DE2438228A1

DE2438228A1 - PUMP WITH EXPANDING DISPLACEMENT CELLS

Info

Publication number: DE2438228A1
Application number: DE19742438228
Authority: DE
Inventors: George A Berman; Gilbert H Drutchas
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1973-08-09
Filing date: 1974-08-08
Publication date: 1975-02-20
Also published as: IT1019845B; FR2241010B1; ES429139A1; FR2241010A1; GB1476689A

Description

23555 Euclid Avenue
Cleveland, Ohio 44117
V.St.A.23555 Euclid Avenue
Cleveland, Ohio 44117
V.St.A.

Unser Zeichen: T I63IOur reference: T I63I

Pumpe mit sich ausdehnenden VerdrängerzellenExpanding positive displacement pump

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit sich ausdehnenden Verdrängerzellen und insbesondere eine Pumpe mit Gleitflügeln. Eine derartige Gleitflügelpumpe kann manchmal als Motor eingesetzt werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf den besonderen Aufbau einer Gleitflügelpumpe mit sich ausdehnenden Verdrängerzellen, die einen Bereich der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand aufweist, der wenigstens durch einen Gleitflügel zu allen Zeiten abgedichtet wird.The invention relates to a pump with expanding displacement cells and in particular a pump with sliding vanes. Such a sliding vane pump can sometimes be used as a motor will. In particular, the invention relates to the particular construction of a sliding vane pump with expanding Displacement cells, which has an area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall, the is sealed at least by a sliding wing at all times.

Gleitflügelpumpen dieser Art werden in der US-PS 3 200 752 dargestellt und beschrieben. Die meisten dieser bekannten Pumpen weisen einen Abdichtungsbereich auf, in dem die dichteste Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand erfolgt. Bei derartigen Pumpen ist eine Abdichtung am Rotorumfang vorgesehen und zwar an der Übergangsstelle zwischen dem Auslaß und dem Einlaß der Pumpe."Sliding vane pumps of this type are shown and described in US Pat. No. 3,200,752. Most of these well known Pumps have a sealing area in which the rotor circumference comes closest to the chamber wall. In such pumps, a seal is provided on the rotor circumference, namely at the transition point between the outlet and the inlet of the pump. "

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Das allgemeine Konzept einer sogenannten Gleitflügelabdichtung ist ebenfalls bekannt, bei dem wenigstens ein Gleitflügel im Bereich der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand sich zu allen Zeiten befindet. Keine, der bekannten Pumpen ist jedoch in der Lage, die Bedingungen bezüglich der Geräusche und der hohen Drehzahlen zu erfüllen, die bei komplizierten hydraulischen Hochdruckanlagen erfüllt werden müssen, beispielsweise bei Servosteuerungspumpen für lenkbare Fahrzeuge. Wegen der Kompliziertheit der geräuscherzeugenden Erscheinungen und wegen der dynamischen Störungen, die sich aus der freien Beweglichkeit der Gleitflügel ergeben, sind genaue Einstellungen und spezifische geometrische Verhältnisse absolut erforderlich, um eine Pumpe zu erhalten, die auf zahlreichen Gebieten kommerziell verwendet werden kann.The general concept of a so-called sliding wing seal is also known in which at least one Gliding wing in the area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall is at all times. However, none of the known pumps is able to handle the conditions with regard to the noise and the high speeds that are required in complicated hydraulic high-pressure systems must be met, for example in servo control pumps for steerable vehicles. Because of the complexity the noise-producing phenomena and because of the dynamic disturbances that result from free mobility of the sliding wing result, precise settings and specific geometrical relationships are absolutely necessary, to obtain a pump that can be used commercially in a variety of fields.

Es ist beispielsweise bekannt, daß Probleme auftreten, wenn man versucht, eine ruhige Pumpe herzustellen, die einen Spielraum im Bereich der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand aufweist und die beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet werden soll. Bei der Herstellung von Gleitflügelpumpen für Servolenkungen wurden seit 1955 keine Pumpen mit Gleitflügelabdichtungen verwendet, da keine im Handel erhältlichen ruhigen Gleitflügelpumpen zur Verfügung stehen. Es sind bereits Gleitflügelpumpen bekannt, bei denen die sogenannte Gleitflügelabdichtung verwendet wird. Diese Pumpen weisen jedoch eine runde Kammerbohrung auf und arbeiten bis zu einem Maximaldruck von etwa 17>6 kg/cm .Dies steht im Gegensatz zu den Leistungsanforderungen von modernen Servo-For example, it is known that problems arise when trying to make a quiet pump that has a margin in the area of the closest approach to the rotor circumference has the chamber wall and which is to be used, for example, in motor vehicles. In the manufacture of sliding vane pumps pumps with sliding wing seals have not been used for power steering since 1955, as none are commercially available available quiet sliding vane pumps are available. Sliding vane pumps are already known in which the so-called Sliding wing seal is used. However, these pumps have a round chamber bore and work up to to a maximum pressure of about 17> 6 kg / cm. This is stated in the In contrast to the performance requirements of modern servo

2 lenkungen, bei denen die Pumpe einen Pumpendruck von 105 kg/cm oder einen größeren abgeben muß. Die bekannten Pumpen sind wegen des hohen Geräuschpegels praktisch nicht verwendbar.2 steering systems in which the pump has to deliver a pump pressure of 105 kg / cm or greater. The well-known pumps are practically unusable due to the high noise level.

Die Pumpe, die in der US-PS 3 200 752 beschrieben wird und die in großen Mengen hergestellt wird und die von der Kraftfahrzeugindustrie als Servolenkungspumpe verwendet wird,The pump described in U.S. Patent 3,200,752 which is manufactured in large quantities and used by the automotive industry is used as a power steering pump,

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benötigt zur Erzielung eines zulässigen Geräuschpegels keine¹ besondere Ausbildung, da deren Spielraum dadurch begrenzt wird, daß eine Berührungsdichtung hergestellt wird. Ein durch eine Rotorreibung erzeugter Wärmeanstieg bildet jedoch ein wesentliches Problem auf dem Gebiet derartiger Pumpen. Bei einer sogenannten Gleitflügelabdichtung werden diese Probleme dadurch ausgeschaltet, daß ein enger Spielraum im Bereich der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand aufrechterhalten wird. Dies führt zu Problemen der dichten Anpassung des Rotors, verbunden mit einer Temperaturerhöhung durch eine Reibung zwischen Rotor und Kammerwand.required to achieve a permissible noise level no ¹ special training, because the scope is limited by the fact that a contact seal is produced. However, an increase in heat generated by rotor friction constitutes a significant problem in the field of such pumps. In the case of a so-called sliding wing seal, these problems are eliminated in that a narrow clearance is maintained in the area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall. This leads to problems with the tight adaptation of the rotor, combined with an increase in temperature due to friction between the rotor and the chamber wall.

Es sei bemerkt, daß die Konfigurationen, die bei üblichen Flügelpumpen oder Rollenpumpen vorgesehen sind, sich von denen unterscheiden, die bei Gleitflügelpumpen verwendet werden. Die sogenannten Flügel- oder Rollenpumpen weisen einen dichten Sitz zwischen Flügel und Schlitz auf, der im Bereich von 0,0005 cm liegt, wodurch eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung im Rotorschlitz außerordentlich stark begrenzt wird. Bei den sogenannten Rollenflügeln werden konturierte Schlitze verwendet, die die Vorwärts- und "Rückwärtsbewegung der Rollen im Schlitz auf ein beherrschbares Maximum begrenzen.It should be noted that the configurations provided in conventional vane pumps or roller pumps differ from differ from those used in sliding vane pumps. The so-called vane or roller pumps have one tight fit between the wing and the slot, which is in the range of 0.0005 cm, causing a forward and backward movement is extremely limited in the rotor slot. The so-called roller blades have contoured slots used the forward and "backward motion" of the rollers in the slot to a controllable maximum.

Andererseits wird in Gleitflügeln ein Körper mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt nach vorn im Schlitzspielraum beschleunigt und zwar durch die Einwirkung der Hochdruckaustrittsflüssigkeit und durch die Abnahme des Druckes an der Vorderseite des Gleitflügels, wenn sich der Rotor durch den Bereich der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand vom Auslaß zum Einlaß dreht. Wenn keine besondere Steuerung vorgesehen ist, bewegt sich der Gleitflügel schnell zum vorderen Ende des Rotorschlitzes und das hintere Ende wird für den Hochdruck zugänglich. Große oder übermäßig große Spielräume ergeben sich in großen Druckbereichen und dadurch entstehen explosive Turbulenzen im Einlaßbereich. Die turbulenten Störströmungen erzeugen ein Geräusch und verhindernOn the other hand, in sliding wings, a body with a substantially rectangular cross-section is forwarded in the slot clearance accelerated by the action of the high pressure discharge liquid and by the decrease in pressure on the Front of the gliding wing when the rotor moves through the area of closest approach of the rotor circumference to the Chamber wall rotates from outlet to inlet. If no special control is provided, the sliding wing moves quickly to the front end of the rotor slot and the rear end becomes accessible to the high pressure. Large or excessively large There is leeway in large pressure areas and this creates explosive turbulence in the inlet area. The turbulent Interfering currents generate a noise and prevent it

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die richtige Füllung im Bereich des Gleitflügels, der über die Einlaßöffnung hinweggeht.the correct filling in the area of the glider that is above the inlet opening goes away.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Gleitflügel bei zu geringer Zentrifugalkraft und bei ölen mit geringer Zähigkeit nicht in der Lage sind, sich gegen die Antriebskante anzulegen. Dadurch wird eine richtige Abdichtung des Gleitflügels in der Arbeitskammer verhindert und dies führt zu Impulsströmungen, wobei Druckspitzen am Ende der Einlaßöffnung auftreten, da Hochdrucköl in den Einlaß zurückfließen kann und dieses Hochdrucköl dann zur Geräuschbildung der Pumpe beiträgt. Da die relative Zeitspanne dieser dynamischen Einwirkungen der Gleitflügelpumpe gering ist, ist es schwierig, Steuerungen vorzusehen, die die Wirkung der Gleitpumpe nicht über- oder unterkompensieren.Investigations have shown that the gliding wing with insufficient centrifugal force and with oils with low viscosity are unable to rest against the drive edge. This creates a proper seal for the glider prevented in the working chamber and this leads to impulse flows, with pressure peaks occurring at the end of the inlet opening, because high pressure oil can flow back into the inlet and this high pressure oil then contributes to the noise of the pump. Since the relative time span of these dynamic effects of the sliding vane pump is short, it is difficult to Provide controls that do not over- or under-compensate the effect of the sliding pump.

Die Erfindung bezieht sich auf spezielle geometrische Beziehungen innerhalb der Pumpe, durch die in neuartiger Weise die im Vorstehenden beschriebenen Probleme gelöst werden.The invention relates to special geometrical relationships within the pump, through which in a novel way the problems described above can be solved.

Zuerst wird durch die Erfindung die Einwirkung von explosiven Turbulenzen an der Übergangsstelle vom Auslaß zum Einlaß ausgeschaltet, die sich durch den unter hohem Druck stehenden Spielraum ergeben, wodurch es ermöglicht wird, daß Öl an der Unterseite der Gleitflügel verbleiben kann und es wird die Kavitation vermindert und es werden die Resonanzgeräusche an der Einlaßöffnung ausgeschaltet, die oft in Form eines Knurrgeräusches auftreten, was in lenkbaren Fahrzeugen, wie Kraftfahrzeugen, störend ist. Diese Ausschaltung wird durch kritische Abstandsbereiche erzielt. Bei einer Gleitflügelpumpe mit zehn Gleitflügeln beträgt der Abstand vom Ende des Bereiches der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand zum Beginn der Einlaßöffnung etwa 10° - 1 1/2 oder etwa die Bogenstrecke zwischen den Berührungsstellen des Gleitflügels und der Kammerwandung.First, by the invention, the action of explosive Turbulence at the transition point from outlet to inlet eliminated, which is caused by the high pressure Give clearance, thereby allowing that oil can remain on the underside of the sliding vanes and it becomes the Cavitation is reduced and the resonance noises at the inlet opening are switched off, often in the form of a growling noise occur, which is annoying in steerable vehicles such as motor vehicles. This elimination is critical Distance ranges achieved. In the case of a sliding vane pump with ten sliding vanes, the distance from the end of the area is the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall at the beginning of the inlet opening about 10 ° - 1 1/2 or about the arc between the contact points of the sliding wing and the chamber wall.

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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Endlage des Dekompressionsbogens zusammen mit dem Ende der Einlaßöffnung in der Platte, die diese öffnung aufweist, in Anpassung an die Krümmung der Kammerwandungsbohrung ein Mittel bildet, mit dem sichergestellt wird, daß der Gleitflügel in den Antriebsschlitz zurückkehrt, ehe die Einlaßöffnung zu Ende ist, wenn ein voller Gleitflügelbogen in den Arbeitskammerbogenbereich eintritt.According to the invention it is also provided that the end position of the Decompression arc together with the end of the inlet opening in the plate, which has this opening, in adaptation to the curvature of the chamber wall bore forms a means with which it is ensured that the sliding wing in the Drive slot returns before the inlet port closes when a full glider arc enters the working chamber arc area entry.

Ferner ist ein langgestreckter Einlaßbogenbereich vorgesehen, wobei der Einlaß.sich von 25 bis zu 76 erstreckt, wobei ein Nullpunkt verwendet wird, der dem oberen Totpunkt oder der Mitte des Bereiches der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwandung entspricht. Dadurch wird ein verlängerter Bogenbereich geschaffen, der es ermöglicht, daß eine mehr graduell lineare Verzögerung auftritt, die den Verschleiß der Kammerwandung herabsetzt und die ferner Kayitationseffekte ausschaltet.An elongated inlet arch portion is also provided with the inlet extending from 25 to 76, wherein a zero point is used, which is the top dead center or the center of the area of the closest approach of the rotor circumference corresponds to the chamber wall. This creates an elongated arch area which enables a more gradual linear delay occurs, which reduces the wear of the chamber wall and furthermore kayitation effects turns off.

Die Erfindung betrifft somit eine Gleitflügelpumpe mit Gleitflügelabdichtung, die eine öffnungsplatte aufweist und eine Pumpenkammer, die derart ausgebildet sind, daß eine optimale Gleitflügelabdichtung erzielt wird, wobei bei einer Pumpe mit zehn Gleitflügeln der Abstand vom Ende des Bereiches der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand zur Einlaßöffnung nominal 10° beträgt oder annähernd eine Bogenlänge zwischen den Berührungsstellen der Gleitflügel mit der Kamraerbohrung. Das Ende der Einlaßöffnung ist an die gewölbte Kontur der Pumpenkammerbohrung derart angepaßt, daß sichergestellt wird, daß jeder Gleitflügel in seinen Schlitz zurückkehrt, ehe die Einlaßöffnung zu Ende ist, wenn eine volle Gleitflügelbogenbreite in den Arbeitsbogenbereich eintritt. Die Einlaßöffnung erstreckt sich von 25 von einer Nullstelle aus bis zu 76 und dadurch wird ein langgestreckter Bogenbereich sichergestellt. Dadurch wird eine Anordnung geschaffen, mit der explosive Turbulenzeffekte an der Übergangsstelle vomThe invention thus relates to a sliding vane pump with sliding vane seal, which has an orifice plate and a pump chamber, which are designed such that an optimal Sliding vane sealing is achieved, with a pump with ten sliding vanes being the distance from the end of the area of the closest Approach of the rotor circumference to the chamber wall to the inlet opening is nominally 10 ° or approximately one arc length between the contact points of the sliding wing with the camera bore. The end of the inlet opening is adapted to the curved contour of the pump chamber bore in such a way that it is ensured will cause each glider to return to its slot before the inlet port closes when a full glider arc width enters the sheet area. The inlet port extends from 25 from a null point up to 76 and this creates an elongated arch area ensured. This creates an arrangement with which explosive turbulence effects at the transition point from

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Auslaß zum Einlaß ausgeschaltet werden. Es wird ein besseres Geräuschverhalten erzielt, und es wird eine gute Leistung bei hohen Drehzahlen erreicht und dies ist für Hochdruckpumpen vorteilhaft, die verbesserte Leistungen aufweisen.Outlet to inlet are turned off. Better noise performance is obtained and good performance becomes achieved at high speeds and this is advantageous for high pressure pumps that have improved performances.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigenThe invention will be explained with reference to the figures of the drawing. Show it

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bekannten Pumpe, wobei einige der speziellen Probleme veranschaulicht sind, die durch die Erfindung gelöst werden,Fig. 1 is a schematic view of a known pump, illustrating some of the specific problems, which are solved by the invention,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, wobei jedoch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Pumpe dargestellt ist,FIG. 2 is a view similar to FIG. 1, but showing a pump designed according to the invention,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Druckplatte, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei die erfindungsgemäßen Verbesserungen dargestellt sind undFig. 3 is a schematic representation of a printing plate, which is formed according to the invention, wherein the invention Improvements are shown and

Fig. ¹J eine Ansicht einer Druckplatte, die als untere Platte zusammen mit einer oberen Platte verwendet werden kann, die die in Fig. 3 dargestellte Form hat.Fig. ¹ J a view of a pressure plate which can be used as a lower plate together with an upper plate having the shape shown in Fig. 3.

Es sei zuerst auf die in Fig. 1 dargestellte bekannte Pumpe Bezug genommen. Diese Pumpe weist einen Rotor 10 auf, der am Umfang mehrere Schlitze 11 hat, von denen jeder einen Gleitflügel 12 aufnimmt. Diese Gleitflügel haben im allgemeinen einen rechteckigen Querschnitt und werden von den Schlitzen 11 derart aufgenommen, daß sie sich radial frei bewegen können und daß sie eine Winkelverschwenkung durchführen können, wenn sie an der benachbarten konturierten Pumpenkammerwandung entlanglaufen. Die Pumpenkammerwandung kann durch einen Kammerring 13 gebildet werden. Die Pumpenkammerwandung ist mit I^ bezeichnet. ^Reference should first be made to the known pump shown in FIG. This pump has a rotor 10 which is on Circumference has several slots 11, each of which receives a sliding wing 12. These sliding wings generally have have a rectangular cross-section and are received by the slots 11 so that they can move freely radially and that they can pivot angularly when they run along the adjacent contoured pump chamber wall. The pump chamber wall can be formed by a chamber ring 13. The pump chamber wall is marked with I ^ designated. ^

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Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Platte vorgesehen, in der eine Einlaßöffnung 16 und eine Auslaßöffnung 17 ausgebildet sind. Die Pumpe weist einen Bogenbereich 18 der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand auf und einen Arbeit sbogenbereich 19. Es sei bemerkt, daß ein erhebliches Spiel C zwischen dem Bogenbereich l8 der dichtesten Annäherung und dem Rotor 10 vorhanden ist. Wenn sich der Rotor in Richtung des Uhrzeigerdrehsinns dreht, wie es durch den Pfeil 15 angedeutet ist, treten ganz erhebliche Druckkräfte P auf, die auf jeden Pumpengleitflügel 12 einwirken. Wegen des unter Druck stehenden Spielraumes, der in Fig. 1 durch eine leichte Schraffur dargestellt ist, tritt eine Turbulenz im Bereich der Einlaßöffnung 16 auf. Wie dargestellt, tritt eine Bremskraft an der Kammerwandung auf, die nicht ausreicht, um die Gleitflügel in ihren entsprechenden Schlitz zurückzuführen. Es ist deshalb ein unerwünschtes Spiel vorhanden, welches bei 20 angedeutet ist, und dies führt zu einem Leckweg 21, der durch einen Pfeil dargestellt ist und dies trägt weiterhin zur Turbulenz im Einlaßbereich bei.As shown in FIG. 1, a plate is provided in which an inlet opening 16 and an outlet opening 17 are formed. The pump has an arc region 18 of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall and a work arc area 19. It should be noted that there is a considerable play C between arc area 18 of closest approach and the rotor 10 is present. When the rotor rotates in the clockwise direction as indicated by the Arrow 15 is indicated, very considerable compressive forces P occur that act on each pump sliding vane 12. Because of the pressurized clearance, which is shown in Fig. 1 by a light hatching, turbulence occurs in the Area of the inlet opening 16. As shown, a braking force occurs on the chamber wall that is insufficient to the sliding wings returned to their corresponding slot. There is therefore an undesirable play which is indicated at 20, and this leads to a leakage path 21, which is represented by an arrow and carries this continues to contribute to the turbulence in the inlet area.

Es sei nunmehr auf Fig. 2 Bezug genommen. Erfindungsgemäß ist eine Kombination einer die Ein- und Auslaßöffnungen tragenden Platte und einer Pumpenkammer vorgesehen, durch die eine optimale Gleitflügelabdichtung erzielt wird. Es ist eine Kammerbohrung 21 in einem Kammerring 22 vorgesehen. Ferner ist ein Rotor 23 vorgesehen, der um den .Umfang herum verteilt Schlitze 2k aufweist, die Pumpengleitflügel 26 aufnehmen. Es ist eine Platte vorgesehen, die eine Auslaßöffnung 27 und eine Einlaßöffnung 28 hat. Ferner weist die Pumpe einen Arbeitsbogenbereich 29 auf und einen Bogenbereich 30 der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand. Zwischen dem Arbeitsbogenbereich und dem Bereich der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand ist ein Einlaßzwischenbereich 31 vorgesehen. Dieser Einlaßbogenbereich ist gegenüber der Einlaßöffnung 28 derart angeordnet, daß am BeginnReference is now made to FIG. According to the invention, a combination of a plate carrying the inlet and outlet openings and a pump chamber is provided, through which an optimal sliding wing seal is achieved. A chamber bore 21 is provided in a chamber ring 22. Furthermore, a rotor 23 is provided which has slots 2k distributed around the circumference, which receive the pump sliding vanes 26. A plate is provided which has an outlet opening 27 and an inlet opening 28. Furthermore, the pump has a working arc area 29 and an arc area 30 of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall. An intermediate inlet area 31 is provided between the working arc area and the area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall. This inlet arch area is arranged opposite the inlet opening 28 that at the beginning

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-θάβε Einlaßbogenbereiches ein spezieller Dekompressionsbogenbereich 32 in der Öffnungsgeometrie vorgesehen ist.-θάβε inlet arch area a special decompression arch area 32 is provided in the opening geometry.

Die Gleitflügel 26 dichten am Rotor im Ärbeitsbogenbereich ab, wie es bei 33 gezeigt ist, und es ist kein Leckweg mehr vorhanden, der den Betrieb der Pumpe stören könnte.The sliding vanes 26 seal on the rotor in the arcing area, as shown at 33, and there is no longer a leakage path present that could interfere with the operation of the pump.

Die Ausbildung der öffnungen ist insbesondere in Fig. 3 dargestellt. Diese Figur zeigt eine Druckplatte, welche die untere Druckplatte einer Pumpe bilden kann, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 23 60 608.8 dargestellt und beschrieben ist. Diese Patentanmeldung beschreibt einen Gleitflügel, der eine optimale Form aufweist und derartige Gleitflügel sind insbesondere bei der erfindungsgemäßen Pumpe verwendbar. Da der gesamte Pumpenaufbau ähnlich ist wie der in dieser Patentanmeldung beschriebene, erscheint es zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich, den Pumpenaufbau im einzelnen genau darzulegen. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist eine Kammerwandung vorgesehen, und diese Kammerwandung ist gestrichelt eingezeichnet und mit ^O gekennzeichnet. Diese Kammerwandung ist die Kammerwandung einer Doppelkammerpumpe. Alle Winkelangaben beziehen sich auf einen Bezugspunkt Null, der, wie Fig. 3 zeigt, dem oberen Totpunkt entspricht. In Fig. 3 ist eine senkrechte Achse 0-180 dargestellt und die gegenüberliegenden Kammerabschnitte der Doppelkammerpumpe liegen zu beiden Seiten dieser Achse.The formation of the openings is shown in particular in FIG. 3. This figure shows a pressure plate which can form the lower pressure plate of a pump, as shown and described in German patent application P 23 60 608.8. This patent application describes a sliding wing which has an optimal shape and sliding wings of this type can be used in particular in the pump according to the invention. Since the entire pump structure is similar to that described in this patent application, it does not appear necessary to explain the pump structure in detail in order to understand the invention. As shown in Fig. 1, a chamber wall is provided, and this chamber wall is drawn in dashed lines and marked with ^ O. This chamber wall is the chamber wall of a double chamber pump. All angle specifications relate to a reference point zero which, as FIG. 3 shows, corresponds to the top dead center. In Fig. 3 a vertical axis 0-180 is shown and the opposing chamber sections of the double chamber pump are on both sides of this axis.

Zum Zwecke der Klarstellung sei bemerkt, daß der Begriff Bogen sich auf Kammerwandbogenbereiche bezieht, die vom oberen Nullpunkt aus gezählt werden.For the purpose of clarification, it should be noted that the term Arc refers to chamber wall arc areas that are counted from the upper zero point.

Wie durch die Beschriftung und die Bezugszeichen erläutert wird, weist die Pumpe einen Bereich J>0 der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand auf und einen Arbeitsbogenbereich 32. Der Einlaßzwischenbogenbereich ist bei 31 gezeigt.As illustrated by the lettering and numerals, the pump has an area J> 0 of closest approach of the rotor circumference to the chamber wall and a working arc area 32. The inlet interbow area is shown at 31.

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Bei dem speziellen, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Doppelkammerpumpe zwei Bogenbereiche der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand auf. Einer dieser Bogenbereiche erstreckt sich von 345°bis 15° und der andere Bogenbereich erstreckt sich von 165° bis 195 ·In the special embodiment shown in Fig. 3, the double chamber pump has two arc areas of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall. One of these arc areas extends from 345 ° to 15 ° and the other arc area extends from 165 ° to 195

Es sind ebenfalls zwei Arbeitskammerbogenbereiche vorgesehen, die sich von 70° bis 110° und von 250° bis 290° erstrecken.There are also two working chamber arc areas that extend from 70 ° to 110 ° and from 250 ° to 290 °.

Weiterhin sind zwei Einlaßzwischenbereiche vorgesehen, die sich von 15° bis 70° und von 195° bis zu 250° erstrecken. Schließlich sind noch Auslaßbogenbereiche vorgesehen, die sich von 110° bis zu 165° und von 290° bis zu 3^5° erstrecken.Furthermore, two intermediate inlet regions are provided which extend from 15 ° to 70 ° and from 195 ° to 250 °. Finally, outlet arc areas are also provided which extend from 110 ° up to 165 ° and from 290 ° up to 3 ^ 5 °.

Der sogenannte Dekompressionsbogenbereich des Einlaßzwischenbereiches ist in einem 10 -Segment am Anfang des Einlaßzwischenbereiches angeordnet. Diesbezüglich wurde gefunden, daß die räumliche Anordnung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, kritisch ist und es sei bemerkt, daß in Fig. 3 die Öffnungskonfigurationen für eine typische Pumpe mit zehn Gleit flügeln dargestellt ist. Der Abstand des Endes des Bogenbereiches 30 der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwandung zur Einlaßöffnung 28 beträgt nominal 10 mit oberen und unteren Grenzen von - 1 1/2°. Dies ist näherungsweise gleich der Bogenlänge zwischen den Kontaktstellen des Gleitflügels mit der Kammerwand. Es wird ein Dekompressionsbogenbereich ausgebildet, und diese Ausbildung schaltet die explosionsartigen Turbulenzeffekte an der Übergangsstelle vom Auslaß zum Einlaß aus, wobei sich diese Turbulenzeffekte durch einen unter hohem Druck stehenden Spielraum ergeben, der es ermöglicht, daß öl am Boden der Schlitze verbleibt, die die Gleitflügel aufnehmen. Weiterhin wird die Kavitation vermindert, und es werden Resonanzgeräusche an der Einlaßöffnung ausgeschaltet, die oft als ein dem Knurren ähnliches Geräusch auftreten und zwar an lenkbaren Fahrzeugen, die mit einer Servolenkungspumpe ausgerüstet sind.The so-called decompression bend area of the inlet intermediate area is arranged in a 10 segment at the beginning of the inlet intermediate area. In this regard, it was found that the spatial arrangement as shown in FIG. 3 is critical and it should be noted that in FIG the port configurations for a typical pump with ten sliding vanes is shown. The distance from the end of the arc area 30 of the closest approach of the rotor circumference to the Chamber wall to inlet opening 28 is nominally 10 with upper and lower limits of -1 1/2 °. This is approximate equal to the arc length between the contact points of the gliding wing with the chamber wall. It becomes a decompression arch area formed, and this training switches the explosive turbulence effects at the transition point from Outlet to inlet, these turbulence effects resulting from a high pressure clearance that it allows oil to remain at the bottom of the slots that receive the slide vanes. Furthermore, the cavitation is reduced, and resonance noises at the intake port are eliminated, often as a growl-like noise occur on steerable vehicles that are equipped with a power steering pump.

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Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sei bemerkt, daß die Einlaßöffnung 28 derart angeordnet ist, daß diese mit den sich ausdehnenden Verdrängerzellen in. Verbindung gelangt,die zwischen benachbarten Gleitflügelpaaren ausgebildet werden und zwar an radial nach außen im Abstand voneinander angeordneten Stellen der Pumpenkammer.Referring to Fig. 3, it should be noted that the inlet port 28 is arranged to coincide with the expanding Displacer cells in. Connection that passes between adjacent sliding wing pairs are formed and that at a distance from one another radially outwards Place the pump chamber.

Zusätzlich können untere Einsatzöffnungen vorgesehen sein, die bei 28a gezeigt sind und die innerhalb der Winkelbegrenzungen der äußeren Einlaßöffnungen 28 angeordnet sind. Diese unteren Einlaßöffnungen sind so angeordnet, daß sie mit der Unterseite der Gleitflügel und dem Schlitz 2k des Rotors 23 verbunden werden können.Additionally, lower insert openings, shown at 28a, which are located within the angular boundaries of the outer inlet openings 28, may be provided. These lower inlet openings are arranged so that they can be connected to the underside of the slide vanes and the slot 2k of the rotor 23.

Es sei nochmals auf die Ausbildung der in Fig. 3 gezeigten Platte Bezug genommen. Die Einlaßöffnung-28 erstreckt sich vom Winkelort 25 , der durch die Kante 28b des Einlasses gebildet wird, bis zu 76 , unter welchem Winkel sich die Kante 28c des Einlasses erstreckt. Der gegenüberliegende Einlaß erstreckt sich von 205° bis zu 281°.It is again to the design of the one shown in FIG. 3 Plate referenced. The inlet port-28 extends from Angular location 25 formed by the edge 28b of the inlet becomes, up to 76, at what angle the edge 28c of the inlet extends. The opposite inlet extends from 205 ° to 281 °.

Es wurde nun gefunden, daß die Abstandsbeziehung so kritisch ist, daß die oberen und unteren Grenzen des Dekompressionsbogenbereiches bis auf - 1 1/2° eingehalten werden sollten, um explosionsartige Turbulenzeffekte auszuschalten.It has now been found that the distance relationship is so critical that the upper and lower limits of the decompression arc range up to - 1 1/2 ° should be adhered to in order to eliminate explosive turbulence effects.

Der ausgedehnte Einlaßbogenbereich und die Bogenerstreckung der Einlaßöffnung von 25° bis zu 76° ermöglicht eine mehr allmählichere, lineare Verzögerung, wodurch der Verschleiß an der Kammerwandung herabgesetzt wird und wodurch auch Kavitationserscheinungen vermindert werden.The extended inlet arc area and the arc extension of the inlet opening from 25 ° to 76 ° allow more more gradual, linear deceleration, whereby the wear on the chamber wall is reduced and thereby also Cavitation phenomena are reduced.

Es sei angenommen, daß die Pumpe zehn Gleitflügel aufweist. Der Endpunkt des Dekompressionsbogenbereiches 32 bildet zusammen mit der Einlaßöffnungskante 28b an der Platte in Anpassung an die gewölbte Kontur der Kammerwandung ein Mittel, mitIt is assumed that the pump has ten sliding vanes. The end point of the decompression arc area 32 forms together with the inlet opening edge 28b on the plate in adaptation to the curved contour of the chamber wall a means with

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welchem sichergestellt wird, daß der Gleitflügel in den Schlitz zurückgekehrt ist, ehe die Einlaßöffnung zu Ende geht, wenn eine Gleitflügelbogenbreite in den Arbeitsbogenbereich 32 eintritt.which ensures that the glider has returned to the slot before the inlet port closes goes when a glider arc width enters the work arc area 32.

Es sei nunmehr auf die Auslaßöffnungen Bezug genommen. Es sei bemerkt, daß eine äußere Auslaßöffnung 27 und eine innere Auslaßöffnung 27a vorgesehen ist. Die Auslaßöffnungen erstrecken sich von 123° bis zu 16¹I⁰ und von 303° bis zuReference is now made to the outlet openings. It should be noted that an outer outlet port 27 and an inner outlet port 27a are provided. The outlet openings extend from 123 ° up to 16 ¹ I ⁰ and from 303 ° up to

Es sei nunmehr auf Fig. 4 Bezug genommen. Die untere Druckplatte ist mit 50 bezeichnet und die Einlaßabschnitte bilden Aussparungen 51 und 52. Es sind Winkelgrenzlinien 51a und 51b vorgesehen und ferner 52a und 52b. Diese Linien liegen innerhalb der Parametergrenzen, die.in Verbindung mit den Einlaßöffnungen 28, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, beschrieben wurden. .Reference is now made to FIG. The lower pressure plate is denoted by 50 and the inlet sections form recesses 51 and 52. There are angular boundary lines 51a and 51b and also 52a and 52b. These lines are within the parameter limits associated with the inlet ports 28, as shown in FIG. 3, have been described. .

Die Platte 50 weist auch Auslaßöffnungen 5¹* und 56 auf und es sei bemerkt, daß ein äußerer öffnungssatz und ein innerer Öffnungssatz vorgesehen ist. Die inneren Öffnungssätze sind durch gleiche Bezugszeichen in der Platte 50 gekennzeichnet, wobei der Buchstabe c zugefügt wurde. Die kritischen Abstandsbeziehungen innerhalb der Parametergrenzen sind die gleichen, wie sie in Verbindung mit der Beschreibung der Pig. 3 erläutert wurden.The plate 50 also has outlet ports 5 ¹ * and 56 and it should be noted that an outer set of ports and an inner set of ports are provided. The inner sets of openings are identified by like reference numerals in panel 50 with the addition of the letter c. The critical distance relationships within the parameter limits are the same as those in connection with the description of the Pig. 3 were explained.

Gemäß der Erfindung wird eine Pumpe geschaffen, die sehr erfolgreich bei hohen Drucken arbeitet und die einen erhöhten Wirkungsgrad hat, wobei die Einlaßöffnungsgeräusche bei üblichem Betrieb ausgeschaltet werden und wobei ein Spielraum im Bereich der dichtesten Annäherung des Rotorumfangs an die Kammerwand erzielt wird, der bisher nicht erreicht werden konnte.According to the invention, a pump is provided which is very successful works at high pressures and which has an increased efficiency, the inlet opening noise at usual Operation can be turned off and with a margin in the area of the closest approach of the rotor circumference to the Chamber wall is achieved, which could not be reached so far.

Es wurde ein .Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und es sind Abänderungen möglich, die im Rahmen der ErfindungAn embodiment of the invention has been described and modifications are possible within the scope of the invention

^llegen# 509808/0380 ^{lay #} 509808/0380

Claims

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Claims

Pump with expanding displacement cells and sliding vanes, which are arranged in a rotor provided with slots, wherein the sliding vanes can move radially and can pivot in the angular direction when following the adjacent chamber wall of the pump chamber, thereby characterized in that plates provided with openings are arranged next to the pump chamber, that a pump chamber ring the Pump chamber wall forms that the pump chamber wall has a contour that (1) an arc area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall, (2) a working arc area and (3) an inlet interleave region such that the apertured plates have an inlet aperture have that the angular distance from the end of the arc region of the closest approach of the rotor circumference to the Chamber wall to the inlet opening is about 10 ° - 1 1/2 °, whereby a decompression arc area at the end of the inlet intermediate area is formed and causing explosive turbulence effects at the transition point from outlet to inlet be switched off, which result from the clearance under high pressure and thereby resonance noise be turned off at the inlet port.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the inlet opening begins at an angular distance of 25 ° from the top dead center, which is the center of the arc area the closest Approach of the rotor circumference corresponds to the chamber wall and that the inlet opening is from this angular position extends over an angle of 51 ° to an end at 76 °, thereby forming an elongated arc, which gives a more gradual linear deceleration or deceleration, thereby reducing the wear on the chamber wall and whereby cavitation effects are also reduced.

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3. Pump according to claim 2, characterized in that the inlet intermediate area bend at an angular distance of 15 starts from top dead center and extends over an arc area extends from 70 °.

4. Pump according to claim 1, characterized in that the critical angle the area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall together with the critical angle of the inlet opening in a manner adapted to the contour of the chamber wall causes the sliding wing to return to its slot in the rotor, before the limit of the inlet opening is reached when a full glide vane arc enters the intermediate inlet area entry.

5. Pump with expanding displacement cells and with a double chamber bore in which a rotor rotates, which has slots on the circumference which accommodate ten sliding vanes that can move radially and which can pivot in the angular direction when following on the adjacent chamber wall, whereby Opened plates are provided on both sides of the pump chamber, characterized in that, to achieve an optimal opening configuration, all angles are measured relative to a zero point corresponding to top dead center, the chambers being arranged on both sides of the zero 180 ° axis are, the pump chamber is shaped so that (1) the bow area of closest approach (2) of the work is the rotor circumference to the chamber wall in the region of 315 ° to 15 °, and I65 ⁰ to 195 °, · arc portion in the angular range from 70 ° up to 110 ° and from 250 up to 290 °; and (3) the intermediate inlet region is in the angular range from 15 ° up to 70 ° and is from 195 ° up to 250 ° and wherein orifice plates have inlet openings and outlet openings which are arranged to eliminate the explosive turbulence effects at the transition point from outlet to inlet, which result from a clearance which is under high pressure, being the critical

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Distance limits of the inlet and outlet openings are arranged so that (a) the distance from the end of the area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall to the next adjacent inlet opening is nominally 10 ° - 1 1/2 °, with (b) the critical angle of the The area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall together with the critical angle of the inlet opening is adapted to the curved contour of the arc area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall and of the working arc area and the inlet intermediate area in such a way that it is ensured that the sliding vanes return into the slot Before reaching the critical angle of the inlet port when a full glide wing arc width enters the working area, the inlet port extends from 25 ° up to 76 ° and from 205 ° up to 256 °.

6. Pump according to claim 5 *, characterized in that the pump has a pump chamber bore which is designed such that an outlet arc range extends from 110 to 165 and from 290 ° to 3 ^ 5 °, the pressure plates having outlet openings which are arranged to extend from 123 ° to 164 ° and from 303 ° to 3M ⁰ .

7. Pump according to claim 5, characterized in that the inlet and outlet openings have openings arranged radially on the outside, which are connected to the expanding displacer cells located between adjacent pairs of glide wings are formed and lower radially inwardly arranged openings which are in communication with the rotor slots, which accommodate the glide wings.

8. Combination of apertured plates and one Pump chamber in a sliding vane pump, characterized in that the parts have an optimal sliding vane sealing configuration have, the angular positions are measured from a zero point and the pump chamber in such a way

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is shaped so that it (1) forms an arc region of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall, (2) a Working arch area and (3) an intermediate inlet area, the number of glide wings being about 10 inserted into the Slots are arranged and wherein the apertured plate has an inlet opening which is so arranged is that the distance from the end of the area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall 10 ° - ■ 1 1/2 ° is, whereby a decompression area is formed at the end of the inlet intermediate area.

Combination of an apertured plate and a Pump chamber for sliding vane pumps, with an optimal Sliding wing sealing configuration is provided and with all angular dimensions calculated from a selected zero point , characterized in that the pump has a ring which forms a pump chamber which is so shaped is that (1) an area of closest approach of the rotor circumference to the chamber wall is formed, (2) a working arc area and (3) an intermediate inlet region, the apertured plate having an inlet opening, which is designed such that the end of the region of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall together with the end of the inlet opening and adapted to the curved contour of the areas (1) to (3) ensures that the sliding wings return to their slots before the end of the release opening is reached, while a sliding wing is in the area (2) occurs, the pump having ten sliding vanes which are arranged in the slots of the rotor.

10. Pump according to claim 8, characterized in that the Einlaßöffni
extends.

Inlet opening over an arc range of 25 ° up to 76 °

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11. Pump with expanding displacement cells and sliding vanes, which are carried by a slotted rotor, the sliding vanes can move radially and in an angular direction the pump cam can pivot when following on the adjacent chamber wall, characterized in that that plates with openings are arranged next to the pump chamber, that a pump chamber ring a pump chamber bore wall forms which has a contour in which (1) an area of the closest approach of the rotor circumference to the chamber wall exists, (2) a sheet area, and (3) a Inlet intermediate area, the plate bearing an inlet opening and wherein the angular distance from the area of the closest Approach of the rotor circumference to the chamber wall to the inlet opening in the order of magnitude of the arc length of the curved Sliding wing surface is between the contact points on the pump chamber wall, creating a decorapressions arc section is trained.

12. Pump according to claim 11, characterized in that the angular range of the sliding vane arc surface is approximately 10 ° - 1 1/2 ° amounts to.

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