DE1812251B2

DE1812251B2 - Vane pump

Info

Publication number: DE1812251B2
Application number: DE1812251A
Authority: DE
Inventors: Cecil E. Columbus Adams; Randall E. Galena Griffith; Charles R. Miller; Jack W. Wilcox
Original assignee: Abex Corp
Current assignee: PepsiAmericas Inc
Priority date: 1967-11-27
Filing date: 1968-11-26
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE1812251A1; GB1249651A; DE1812251C3; JPS506044B1; US3481276A; FR1592498A

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, deren in einem Rotor geführte Flügel durch Anliegen an einer Lauffläche eines Laufringes Zellen bilden, die ein Fördermedium — ausgehend von einer Saugöffnung im Bereich einer Saugzone - in Richtung auf eine Drucköffnung im Bereich einer Druckzone fördem, wobei die Flügel vermittels mit Fördermitteldruck beaufschlagten Betätigungsvorrichtungen gegen die Lauffläche gedrückt werden.The invention relates to a vane pump, the vanes of which are guided in a rotor by contact Form cells on a running surface of a raceway ring, which form a conveying medium - starting from a suction opening in the area of a suction zone - in the direction of a pressure opening in the area of a pressure zone, wherein the vanes are counteracted by means of actuators acted upon by conveyor pressure the tread must be pressed.

Im wesentlichen sind bei der Lauffläche eines Laufringes eine Sauglauffläche und eine Druckl?uffläche zu unterscheiden. Die Sauglauffläche entfernt sich im Bereich der Saugzone der Pumpe von dem Durchmesser des Rotors, wodurch eine Volumenvergrößerung der durch zwei aufeinanderfolgende Flügel gebildeten Zellen entsteht und durch die Saugöffnung ein Medium in die Zelle gelangt. Die Zelle transportiert das Medium durch eine Leitzone zu der Druckzone. Der Druckzone entsprechend besitzt die Lauffläche des Laufringes hier ein*=- Drucklauffläche, d. h. die Lauffläche nähert sich dem Rotorumfang. Werden durch diese Drucklauffläche die in Schlitzen in dem Rotor geführten Flügel in diesen zurückgedrückt, so verringert sich das Volumen der Zelle, so daß das Medium aus dieser durch die Druck- oder Abgabeöffnung entweicht. Essentially, the running surface of a raceway has a suction running surface and a pressure running surface to distinguish. The suction surface moves away in the Area of the suction zone of the pump from the diameter of the rotor, causing an increase in volume of the cells formed by two successive wings and a medium through the suction opening gets into the cell. The cell transports the medium through a guide zone to the pressure zone. Of the Correspondingly to the pressure zone, the running surface of the raceway has a * = - pressure running surface, i.e. H. the tread approaches the rotor circumference. This pressure running surface creates the slots in the rotor If the wing is pushed back into it, the volume of the cell is reduced, so that the medium escapes from this through the pressure or delivery opening.

Um bei den Pumpen dieses Typs einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, ist es notwendig, daß die Schieber genau auf der Lauffläche gleiten, d. h. während der Drehbewegung des Rotors muß eine Abdichtung zwischen der Lauffläche und den Schiebern gegeben sein. Normalerweise bewirkt bereits die Zentrifugalkraft ein Andrücken der Flügel nach außen gegen die Lauffläche, und bei einer genügend hohen Rotationsgeschwindigkeit genügt mitunter dieser Effekt zur Abdichtung zwischen Flügel und Lauffläche. Da jedoch die Pumpe in zunehmendem Maße auch bei geringen Rotationsgeschwindigkeiten verwandt werden oder ein Medium hoher Viskosität verarbeiten müssen, und da mitunter Schmutzpartikelchen oder ein fester Sitz des Flügels in seinem Schlitz eine nach außen gerichtete Bewegung des Flügels verhindern, ist die Zentrifugalkraft im allgemeinen nicht groß genug, um eine ständige und wirksame Abdichtung zwischen Flügelkante und Lauffläche aufrechtzuerhalten.In order to achieve high efficiency in pumps of this type, it is necessary that the Slide slide exactly on the running surface, d. H. a seal must be provided during the rotation of the rotor between the running surface and the sliders. Normally the centrifugal force already has the effect a pressing of the wings outwards against the running surface, and at a sufficiently high Rotational speed sometimes this effect is sufficient to seal between the wing and the running surface. However, since the pump is increasingly used even at low rotational speeds or have to process a medium of high viscosity, and sometimes dirt particles or a tight fit of the wing in its slot prevents outward movement of the wing, the centrifugal force is generally not great enough to create a permanent and effective seal between Maintain wing edge and tread.

Aus diesem Grunde werden üblicherweise gesonderte Flügelbetätigungsvorrichtungen, die die Flügel zusätzlich nach außen drücken, verwandt. Als Flügelbetätigungsvorrichtungen können z. B. Federn verwandt werden [US-PS 2832199], die jedoch auf Grund der relativ geringen Platzverhältnisse in dem Rotor eine zu kleine Größe besitzen, um in jedem Fall eine nach außen gerichtete Druckkraft auf die Flügel ausrichten zu können. Weiterhin unterliegen Federn der Werkstoffermüdung und Relaxation, so daß besonders im Hochleistungspumpenbau die Tendenz besteht, keine Federn als Betätigungsvorrichtungen für die Flügel zu verwenden.For this reason, separate wing actuating devices that the wings also press outwards, related. As a wing actuators z. B. related to springs are [US-PS 2832199], but due to the relatively limited space in the The rotor is too small to be able to exert an outward compressive force on the Align the wings. Furthermore, springs are subject to material fatigue and relaxation, see above that especially in high-performance pump construction there is a tendency not to use springs as actuation devices to use for the wings.

Zu einer nach außen gerichteten Bewegung der Flügel kann weiterhin der Mediumsdruck in derThe medium pressure in the

Pumpe selbst verwandt werden. Als hydraulische Betätigungsvorrichtungen können entweder solche einer Zwei-Flächen-Beaufschlagung oder einer Drei-Flächen-Beaufschlagungverwandtwerden. In jedem Fall wird ein Flüssigkeitsdruck auf eine Oberfläche des einzelnen Flügels ausgeübt, so daß dieser in Richtung auf die Lauffläche gedrückt wird. Bei einer Betätigungsvorrichtung des Zwei-Flächen-Beaufschlagungstyps wirkt dieser Drurk gewöhnlich auf die innere und äußere Fläche des Flügels. Die Druckkraft auf der inneren Fläche des Schiebers (zweite Beaufschlagungsfläche) versucht diesen nach außen gegen eine kleinere und entgegengesetzt gerichtete Druckkraft auf der äußeren Fläche oder Kante des Flügels (erste Beaufschlagungsfläche) zu drücken. Die resultierende Kraft bewirkt dann die nach außen gerichtete Bewegung des Flügels.Pump itself. As hydraulic actuators Either two face exposure or three face exposure may be used. In each case, a liquid pressure is applied to a surface of the individual wing so that it is in the direction is pressed on the running surface. In an actuator of the two-face impingement type this pressure usually acts on the inner and outer surface of the wing. The pressure force on the inner surface of the slide (second impact surface) tries to counteract it to the outside a smaller and oppositely directed compressive force on the outer surface or edge of the wing (first contact surface) to press. The resulting force then causes the outward one Movement of the wing.

Bei einer Flügelzellenpumpe des Drei-Flächen-Beaufschlagungstyps wirkt der Mediumdruck auf drei an jedem Flügel vorgesehenen Flächen, wobei die daraus resultierende Kraft den Flügel in. Richtung auf die Lauffläche mit einer vorher bestimmbaren Stärke drückt. Die Druckkräfte auf zwei der an jed'im Flügel vorgesehenen Flächen sind im wesentlichen gleich und einander entgegengesetzt, so daß sie sich gegenseitig aufheben. Die erste Beaufschlagungsfläche ist eine Fläche an dem äußeren Ende des Flügels und ist einem Druck ausgesetzt, der nach innen auf den Flügel wirkt. Die zweite Beaufschlagungsfläche liegt am inneren Ende der Flügeloberfläche und ist einem Druck ausgesetzt, der nach außen und entgegengesetzt zu dem Druck auf die erste Beaufschlagungsfläche wirkt.With a vane pump of the three-surface admission type, the medium pressure acts on three surfaces provided for each wing, the resulting force moving the wing in the direction of the Tread presses with a predetermined strength. The pressure forces on two of the on each wing provided areas are substantially the same and opposite to each other so that they are mutually exclusive lift. The first impingement surface is a surface on the outer end of the wing and is a Exposed pressure that acts inwards on the wing. The second impact surface is on the inside End of the wing surface and is subjected to a pressure that is outward and opposite to that Pressure acts on the first impingement surface.

Die dritte Beaufschlagungsfläche an jedem Flügel ist ebenfalls an dem inneren Ende des Flügels vorgesehen und bewirkt infolge des auf sie aufgebrachten Druckes eine nach außen gerichtete Druckkraft, um die Flüssigkeitsdichtung zwischen dem äußeren Ende des Flügels und der Lauffläche aufrechtzuerhalten. Ein Beispiel einer Pumpe des Drei-Flächen-Beaufschlagungstyps mit hydraulischen Betätigungsvorrichtungen für die Flügel ist in der US-PS 2832293 des gleichen Anmelders näher beschrieben. Mit jedem Flügel ist ein in dem Rotor angeordneter Kolben verbunden, der in radialer Richtung bewegbar ist und auf das innere Ende des Flügels wirkt. Der Umfang des Kolbens definiert in diesem Beispiel die dritte Beaufschlagungsfläche. Zur Betätigung der verschiedenen Kolben ist unter Druck stehendes Medium vorgesehen, das durch eine Kammer in dem Rotor aufgebracht wird, die wiederum durch einen Kanal in der stationär angeordneten Wandplatte ar. der Seite des Rotors und ausgehend von der Hochdruckzone der Pumpe gespeist wird.The third impingement surface on each wing is also provided at the inner end of the wing and, as a result of the pressure applied to it, causes an outward compressive force, um maintain the fluid seal between the outer end of the wing and the tread. An example of a three-surface impingement type pump with hydraulic actuators for the wings is described in more detail in US-PS 2832293 of the same applicant. With everybody Wing is connected to a piston arranged in the rotor, which is movable in the radial direction and acts on the inner end of the wing. In this example, the circumference of the piston defines the third impingement surface. Pressurized medium is provided to actuate the various pistons, which is applied through a chamber in the rotor, which in turn is through a channel in the stationary wall plate ar. the side of the rotor and starting from the high pressure zone the pump is fed.

Die DE-OS 1528 934 des gleichen Anmelders zeigt eine dreiflächenbeaufschlagte Pumpe, bei der der Rotor eine innere Druckkammer besitzt, in die über Rückschlagventile in dem Rotor von einer Hochdruckzone der Pumpe unter Druck stehendes Medium eingespeist wird, wenn der Druck in der Kammer unter den Druck in der Hochdruckzone absinkt. Dieser Typ einer Drei-Flächen-Beaufschlagung kann z. B. einen Kolben enthalten, der eine axiale Bohrung besitzt und dessen äußeres Ende mit der inneren Kante des entsprechenden Flügels ein Rückflußhinderventil bildet, um die Zugabe an Druckmittel von einer Druckzone in die Kammer zu steuern, die die inneren Enden der Kolben untereinander verbindet. Wenn der äußere Druck in dem Rotorschlitz den Druck in derDE-OS 1528 934 by the same applicant shows a three-faced pump in which the rotor has an internal pressure chamber into which the Check valves in the rotor of a high pressure zone of the pump medium under pressure is fed when the pressure in the chamber drops below the pressure in the high pressure zone. This Type of a three-surface exposure can e.g. B. contain a piston which has an axial bore and its outer end with the inner edge of the corresponding wing a backflow preventer valve forms to control the addition of pressure medium from a pressure zone into the chamber, which is the inner Connects ends of the pistons to one another. When the external pressure in the rotor slot exceeds the pressure in the

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inneren Kammer, der das Kolbenventil geschlossen hält, übersteigt, dann drückt der Mediumsdruck in dem Rotorschlitz den Kolben von dem Schieber weg, wodurch das Ventil geöffnet wird und ein Durchfluß durch den länglichen Kanal in dem Kolben in die Kammer stattfindet, bis ein im wesentlichen ausgeglichener Druck gegeben ist. Diese Druckkraft wirkt auf alle Kolben gleichermaßen und beaufschlagt durch die Kolben die Flügel, um diese gegen die Lauffläche zu drücken.inner chamber, which keeps the piston valve closed, then the medium pressure pushes in the rotor slot moves the piston away from the slide, opening the valve and allowing flow takes place through the elongated channel in the piston into the chamber until a substantially balanced Pressure is given. This compressive force acts equally on all pistons and is acted upon by the Piston the wings to press them against the running surface.

Flügelzellenpumpen mit hydraulischen Flügelbetätigungsvorrichtungen, insbesondere solche des Ürei-Flächen-Beaufschlagungstyps, sind im allgemeinen hinsichtlich der Abdichtung zwischen dem Schieber und der Lauffläche während des Pumpzyklus gut geeignet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß sich bei einem längeren Gebrauch dieser Pumpen sogenannte Rattermarken auf der Lauffläche bilden. In der Regel tritt die Bildung dieser Stellen in der stromabwärts gelegenen Hälfte der Sauglauffläche auf.Vane pumps with hydraulic vane actuators, in particular those of the Ürei-surface loading type are generally well suited in terms of sealing between the slide and the running surface during the pumping cycle. However, it has been found that with prolonged use of these pumps so-called Form chatter marks on the tread. Usually the formation of these spots occurs in the downstream located half of the suction surface.

Obwohl die Pumpe noch zufriedenstellend arbeitet, deuten diese rauhen Stellen auf el;en Beginn eines unerwünschten Verformungsvorgange:, der Pumpenlaufflächen hin, der die Abnutzung des Flügels und/ oder des Laufringes beschleunigt und die Lebensdauer der Pumpe absolut verkürzt.Although the pump is still working satisfactorily, these rough spots indicate the beginning of a undesirable deformation processes :, of the pump running surfaces that accelerates the wear of the wing and / or the race and increases the service life the pump is absolutely shortened.

Der tatsächliche Bewegungsablauf der Pumpenflügel während des Betriebs wurde durch ein Spezialfenster in der Wandplatte mit Hilfe einer stroboskopisehen Lichtquelle erforscht. Diese Studien zeigen, daß die Rattermarken von dem Auftreffen der Flügel auf die Sauglaufflächen herrühren, wenn diese über den ersten Teil der Sauglaufflächen springen oder hüpfen. Im Beeich der Sauglauffläche entfernt sich die Lauffläche sehr stark von der Oberfläche des Rotors, wodurch ein Anstieg des Volumens der Zellen, die das Medium aufnehmen, gegeben ist. Die Beobachtung zeigt, daß die Flügel nicht genügend schnell beschleunigt werden, um den Kontakt mit der Sauglauffläche, wenn diese sich von der Rotoroberfläche ei.iiernt, aufrechtzuerhalten. Mit anderen Worten wird der Flügel mit ungenügender Kraft nach außen gedrückt, um der nach außen ausweichenden Sauglauffläche bei höheren Umdrehungsgeschwindigkeiten folgen zu können.The actual sequence of movements of the pump blades during operation was monitored through a special window explored in the wall plate with the help of a stroboscopic light source. These studies show that the chatter marks originate from the impact of the wings on the suction running surfaces when these over the first part of the suction surfaces jump or hop. The running surface moves away in the area of the suction running surface very much from the surface of the rotor, causing an increase in the volume of cells that make up the Record medium is given. The observation shows that the wing does not accelerate sufficiently quickly to avoid contact with the suction running surface when it moves away from the rotor surface, maintain. In other words, the wing is pushed outward with insufficient force, in order to follow the outwardly evading suction surface at higher rotational speeds can.

Weitere Studien zeigten, daß dies Phänomen im allgemeinen dann nicht auftritt, wenn die Pumpe unte: Last arbeitet, sondern dann, wenn die Pumpe im Leerlauf dreht, d. h., wenn der Auslaßdruck im Bereich zwischen 10 und 14 kp/cm² oder darunter liegt. Solche Bedingungen treten während des Betriebes dann auf, wenn der der Pumpe nachgeschaltete hydraulische Kreislauf oder das nachgeschaltete System nicht belastet ist.Further studies have shown that this phenomenon generally does not occur when the pump is operating under load, but rather when the pump is idling, ie when the outlet pressure is in the range between 10 and 14 kgf / cm ² or less. Such conditions occur during operation when the hydraulic circuit or the system connected downstream is not loaded.

Experimente haben gezeigt, daß bei diesen Bedingungen der Auslaßdruck ungenügend hoch ist, so daß auf die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen nicht die notwendige Kraft aufgebracht werden kann, um den Flügel in radialer Richtung nach außen schnell genug zu beschleunigen, damit dieser in Kontakt mit der Lauffläche bleibt. Somit besteht das Problem darin, einen genügend hohen Druck in der Pumpe auch dann vorzusehen, wenn die Pumpe im wesentlichen keinen Auslaßdruck zu liefern braucht, um dadurch eine hydraulische Kraft auf die Flügelbetätigungsvorrichtung aufbringen zu können, die zur Verhinderung des Springens der Flügel über die Sauglaufflächc notwendig ist.Experiments have shown that under these conditions the outlet pressure is insufficiently high so that not the necessary force can be applied to the hydraulic actuators to accelerate the wing in the radial direction outward fast enough so that it comes into contact with the tread remains. Thus the problem is to have a sufficiently high pressure in the pump also to be provided when the pump does not need to supply any discharge pressure in order to thereby to be able to apply a hydraulic force to the wing actuator, which is used for Prevention of the wings jumping over the suction running surface is necessary.

Eine Möglichkeit zur Losung dieses Problems besteht darin, eine Durchflußbegrenzung durch den Auslaßstutzen vorzusehen, um diesen zu drosseln und dadurch einen Rückdruck innerhalb der Pumpe zu erzeugen. Analysen haben jedoch gezeigt, daß diese Maßnahme sogar im Leerlauf eine äußerst hohe Leistung erfordert (z. B. zusätzlich vier PS) und daß dadurch relativ schnell eine Überhitzung des Öles eintritt, wenn nicht zusätzliche Spezialkühleinheiten vorgesehen sind. Solch eine Lösung ist daher wirtschaftlich nicht akzeptabel. Alternativ dazu wurde versucht, ein Druckgefälle zwischen dem inneren und äußeren Einde jedes Flügels infolge einer dazwischenliegenden Durchflußbehinderung vorzusehen. Dieses hat zur Folge, daß auf die Flügel in anderen Phasen des Pumpenzyklus unerwünscht hohe Kräfte aufgebrachtwerden. Passieren die Flügel die Leitzonen, die Druckzonen und die Dichtungszonen, so sind dannOne way of solving this problem is to restrict the flow through the Provide outlet nozzle to throttle this and thereby generate a back pressure within the pump. However, analyzes have shown that this measure has extremely high performance even when idling requires (e.g. an additional four HP) and that this causes the oil to overheat relatively quickly, unless additional special cooling units are provided. Such a solution is therefore economical unacceptable. Alternatively, attempts have been made to establish a pressure differential between the inner and to provide outer ends of each wing due to an intermediate flow obstruction. This As a result, undesirably high forces are applied to the vanes in other phases of the pump cycle. If the wings pass the guide zones, the pressure zones and the sealing zones, then there are

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zur Aufrechterhaltung der Dichtung in diesen Zonen notwendig ist. Dies führt zu einer wesentlich schärferen Abnutzung der äußeren Flügelkanten.is necessary to maintain the seal in these zones. This leads to a much sharper Wear on the outer wing edges.

Das vorliegende Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lauffläche des Laufringes so angeordnet ist, daß bei rotierendem Rotor unmittelbar vor dem öffnen einer Zelle zur Drucköffnung in derselben ein vorübergehender Druckanstieg gegeben ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den in der Zelle unmittelbar vor dem öffnen zur Drucköffnung herrschenden Druck auf die Betätigungsvorrichtungen zumindest des oder der Flügel aufbringen, die sich in Rotationsrichtung vor der Saugöffnung befinden. The present problem is solved according to the invention in that the running surface of the raceway so is arranged that when the rotor is rotating immediately before opening a cell for pressure opening in the same is given a temporary increase in pressure, and that facilities are provided that the in the cell immediately before opening for pressure opening apply the prevailing pressure to the actuating devices of at least the wing or wings, which are located in front of the suction opening in the direction of rotation.

Die Erfindung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, mit nur einem geringen Anteil des Pumpenausstoßvolumens die notwendige Kraft auf die Flügel aufzubringen. Dieser Anteil kann weniger als 10% des Gesamtvolumens betragen. Der Leistungsabfall der Pumpe ist dadurch vernachlässigbar. Infolge der Erfindung kann das Springen der Flügel im Bereich der Saugöffnung wesentlich reduziert oder gar verhindert werden, ohne daß unerwünschte Nebenfeffekte auftreten.The invention makes it possible in an advantageous manner, with only a small proportion of the pump output volume to apply the necessary force to the wings. This proportion can be less than 10% of the total volume be. The drop in performance of the pump is therefore negligible. As a result of the invention the jumping of the wings in the area of the suction opening can be significantly reduced or even prevented, without undesirable side effects occurring.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß ein geringer Teil des Medium? aus der Zelle durch einen Begrenzungsdurchfluß abgegeben wird, wenn die Zeile sich der Drucköffnung nähert, jedoch bevor die Zelle sich zu der Drucköffnung hin öffnet und damit ein unbehindeter Durchfluß zur Drucköffnung gegeben ist. Hat das Medium den Begrenzungsdurchfluß durchflossen, dann wird dieser geringe Anteil wieder mit dem verbliebenen Abgaoefluß in dem Pumpenauslaß vermischt. In a preferred embodiment of the invention it is provided that a small part of the medium? is discharged from the cell by a restricting flow when the row is the Approaching pressure opening, but before the cell opens to the pressure opening and thus an unobstructed one Flow is given to the pressure port. If the medium has flowed through the limiting flow, then this small fraction is mixed again with the remaining discharge flow in the pump outlet.

Der Begrenzungsdurchfluß ist zweckmäßig so gestaltet, daß ein im wesentlichen konstanter Rückdruck auf das Medium in der Zelle entsteht, wenn ein Teil des Mediums durch den Begrenzungsdurchfluß abgegeben wird und daß dieser Druck auf die Druckbetätigungsvorrichtung, z. B. einer dreiflächenbeaufschlagten Pumpe übertragen wird, die dann eine genügend hohe Kraft auf andere Flügel, die sich gerade an der Sauglauffläche befinden, weiterleitet, um so ein Springen der Flügel zu verhindern.The limiting flow is expediently designed so that an essentially constant back pressure on the medium in the cell occurs when some of the medium is released through the flow restriction and that this pressure is applied to the pressure actuator, e.g. B. a triple area Pump is transmitted, which then has a sufficiently high force on other wings that are currently on the Suction running surface are located, passes on, so as to prevent the wings from jumping.

Versuche, haben gezeigt, daß dadurch tatsächlich ein ständiger Kontakt zwischen Flügel und Lauffläche cnoor fjAj AiigjaRHriirifpn »soeben ist bei denen vergleichbare Pumpen unter dem Springeffekt der Flügel in dein Bereich der Sauglauffläche leiden. VersucheTests have shown that this actually results in constant contact between the wing and the tread cnoor fjAj AiigjaRHriirifpn »just now is comparable to those Pumps suffer from the jumping effect of the wings in your area of the suction surface. try

machten weiterhin deutlich, daß der Leistungsverlust einer Pumpe gemäß der Erfindung unbedeutend ist. daß aber hingegen die Lebensdauer der Pumpe wesentlich verlängert wird.also made it clear that the loss of performance of a pump according to the invention is insignificant. that, however, the service life of the pump is significantly increased.

Besonders zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtParticularly useful embodiments of the invention are described below with reference to the drawings described in more detail. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß der Erfindung,Fig. 1 is an axial section through a vane pump according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 der Fig. 1,FIG. 2 shows a section in the plane 2-2 of FIG. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt in der Ebene 3-3 der Fig. 1, wobei die Pumpe in einer Position gezeigt ist. in der die Rückdrucker/eugungsphase des Pumpzyklus gerade beginnt,Fig. 3 is a cross section in the plane 3-3 of Fig. 1, with the pump shown in one position. in the back pressure phase of the pumping cycle just starting

Fig. 4 einen Querschnitt der Pumpe ähnlich dem in Fig. 3,der jedochdie Pumpe in einer Position zeig!, in der die Rückdruckerzeugungsphase gerade abgeschlossen ist,Figure 4 is a cross-section of the pump similar to that of Figure 3 but showing the pump in one position! in which the back pressure generation phase has just ended,

Fio S rinc· vrrornRprtr. Te.ildarste.llunp eines FHi-Fio S rinc vrrornRprtr. Te.ildarste.llunp of a FHi-

gels in dem Rotor, wenn dieser sich in der Leitzone befindet,gels in the rotor when it is in the guide zone,

Fig. 6 eine vergrößerte Teildarstellurig ähnlich Fig. 5, jedoch wenn der Flügel sich in der Dichtungszone befindet,6 is an enlarged partial illustration similar to FIG. 5, but when the wing is in the sealing zone is located

Fig. ~ eine perspektivische Ansicht eines Flügels gemäß des Typs wie er in Fig. 5 und 6 gezeigt ist.Figure 5 is a perspective view of a wing of the type shown in Figures 5 and 6.

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Laufring oder Stator mit Mberlagerten Polarkoordinaten, um die verschiedenen Operationszonen der Lauffläche darzustellen, die den größten und kleinsten Durchmesser und die Druck- und Sauglauffläche enthält.Fig. 8 is a plan view of a race or stator with superimposed polar coordinates to the various To depict the operating areas of the running surface, the largest and smallest diameters and contains the pressure and suction running surface.

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Rückseite des Laufringes gemäß Fig. 8 in verkleinertem Maßstab,Fig. 9 is a plan view of the rear of the raceway according to FIG. 8 on a reduced scale,

Fig. lOeinenSchnitt inderEbene 10-lOder Fig. 1 (vordere Wandplatte),FIG. 10 shows a section in plane 10-10 in FIG. 1 (front wall plate),

Fig. 11 einen Schnitt in der Ebene 11-11 der Fig. 1 (hintere Wandplatte),FIG. 11 shows a section on the plane 11-11 of FIG. 1 (rear wall plate),

Fig. 12A-12E in grafischer Darstellung in Abhängigkeit der Flügelposition in bezug auf die Lauffläche:12A-12E in graphical representation as a function of the wing position in relation to the running surface:

A) die radiale Bewegung des Flügels,A) the radial movement of the wing,

B) das Volumen der Kolbendruckkammer,B) the volume of the piston pressure chamber,

C) den Rückdruck auf die Flügelbetäiigungsvorichtungen. C) the back pressure on the wing actuators.

D) die radiale Geschwindigkeit des Schiebers.D) the radial speed of the slide.

E) die Zentrifugalkraft und die erforderliche radiale Beschleunigung des Flügels in einer Pumpe der. in Fig. 1 bis 11 dargestellten Typs.E) the centrifugal force and the required radial acceleration of the blade in a pump of the. the type shown in Figures 1-11.

Fig. 13 zeigt in grafischer Darstellung die Mediumabgaberate einer Zelle während der Rückdruckerzeugungsphase des Pumpzyklus,Fig. 13 graphically shows the medium discharge rate a cell during the back pressure generation phase of the pumping cycle,

Fig. 14 einen schematischen Querschnitt «*iner Flügelzellenpumpe des Zwei-Flächen-Beaufschlagungstyps gemäß der Erfindung.14 shows a schematic cross section Vane pump of the two-surface impingement type according to the invention.

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind im weiten Bereich anwendbar für Flügelzellenpumpen, bei denen die Flügel vermittels einer hydraulischen Kraft nach außen gegen eine Lauffläche gedrückt werden. In den Anwendungsbereich mit eingeschlossen sind sowohl Pumpen des Zwei-Flächen-Beaufschlagungstyps als auch des Drei-Flächen-Beaufschlagungstyps. The embodiments described below can be used in a wide range for vane pumps, in which the wings by means of a hydraulic force outwards against a tread be pressed. Pumps of the two-surface impingement type are included in the scope of application as well as the three-face loading type.

Die Pumpe gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer im wesentlichen zylindrischen inneren Kammer und einer Abschlußkappe 2, die vermittels eines Flansches 3 teleskopartig in das eine Ende des Gehäuses eingreift und dort selbst mit einem O-Ring 4 abgedichtet ist. Das Gehäuse und die Abschlußkappe sind miteinander durch Bolzen, wie inThe pump according to FIG. 1 consists of a housing 1 with a substantially cylindrical inner one Chamber and an end cap 2, which by means of a flange 3 telescopically into one end engages the housing and is sealed there itself with an O-ring 4. The housing and the end cap are interconnected by bolts, as in

Fig. 2 ersichtlich, verbunden.Fig. 2 can be seen connected.

Die vordere Wandf lache 5 der Kappe 2 besitzt eine öffnung, durch die die Pumpwelle 6 eingeführt ist. Die Welle 6 ist in Kugellagern 7 gelagert, die wiederum gegen axiales Verschieben gesichert sind. Eine flexible Dichtung 8 liegt an der Welle 6 an und verhindert Öl-Leckverluste. Die Pumpenwelle erstreckt sich durch das Gehäuse 1 ausgehend von der Kappe 2 hindui J> und ist an ihrem gegenüberliegenden Ende vermittels eines Nadellagers 9 innerhalb einer Zentralbohrung in der Gehäusewand gelagert.The front wall surface 5 of the cap 2 has an opening through which the pump shaft 6 is inserted. The shaft 6 is mounted in ball bearings 7, which in turn are secured against axial displacement. One flexible seal 8 rests on shaft 6 and prevents oil leakage. The pump shaft extends through the housing 1 starting from the cap 2 hindui J> and is at its opposite end by means of a needle bearing 9 within a central bore stored in the housing wall.

Die Abschlußkappe 2 trägt eine Wandplatte 10 und ist gegenüber dieser rundherum abgedichtet. Die Wandplatte 10 besitzt eine glatte, flache, innere Oberfläche 11, die an einer Radialfläche 13 eines ringförmigen Laufringes 14 anliegt. Der Laufring 14 liegt mit seiner gegenüberliegenden Radialfiäche 17 an einer flachen, glatten Oberfläche 18 einer rückseitigen Wandplatte 19 an und drückt diese Wandplatte gegen eine innere Schulter im Gehäuse i. Der Laufring ist zwischen den beiden Wandplatten vermittels vier Bolzen (nicht gezeigt) eingespannt, wobei die Bolzen durch die Bolzenlöcher 20 (Fig. 3) in dem Laufring und durch fluchtende Löcher 21 (Fig. 10) in beiden Wandplatten 10 und 19 hindurchgeführt sind.The end cap 2 carries a wall plate 10 and is sealed all around with respect to this. the Wall plate 10 has a smooth, flat, inner surface 11, which on a radial surface 13 of a annular race 14 rests. The running ring 14 lies with its opposite radial surface 17 on a flat, smooth surface 18 of a rear Wall plate 19 and presses this wall plate against an inner shoulder in the housing i. The race is clamped between the two wall panels by means of four bolts (not shown), the Bolts through bolt holes 20 (Fig. 3) in the raceway and through aligned holes 21 (Fig. 10) are passed in both wall panels 10 and 19.

Der Einlaß 22 führt radial in das Gehäuse 1 hinein und steht in Verbindung mit einem Paar innerer ringförmiger Kanäle 23, 24, die den inneren Hohlraum innerhalb des Gehäuses umgeben. Diese ringförmigen Kanäle 23 und 24 verteilen das durch den Einlaß 22 eingei.ommene Medium auf Saugmiindungen in den Wandplatten.The inlet 22 leads radially into the housing 1 and is in communication with a pair of inner annular Channels 23, 24 surrounding the internal cavity within the housing. This annular Channels 23 and 24 distribute the medium taken in through inlet 22 to suction ports in the Wall panels.

Der Laufring 14 wird radial abgestützt durch eine ringförmige Rippe 26, die in dem Gehäuse 1 zwischen den ringförmigen Kanälen 23 und 24 gebildet ist. Der Laufring umgibt einen Rotor 28, der auf der Welle 6 aufgesetzt ist und über eine Keilverzahnung 29 mitgenommen wird. Der Rotor besitzt eine Anzahl radial angeordneter Rotorschlitze 31 (Fig. 3) in denen je ein Flügel angeordnet ist.The race 14 is supported radially by an annular rib 26 in the housing 1 between the annular channels 23 and 24 is formed. The raceway surrounds a rotor 28 that rests on the shaft 6 is placed and is taken along via a spline 29. The rotor has a number radial arranged rotor slots 31 (Fig. 3) in each of which a wing is arranged.

Wie in Fig 3 gezeigt, besitzt der Laufring 14 eine nach innen weisende Lauffläche 34, deren Leitkurve eine ausbalancierte oder symmetrische Pumpenkonstruktion ermöglicht, bei der paarweise, diametral gegenüberliegende Niederdruck-, Einlaß- oder Saugzonen 36, Leitzonen 37, Hochdruck-, Auslaß- oder Druckzonen 38 und Dichtungszonen 39 zwischen der Lauffläche 34 und dem Rotor 28 vorhanden sind.As shown in Fig. 3, the race 14 has an inwardly facing running surface 34, the guide curve a balanced or symmetrical pump construction enables the paired, diametrically opposed Low pressure, inlet or suction zones 36, guide zones 37, high pressure, outlet or pressure zones 38 and sealing zones 39 between the Running surface 34 and the rotor 28 are present.

Zusammen mit dem Rotor und den Flügeln bildet die Lauffläche drehbare »Zellen«. Die äußeren Kanten der Flügel halten ständig Kontakt mit der Lauffläche 34 des Laufringes 14, und die Seitenkanten der Flügel gleiten über die flache glatte Oberfläche 11 undTogether with the rotor and the wings, the running surface forms rotatable "cells". The outer edges the wing keep constant contact with the running surface 34 of the race 14, and the side edges of the Wings slide over the flat smooth surface 11 and

18 der Wandplatten an den gegenüberliegenden Seiten des Rotors. Somit teilt ein Paar benachbarter Flügei den Pumpraum zwischen dem Rotor, der Lauffläche und den Wandplatten in eine Anzahl Zellen zur Aufnahme, Transport oder Abgabe eines Mediums, das damit vom Einlaß zum Auslaß geführt wird. Eine dieser Zellen 40 zeigt Fig. 3.18 of the wall panels on opposite sides of the rotor. Thus, a pair of neighboring flights will share the pump space between the rotor, the running surface and the wall plates into a number of cells Receipt, transport or delivery of a medium which is thus guided from the inlet to the outlet. One FIG. 3 shows these cells 40.

Fig. 10 zeigt zwei Saugöffnungen 43 und 44, die in die Wandplatte 10 eingeformt sind und über den Kanal 24 beschickt werden. Fig. 11 zeigt zwei zusätzliche Saugöffnungen 45 und 46, die in die WandplatteFig. 10 shows two suction openings 43 and 44 which are formed in the wall panel 10 and over the Channel 24 can be charged. Fig. 11 shows two additional suction openings 45 and 46, which are in the wall panel

19 eingeformt sind und durch den Kanal 23 gespeist werden. Diese vier Saugöffnungen stehen in Verbindung mit den Saugzonen 36 zwischen dem Rotor und19 are molded and fed through the channel 23. These four suction openings are in communication with the suction zones 36 between the rotor and

der Lauffläche. Jede Saugöffnung ist weiterhin über einen Abzweigdurchfluß 47 mit einer öffnung 50 verbunden, die mit den inneren Enden 48 der Rotorschlitze 31 bei drehendem Rotor kommunizieren.the tread. Each suction opening is also connected to an opening 50 via a branch flow 47, which communicate with the inner ends 48 of the rotor slots 31 when the rotor is rotating.

Wie Fig. 10 zeigt, besitzt die Wandplatte 10 zwei diametral gegenüberliegende Drucköffnungen 51 und 52. Diese Öffnungen sind vorzugsweise T-förmig in der planen Oberfläche der Wandplatte 11 angeordnet, um eine Reversibilität des Laufringes zu ermöglichen und damit einen Wechsel in der Rotationsrichtung der Pumpe zu erlauben. Die Drucköffnungen sind nahezu 90" entfernt von den Saugöffnungen 43 und 44 angeordnet und münden in die Druckzonen 38 zwischen dem Rotor und der Lauffläche. Fig. 3 zeigt, daß die vordere Kante jeder Drucköffnung sich stromabwärts am Beginn der Laufring-Druckfläche befindet.As FIG. 10 shows, the wall plate 10 has two diametrically opposite pressure openings 51 and 52. These openings are preferably arranged in a T-shape in the flat surface of the wall panel 11, to enable reversibility of the race and thus a change in the direction of rotation of the Allow pump. The pressure ports are located nearly 90 "away from the suction ports 43 and 44 and open into the pressure zones 38 between the rotor and the running surface. Fig. 3 shows that the leading edge of each pressure port is downstream at the beginning of the race pressure surface.

Die Drucköffnungen 51 und 52 sind über innere Durchflüsse 54 und 55 in der Wandplatte 10 und der Abschlußkappe 2 mit einem Auslaß- oder Abgabestutzen 56 verbunden. Während des Betriebes ist an dem Abgabestutzen 56 ein äußerer Hydraulikkreislauf (nicht gezeigt) angeschlossen.The pressure openings 51 and 52 are via internal passages 54 and 55 in the wall panel 10 and the End cap 2 connected to an outlet or dispensing connection 56. During operation is on an external hydraulic circuit (not shown) is connected to the discharge port 56.

Jede T-förmige Drucköffnung 51 und 52 ist durch verbindende halbkreisförmige Nuten 59 und 60 bis zu dem Ende der Druckfläche, die der Dichtungszone benachbart ist, verlängert. Die Nuten sind in den Laufringoberflächen 13 und 17 (s. Fig. 2, 3, 8 und 9) eingeformt. Jede Nut 50 und 60 öffnet den Pumpspalt um die Zelle herum in Richtung auf die unmittelbar stromabwärts gelegene Drucköffnung in der Druckzone 38 der entsprechenden Wandplatte.Each T-shaped pressure port 51 and 52 is defined by connecting semicircular grooves 59 and 60 to to the end of the pressure surface which is adjacent to the sealing zone. The grooves are in the Molded-in raceway surfaces 13 and 17 (see Figs. 2, 3, 8 and 9). Each groove 50 and 60 opens the pump gap around the cell towards the immediately downstream pressure port in the Pressure zone 38 of the corresponding wall panel.

Der Laufring ist zu den beiden Wandplatten vermittels eines Zylinderstiftes 61 in jeder Oberfläche 13 und 17 des Laufringes ausgerichtet. Dieser Zylinderstift ist in einem der beiden Löcher 62 und 63 in jeder der Wandplattenoberflächen 11 und 18 des Laufringes geführt. Die Löcher 62 und 63 sind um 90^D voneinander entfernt, so daß die Rotationsrichtung der Welle 6 bei einer Umrüstung der Pumpe umgekehrt werden kann, indem der Laufring um 180° um eine Achse quer zu seiner eigenen Achse gedreht wird und der Zylinderstift auf ein anderes Loch 63 oder 62 in der Wandplatte ausgerichtet wird.The race is aligned with the two wall panels by means of a dowel pin 61 in each surface 13 and 17 of the race. This cylinder pin is guided in one of the two holes 62 and 63 in each of the wall plate surfaces 11 and 18 of the race. The holes 62 and 63 are 90 ^D apart so that the direction of rotation of the shaft 6 can be reversed when the pump is retrofitted by rotating the race ring 180 ° around an axis transverse to its own axis and the cylinder pin on another Hole 63 or 62 in the wall plate is aligned.

Die Laufringnuten 59 und 60 verlängern die Wandplattendrucköffnungen 51 und 52 bis zur benachbarten Dichtungszone, und zwar unabhängig von der Drehrichtung der Welle.The raceway grooves 59 and 60 extend the wall panel pressure openings 51 and 52 to the adjacent sealing zone, regardless of the direction of rotation of the shaft.

Wie Fig. 4 zeigt, ist in Bewegungsrichtung des Rotors der Saugflächenteil der Lauffläche 34 progressiv von der Peripherie des Rotors 28 über jede Saugzone 36 zurückgezogen, so daß in diesem Bereich das Volumen einer Zelle 40 zwischen den Flügeln zunimmt.As FIG. 4 shows, the suction surface part of the running surface 34 is progressive in the direction of movement of the rotor withdrawn from the periphery of the rotor 28 via each suction zone 36, so that in this area the volume a cell 40 between the wings increases.

Entlang der Leitzone 37 nähert sich der größere Durchmesser der Lauffläche 34 leicht dem Rotor. Entlang der Druckzone 38 nähert sich die Druckfläche stärker dem Rotor 28 und geht im Bereich der Dichtungszonen 39 nahe an den Umfang des Rotors heran. Die dabei stattfindende radiale Bewegung eines Flügels ist graphisch in Fig. 12 dargestellt. Das Medium wird in eine Zelle 40 durch die Saugöffnung eingesogen, wenn die Zelle sich entlang der Saugzone 36 vergrößert. Der größte Teil des Inhalts der Zelle wird wieder abgegeben, wenn sich deren Volumen infolge der Bewegung durch die Druckzone 38 verkleinert, so daß damit ein Pumpvorgang verbunden ist.Along the guide zone 37, the larger diameter of the running surface 34 slightly approaches the rotor. Along the pressure zone 38, the pressure surface approaches the rotor 28 more closely and goes in the area of the sealing zones 39 close to the circumference of the rotor. The radial movement of a wing that takes place is shown graphically in FIG. The medium is sucked into a cell 40 through the suction opening, as the cell enlarges along the suction zone 36. Most of the cell's contents will released again when their volume decreases as a result of the movement through the pressure zone 38, so that it is associated with a pumping process.

Jeder Flügel 32 ist in seiner äußeren Kante und den beiden gegenüberliegenden Seitenkanten mit tiefen Auskehlungen 67 versehen. Die Auskehlungen 67Each wing 32 is deep in its outer edge and the two opposite side edges Grooves 67 provided. The grooves 67

stellen sicher, daß die Kraft auf den Schieber infolge der Beaufschlagung der äußeren Endoberfläche des Flügels mit dem Druckmedium zu jeder Zeit in weitgehendem Gleichgewicht steht mit der Kraft, die infolge der Beaufschlagung der inneren Endoberfläche 79 des Flügels mit dem Druck in der Schlitzbohrung 48 gegeben ist.ensure that the force on the slide as a result of the action on the outer end surface of the Wing with the pressure medium at all times is largely in equilibrium with the force that results the application of the pressure in the slot bore to the inner end surface 79 of the wing 48 is given.

Für einen fnhen Wirkungsgrad des Pumpbetriebes ist es notwendig, daß zwischen der Flügelspitze und der Lauffläche 34 ein ständiger Dichtungskontakt aufrechterhalten wird, und zwar unabhängig von einem Wechsel der Wölbung der Lauffläche. Verwendet man einen Flügeltyp mit einer doppelten Dichtlippe, ähnlich dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel, dann berührt lediglich die vordere oder führende Dichtlippe des Flügels die Druckfläche, während nur die hintere oder nachfolgende Dichtlippe die Saugfläche berührt.For a low efficiency of the pumping it is necessary that between the wing tip and the running surface 34 a constant sealing contact is maintained, regardless of one Change of curvature of the running surface. If you use a wing type with a double sealing lip, similar to the example shown in Fig. 3, then touched only the front or leading sealing lip of the wing is the pressure surface, while only the rear one or the following sealing lip touches the suction surface.

Um den hydraulischen Betätigungsdruck auf die Flügel aufzubringen, sind ein oder mehrere radiale Bohrungen oder Zylinderkolben 69 in dem Rotor 28 vorgesehen, die sich von dem in Form einer Schlitzbohrung 48 abgerundeten inneren Ende eines jeden Rotorschlitzes 31 nach innen erstrecken. Die Bohrungen 69 sind mit ihrem inneren Ende durch eine ringförmige Kolbendruckkammer 71 verbunden. Abgesehen von geringen Leckverlusten kann das Medium nur über die radialen Bohrungen 69 der Kolbendruckkammer 71 zugeführt bzw. entnommen werden.To apply the hydraulic actuation pressure to the wings, one or more are radial Bores or cylinder pistons 69 are provided in the rotor 28, which differ from the in the form of a slotted bore 48 rounded inner end of each rotor slot 31 extend inwardly. The holes 69 are connected at their inner ends through an annular piston pressure chamber 71. Apart from that The medium can only absorb small leakage losses via the radial bores 69 of the piston pressure chamber 71 are supplied or removed.

Die Druckkammer 71 wird gebildet durch eine ringförmige Nut 72 in dem Rotor 28 und einer kleineren Nut 73 in einer Lagerbuchse 74. Die Lagerbuchse ist in einer zentralen Öffnung im Rotor 28 befestigt und abgedichtet, z. B. durch Schweißen oder Hartlöten, und grenzt die Druckkammer 71 ab.The pressure chamber 71 is formed by an annular groove 72 in the rotor 28 and a smaller one Groove 73 in a bearing bush 74. The bearing bush is fastened in a central opening in the rotor 28 and sealed, e.g. B. by welding or brazing, and delimits the pressure chamber 71.

Ein im wesentlichen zylindrisches Kolben-Absperrelement 76 befindet sich in jeder radialen Bohrung 69. Jeder Kolben 76 besitzt eine Axialbohrung 77 (s. Fig. 5) und ist in der Bohrung 69 gleitbar angeordnet, wobei jedoch seine äußere Gleitfläche der der Bohrung so angepaßt ist, daß nur vernachlässigbare, geringe Leckverluste zwischen diesen Gleitflächen auftreten können. Das äußere Ende jedes Kolbens 76 besitzt eine konisch eingezogene Kante 78, die zusammen mit der flachen, inneren Endoberfläche 79 jedes Flügels 32 ein Absperrorgan bildet. Die innere Endoberfläche jedes Kolbens besitzt vorzugsweise eine Abrundung 80, die eine dritte, weitere Beaufschlagungsfläche für den Mediumdruck innerhalb der Druckkammer 71 darstellt, wobei die daraus resultierende Kraft den Kolben gegen die innere Endoberfläche 79 des betreffenden Flügels drückt. Der Einlaß des Druckmittels in die Kammer 71 wird durch das Kräfteverhältnis am Kolben reguliert, das auf der einen Seite durch die nach innen von dem Schieber weggerichtete Druckkraft auf die konisch abgeschrägte Kante 78 des Kolbens und auf der anderen Seite durch eine entgegengesetzte, auf den Flügel zu gerichtete Druckkgaft gegeben ist, die sich aus dem Mediumdnick in der Kammer 71 und der Zentrifugalkraft zusammensetzt. Die Länge des Kolbens 76 ist so bemessen, daß eine in radialer Richtung hin- und hergehende Bewegung zusammen mit der Flügelendoberfläche 79 möglich ist, und zwar unabhängig von der radialen Position des Flügels in dem Rotorschlitz.A substantially cylindrical piston shut-off element 76 is located in each radial bore 69. Each piston 76 has an axial bore 77 (see Fig. 5) and is slidably disposed in the bore 69, however, its outer sliding surface is adapted to that of the bore so that only negligible, small leakage losses can occur between these sliding surfaces. The outer end of each piston 76 has a tapered edge 78 which, along with the flat, inner end surface 79 each wing 32 forms a shut-off device. The inner end surface of each piston preferably has a rounding 80, which is a third, further impingement surface for the medium pressure within of the pressure chamber 71, the resulting force pushing the piston against the inner end surface 79 of the wing in question presses. The inlet of the pressure medium into the chamber 71 is through the balance of forces on the piston is regulated, on the one hand by the inward of the slide away pressure force on the beveled edge 78 of the piston and on the other Side is given by an opposite, on the wing to directed Druckkgaft, which results from the Medium thickness in the chamber 71 and the centrifugal force composed. The length of the piston 76 is sized so that a reciprocating movement in the radial direction along with the wing tip surface 79 is possible, regardless of the radial position of the blade in the rotor slot.

Während des Betriebes arbeitet der Kolben mit dem Flügel zusammen und bildet ein Ventil 78, 79. das in der Weise eines Rückschlagventils virkt, d. h. das Einbringen des Druckmediums in die Kammer 71 erlaubt und den Rückfluß aus der Kammer verhindert. Wenn der Medi .irisdruck in einer Schlitzbohrung, der auf die konisch abgeschrägte Kante 78 des Kolbens 76 wirkt, den Druck in der Kammer 71 genügend > übersteigt, dann bewegt sich der Kolben in seiner Bohrung 69 nach innen und das Ventil 78, 79 öffnet sich. Das Druckmedium in der Schlitzbohrung 48 fließt sodann nach innen durch die Bohrungen 77 und 69 in die Druckkammer 71, wodurch der Mediums-During operation, the piston cooperates with the wing and forms a valve 78,79. which operates in the manner of a check valve, d. H. allows the introduction of the pressure medium into the chamber 71 and prevents backflow from the chamber. When the medi .irisdruck in a slotted hole on the conical beveled edge 78 of the piston 76 acts, the pressure in the chamber 71 exceeds sufficiently>, then the piston moves in its Bore 69 inwards and the valve 78, 79 opens. The print medium in the slotted hole 48 then flows inwards through the bores 77 and 69 into the pressure chamber 71, whereby the medium

H) druck in dieser Kammer wieder ansteigt, bis ein Ausgleich des Mediumdruckes, der die öffnung des Ventils 78, 79 bewirkt hat, gegeben ist. Diese Bewegung findet dann statt, wenn der Rotorschlitz 31 sich in einer Zone befindet, in der der Druck gegenüber demH) the pressure in this chamber rises again until the medium pressure that causes the opening of the valve is equalized 78, 79 caused, is given. This movement takes place when the rotor slot 31 is in a Zone is located in which the pressure is opposite the

ι·' Druck in der Kammer 71 genügend hoch ist, um das Ventil zu öffnen.ι · 'The pressure in the chamber 71 is high enough to Valve open.

Jeder Flügel 32 ist mit einem Kanal oder einer Auskehlung 82 auf seiner stromabwärts, d. h. nacheilenden Seite versehen. In Fig. 7 ist diese AuskehlungEach wing 32 has a channel or groove 82 on its downstream, i.e. H. trailing side provided. In Fig. 7 this is a groove

2« dargestellt, die von der inneren oder unteren Kante 79 des Flügels bis kurz unter, jedoch nicht bis an die nacheilende obere Dichtungslippe 83 des Flügels geführt ist. In der Querschnittszeichnung ist ersichtlich, daß die Außenfläche 64 des Rotors einen zentralen 2 ″ , which is guided from the inner or lower edge 79 of the wing to just below, but not to the trailing upper sealing lip 83 of the wing. In the cross-sectional drawing it can be seen that the outer surface 64 of the rotor has a central

-'"> Randvorsprung 84 besitzt. Fig. 5 und 6 zeigen, daß die Auskehlung 82 mit dem Randvorsprung 84 ein Ventil bildet. Dieses Ventil ist geöffnet, wenn der Flügel aus dem Rotor herausragt, z. B. wenn diese Stelle des Rotors sich in einer Leitzone 37 befindet und ist- '"> has edge projection 84. Figures 5 and 6 show that the groove 82 forms a valve with the edge projection 84. This valve is open when the wing protrudes from the rotor, e.g. B. when this point of the rotor is located in a guide zone 37 and is

«ι geschlossen, wenn der Flügel nur gering aus dem Rotor herausragt, z. B. wenn dieser Flügel eine Dichtungszone 39 passiert.«Ι closed when the wing is only slightly out of the Rotor protrudes, e.g. B. when this wing passes a sealing zone 39.

Die Erfindung betrifft eine Rückdruckerzeugung oder das Vorsehen eines gegenüber dem AuslaßdruckThe invention relates to a back pressure generation or the provision of a pressure opposite the outlet pressure

i) größeren Druckes auf die Flügelbetätigungsvorrichtungen, um in Augenblicken, in denen der normale Auslaßdruck zu gering ist, eine genügende Kraft aufzubringen, die ein Springen oder Überspringen der Flügel über die Sauglauffläche verhindert. Bei demi) greater pressure on the wing actuators, to apply sufficient force in moments when the normal outlet pressure is too low, which prevents the wings from jumping or jumping over the suction surface. In which

4n näher beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dadurch im gleichen Augenblick ein kleiner Teil des in jeder Zelle sich befindenden Mediums dt ch Durchflußbegrenzungsvorrichtungen verdrängt und der so entstandene Rückdruck in der Kolbendruckkammer4n embodiment described in more detail is thereby at the same time a small part of the medium in each cell, i.e. flow-limiting devices displaced and the resulting back pressure in the piston pressure chamber

v-, 71 aufgebracht, der auf alle hydraulischen Betätigungsvorrichtungen des Kolbens 76 wirkt. Der Druck in der Kammer 71 wirkt somit auf die Kolben der Flügel, die an der Sauglauffläche entlanggleiten, und verhindert somit ein Springen dieser Flügel. v-, 71 applied, which acts on all hydraulic actuation devices of the piston 76. The pressure in the chamber 71 thus acts on the pistons of the wings, which slide along the suction running surface, and thus prevents these wings from jumping.

Die Durchflußbegrenzungsvorrichtungen sind zweckmäßig in der vorderen Wandplatte eingeformt, wie es F i g. 10 zeigt. In die Wandplatte 10 ist unmittelbar vor Beginn der Druckzone (s. Fig. 3) eine kleine unverstellbare öffnung oder ein Begrenzungsdurch-The flow restriction devices are conveniently molded into the front wall panel, as it F i g. 10 shows. In the wall plate 10 is immediate before the start of the pressure zone (see Fig. 3) a small non-adjustable opening or a delimitation

fluß 88 eingebohrt. Diese öffnung 88 steht mit dem Durchfluß 54 in Verbindung, der wiederum zum Auslaß- oder Abgabestutzen 56 weitergeführt ist (s. Fig. 1 und 2). Die öffnung 88 ist an der Oberfläche 11 der Wandplatte 10 zu einer öffnung mit größerem Durchmesser 89 aufgebohrt. Von der aufgebohrten öffnung 89 erstreckt sich ein V-förmig eingekerbter Ausflußschlitz 90, so daß die öffnung in dem Augenblick mit der Auskehlung 67 eines Flügels kommuniziert, indem der nachfolgende Flügel gerade die dazwischenliegende Zelle gegen die Saugöffnung abgedichtet hat (s. Fig. 3). Die auf gebohrte öffnung 89 und der Ausflußschlitz 90 sind in radialer Richtung angeordnet, so daß beide in den Pumpraum zwischenriver 88 drilled. This opening 88 stands with the Throughflow 54 in connection, which in turn is continued to the outlet or discharge connection 56 (see FIG. 1 and 2). The opening 88 is on the surface 11 of the wall plate 10 to form an opening with a larger size Drilled out diameter 89. A V-shaped notch extends from the drilled opening 89 Outflow slot 90, so that the opening communicates with the groove 67 of a wing at the moment, by the subsequent wing just sealing the intermediate cell against the suction opening has (see Fig. 3). The drilled opening 89 and the outflow slot 90 are in the radial direction arranged so that both in the pump chamber between

der Rotoraußenfläche 64 und der Lauffläche 34 münden. the rotor outer surface 64 and the running surface 34 open.

Eine zweite, größer ausgelegte Durchflußöffnung 91, ebenfalls in Form eines spitz zulaufenden V-Einschnitts erstreckt sich von der Vorderkante jeder Drucköffnung 51 und 52 bis zu einer Stelle, von der aus eine Kommunikation mit der Flügelkantenauskehlung 67 in dem Augenblick gegeben ist, in dem die vordere Dichtungslippe die Drucklauffläche berührt (s. Fig. 3). Im Idealfall hat die Außenfläche der aufgebohrten Öffnung 89 von der Spitze der eingekerbten Durchflußöffnung 91 in Umfangsrichtung einen Abstand, der der Entfernung zur vorderen Dichtungslippe eines Flügels gleich ist.A second, larger flow opening 91, also in the form of a tapering V-cut extends from the leading edge of each pressure port 51 and 52 to a point from which there is communication with the wing edge groove 67 at the moment the front sealing lip touches the pressure running surface (see Fig. 3). Ideally, the outer surface has the Drilled opening 89 from the tip of the notched flow opening 91 in the circumferential direction Distance equal to the distance to the front sealing lip of a wing.

Sowohl der Begrenzungsdurchfluß 88 als auch die Durchflußöffnung 91 sind lediglich auf der stromaufwärts gelegenen Seite jeder Drucköffnung 51,52 notwendig. Soll jedoch die Pumpe reversibel ausgeführt werden, so sind gleiche und entsprechende Begren-/uiigsdui CiiiiufcSc 88, äüigcOOnftc wiinürigtri 8", V-förmige Ausflußschlitze 90 und eingekerbte Durchflußöu'nungen 91 symmetrisch auf der anderen Seite jeder Drucköffnung 51, 52 (s. Fig. K)) vorzusehen, um eine gleiche Funktionsweise zu ermöglichen, wenn der Laufring bei entgegengesetzter Rotation der Welle umgekehrt orientiert angeordnet ist. Für den Fall, daß die Pumpe lediglich mit einer Drehrichtung arbeiten soll, ist es daher nicht notwendig, solche Durchflußbegrenzungsvorrichtungen auf der stromabwärts gelegenen Seite der Prucköffnung vorzusehen. Die Drucköffnung in der Wandplatte selbst kann dann eine Länge besitzen, die der in der Konstruktion vorgesehenen, zusammen durch die Wandplattenöffnung und die Laufringaussparung verdeutlichte effektive Länge gleich ist.Both the restriction flow 88 and the flow opening 91 are only on the upstream located side of each pressure opening 51,52 necessary. However, the pump should be reversible are the same and corresponding limits CiiiiufcSc 88, äüigcOOnftc wiinürigtri 8 ", V-shaped outflow slots 90 and notched flow openings 91 symmetrically on top of the other Side of each pressure opening 51, 52 (see Fig. K)) to be provided in order to enable the same mode of operation, when the raceway is arranged in the opposite direction when the shaft rotates in the opposite direction. For the If the pump is only to work with one direction of rotation, it is therefore not necessary to use such Provide flow restriction devices on the downstream side of the pressure opening. The pressure opening in the wall panel itself can then have a length that is in the construction provided, together through the wall panel opening and the raceway recess illustrated effective Length is the same.

Da das Medium lediglich durch die vordere Wandplatte 10, jedoch nicht durch die hintere Wandplatte, an den Auslaßstutzen 56 abgegeben wird, ist in der hinteren Wandplatte keine Drucköffnung notwendig. Um jedoch einen wünschenswerten Druckausgleich zu erzielen, ist es angebracht, daß in der Oberfläche 18 der hinteren Wandplatte 19 blind endende Ausflußschlitze 93 vorgesehen werden, die in ihrer Anordnung denen der vorderen Wandplatte im wesentlichen entsprechen. Die V-förmigen Schlitze 93 in der hinteren Wandplatte werden zweckmäßig in Rotationsrichtung durch eine flache Blindbohrung 94 begrenzt. Diese Schlitze 93 sind nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Rückdruckerzeugur.g und können dementsprechend fortfallen. Ihre Vorsehung ist jedoch ein einfaches Mittel, um einen graduellen Ausgleich des Druckes entlang der Dichtlippen eines Flügels in dieser Position zu erzielen.Since the medium only passes through the front wall panel 10, but not through the rear wall panel, is delivered to the outlet port 56, no pressure port is necessary in the rear wall panel. However, in order to achieve a desirable pressure equalization, it is advisable that this be in the surface 18 of the rear wall panel 19 blindly ending outflow slots 93 are provided, which in their arrangement essentially correspond to those of the front wall panel. The V-shaped slots 93 in the rear wall plate are expediently limited in the direction of rotation by a flat blind hole 94. These slots 93 are not part of the back pressure generation according to the invention and can accordingly omitted. Their providence, however, is a simple means of achieving this gradual balance to achieve the pressure along the sealing lips of a wing in this position.

Diese Rückdruckerzeugung des Mediums in einer Zelle beginnt, wenn uie Zelle, z. B. 40, sich annähernd in der der Fig. 3 gezeigten Position befindet, d. h. wenn die vordere Kante des führenden Flügels der Zelle gerade die Saugöffnung abgedichtet hat und der fest angeordnete Durchfluß 88 gerade über den Ausflußschlitz 90 und durch die Seitenauskehlung 67 des führenden Flügels mit der Zelle in Verbindung gekommen ist. Beide Flügel der Zelle 40 liegen mit ihren vorderen Dichtlippen auf, da ein leichtes Gefälle des Größendurchmessers in dem Bereich der Leitzone gegeben ist. Dieses Gefälle vermindert das Volumen der Zelle, vorzugsweise in einer annähernd gleichbleibenden Rate, wenn die Zelle sich der Drucklauffläche nähert (beachte Fig. 12A). Infolge dieser Reduktion des Zellvolumens wird Medium aus der Zelle abgegeben, zunächst durch den Begrenzungsdurchfluß 88, dann durch die Durchflußöffnung 91. Der resultierende, d. h. ansteigende Druck beaufschlagt durch die Seitenauskehlung 67 und die Auskehlung 82 in dem Flügel das innere Ende 48 des Rotorschiitzp.s und verursacht dadurch die öffnung des Vpntils 78, 79 und eine Nachfüllung des Vorrates an Medium in der Kammer 71, sofern dies notwendig ist.This backpressure generation of the medium in a cell begins when the cell, e.g. B. 40, approximate is in the position shown in Figure 3; H. if the leading edge of the leading wing of the Cell has just sealed the suction opening and the fixed flow 88 just above the discharge slot 90 and through the side groove 67 of the leading wing has come into contact with the cell. Both wings of the cell 40 are with their front sealing lips, as there is a slight gradient in the size diameter in the area of the guide zone is. This gradient reduces the volume of the cell, preferably in an approximately constant one Rate as the cell approaches the print tread (see Figure 12A). As a result of this reduction of the cell volume, medium is released from the cell, initially through the limiting flow 88, then through flow port 91. The resulting, i. H. increasing pressure applied by the Side groove 67 and groove 82 in the wing create the inner end 48 of the rotor slide valve thereby the opening of the valve 78, 79 and a refilling of the supply of medium in the Chamber 71, if necessary.

ίο Vorzugsweise soll die Abgaberate von Medium aus der Zelle für die Zeitdauer, in der beide Schieber (die die Zelle 40 begrenzen) in Kontakt mit dem Größendurchmesser der Lauffläche stehen, im wesentlichen konstant gehalten werden, wie dies Fig. 13 zeigt. Die-ίο Preferably the delivery rate should be based on medium of the cell for the length of time that both slides (which limit the cell 40) are in contact with the size diameter of the tread are kept essentially constant, as shown in FIG. The-

i) ^es Medium wird durch den im Querschnitt konstant bleibenden Bcgrenzungsdurchfluß 88 abgegeben, so daß die Durchflußströmung einen im wesentlich, η konstanten Druckabfall entlang des Durchflusses 88 verursacht. Dadurch ist auch der Rückdruck in deri) ^ it becomes constant in cross section due to the medium remaining limiting flow 88 released, so that the flow rate a substantially, η causes constant pressure drop across flow 88. As a result, the back pressure is also in the

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^" Z_il»lll» TV ailliailVlllU Kuiuiuik. ι^ιΓ\.!<.ικ u«*i ^iiwiiiui·· wärts gelegene Flügel die Drucklauffläche, so wird er in zunehmendem Maße nach innen gedrückt (s. Fig. 12D) und dementsprechend steigt die Abgaberate des Mediums aus der Zelle an. Um zu verhindern, ^ "Z_il» lll » TV ailliailVlllU Kuiuiuik. Ι ^ ιΓ \.! <. Ικ u« * i ^ iiwiiiui ·· wing facing the pressure running surface, it is increasingly pressed inwards (see Fig. 12D) and accordingly, the discharge rate of the medium increases from the cell. in order to prevent

2> daß die ansteigende Abgaberate einen unnötig hohen Rückdruck erzeugt, ist es zweckmäßig, einen zweiten, in der Fläche veränderbaren Durchfluß 91 vorzusehen, so daß im Augenblick des Ansteigens der Abgaberate eine zunehmende Durchflußflache infolge des2> that the increasing delivery rate creates an unnecessarily high back pressure, it is advisable to use a second, to provide variable flow 91 in the area, so that at the moment of increasing the delivery rate an increasing flow area due to the

in schräg zulaufenden Durchflusses 91 vorgesehen ist, so daß ein im wesentlichen konstanter Rückdruck aufrechterhalten werden kann.is provided in inclined flow 91, so that a substantially constant back pressure can be maintained.

Während dieser Rückdruck in einer Zelle verursacht wird, gleiten andere Flügel über die Sauglaufflä-While this back pressure is being created in one cell, other wings slide over the suction surface.

n ehe (s. Fig. 3). Der Druck in der Kammer 71 wirkt auf alle Flügelbetätigungsvorrichtungen, einschließlich der, die den Flügeln an der Sauglauffläche zugeordnet sind, und verhindert damit ein Springen der Flügel.before (see Fig. 3). The pressure in the chamber 71 acts on all wing actuators, including those associated with the wings on the suction tread and prevents the wings from jumping.

4» Die Höhe des sich einstellenden Rückdruckes kann durch geeignete Auswahl der Durchflußfläche der Begrenzungsdurchflüsse 88 und 91 verändert werden.4 »The level of the back pressure that arises can can be changed by suitable selection of the flow area of the restriction flow rates 88 and 91.

Arbeitet die Pumpe unter Last, dann erzeugt dasIf the pump works under load, then it generates

Drucksystem selbst genügend Kraft in den F'ügelbetätigungsvorrichtungen, um eine konstante Anlage der Flügel an die Lauffläche zu gewähl leiste >i. Ist jedoch der Druck in dem Drucksystem gering oder nahezu Null, z. B. wenn sich die Pumpe im Leerlauf befindet und keinen Druck gegen eine ArbeitslastThe pressure system itself has enough power in the sash actuation devices, to ensure constant contact between the wings and the running surface > i. However, if the pressure in the printing system is low or near zero, e.g. B. when the pump is idling and no pressure against a workload

w erzeugt, dann kann der Abgabedruck, selbst wenn man die Wirkung der Zentrifugalkraft (s. Fig. 12E) berücksichtigt, nicht ausreichen, um die Flügel in radialer Richtung genügend weit auszufahren, wie es für ein sicheres Anliegen der Flügel an der Sauglauffläche notwendig ist. Der sich einstellende Rückdruck sollte im Idealfall etwas größer sein als der minimale Druck, der notwendig ist, um ein sicheres Anliegen der Flügel zu gewährleisten, wenn die Pumpe sich im Leerlauf befindet. Im allgemeinen genügt unter normalen Betriebsbedingungen ein Druck zwischen 7 bis 14 kp/ cm², so daß die Größe der Durchflüsse nach diesen Werten ausgelegt werden kann.w is generated, then the delivery pressure, even if one takes into account the effect of the centrifugal force (see Fig. 12E), is not sufficient to extend the wings sufficiently far in the radial direction, as is necessary for the wings to rest securely on the suction surface . The resulting back pressure should ideally be slightly greater than the minimum pressure that is necessary to ensure that the blades are securely seated when the pump is idling. In general, a pressure of between 7 and 14 kp / cm ² is sufficient under normal operating conditions, so that the size of the flow rates can be designed according to these values.

Die Rückdruckerzeugung in der Zelle 40 ist in der Dauer begrenzt, und zwar bei dem beschriebenen, be-The generation of back pressure in the cell 40 is limited in duration, namely in the case of the described, loading

b5 vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bis zu dem Zeitpunkt, in dem zwischen der Zelle und der Drucköffnung eine direkte Verbindung gegeben ist. Es ist ersichtlich, daß somit die Druckerzeugungs-b5 preferred embodiment of the invention up to the point in time at which there is a direct connection between the cell and the pressure port. It can be seen that the pressure generation

phase sich lediglich über einen kurzen Zeitraum des Pumpzyklus jeder Zelle erstreckt.phase only extends over a short period of the pumping cycle of each cell.

Der Anteil des Mediums, der durch die Begrenzungsdurchflüsse 88 und 91 strömt und zur Erzeugung des Rückflusses dient, wird in vorteilhafter Weise mit dem Hauptstrom des Mediums in dem Durchfluß 54 vermischt, der dem Auslaßstutzen 56 zugeführt wird. Der prozentuale Anteil des insgesamt geförderten Mediums, der durch die Begrenzungsdurchflüsse geleitet wird, ist gering und liegt etwa in der Größenordnung von 10% oder weniger.The proportion of the medium that flows through the limiting flows 88 and 91 flows and serves to generate the reflux, is advantageously with mixed with the main flow of the medium in the flow 54 which is fed to the outlet connection 56. The percentage of the total conveyed medium that is passed through the limiting flow rates is small, on the order of 10% or less.

Es wurde bereits erwähnt, daß der Auskehlung 82 im Zusammenhang mit der Rückdruckerzeugung eine besondere, gewünschte Aufgabe zukommt. Befindet sich ein Flügel in einer Leitzone, dann ermöglichen diese Auskehlungen eine Kommunikation zwischen dem Raurti hinter dem Flügel und der inneren Schlitzbohrung 48 des Rotorschlitzes. Wie in Fig. S gezeigt, wird der Druck, der sich in der Zelle zwischen zwei Flügeln entwickelt, wenn das Flügelvolumen abnimmt, durch diese Auskehlungen 82 dem unteren Ende der Rotorschlitze zugeleitet, wo er das Ventil 78, 79 beaufschlagt.It has already been mentioned that the recess 82 in connection with the back pressure generation special, desired task. If a wing is in a routing zone, then enable these grooves provide communication between the raurti behind the wing and the inner slot bore 48 of the rotor slot. As shown in Fig. S, the pressure that is in the cell between two Wings developed when the wing volume decreases, through these grooves 82 the lower The end of the rotor slots where it acts on the valve 78, 79.

Es ist festzustellen, daß bei einer Pumpe, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, die Volumenkapazität der Kolbendruckkammer 71 während des Betriebes schwankt, da sich in den verschiedenen Rotorpositionen eine unterschiedliche Anzahl der Flügel auf den Druck- bzw. Sauglaufflächen befindet. Dieser Wechsel der Volumenkapazität ist durch eine wellenförmige Linie in Fig. 12B dargestellt. Das Volumen der Kolbendruckkammer 71 nimmt ab, wenn der Flügel beginnt, eine Sauglauffläche zu berühren (s. Fig. 12B). Da das Medium durch das geschlossene Ventil 78, 79 im Grunde genommen eingesperrt ist, kann erwartet werden, daß diese Abnahme der Kapazität der Kammer 71 einen Anstieg des Mediumdrukkes in ihr verursacht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß unter der Bedingung eines geringen Auslaß- bzw. Abgabedruckes die Kammer 71 nicht immer vollständig mit Medium gefüllt ist, sogar dann nicht, wenn die Volumenkapazität abnimmt. Zum Beispiel kann durch das Vorhandensein von einigen Schaum- oder Luftblasen bewirkt werden, daß durch die Abnahme des Volumens die Kammer 71 nicht unter Druck gesetzt wird. Die RUckdruckerzeugung hat zur Folge, daß die Kammer 71 mit Medium gefüllt wird und ein minimaler Druck in der Kammer gegeben ist, der über dem Auslaßdruck liegt, so daß eine hinreichende Kraft auf die Betätigungsoberflächen, die mit den Flügeln in Verbindung stehen, aufgebracht wird, und der Kontakt zwischen der Lauffläche und den Flügeln, einschließlich den Flügeln an der Sauglauffläche, aufrechterhalten wird.It should be noted that in a pump as shown in the drawings, the volume capacity the piston pressure chamber 71 fluctuates during operation, since it is in the various rotor positions there is a different number of wings on the pressure or suction surfaces. This Change in volume capacity is shown by a wavy line in Fig. 12B. The volume the piston pressure chamber 71 decreases when the wing begins to contact a suction running surface (see Fig. Fig. 12B). Since the medium is basically locked in by the closed valve 78, 79, This decrease in the capacity of chamber 71 can be expected to result in an increase in media pressure caused in her. However, it has been found that under the condition of a low discharge pressure the chamber 71 is not always completely filled with medium, even if the Volume capacity decreases. For example, due to the presence of some foam or Air bubbles are caused by the decrease in volume that the chamber 71 is not pressurized will. The back pressure generation has the consequence that the chamber 71 is filled with medium and a minimum pressure is given in the chamber, which is above the outlet pressure, so that a sufficient force is applied to the actuating surfaces that are in communication with the wings, and the Maintain contact between the tread and the wings, including the wings on the suction tread will.

Weiterhin ergibt sich bei abnehmender Volumenkapazität ein zusätzlicher Druck infolge der pulsierenden Druckschwankungen in der Kammer 71, der ein Ansteigen der Druckkraft verursacht. Aus Fig. 12 A und 12 C ist ersichtlich, daß der Kammerdruck ansteigt, bevor ein Flügel auf die Sauglauffläche aufläuft. Dieser Anstieg verursacht eine Kraft auf die Flügelbetätigungsvorrichtungen, die ausreicht, den in Fig. 12E schraffiert dargestellten Fehlbetrag auszugleichen. Furthermore, when the volume capacity decreases, there is an additional pressure due to the pulsating pressure Pressure fluctuations in the chamber 71, which causes an increase in the pressure force. From Fig. 12A and 12 C it can be seen that the chamber pressure increases before a wing hits the suction surface. This increase causes a force on the wing actuators sufficient to support the in 12E to compensate for the deficit shown hatched.

Die Druckkammer 71 sollte zweckmäßigerweise so groß sein, daß der Druckanstieg in ihr einen genügenden Kontakt zwischen Flügel und Lauffläche zur Folge hat, jedoch nicht so groß, daß durch eine übermäßige Anpressung zwischen Flügel und Lauffläche die Pumpe zerstört werden könnte. Mit anderen Worter dient die Kammer 71 sowohl als Zwischenspeicher al; auch als innere Verbindung zwischen den verschiedenen inneren Betätigungsflächen der Flügel. Die hiei beschriebene Druckkammer 71 unterscheidet sich vor den bekannten Kolbenkammern dadurch, daß letzten zu klein ausgelegt waren, um den Druckanstieg zu begrenzen und daher als Folge Flügelvericantungen uncThe pressure chamber 71 should expediently be so large that the pressure rise in it is sufficient Contact between the wing and the tread results in, but not so great that by excessive Contact pressure between the wing and the running surface could destroy the pump. In other words the chamber 71 serves both as an intermediate storage device a1; also as an inner connection between the different inner operating surfaces of the wings. The pressure chamber 71 described here differs the known piston chambers in that the latter were designed too small to limit the pressure increase and therefore wing vericantungen unc

ίο Laufringverschleiß eintraten. Die Druckkammer 7] gemäß der Erfindung kann gegenüber der Volumen kapazität der bekannten Kolbenkammern mehr als di< vierfache Größe aufweisen.ίο bearing ring wear occurred. The pressure chamber 7] According to the invention, compared to the volume capacity of the known piston chambers, more than di < four times the size.

Die Druckkammer dient ebenso dazu, in ihreThe pressure chamber is also used in their

is Funktion als Zwischenspeicher einen Minimaldrucl über dem normalen Auslaßdruck aufrechtzuerhalten In der Praxis wird die Kammer 71 bevorzugt so ausge legt, daß ein Druck aufrechterhalten wird, der um 7( bis 105 kp/cm² höher liegt als der minimale Abgabedruck. Die bekannten Ausführungen der Kämmen waren zu klein bemessen, um ein ähnlich brauchbare:Is function as a buffer to maintain a minimum pressure above the normal outlet pressure. In practice, the chamber 71 is preferably designed so that a pressure is maintained which is 7 (to 105 kp / cm ² higher than the minimum discharge pressure Combs were too small for a similarly useful:

Volumen effektiv unter Druck halten zu können.To be able to keep volume under pressure effectively.

Fig. 13 zeigt die Veränderung der Abgaberate eiFig. 13 shows the change in the delivery rate ei

ner Zelle, wenn diese sich durch die Druckerzeu gungsphase des Umlaufzyklus von der Leitzone in die Druckzone bewegt. Die Abgaberate ist bis zum Beginn der Druckzone im wesentlichen konstant. Die Abgabe des Mediums durch den in der Fläche veränderbaren Durchfluß 91 beginnt, wenn der führendener cell, if this is due to the pressure generation phase of the circulation cycle from the control zone to the Moving print zone. The delivery rate is essentially constant up to the beginning of the pressure zone. the Dispensing of the medium through the flow 91, which can be changed in area, begins when the leading

jo Flügel der Zelle auf die Drucklauffläche aufläuft. Die dann eintretende Zunahme der Durchflußrate ist ir Fig. 13 durch den ansteigenden Verlauf der Kurv« dargestellt. Der unbehinderte Fluß des Mediums zi der Drucköffnung beginnt nicht schon in dem- Mojo wing of the cell runs onto the pressure tread. the The increase in the flow rate which then occurs is indicated in FIG. 13 by the rising course of the curve " shown. The unimpeded flow of the medium to the pressure opening does not begin in that day

is ment, wenn der führende Flügel auf die Drucklaufflä ehe aufläuft, sondern vorzugsweise dann, wenn eir Teil des Mediums in der Zelle durch die Durchflußöff nung 91 abgegeben worden ist. Dadurch wird die Zei der Rückdruckerzeugung verlängert, so daß sicherge stellt ist, daß der Druck in der Kammer 71 lange genuj in ausreichender Höhe aufrechterhalten wird und die auf die Betätigungskolben der Flügel einschließlicl der Flügel, die sich noch auf der Sauglauffläche befinden, aufgebrachte Kraft eine Verkantung der Flüge verhindert.is ment when the leading wing hits the printing surface before runs up, but preferably when eir part of the medium in the cell through the flow opening tion 91 has been submitted. As a result, the time of back pressure generation is lengthened, so that safely is that the pressure in the chamber 71 is long enough to be maintained at a sufficient level and the on the actuating pistons of the wings including the wings that are still on the suction surface, The applied force prevents the flights from canting.

Die bisher beschriebene bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betraf eine Pumpe des Drei-Flä chen-Beaufschlagungstyps. Die in Fig. 14 erläuterte Pumpe betrifft dagegen eine des Zwei-Flächen-Be aufschlagungstyps. die erfindungsgemäß ausgestalte worden ist.The preferred embodiment of the invention described so far concerned a pump of the three-surface chen exposure type. The pump explained in FIG. 14, on the other hand, relates to one of the two-surface Be serve type. which has been designed according to the invention.

Die Pumpe gemäß Fig. 14 besitzt einige gleich aus gestaltete Elemente, wie die vorher beschriebene Pumpe des Drei-Flächen-Beaufschlagungstyps. Diese gleich ausgestalteten Elemente sind daher mit der gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 14 gleich die Formgebung des Laufringes 14, der Drucköffnungen 51,52 und der Saugöffnungen 43,44 den im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Elementen Ebenso ist, um eine Reversion der Rotationsrichtunj der Welle 6 zu ermöglichen, der Laufring mit Nuter 59, €0 versehen, die mit den Drucköffnungen 51, 52 der Wandplatte in der gleichen Weise wie vorher be schrieben, zusammenarbeiten.The pump of FIG. 14 has some elements of the same configuration, such as the previously described three-surface impingement type pump. These identically configured elements are therefore provided with the same reference symbols. In Fig. 14 is equal to the shape of the race 14, the apertures 51,52 and the suction openings 43,44 the elements described in connection with FIG. 3 is also to enable a reversal of Rotationsrichtunj the shaft 6, the thrust ring 59 with Nuter , € 0 provided, which cooperate with the pressure openings 51, 52 of the wall panel in the same way as previously described.

Der Gehäuseaufbau gemäß Fig. 14 unterscheide! sich dadurch, daß keine hydraulischen Kolben zur Betätigung der Flügel 101 in ihren Schlitzen vorgeseher sind, und daß die inneren Enden 102 der RotorschlitzcThe housing structure according to FIG. 14 differs! in that no hydraulic pistons for actuating the vanes 101 are provided in their slots, and that the inner ends 102 of the rotor slots c

untereinander durch ringförmige Kerben oder Druckräume 104 verbunden sind, die in den gegenüberliegenden Oberflächenseiten des Rotors eingearbeitet sind. Ebenso gibt es keine unteren Flügelsaugöffnungen, entsprechend denen, die mit dem Bezugszeichen 47 bei der Pumpe des Drei-FIächen-Beaufschlagungstyps versehen sind. Dadurch werden der Druckraum 104 und die inneren Enden der Rotorschlitze von den Saugöffnungen getrennt.are interconnected by annular notches or pressure spaces 104 which are incorporated in the opposite surface sides of the rotor. Likewise, there are no lower wing suction openings corresponding to those indicated by the reference numeral 47 in the three-surface impingement type pump. This separates the pressure chamber 104 and the inner ends of the rotor slots from the suction openings.

Die Flügel 101 besitzen eine Dichtlippe, d. h. sie besitzen nicht zwei durch Kantenauskehlungen der Flügel gebildeten Dichtlippen, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Ebenso sind diese Flügel nicht mit einem Durchlaß entsprechend der Auskehlung 82 versehen. Bei dieser Pumpe des Zwef-Flächen-Beaufschlagungstyps wirkt der Druck auf die äußere Endoberfläche (1. Beaufschlagungsfläche) des Flügels nach innen und der Mediumdruck in dem inneren Ende 102 des Rotorschlitzes auf die innere Fläche 105 (2. Beaufschlagungsfläche) des Flügels nach außen.The wings 101 have a sealing lip, that is to say they do not have two sealing lips formed by edge grooves of the wings, as described above. Likewise, these wings are not provided with a passage corresponding to the groove 82. In this two-surface impingement type pump, the pressure on the outer end surface (1st impingement surface) of the vane acts inward, and the medium pressure in the inner end 102 of the rotor slot acts on the inner surface 105 (2nd impingement face) of the vane outward.

Die öffnungen 89 in den Leitzonen 37 zwischen den Saug- und Drucköffnungen sind über Durchflußbegrenzer mit dem Druckauslaß- oder Abgabestutzen 56 der Pumpe verbunden, wie dies schematisch in Fi g. 14 mit dem Bezugszeichen 88 dargestellt ist. Jede öffnung 89 ist mit einem abgeschrägten Schlitzauslauf 90, ähnlich dem vorher beschriebenen versehen. Der Scheitel des Schlitzes 90 erstreckt sich vorzugsweise bis gerade über die vordere Kante des stromaufwärts gelegenen Flügels einer Zelle, wenn der führende Flügel dieser Zelle gerade die Saugöffnung abgedichtet hat. Durch diese optimale Bedingung ist ein Kanal für den Mediumsabfluß vorgesehen, wenn das Volumer· dt abgeschlossenen Zelle sich durch Übergang der Lauffläche in die Leitzone verringert.The openings 89 in the guide zones 37 between the suction and pressure openings are connected to the pressure outlet or delivery connection 56 of the pump via flow restrictors, as shown schematically in FIG. 14 is shown with the reference numeral 88. Each opening 89 is provided with a beveled slot outlet 90, similar to that previously described. The apex of the slot 90 preferably extends just above the leading edge of the upstream wing of a cell when the leading wing of that cell has just sealed the suction port. This optimal condition, a channel for the medium discharge is provided when the Volumer · dt closed cell is reduced due to the transition of the tread in the leading zone.

Der Druck in Stromrichtung oberhalb der öffnung 88 wird vermittels Durchflußvorrichtungen 107 (schematisch dargestellt) in die Druckräume 104 weitergeleitet. Dieser Druck beaufschlagt alle Flügel und drückt dieselben nach außen.The pressure in the flow direction above the opening 88 is increased by means of flow devices 107 (shown schematically) forwarded into the pressure chambers 104. This pressure is applied to all wings and pushes them outwards.

Wenn die Pumpe - wie dargestellt — reversibel ist, dann sind ähnliche Begrenzungsdurchflüsse auf der gegenüberliegenden Seite, d. h. auf der stromabwärts gelegenen Seite jeder Drucköffnung 51, 52 vorgesehen. In jedem Durchfluß 107 sind in einer Richtung sperrende Vorrichtungen 108, z. B. Einwegventile, vorgesehen, so daß das Medium zwar in die Druckräume 104 eingegeben werden kann, diese aber nicht wieder verlassen kann, wodurch die öffnungen 89 sich immer unter dem höheren RUckdruck befinden. Somit kommt die andere öffnung 89 auf der gegenüberliegenden Seite der Drucköffnung nur zum Einsatz, wenn die Rotationsrichtung der Pumpe re versiert, und kann natürlich — wie vorher auch — wegfallen, wenn es sich lediglich um eine Pumpe mit einer Drehrichtung handelt.If the pump is reversible - as shown - then similar restriction flow rates are provided on the opposite side, ie on the downstream side of each pressure port 51,52. In each through-flow 107 there are unidirectional blocking devices 108, e.g. B. one-way valves are provided so that the medium can be entered into the pressure chambers 104, but cannot leave them again, whereby the openings 89 are always under the higher back pressure. Thus, the other opening 89 on the opposite side of the pressure opening is only used when the direction of rotation of the pump is reversed and can of course - as before - be omitted if it is only a pump with one direction of rotation.

Ein in der Fläche veränderbarer Begrenzungsdurchfluß 91 erstreckt sich von der vorderen Kante der Drucköffnung. Vorzugsweise ist der Scheitel der abgeschrägten V-förmigen Auskehlung 91 so angeordnet, daß Druckmedium von der Zelle durch diesen Durchfluß direkt zur Auslaßöffnung abgegebenA variable area restriction flow 91 extends from the leading edge the pressure opening. Preferably, the apex of the beveled V-shaped groove 91 is arranged so that that pressure medium is discharged from the cell through this flow directly to the outlet port

ίο wird, wenn der führende Flügel einer ZeUe gerade auf die Drucklauffläche aufläuft und dadurch nach innen gedrückt wird. Das bedeutet, daß der Scheitel der Auskehlung 91 sich gerade bis über die Rückseite des führenden Flügels erstreckt, wenn dieser sich am Anis fang der Drucklauffläche befindet.ίο becomes, when the leading wing of a ZeUe straight runs onto the pressure surface and is thereby pressed inwards. That means that the crown of the Groove 91 extends just past the back of the leading wing when it is on the aniseed fang of the printing surface.

Während des Betriebes der Pumpe des Zwei-Flächen-Beaufschlagungstyps gemäß Fig. 14 bewirkt die leicht nach innen geführte Lauffläche 34 im bereich der Leitzone eine Reduzierung des Zellenvolumens, wenn diese sich entlang der Leitzone bewegt. Es ist vorteilhaft, den Einzugswinkel konstant zu halten, so daß die Abgaberate an Medium durch den Durchfluß 88 mit gleichbleibender Fläche ebenfalls konstant gehalten wird, und dementsprechend ^in konstanter Rückdruck in der Zelle aufrechterhalten wird. Dieser Druck beaufschlagt über den Durchfluß 107 und das Ventil 108 den Druckraum 104. Der Druck in dem Druckraum 104 wirkt auf die inneren Enden 105 aller Flügel und drückt diese nach außen. Die Durchfluß-During the operation of the pump of the two-surface loading type according to FIG. 14, the running surface 34, which is guided slightly inward, causes a reduction in the cell volume in the region of the guide zone when it moves along the guide zone. It is advantageous to keep the feed angle constant, so that the rate of delivery of medium through the flow 88 is also kept constant with a constant area, and accordingly is maintained in constant back pressure in the cell. This pressure acts via the passage 107 and the valve 108 to the pressure chamber 104. The pressure in the pressure chamber 104 acts on the inner ends 105 of all wings and pushes it to the outside. The flow

jo öffnung 88 sollte bevorzugt so ausgelegt sein, daß der Rückdruck eine genügende Höhe besitzt, um das Verkanten des Flügels während seiner Bewegung über die Sauglauffläche zu verhindern. Ähnlich vorteilhaft ist die Querschnittsfläche des V-Schlitzes 91 auszulesen,jo opening 88 should preferably be designed so that the Back pressure has a sufficient height to prevent the wing from tilting during its movement over the To prevent suction surface. The cross-sectional area of the V-slot 91 can be read out in a similarly advantageous manner,

um einen im wesentlichen konstanten Rückdruck in der Zelle und damit in dem Druckraum 104 zu erhalten, wenn der führende Flügel infolge Auflaufens auf die Drucklauffläche nach innen gedrückt wird.
Die genaue Anordnung der Durchflüsse 88 und 91 ist unter dem Gesichtspunkt der optimalen Steuerung durchgeführt, doch es ist naheliegend, daß auch abweichende Anordnungen zumindest teilweise die Vorteile der Erfindung erbringen. Es ist z. B. offensichtlich, daß durch die Anordnung eines einzigen der beiden Durchflüsse 88 oder 91 auch noch eine Rückdruckerzeugung erreicht werden kann, obwohl die Ergebnisse dann nicht optimiert sind. Wesentlich ist, daß ein innerer Rückdruck erzeugt wird, der genügend hoch ist, um für eine ausreichende Zeit eine Druckkraft auf die Flügelbetätigungsvorrici.tungen auszuüben, so daß ein gleichbleibender Kontakt zwischen Gen Flügeln und der Lauffläche aufrechterhalten wird.in order to obtain a substantially constant back pressure in the cell and thus in the pressure space 104 when the leading wing is pressed inwardly as a result of running onto the pressure running surface.
The exact arrangement of the throughflows 88 and 91 is carried out with the viewpoint of optimal control, but it is obvious that deviating arrangements also produce at least some of the advantages of the invention. It is Z. For example, it is obvious that by arranging a single one of the two throughflows 88 or 91, back pressure generation can also be achieved, although the results are then not optimized. It is essential that an internal back pressure is generated which is sufficiently high to exert a compressive force on the wing actuating devices for a sufficient time so that constant contact between the gene wings and the tread is maintained.

Hierzu 7 Blatt ZeichnungenIn addition 7 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vane pump, the blades of which are guided in a rotor by resting against a running surface a running ring cells that form a pumped medium - starting from a suction opening in the Area of a suction zone - conveying towards a pressure opening in the area of a pressure zone, wherein the vanes by means of conveyor pressurized actuators are pressed against the tread, characterized in that the tread of the raceway (14) is arranged so that when the rotor rotates immediately before opening a cell for the pressure opening (51,52) is given a temporary pressure increase in the same, and that devices are provided which are used in the cell immediately before opening Pressure opening prevailing pressure on the actuating devices (76) at least the flight or flights! Apply (32), which is in the direction of rotation located in front of the suction opening (43, 44).

2. Vane pump according to claim 1, characterized in that the pressure opening (51, 52) is arranged offset in the direction of rotation from the pressure zone (38) and that before opening a cell for the pressure opening (51,52) a limiting flow rate (88,89) connects the pressure port with the cell.

3. Vane pump according to claim 2, characterized in that the limiting flow (88) has an opening (89) with a shape to keep the level of the temporary pressure k? jistieges constant during its Owns duration.

4. Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that that the limiting flow or flow (88) is located on both sides of the rotor (28) Wall panels (10, 14) are molded.

5. Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that that on the opposite to the direction of rotation of the pressure opening (51, 52) in the Wall plate (10) a groove (91) is arranged.

6. Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that that the inwardly facing impact surfaces (79) of the wing actuating device (76) are arranged in a common, annular pressure chamber (71), the pressure chamber with at least one cell pressure which is higher than the chamber pressure opening check valve (78, 79) for filling the chamber (71) with pressure medium is.

7. Vane pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that a connecting flow (107,108) between the zone of the pump in which the transient pressure increase was given is, and the impact surfaces (79) of the wings in the area of the suction opening (43, 44) is provided.

8. Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that that the limiting flow rates (88, 89) and / or grooves (90, 91) are symmetrical to both Sides of the pressure openings (51,52) are arranged.