Gmbh & Co. Kg Flügelzellenpumpe oder -kompressor
US10344594B2 (en) 2017-08-24 2019-07-09 Woodward, Inc. Actuator bearing arrangement
CN112012799B (zh) * 2020-08-09 2021-11-12 肇庆高新区伙伴汽车技术有限公司 滑片式发动机

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1366138A (en) * 1919-04-22 1921-01-18 Taber Pump Company Rotary pump and similar apparatus
DE821156C (de) * 1949-10-12 1951-11-15 Matthias Rehse Drehschieberpumpe oder -turbine
CH294120A (de) * 1950-08-17 1953-10-31 Ludvig Salminen Paavo Viktor Flügelkolben-Rotationsmaschine.
US3230840A (en) * 1963-05-22 1966-01-25 Elliott F Hanson Fluid operated device
DE1503595A1 (de) * 1965-07-03 1969-07-17 Paming Trust Reg Drehkolbenmaschine als Luftkompressor
DE2311168A1 (de) * 1973-03-07 1974-09-19 Haar Maschbau Alfons Fluegelzellenpumpe
US4025246A (en) * 1974-08-12 1977-05-24 Michel Normandin Rotary machine with counterweights for interfitted vanes
JPS5248109A (en) * 1975-10-15 1977-04-16 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Wing type rotary fluid machine
JP2583085B2 (ja) * 1987-12-18 1997-02-19 日本真空技術株式会社 油回転真空ポンプ
WO1995006819A1 (de) * 1993-09-01 1995-03-09 Imk Ingenieurkontor Für Maschinenkonstruktion Gmbh Flügelzellenpumpe
DE4332540A1 (de) * 1993-09-24 1995-03-30 Bosch Gmbh Robert Flügelzellenpumpe
DE19703113C2 (de) * 1997-01-29 1998-10-29 Danfoss As Hydraulische Flügelzellenmaschine
EP1327778A3 (de) * 2000-03-15 2003-07-23 Joma-Hydromechanic GmbH Flügelzellenpumpe
US7637724B2 (en) * 2004-08-19 2009-12-29 Hamilton Sundstrand Corporation Variable displacement vane pump with pressure balanced vane
DE102008057227A1 (de) * 2008-11-04 2010-05-12 Joma-Hydromechanic Gmbh Flügel für eine Einflügelvakuumpumpe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Also Published As

Publication number Publication date
US20140219853A1 (en) 2014-08-07
EP2762674A3 (de) 2016-11-16
US9650894B2 (en) 2017-05-16
DE202013000976U1 (de) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013002905B4 (de) Pumpe
EP3187736B1 (de) Mehrstufige horizontale zentrifugalpumpe zum fördern eines fluids sowie verfahren zum instandsetzen einer solchen
EP1931879B1 (de) Flügelzellenpumpe
EP2762674A2 (de) Flügel für eine Flügelzellenvorrichtung sowie Flügelzellenvorrichtung
EP3140548B1 (de) Laufrad, insbesondere für eine seitenkanalmaschine
WO2016173798A1 (de) Pumpenvorrichtung
DE2326627B2 (de) Hydraulische Flügelzellenpumpe
DE202014010651U1 (de) Verdränger-Zahnradpumpe
EP3467314B1 (de) Schraubenpumpe
DE102014222321B3 (de) Flügelzellenpumpe mit verbessertem Startverhalten
EP2257693B1 (de) Pumpe, insbesondere flügelzellenpumpe
DE102014212920A1 (de) Schaufelpumpe
EP2253851B1 (de) Vakuumpumpe
EP3015708B1 (de) Flügelzellenpumpe mit verbessertem startverhalten
DE102018100614B4 (de) Strömungsoptimierte Flügelzellenpumpe
EP2933497B1 (de) Vakuumpumpe
DE102014107735B4 (de) Flügel mit axialer Abdichtung
DE102008054474A1 (de) Innenzahnradpumpe mit optimiertem Geräuschverhalten
DE2423773C2 (de) Flügelzellenmaschine, insbesondere -pumpe
DE102015104549A1 (de) Dichtlinienoptimierte Exzenterschneckenpumpe
DE102006021252A1 (de) Flügelzellenpumpe
EP2584141B1 (de) Verstellbare Flügelzellenpumpe
DE102009040647A1 (de) Schieberpumpe und orthopädietechnische Einrichtung mit einer Schieberpumpe
DE102010005072A1 (de) Innenzahnradpumpe mit druckentlastetem Wellendichtring
DE102021208778A1 (de) Flügelzellenmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140127

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F01C 1/344 20060101AFI20161011BHEP

Ipc: F04C 18/344 20060101ALI20161011BHEP

Ipc: F04C 2/344 20060101ALI20161011BHEP

R17P Request for examination filed (corrected)

Effective date: 20170515

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20180314