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DE1953848A1 - Fluegelpumpe mit veraenderlicher Verdraengung - Google Patents

Fluegelpumpe mit veraenderlicher Verdraengung

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Publication number
DE1953848A1
DE1953848A1 DE19691953848 DE1953848A DE1953848A1 DE 1953848 A1 DE1953848 A1 DE 1953848A1 DE 19691953848 DE19691953848 DE 19691953848 DE 1953848 A DE1953848 A DE 1953848A DE 1953848 A1 DE1953848 A1 DE 1953848A1
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DE
Germany
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wing
pump
overlap
chamber
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691953848
Other languages
English (en)
Inventor
Swain James Carl
Mitchell Robert Kittredge
Thomas David Lloyd
Wilcox John Preston
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Battelle Development Corp
Original Assignee
Battelle Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Battelle Development Corp filed Critical Battelle Development Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/20Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the form of the inner or outer contour of the working chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

DIPPING. KLAUS RUPPRECHT 1953848 FHANKFURT A. M.. den 21.1O.t969 PAIENTANWAI/Γ AM RÖMERHOF S5
V-6o. 503-02, 4V69 KRU/mfr
The Batteile Development Corporation, 505 King Avenue,
Colurabus/Ohio (V.St.A.)
Flügelpumpe mit veränderlicher Verdrängung
SS = SS = SS S= SS
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelpumpe mit veränderlicher Verdrängung zum Betrieb bei hohen Drehgeschwindigkeiten. Insbesondere bezieht sie sich auf eine bei hohen Turbinendrehzahlen verwendbare Flügelpumpe und ist vor allem anwendbar bei einem Getriebe für ein turbinengetriebenes Fahrzeug·
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Eines der schwierigen Probleme, die mit der Verwendung einer leistungsstarken Turbine als Antrieb für ein mit Rädern versehenes Fahrzeug verbunden sind, besteht in der wirksamen Ausnutzung und Steuerung der hohen Tür·» binenwellendrehzahlen, die in der Regel 20.000 Upm überschreiten. Die Drehzahl einer leistungsstarken Turbine ist wegen dex* großen Trägheit des Rotors vergleichsweise wenig auf Belastungs- und Brennstoffänderungen empfindlich. Diese Drehzahl ist viel zu hoch, als daß sie direkt an die Räder angelegt werden könnte. Deshalb ist ein Geschwindigkeitsreduziergetriebe oder eine Kraftumsetzungseinrichtung erforderlich. Bei einem empfindlichen Fahrzeug, welches bei konstanter Leistung einen großen Drehzahlbereich aufweisen muß, muß die Geschwindigkeitsoder Drehzahlreduziereinrichtung ein wirksames Drehzahländerungsgetriebe sein. Ein hydrostatisches Getriebe mit veränderlicher Verdrängung und über seinen Drehzahlbereich stufenloser Regelbarkeit ist für eine drehzahlkonstante Turbine ein zweckmäßiges Getriebe. Die Erfindung befaßt sich mit einer Pumpe, die diese ge\tfünschten Eigensdi af ten aufweist« Obgleich die hier beschriebene Pumpe anderen Anwendungsmöglichkeiten zugänglich ist, wird sie hier in der Hauptsache im Hinblick auf ihre Verwendung als Turbine und die damit verbundenen Probleme behandelt.
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■■ - 3 -
Bislang wurden zahlreiche FlUgelpumpen vorgeschlagen. Diese weisen einen Rotor auf, der von einem Gehäuse umgeben ist, das seinerseits kreisförmig ausgebildet und exzentrisch zum Rotor angeordnet ist. Das Gehäuse kann jedoch auch elliptisch sein, wobei die beiden Enden der Ellipse als sichelförmige Pumpenkammern dienen. Der Rotor weist eine Anzahl von Schlitzen oder Fassungen aufj in denen jeweils ein manchmal als Kolben bezeichneter Flügel verschiebbar angeordnet ist. Das obere Ende des Flügels folgt der inneren Form des Gehäuses in erster Linie wegen der durch den Umlauf des Rotors bewirkten Beschleunigungskräfte. Eine Pumpwirkung tritt auf zwischen zwei Flügeln (oder einem Flügel und einer Stelle an der sich Rotor und Gehäuse sehr nahe kommen), dem Gehäuse, Rotor und den Abschlußdeckeln des Gehäuses. Der Einlaß der Pumpe ist in der Regel so angeordnet, daß Flüssigkeit an einem solchen Punkt zugeführt wird, an dem die Flügel eich radial nach außen bewegen, der Auslaß an einer solchen Stelle, an der sich die Flügel radial nach innen verschieben.
Außerdem sind eine Reihe von Flügelpumpen mit veränderlicher Verdrängung bekannt. Zwei Verfahren finden am meisten Anwendung, um die Verdrängung zu variieren.
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Bei dem einen wird die Exzentrizität eines kreisförmigen Gehäuses und eines Rotors zueinander geändert; bei dem andern wird die Größe oder Form des Pumpengehäuses durch verschiedene Einrichtungen geändert. Keine dieser bisher bekannten Pumpen arbeiten bei hohen Drehzahlen zufriedenstellend.
Gemäß der Erfindung wird eine zwei lappenförmige Teilkammer auf= ψ weisende Flügelpumpe vorgeschlagen, wobei diese Pumpenkammern zur Veränderung der Verdrängung oder des Hubvolumens vergrößert und verkleinert werden können oder sich in ihrer Form verändern können. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Flügellaufbahn zwei feste Flächen (Überlappungsstrecken), zwei bewegliche Flächen (Überlappungsstrecken) und eine Anzahl von verbindenden Gelenken oder Brücken auf. Ein wichtiges Merkmal, daß die Pumpe .gemäß der Erfindung von vergleichbaren bekannten Pumpen unterscheidet, ist darin zu sehen, daß die Flügellaufbahnen der Brücket bei sämtlichen Verschiebe- oder Verdrängungswechseln dort zu den Oberflächen der fest angeordneten und der beweglichen Überlappungsetrecken tangential (an den Schnittpunkten) gehalten werden, wo die Brücken die fest angeordneten und die verschiebbaren Überlappungestrecken miteinander verbinden. Der Übergang der Flügel von den festen und verschiebbaren Flügellauf-
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flächen zu den Brücken-Laufflächen und umgekehrt geht immer glatt vor sich unabhängig von der Einstellung der . Verdrängung. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Nockenfläche oder Flügellaufbahn ein verformbarem Zylinder. Vorzugsweise ist er aus einer Anzahl von ineinander angeordneten Muffen zusammengesetzt. Die Muffen oder Schichtungen sind im Brückenbereich in engem Kontakt, jedoch frei, um sich relativ zueinander zu verschieben. Die Muffen haften an den Überlappungsstrecken zusammen, . und Überlappungsstrecken-Riegel (vorzugsweise vier) sind an verformbaren Zylindern an den Stellen haftend angeordnet, an denen die Muffen zusammenhaften. Der Nockenring wird durch Ziehen oder Drücken an gegenüberliegenden Überlappungsstrecken verformt; die Überlappungsstrecken^ im Brückenbereich werden ausgelenktγ verbleiben jedoch in engem Kontakt. Das sich einstellende Nockenring-Profil ergibt eine Zweikammer-Pumpwirkung mit einer glatten, <: kontinuierlichen Nockenfläche. Das Merkmal der- tangentialen Verbindung der Flügellaufbahnelemente bei sämtlichen ".-,/.< Pumpen-Verdrängungen ist sehr wichtig, da die hohen Drehzahlen die kleinste Unebenheit oder Diskontinuinitat-■"■? - · " in der Flügellaufbahn übersteigern, wodurch Aussetzen, ' ■
00^832/0268
Springen, Verlust, höher Verschleiß und frühzeitiger Aus-?-\ fall der Pumpe bewirkt werden. . -v
Bei den meisten herkömmlichen Pumpen mit zwei Pumpenkammern sind die Ein- und Auslaßöffnungen in den Abschlußdeckeln des Pumpengehäuses angeordnet. Gemäß der Erfindung sind die Öffnungen vorzugsweise so vorgesehen, daß die Strömung in die Pumpe durch Räume im Zylinder gelangt bzw. aus dieser austritt, der die Nockenfläche längs der gesamten Länge des Rotors bildet. Diese Ausbildung der Öffnungen (durch die Brücken bei einer Ausführungsform) bewirkt „einen sehr geringen Strömungsverlust in der Pumpe. Vorzugsweise ist das Verhältnis von Öffnungsquerschnitt zu FlügelabStützung (Flügellauffläche der Brücke) etwa 60% Öffnungsquerschnitt zu etwa kO% Flügellauffläche der Brücke. Die Wahl ,dieses Verhältnisses ist ein Kompromiß zwischen der erforderlichen ausred, chend en hydrodynamischen JLauffläche für die. Flügel^ spitzen und dem Wunsch nach möglichst geringen Strömungs,-,» Verlusten«-; . tV-::..— ,: ... -.. -. -. . ..,. :. ■ -.-. t.>„.f ...,_?.,,
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Gemäß der Erfindung wird eine Flügelpumpe mit zwei Pumpenkammern vorgeschlagen, die folglich druckausgeglichen ist. Die Strömung ist in der Pumpe verhältnismäßig frei von Schwingungen, und die Pumpe weist bei dem hohen Druck und den niederfrequenten Strömungsbedingungen ein sehr kleines Bauvolumen auf, was für die Verringerung der Kompressibilitätseffekte bei hohem Druck von Wichtigkeit ist.
Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Flügelpumpe vorgeschlagen, bei der das Verhältnis von Rotorlänge zu Rotordurchmesser beträchtlich größer als bei herkömmlichen Pumpen dieser Art ist. Der geringe Durchmesser und der lange Rotor wirken mit der veränderlichen Verdrängung und der druckausgeglichenen Bauweise gut zusammen, da die Lagerbelastungen und die Rotorverformungen auf ein Mindestmaß herabgedruckt werden. Ein Vorteil der Bauweise der Pumpe gemäß der Erfindung mit geringem Durchmesser und langem Rotor liegt in dem großen Gesamtwirkungsgrad. Der bemerkenswerteste Verlust in der Pumpe ist der Strömungsdruckabfall, der im wesentlichen eine quadratische Funktion der Flugelspitζengeschwindigkeit ist. Bei jeder vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit ist die Flügelspitzengeschwindigkeit und deshalb die Strömung in der Pumpe eine direkte Funktion des Durchmessers. Da die
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Pumpenströmung im turbulenten Bereich stattfindet, sind deshalb Strömungsverluste im wesentlichen eine quadratische Funktion des Rotordurchmessers. Der Verlust durch Flügelspitzenreibung ist eine Funktion der Flügelspitzenbelastung. Sowohl Flügelspitzengeschwindigkeit und Flügelspitzenbelastung hängen direkt vom Durchmesser bei einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit ab, so daß der Verlust durch Flügelspitzenreibung ebenfalls eine quadratische Funktion des Durchmessers ist. Andere Verluste, wie Lagerverlust und Zähigkeitswiderstand an den Enden des Rotors, werden ebenfalls durch einen kleinen Botordurchmesser reduziert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der lange, geringen Durchmesser aufweisende Rotor der Pumpe den Einlaßdruck stark reduziert. Ein Einlaßdruck ist erforderlich, um die Flüssigkeit auf die Flügelspitzengeschwindigkeit ohne Kavitationserscheinungen zu beschleunigen. Dieser Einlaßdruck ist eine quadratische Funktion der Flügelspitzengeschwindigkeit, so daß ein Rotor mit doppeltem Durchmesser gegenüber einem anderen Rotor, der mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit umläuft, den vierfachen Einlaßdruck benötigt. Deshalb erbringt ein kleiner Rotordurchmesser einen entscheidenden Vorteil.
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a :
Bei den meisten herkömmlichen Flügelpumpen findet zwischen der Flügelspitze und der Flügellaufbahn im wesentlichen eine gleitende Berührung statt. Die Schmierung ist ihrer Natur nach eine Grenzschicht-Schmierung. Bei diesen Pumpen wurde eine Anzahl von drehbar gelagerten Flügelspitzen verwendet, um im wesentlichen die Dichtwirkung zu unterstützen, um eine größere die Belastung aufnehmende Fläche zu erhalten oder um die Abnutzung an der Spitze gleichmäßiger zu verteilen. Xn der Regel sind die herkömmlichen Pumpenspitzen mit einem im wesentlichen dem Radius der Flügellaufbahn entsprechenden Radius versehen.
Gemäß der Erfindung berührt die Flügelspitze nicht die Flügellaufbahn, sondern gleitet auf einem Ölkeil, wodurch die Reibung etwa zehn mal geringer als bei Grenzschichtschmierung ist. Dies wird ermöglicht, weil die Pumpe nach der Erfindung eine Flügelspitze aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie einen dünnen, aber festen hydrodynamischen Ölfilm zwischen der Flügelspitze und der Flügel- oder Flügelspitzen-Laufbahn ausbildet. Die Flügelspitze oder Flügelkante ist am Ende des Flügels angelenkt, und der Krümmungsradius ihrer Kontaktfläche
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ist kleiner gewählt als der kleinste Krümmungsradius der Flügellaufbahn. Weiterhin sind andere Konstruktionsmerkmale des Flügels:-· und der Flügelspitze vorhanden, die verschied.ene andere auf die umlaufenden Flügel einwirkenden Kräfte steuern und diesen entgegenwirken. Solche Kräfte sind z.B. die Zentrifugalkraft, der Druck vor und hinter dem Flügel, Drücke in den Führungen, Biegemomente, Spitzenkräfte, hydrostatische Drucke od. dgl..
Die Aufgabe der Erfindung ist unter anderem darin zu sehen, eine Flügelpumpe zu schaffen, mit der unter ver-, : hältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand eine νeran-derliche Verdrängung erzielt werden kann, wobei die Änderungen der Verdrängung, glatt und kontinuierlich»- erfolgen, mit einen hydraulischen Druck- und einem dynamischen Ausgleich, um die Lagetbelastungen und1 die Verformung der umlaufenden Teile zu reduzieren, gleichfalls mit einer verringerten Bewegung" der inneren Bauteile und einer verminderten Leckfläche bei verminderter Verdrängung. Darüber hinaus liegt es im Rahmen der Aufgabe dar Erfindung, eine derartige Flügelpumpeinsbesondere für hohe Drehzahlen zu schaffen, die zur Verringerung der Verluste glatte Strömungsxiege aufweist sowie ein großes Längen zu'Durchmesser-Verhältnis des Rotors j wodurch' ebenfalls die Verlustg verringert und der Wirkungsgrad
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gesteigert werden. Schließlich soll bei der erfindungsgetnäßen Flügelpumpe ein hydrodynamischer, die Flügelspitze tragender Ölfilm erzeugt und außerdem sollen die verschiedenen auf die Flügel und die Flügelspitzen wirkenden Belastungen vermindert werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungebeispiels sowie anhand der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe nach Linie 1-1 der Fig. 2;
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1\ Fig. 3a und 3b Diagraam« zur Darstellung des Zu-
saiHitnwirkens der verschiedenen Lauf bahnbau-'teile des Ausführungsbeispielβ ait Brücken;
Fig. k einen Schnitt durch die Brücken und eine Öffnung;
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Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung zweier
Brücken und eines Teile eines damit verbundenen fest angeordneten Gliedes;
Fig. 6 einen Schnitt durch die Einrichtung zur Erzeugung einer gleichen Verstellung der beiden Pumpenkammern;
. Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt durch den
Rotor, einen Flügel und einen Teil der Flügellaufbahn;
Fig. 8a und 8b vergrößerte Darstellungen einer Flügelkante oder Flügelspitze zur Verdeutlichung der verschiedenen auf sie wirkenden Kräfte;
Fig. 9a und 9b vergrößerte Darstellungen eines
Flügels zur Erläuterung der verschiedenen auf ihn wirkenden Kräfte;
Fig. 10 eine schaubildliche Darstellung des verformbaren Nockenringes und der Überlappungsetrecken· riegel, getrennt von der Pumpe;
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Fig. 11 einen .Schnitt durch eine zweite A usführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe nach Linie 11-11 der Fig. 12;
Fig. 12 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Pumpe nach Linie 12-12 der Fig. 11 und
Fig. 13 einen Schnitt zur Darstellung der hydrodynamischen Betätigung der Überlappungsstreckenriegel bei Verwendung eines verformbaren Nockenringes.
In der Zeichnung sind bei allen Ausführungeformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und diese gleichbenannten Teile sind hinsichtlich ihres Aufbaus, ihrer Funktion und ihrer Betätigung im wesentlichen gleich. Deshalb werden zur Vermeidung von verwirrenden Doppelbeschreibungen diese Teile, ihre Beziehungen zueinander und ihre Wirkung nur in Verbindung an: einem einzigen Ausführungsbeispiel beschrieben; diese Beschreibung bezieht sich auf alle Ausführungsbeispiele, bei welchen diese Teile vorkommen.
Gemäß Fig. 1 und 2 weist die Pumpe 21 ein Pumpengehäuse 23 auf, an dessen einem Ende ein Rohrleitungsteil 25 angebracht ist. Ein Gehäuseflansch 27 und ein Rohrleitungsteilflansch 29 werden,z.B. mittels Bolzen 31,zusammengeτ
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halten. Die Kontaktflächen des Pumpengehäuses 23 und des Rohrleitungsteils 25 sind mit Dichtungsmitteln versehen, vorzugsweise mit 0-Ringen 33. Diese dichten um die fest angeordnete Stirnfläche 37 herum und ebenso um die Aus- . laßleitungen 39 und die Einlaßleitungen 4i, die zwischen dem Pumpengehäuse 23 und dem Rohrleitungstell'25 eine Verbindung bewirken. Die fest; angeordnete Stirnfläche 37 ist ein einstückiger Teil des Rohrleitungsteils 25 und begrenzt eine Seite der Pumpenkammer 42.
Das gegenüberliegende Ende des Pumpengehäuses 23 ist mit einem Anschlag 43 versehen» der an dem Pumpengehäuse 23 mittels einer Anzahl Bolzen 45 angeordnet ist. Der Anschlag 43 v/eist einen sich nach außen erstreckenden Teil* oder Pumpenbefestigungsflansch 47 auf. Ein Lagegehäuse ist innerhalb einer mittigen Öffnung 50 des Anschlags 43 angeordnet und an diesem mittels Bolzen 51 befestigt. Zwischen dem Anschlag 43 und dem Pumpengehäuse 23-ein O-Ring 53 und zwischen dem Anschlag 43 und gehäuse 49 ein Ö-Hing 55. .
Die Antriebskraft für die Pumpe wird über eine" welle 57 dem Rotor 59 und dann jedem einzelnen Flügel 61 tibertragen. Die Antriebswelle 57 weist eine Nut 63 auf, um Energie von einer Kraftquelle, z.B. einer nicht dar-'*v
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gestellten Turbine,abzunehmen. Eine Nut 65 wirkt etwa in der Mitte längs der Längsachse des Rotors 59 mit diesem zusammen. Die bevorzugte Verbindungsanordnung hilft 1 Torβionsspannungen und Biegungen im Rotor 59 zu vermindern, welche auftreten würden, wenn die Drehkraft der Welle an einem Ende des Rotors 59 eingeleitet würde. Eine solche Bedingung könnte auch eintreten, wenn die Antriebswelle 57 so angeordnet wäre, daß sie über die Lange des Rotors 59 mit diesem zusammenwirkt und nur eine Stelle oder ein Teil der zusammenwirkenden Flächen tatsächlich die Rotationskraft übertragen würde. In radialer Richtung wird der Rotor 59 mittels eines in der Stirnfläche 37 vorgesehenen Lagev§67 und eines* in der druckbelasteten Platte 71 vorgesehenen Gleit- und Drucklagers 69 gehalten und gelagert. In axialer Richtung legen die druckbelastete Platte 71 und die Stirnfläche 37 die Lage des Rotors 59 fest. Auf die Antriebswelle 57 ist ein Wellenbund 73 aufgeschraubt, der zur Anordnung und zum Befestigen des umlaufenden Teils 75 einer mechanischen Flächendichtung 77 dient. Der umlaufende Teil 75 liegt an einer Ringschulter 79 der Antriebswelle 57 an. Ein ringförmiger Ansatz 81 des Wellenbundes 73 ordnet die Antriebswelle 57 ebenfalls axial an dem Gleit- und Drucklager 83 an, so daß die Flächendichtung 77 zur Wirkung kommt. Der Wellenbund 73 nimmt den vom Pumpendruck
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abhängingen Axialdruck auf, der das Bestreben hat, die Antriebswelle 57 nach außen zu drücken. Die Antriebswelle 57 wird mittels des Druck- und Gleitlagers 83, für das der Wellenbund 73 der Lagerzapfen ist, und mittels des Rotors 59 radial gelagert. Der fest angeordnete Teil 85 der Flächendichtung 77 ist am Lagergehäuse h9 angeordnet. Zwischen dem umlaufenden Plächendichtungsteil 75 und der Antriebswelle 57 ist eine 0-Ringdichtung 87 vorgesehen} ebenso ist eine Befestigungs- und Dichtungseinrichtung 89 zur Abdichtung zwischen dem fest angeordneten Teil 85 und dem Lagergehäuse 49 vorgesehen. Die mechanische Flächendichtung 77 dichtet den Pumpendruck ab.
Wenn der Rotor 59 umläuft, werden die Flügel 61 geführt und angeregt, die Flügellaufbahn 90 zu überstreichen. Die Flügellaufbahn 90 wird gebildet von Überlappungs-Btrecken 91 und 93 der fest angeordneten Glieder 95 und 97 t den Flächen 99 einer Anzahl von unabhängigen . Brücken
101 und den Überlappungss-irecken 103 und 105 beweglicher Glieder 107 und 109 (Fig. 2, 3a, 3b und k). Wie aus Fig. k ersichtlich ist, sind die Brücken 101 nicht aneinander anliegend vorgesehen, sondern vorzugsweise mit Abstand zueinander angeordnet, wobei sie etwa 50 bis 60 $ der Fläche zwischen den Überlappungsstrecken 91, 93, 103 und 105 offen lassen. Durch diese öffnungen strömt die Flüssigkeit in die
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t ί ί
Pumpenkammer kZ ein und aus dieser heraus. Eine Anzahl von Flüssigkeitsdurchtrittsstrecken 111 ist in jedem der Glieder 95 und 97 vorgesehen (Fig. 2 und k) diese bilden die letzten Einström- und Ausströmöffnungen für unter Druck stehende Flüssigkeit, um vor einem Flügel 6i auf der Auslaßseite auszutreten bzw. für Flüssigkeit um hinter einem Flügel 61 auf der Einlaßseite einzutreten.
Die beweglichen Glieder 107 und 109 sind bezüglich des Rotors 59 in radialer Richtung verschieblich, um die Verdrängung oder Größe der Pumpenkammer k2 zu verändern. Die Brücken 101 sind mittels Lappen 113 der Glieder 95, 97, 107 und 109 angeordnet, wobei die Lappen 113 in Schlitzen 115 der Brücken 101 eingepaßt sind. Die Brücken 101 werden in axialer Richtung durch ihre Enden 120 gehalten, die in Schlitze 117 der Glieder 95» 97, IO7 und 109 eingepaßt sind. Da jede Brücke 101 der Wirkung zweier nicht paralleler Lappen 113 ausgesetzt ist, ist ihre Stellung für jede Verdrängungsregelung hinreichend bestimmt. Teile der Überlappungsstrecken 91» 93» 103 und 105 überlappen die Seiten der Brücken 101 und dienen dazu, die Flügel 61 über die Spalte der Flügellaufbahn 90 zu führen, die gebildet werden, wenn die Brücken 101 von der einen oder anderen Überlappungsstrecke sich entfernen. Die Flügellaufbahnflächen auf diesen geraden Teilen 119 der Überlappungsstrecke (95, 97 IO5 und 107) sind planar, so daß sie als gerade Linien
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erscheinen (Fig. 3a und 3b). Da diese Linien 119 parallel zu den Lappen 113 sind, müssen die Ecken 121 der Brücken 101 zwangsläufig auf den Linien 119 sein. Da außerdem die Flügellaufbahnfläche 99 der Brücken 101 die Linien 119 an den Ecken 121 tangieren.ist der Übergang der Flü-
und gel 6\ von Überlappungsstrecke zu Brücke/umgekehrt immer
glatt, unabhängig von der Verdrängungseinstellung.
Die Doppel-Lappen-Bauart zur Einstellung der Brücke hat wesentliche Vorteile gegenüber anderen Verfahren, wobei
W die Brücken bezüglich dem einen oder beiden Überlappungsstrecken gedreht oder verschwenkt wird. Bei anderen Konstruktionen.iührt die Drehung der Brücken gegenüber den Überlappungsstrecken zu unvorteilhaften Eigenschaften, wenn die Flügel von einer zur anderen sich bewegen« Wenn scharfe Ecken (gegen welche die Flügel schlagen würden) bei solchen Konstruktionen vermieden werden sollen und die Verdrängungsstellung das eine.Extremum einnimmt, dann ist eine umgekehrte Krümmung in der Exzenterfläche zu verzeichnen, wenn die Verdrängungsstellung das entgegengesetzte Extremum einnimmt. Die Flügel kommen in diesem Punkt außer Berührung mit der Exzenterfläche und müssen mit anderen Mitteln als ihre eigene Zentrifugalkraft belastet werden, um derartigesAussetzen zu verhüten. Diese Belastung ist nicht nur s chwierig zu bewerkstelligen, sie
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vergrößert darüber hinaus die maximalen Flächendrücke, die auf die Flügel ausgeübt werden, wenn sie benachbarte Gebiete der Exzenterfläche überstreichen, die starke Krümmung aufweisen.
Die Fig. 3a und 3b zeigen die Beziehung zwischen einem festen Glied 95» einer Drücke 101 und einem beweglichen Glied 109 bei voller und Null-Verdrängung. In Fig. 3a ist die Stellung der Pumpenelemente mit "Null-Verdrängung" bezeichnet, da in dieser Stellung der Flügellaufbahnteile keine Förderung mit der Pumpe erzielbar ist. Die Radien der bogenförmigen Flügellaufbahnteile sind unterschiedlich und gemäß Fig. 3a sind gerade Teile 119 vorhanden, die einen Teil der FlUgellaufbahn 90 in der Null-Verdrängungsstellung bilden. Der kreisförmige Querschnitt des bogenförmigen Zylinders, der den Rotor 59 umfaßt, wird von der FlUgellaufbahn 9" weder eng umgeben, noch wird der geringe ringförmige Raum (bei Null-Verdrängung) zwischen der Flügellaufbahn 90 und der äußeren Oberfläche des Rotors 59 eine konstante Höhe aufweisen. Deshalb verschieben sich die Flügel 6i im Rotor 59 selbst bei Null-Verdrängung um einige Grad nach innen und außen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a tritt die kleine Hubbewegung auf, wenn die Flügel 6i die Brücken 101 und die anschließenden geraden Teile 119 überstreichen. In
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Fig. 3a und 3b sind die Radien des Rotors 59 und die Überlappungsstrecken 91» 93t 103 und 105 etwa gleich. Ihre Achsen fallen entlang einer Mittelachse 123, die in den Fig. 3a und 3b als Punkt dargestellt ist, zusammen, wenn die Pumpe Null-Verdrängung aufweist. Andere AusführungBformen sind jedoch ebenfalls betriebsfähig, und manchmal empfiehlt es sich, andere als die im Folgenden behandelten Radien heranzuziehen. Der Radius der Brlickenfläche 99 ist vorzugsweise kleiner als der Radius des Rotors 59 und der Überlappungsstrecken 911 93t
" 103 und 105. Die Achsen 125 der Flächen 99 sind bei Null-Verdrängung der Pumpe in etwa gleich weit entfernten Punkten um die Mittelachse 123 herum angeordnet (eine der Achsen ist in den Fig. 3a und 3b als Punkt 125 dargestellt). Durch die Mittelachse 123 verläuft eine Gerade 127, die an der Stelle, an der die Überlappungsstrecke von dem bogenförmigen in den geraden Teil 119 übergeht senkrecht zum geraden Teil 119 verläuft. Die Mittelachse 123 wird durch eine weitere Gerade 129 geschnitten, die an der Stelle senkrecht zum geraden Teil II9 verläuft, an der die Überlappungsstrecke 105 vom bogenförmigen in den geraden Teil 119 übergeht. In der Achse 125 schneiden eich Gerade 131 und 133, die in den Ecken 121 der Brücke 101 senkrecht zu den geraden Teilen 119 verlaufen. Die
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erläuterten Schnittpunkte zeigen an, daß alle Elemente der Flügellaufbahn 90 tangential zu den geraden Teilen 119 verlaufen, die ihrerseits tangential zu den bogenförmigen Strecken 91, 99 und iO5 verlaufen. Dies gilt gleichermaßen für die anderen Elemente der Flügellaufbahnfläche 90, die nicht in den Fig. 3a und 3b dargestellt sind. .
Gemäß Fig. 3b hat das bewegliche Glied 109 die Überlappungsstrecke 105 zur vollen Verdrängung nach außen verschoben, wie dies durch den Abstand einer Überlappungsstrecke 135 und der Mittelachse 123 angezeigt ist. Die senkrechte Gerade 127 schneidet noch die Mittelachse 123, auch die senkrechte Gerade 131 noch die Achse 125. Di© senkrechten Geraden 129 und 133 fallen zusammen und schneiden die beiden Achsen 125 und 135· Wenn sich die Überlappungsstrecke 105 nach außen bewegt, entfernt sich die Brücke 101 vom dem fest angeordneten Glied 95» Jedoch in Richtung zum beweglichen Glied |09 hin. Dies ergibt sich aus der Lappen-Schlitzanordnung 113» 115 die mit ihren Seiten parallel zu den geraden Teilen 119 angeordnet sind. Wenn sich das bewegliche Glied 109 nach außen bewegt, bewirkt der Schlitz 115» de** sich an der Seite des Lappens 113 des festen Gliedes 95 abstützts eine Bewegung der Brücke !θ! in Richtung zum beweglichen
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Glied 109. Auf diese Weise werden unabhängig von der Stellung der beweglichen Glieder 107 und 109 die Flächen oder Überlappungsstrecken 91, 93, 99, 103 und 105 der Exzenterlaufbahn 90 in ihrer tangentialen Anordnung gehalten. '
Gemäß Pig. 3a und 3b ist an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, daß fiie Radien der Überlappungsstrecken 91, 93, .103 und 105 gleich sind. Die Radien sind in Abhängigkeit von dem Anwendungsgebiet der Pumpe
w ausgewählt. Es ist wünschenswert, daß der Radiusmittelpunkt der Überlappungsstrecken 91 und 93 bei Punkt 123 so angeordnet ist, daß kein Hub der Flügel 61 bezüglich des Rotors 59 auftritt, wenn die Flügel das Gebiet der unbeweglichen Überlappungsstrecken 91 und 93 überqueren. Gemäß Fig. 3b ist es augenscheinlich, daß sich ein Hub der Flügel 61 im Borelch der Überlappungsstrecke 105 einstellt, da die Achse 135 bzw. der Mittelpunkt 135 des Überlappungsstreckeii^inSnäie Achse 123 bzw. der Mittelpunkt 123 des Rotors nicht zusammenfallen. Der Radius der Überlappungsstrecken 105 und 107 sollte so ausge-
wählt werden, daß der Flügelhub in diesen Überlappungsstrecken unter Berücksichtigung der besonderen Verwendung der Pumpe auf ein Minimum beschränkt wird. Bei einigen Anwendungsfällen werden die Achsen der beweglichen Über- >
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lappungsstrecken 105 und 107 bei Null-Verdrängung nicht in der Achse 123 zusammenfallen (die Radien dieser Überlappungsstrecken können größer ausgelegt werden), und es wird sich ein Hub der Flügel 61 einstellen, wenn diese die beweglichen Überlappungsstrecken 105 und 107 überqueren.
In Pig. 2 ist die Anordnung zur Verschiebung der Überlappungsstrecken 103 und 105 von und zur Mittelachse 123 dargestellt. Die Einrichtung, die das Glied 107 bewegt, ist nochmals zur Bewegung des Gliedes 109 vorgesehen, so daß die Einrichtung nur einmal und zwar bezüglich des Gliedes 107 beschrieben wird. Das bewegliche Glied 107 ist mit einem Druckausgleichskolben 137 mittels z.B. Bolzen 139 verbunden. Der Druckausgleichskolben 137 weist einen Dichtungsschlitz 1^1 auf, der teilweise von einer Grundplatte 1U3 gebildet wird. Der Druckausgleichskolben 137 ist in einer Kammer 1^5 hin und her verschiebbar, die durch ein Zylinderteil 1^7 abgeschlossen 1st, das seinerseits mittels Bolzen 1^9 an dem Pumpengehäuse 23 angeordnet ist. In dem Dichtungsschlitz 1Λ1 ist eine Dichtung 151 angeordnet, die zwischen dem Druckausgleichskolben 137 und der äußeren Wandung der Kammer 1^5 abdichtet. Eine weitere Dichtung 153 ist zwischen dem Druckausgleichskolben 137 und dem beweglichen Glied 107 vor-
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gesehen. Der Druckausgleichskolben 137 ist vorgesehen, um im wesentlichen die Druckbelastung auf das bewegliche Glied 107 auszugleichen, die aus dem in der Pumpenkammer kZ erzeugten Druck herrührt, und um,die Kraft zu reduzieren, die erforderlich ist, um das Glied 107 gegen den Pumpendruck in die Null-Verdrängung zu bewegen. Vom Auslaßkanal 155 wird der Kammer 1^5 hinter dem Druckaus^eichskolben 137 über eine Leitung 157 und Öffnungen 159 Hochdruck-Druckmittel zugeführt. Auf diese Weise wird die vom Pumpehdruck abhängige Kraft, die das Bestreben hat, das bewegliche Glied 107 vom Rotor 59 weg zu bewegen^im wesentlichen ausgeglichen. Das bewegliche Glied 107 muß in engen Kontakt mit dem Pumpengehäuse 23 stehen, um den Hochdruckverlust in dem Auslaßkanal 155 möglichst gering zu halten» Die Anordnung eines Dichtungssteges 16O auf dem beweglichen Glied 107 ist so gewählt, daß Druckkräfte immer einen innigen Kontakt und geringe Nennbelastung zwischen dem Dichtsteg und dem Pumpengehäuse 23 bewirkt.
137 Die Achse des Druckausgleichkolbens/muß ebenfalls so angeordnet sein, daß Druckkräfte immer innigen Kontakt und geringe Nennbelastung zwischen dem Dichtungssteg 16O und dem Pumpengehäuse 23 hervorrufen. Bei der Anordnung sowohl des Dichtungssteges 160 als auch der Achse des Druckausgleichskolbens- 137 muß beachtet werden, daß die Fläche, über welche der Druck auf die Überlappungsstrecke bzw.
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Überlappungsfläche 103 einwirkt, sich mit der Zeit wegen der Bewegung jedes Flügels 6l über die als Dichtglied wirkende Überlappungsfläche ändert (d.h. die Druckangriffsfläche an der Überlappungsstrecke ändert sich, wenn der "Dicht"-Flügel 61 sich bewegt).
Der Druckausgleichskolben 137 i3* an einer Stange I.61 angeordnet, die sich durch eine Wandung 163 des Zylinderteils 1^7 in einen Zylinder 165 erstreckt. Um die Stange 161 herum sind Dichtungen 167 vorgesehen, um den Zylinder gegenüber der Kammer 1U5 abzudichten. Ein doppelt wirksamer Kolben ist im Zylinder 165 angeordnet und mit der
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Stange/mittels einer Mutter 17I verbunden, die den.Kolben 169 an einer Schulter 173 auf der Stange 161 anordnet. ITm den. Kolben 169 herum ist ein O-Ring 175 vorgesehen, um gegenüber der Wandung des Zylinders 165 abzudichten. Der Zylinder 165 ist mittels eines Zylinderkopfes 177 abgeschlossen, der ebenfalls mit einer 0—Ringdichtung 179 versehen ist. An jedem Ende des Zylinders 165 sind Öffnungen 181 und 183 vorgesehen, um auf diese Weise dem Druckmittel zu ermöglichen, den Kolben 169 zu betätigen und das Glied 1Ο7 zu bewegen. Über die Öffnung 1Si zugeführtes Druckmittel bewegt das Glied 107 in Richtung zum Rotor 59 in die Null-Verdrängung und solches, das über die Öffnung 183 !zugeführt wird, vergrößert die Pumpenverdrängung.
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In Fig. 1 ist die druckbelastete Platte 71 radial zu dem Pumpengehäuse 23 angeordnet. Sie weist einen ringförmigen Ansatz oder Ringkolben 185 auf, der in einer ringförmigen Ausnehmung 187 zwischen dem Anschlag k1} und dem Lagergehäuse k9 angeordnet ist. O-Ringdichtungen 189 sind auf dem Kolben vorgesehen, um gegenüber der offenen Seite der Ausnehmung 187 abzudichten. Durch den Ringkolben I85 erstreckt sich mindestens eine Öffnung 191 und überträgt den Auslaßdruck der Pumpe zur Kammer 187, wodurch die Platte 71 druckbelastet und gegen den Rotor 59 und die Enden der fest angeordneten Glieder (Überlappungsstrecken) 95 und 97 und der beweglichen Glieder (Überlappungsstrecken) 107 und IO9 und gegen Schultern 192 und 19*1 des Pumpengehäuses 23 gedruckt wird. Die Platte 71 wird druckbelastet, um ein geringes Rotor-Stirnflächenspiel aufrecht zu erhalten und um als Dichtung zu wirken, um den Verlust an den Auslaßleitungen 39 möglichst gering zu halten. Deshalb muß inniger Kontakt zwischen der Platte 71 und den fest angeordneten Gliedern 95 und 97» den beweglichen Gliedern IO7 und 109 und an den Schultern 192 und 194 des Pumpengehäuses bestehen; die Belastung muß derart sein, daß ein Hub der beweglichen Glieder verhältnismäßig leicht möglich ist.
Um die auf den Rotor 59 wirkenden Druckkräfte ausgeglichen zu halten, ist es zweckmäßig, Sorge dafür zu tragen, daß
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die beweglichen Glieder 107 und 109 immer etwa gleich weit entfernt von der Mittelachse 123 (oder dem Rotor 59) sind. Wenn die beweglichen Glieder 107 und 109 gleich weit von der Mittelachse 123 gehalten werden, haben die beiden Teilkammern der Pumpenkammer k2 gleiche Verdrängung und gleiche Strömungsverluste, was aus dem Druckausgleich des Rotors herrührt. Die Vorrichtung zur gleich weit entfernten Anordnung der beweglichen Glieder 107 und 109 bei . Jeder Verdrängung von der Mittelachse 123 ist teilweise in Fig. 1 und ausführlicher in Fig. 6 dargestellt. Eine
Ausgleichsplatte 193 ist zur Längsanordnung zwischen der druckbelasteten Platte 71 und dem Anschlag 43 vorgesehen. Sie ist mit zwei Schlitzen 197 «nit jeweils einem Gleitstück 199 versehen, welches in jeden Schlitz 197 eingepaßt ist. Das Gleitstück seinerseits weist einen Bolzen 201 auf, und jeder Bolzen verläuft durch die Platte 71 und wirkt mit einem der beweglichen Glieder TO? oder zusammen. Die Ausgleichsplatte 193 kann sich auf einer Lagerfläche 195 der Platte 71 frei drehen, so daß, wenn eines der beweglichen Glieder, z.B. das Glied 107, sich in Richtung zur Mittelachse 123 bewegt, diese Bewegung durch einen der Bolzen 201 auf die Ausgleichsplatte 193 übertragen wird, die sich dann dreht und zwangsläufig durch Zusammenwirken des anderen beweglichen Gliedes
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mit dem anderen Bolzen 2OT das Glied 109 veranlaßt, sich in Richtung zur Mittelachse 123 um den gleichen Betrag zu bewegen (das tatsächliche Zusammenwirken der Bolzen 201 mit den beweglichen Gliedern 107 und 109 ist nicht dargestellt).
Die Flügellaufbahnfläche 90 schließt acht Kreisbogen (911 93» 1o3f 105 und h mal 99) ein, die durch gerade tangentiale Teile oder Flächen 119 veränderlicher Länge miteinander verbunden sind. Einige Probleme, die sich beim Betrieb einer beispielsweise erläuterten Pumpe ergeben sind wie folgt:
1. Drehzahlen von etwa 22 000 Upm;
2. .ein Druckbereich von etwa i4o - 56O kg/cm j
3. eine konstante Kraftaufnahme über den Druckbereich}
•gewisse
k. einei/Beweglichkeit des Flügels, wenn er abdichtet;
5. die Flügel müssen die Öffnungen in den Brücken überqueren;
6. Verschwinden der Zentrifugalkraft und Verminderung
der Beschleunigungskräfte, wenn die Flügel die ge-
r ^
• ι-
raden Teile der Exzenterfläche tiberqueren.
7. volles Pumpendruckdifferenzial über den Flügel, während er eine Überlappungsstrecke überquert.
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Die vorstehenden Bedingungen zeigen, daß die Flügel 61 eine spezifischere Ausbildung erfordern, als Flügel herkömmlicher Pumpen. Die verhältnismäßig großen hydrostatischen Drücke haben das Bestreben, die Flügel 6i von dear Flügellaufbahn 90 abzuheben und müssen ausgeglichen werden. Die Flügelspitze ist hydrodynamisch geschmiert, d.h. sie ist von der Flügellaufbahn 90 durch einen dünnen Ölfilm getrennt.
Der Flügel 6i und die Flügelspitze oder -kante 2Q3, die im Rotor 59 angeordnet sind, sind in einem vergrößerten Querschnitt in Fig. 7 dargestellt. Die Flügelkante 2Λ3 ist nach Art eines verschwenkbaren Gleitlagers in einer Fassung 205 des Flügels 6\ angeordnet. Eine Gleitfläche 207 is.t vergleichsweise klein, wodurch folgendes bewirkt« wird:
1. die hydrostatische Kraft auf die Kante 203 ist vergleichsweise klein gegenüber der hydrodynamischen Kraft, wodurch es der hydrodynamischen Kraft ermöglich wird, den Kippwinkel zu steuern und
2. hydrostatische Radialflügelkräftö können mittels einer unterenFlügelstufe 209 ausgeglichen werden.
Der mit einer solchen Stufe versehene oder hinterschnittene
ist ·
Flügel 61/so in einer angepaßten Führung 211 angeordnet, daß eine erste Kammer 213 unter der Flügelstufe 209 und eine zweite Kammer 215 unter dem Flügelende 217 gebildet werden. Der Flügel 61 wird in Richtung des Pfeiles 219 bewegt, so daß die Flügelstufe 209 so betrachtet wirdt als befinde sie sich an der "Stirnseite11 des Flügels 61. Der Druck in der Kammer 42a (Fig. 7) an der Stirnseite des Flügels 61 wird über eine Öffnung 221 und eine Leitung 223 in die Kammer 213 geleitet. Der Druck in der Kammer 42b,hinter dem Flügel 61, steht über eine Öffnung 225 und eine Leitung 227 mit der Kammer 2t5 in Verbindung. Die Fläche der unteren Flügelstufe 209 1st größer als die Fläche des Flügelendes 217, weil die hydrostatische Kraft auf die Gleitfläche 207 (dargestellt dirrch die Kraft 249 in Fig. 8a) dann größer ist, wenn der Auslaßdruck in der Pumpenkammer 42a auftritt, gegenüber dem Fall, wenn der Auslaßdruck in der Pumpenkammer 42b wegen der Vorwärtskippung der Flügelkante 203 auftritt. Der Flügel 6"1 ist gerade breit genug, um eine hinreichende Kraft in der Fassung 205 au erzeugen und die Kante 203 gegen hydrostatische Kräfte zu halten. Das von dem hydrodynamischen und dem hydrostatischen Kantenwiderstand herrührende Moment ist klein verglichen mit dem potentiellen hydrodynamischen Moment. Dies ist in erster Linie auf den niedrigen Wider-
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stand zurückzuführen, aber auch darauf, daß die Entfernung von Gleitfläche 207 zu Drehpunkt 229 vergleichsweise klein gewählt ist, wenigstens kleiner als der Radius der Fassung 205. Der Drehpunkt 229 ist auch in Richtung zur Rückseite der Gleitfläche 207 angeordnet - dies ist entsprechend der hydrodynamischen Theorie die bevorzugte Lage. Auf diese Weise hat die Kante 203 das Bestreben, nach vorne zu kippen,.Die Kante 203 ist an ihrem hinteren Rand ebenfalls mit einem geraden Teil 131 versehen und mit einem etwas größeren geraden Teil 233 an ihrem vorderen Rand.
Die Fig. 8a und 8b sind vergrößerte Darstellungen der Flügelkante 203 zum Aufzeigen einer kennzeichnenden statischen Druckverteilung 235 (Fig. 8a) und einer kennzeichnenden hydrodynamischen Druckverteilung 237 (Fig· 8b). Die Fig. 8a weist weiterhin eine Anzahl von Pfeilen auf, die die auf die Flügelkante 203 wirksamen Kräfte darstellen.Fig. 8b ist mit einer Anzahl von Pfeilen versehen, die die Reaktionskräfte an der Flügelkante 203wiedergeben. In Fig. 8a stellt der Pfeil 219 die Umlaufbewegung dar. Das Profil der hydrostatischen Druckverteilung zeigt auf, daß der Druck vor der Flügelkante größer als der Druck dahinter ist. Auf diese Weise bewegt sich die Flügelkante 203 entlang eines Teil.- der Exzenterlaufbahn 9Of wo die Einlaßöffnung hinter und die Auslaßöffnung vor der Flügel-
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kante 203 ist. Pfeil 239 zeigt eine Kraft entsprechend dem Pumpendruck, die in der Hauptsache auf den geraden Teil 233 der Flügelkante wirkt und das Bestreben hat, die Flügelkante 203 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Der Druck hinter der Flügelkante 203 resultiert in einer Kraft dargestellt durch den Pfeil 241, die hauptsächlich auf den geraden Teil 231 wirkt und bestrebt ist, die Flügel kante 203 im Uhrzeigersinn zu drehen. Ein Pfeil 2^3 stellt einen hydrostatischen Druck, der von vorn auf die Flügelkante 203 einwirkt, dar, der in den Raum zwischen der Flügel-
™ kante 203 und dem Flügel 61 einfällt und eine Lagerkraft für die Flügelkante 203 bildet. Der Pfeil 245 gibt ein von der Reibung zwischen deir Flügel 61 und der Flügelkante 203 abhängiges Moment wieder. Mittels des Pfeils 247 ist ein Reibungswiderstand dargestellt, der durch den hydrostatischen Druckabfall hervorgerufen wird, der das Bestreben hat, die Flügelkante 203 entgegen dem Uhrzeigersinn zu kippen. Die von der hydrostatischen Druck-Verteilung/abhängige Kraft, welche versucht, die Flügelkante 203 im Uhrzeigersinn zu drehen, ist durch den Pfeil 2^9 verdeutlicht. Fig. 8b zeigt einen Pfeil 251 zur Darstellung der Kraft des Flügels 6i die das Bestreben hat, die Flügelkante 203 in der Fassung 205 zurückzuhalten. Der Pfeil 253 gibt das von der Reibung abhängige Reaktionsmoment des Flügels 61 wieder. Eine Widerstandskraft, die von
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der Scherkraft- in. dem hydrodynamischen Film abhängt» ist durch den Pfeil 255 angezeigt. Die von der hydrodynamischen Druckverteilung 237 abhängige Kraft entsprechend dem Pfeil 257 hat das Bestreben, die Flügelkante 203 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen (bei den hier viedergegebenen besonderen Bedingungen). Die Lage und Größe der durch den Pfeil 257 bezeichneten hydrodynamischen Druckkraft ändert sich jedoch, um die"anderen Kräfte auszugleichen und die Flügelkante 203 zu stabilisieren, damit diese auf einem dünnen Ölkeil sich bewegt und von diesem getragen wird. Die Reibung der hydrodynamisch gelagerten Flügelkante 203
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ist etwa zehnmal geringer als die von grenzschicht- (konventionell) geschmierten Flügeln. Der Krümmungsradius der Gleitfläche 207 ist so gewählt, daß er kleiner als der kleinste in der Flügellaufbahn 90 enthaltene Radius ist. Die Gleitfläche 207 ist weiterhin so ausgelegt, daß sie hinreichend groß ist, so daß ein zwischen der Gleitfläche 207 und der Flügellaufbahn 90 auftretender hydrodynamischer Druck ausreicht.um gegen andere Kräfte zu wirken, die ihrerseits von den Pumpendrücken und von dem die -Flügelkante 203 tragenden Flügel 6i auf die Flügelkante einwirken. Die geraden Teile 231 und 233 der Flügelkante helfen beim Ausgleich der hydrostatischen Druckkräfte, die die Flügelkante 203 beaufschlagen. Die hydrodynamische Firkung erzeugt ein sehr "steifes" Lager, da sich die Dicke des hydro-
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dynamischen Films umgekehrt ändert wie die Quadratwurzel der Flügelbelastung, wodurch es einem weiten Bereich von Kräften gestattet wird,»auf die Flügelkante 203 zu wirken.
Fig. 9a und 9b zeigen einige der verschiedenen am Flügel 61 wirkenden Kräfte. Fig. 9a zeigt die auf den Flügel wirkenden Kräfte. Die hydrostatische Kraft, die sich gegen die Gleitfläche 207 richtet ist durch den Pfeil Zh9» der auf die Kante 203 wirkt, dargestellt. Die Pfeile 238 geben den hydrostatischen Druck vor dem Flügel 61 wieder, die an der Spitze und Seite des Flügels 61 wirksam werden und ebenfalls über die Leitung 223 unter der Flügelstufe 209 eingeleitet werden. Der hydrostatische Druck hinter dem Flügel 61 ist durch die Pfeile 240wiedergegeben. Dieser Druck wirkt ebenfalls an der Spitze, der Seite und dem Boden des Flügels 61. Der vom hydrostatischen Druckabfall bewirkte Reibungswiderstand ist durch den PTeil 247 angezeigt. Auf das Gravitationszentrum 259 wirkt eine Corioliskraft (Pfeil 261), eine Zentrifugalkraft (Pfeil 263) und eine Beschleunigungskraft (265)5 die Coriolis- und die Zentrifugalkraft hängen augenscheinlich vom Rotorumlauf ab» während die Beschleunigungskraft eine von außen wirkende Kraft ist# die von.der Ausbildung der Exzenter-flache 90 abhängt.
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Die Reaktionskräfte sind in Pig. 9b dargestellt. Die hydrodynamische Kraft (Pfeil 257) wirkt durch die Gleitfläche 207 auf die Flügelkante 203J Reaktionskräfte im Sockel des Flügels sind mit den Pfeilen 267 und 269 angezeigt und werden von dem Rotor 59 auf den Flügel 61 übertragen. Eine hydrodynamische Widerstandskraft ist durch den Pfeil 255 dargestellt. Die Flügel 61 sind verantwortlich zur Förderung der Flüssigkeit in der Pumpe 21, die Flügelkanten 203 bilden das Lager und die Dichtung,
01 welche für den Betrieb der Flügel, erforderlich sind. Der hydrodynamische Film unter der Gleitfläche 207 bewirkt die Schmierung und Lagerung jedes Flügels 61 über die Flü^elkante 203, Die Flügelstufen 209 und die Flügelenden 217 sowie die Kammern 213 und 215 unterhalb jedes Flügels 6l sind Mit*'-1 zum Aufbringen von Kräften auf den Flügel 61, um die verschiedenen anderen Kräfte.auszugleichen, die bei der Rotation und den verschiedenen innerhalb der Pumpe 2i existierenden Drücke auftreten. Der Aufbau der Flügel 6\ und der ihnen zugeordneten Flügelkanten 203 ist für eine zufriedenstellende Punktion bei hohen Drücken und hohen Umlaufgeschwindigkeiten notwendig, die von der Pumpe 21 gefordert wc--den,..
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Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Nockenringes für eine Flügelpumpe hoher Drehzahl. Der Nockenring ist verformbar und zur besseren Darstellung seines Aufbaus aus der Pumpe entnommen. Der Nockenring 301 weist einen verformbaren Zylinder 303 aufι der vorzugsweise aus einer Anzahl von ineinander angeordneten flexiblen Zylindern gebildet ist. Die Zylinder 305 sind an vier Stellen miteinander verbunden bzw. haften dort aneinander und bilden die nicht flexiblen Überlappungsstrecken 307» während die Teile des Zylinders 303 zwischen den Überlappungsstrecken flexibel bleiben. Zur gleichen Zeit, wenn die Zylinder an den überlappungsstrecken 307 miteinander verbunden werden, werden Überlappungsstrecken-Riegel 309 und 311 am Zylinder 301 angeordnet. Die Überlappungsstrecken-Riegel 3Ο9 und 311 sind abgeschrägt (aus im Folgenden darzulegenden Gründen) , wobei die Riegel 309 jeweils ein kleineres Ende 313 und ein größeres Ende 315 und die Riegel 311 jeweils ein kleineres Ende 317 (an dem am Zylinder dem kleineren Ende 313 eines jedes Riegels 309 gegenüberliegenden Ende) undein größeres Ende 319 (an dem am Zylinder dem größeren Ende 315 eines jeden Riegels 309 gegenüberliegenden Ende) haben. Eine Anzahl von Schlitzen 321 sind durch den Zylinder 303 in jedem der flexiblen Teile zwischen den
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Überlappungsstrecken 307 geschnitten und ergeben die Ausnehmungen für die Einlaß- und Auslaßöffnungen. Die innere Oberfläche 323 des Zylinders 303 bildet den Nockenring oder Nockenläuffläche für die Flügelspitzen 203·
Fig. 11 und 12 zeigen eine vereinfachte Version eines Ausführungsbeispiels der Pumpe, bei der der verformbare Nockenring 301 verwendet wird. Welle 571 Rotor 59 und Flügel 6l entsprechen den gleichen Teilen der in Fig. 1 und 2 dargestellten Pumpe.. Das Pumpengehäuse ist in ein Vordergehäuse 3251 ein Mittelgehäuse 327 und ein rückseitiges Gehäuse 329 aufgeteilt. Am Mittelgehäuse sind Flansche 331 und 333 zwecks Anfügung an Flansche 335 und 337 jeweils am vorder- und rückseitigen Gehäuse vorgesehen, z.B. mittels Schrauben 339· Das Vordergehäuse 325 weist einen Befestigungsflansch 3^1 mit Ausnehmungen Jk2 zur Aufnahme von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln für Montagezwecke auf. Die Welle 57 ist in einem Frontlager Jkk und ebenfalls einer rückseitigen Lagerungskombination 3^6 an jedem Ende des Rotors 59 angeordnet. Dichtungen 3^8 sind zwischen den Gehäuseteilen vorgesehen.
Wenn auf einen Satz von gegenüberliegenden Überlappungsstrecken-Riegel eine Kraft aufgebracht wird und eine ent-
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gegengesetzte Kraft um 90 versetzt auf den anderen Satz der Überlappungsstrecken-Riegel, wird der Nockenring 301 von einer kreisförmigen Ausbildung (in Fig. 12 dargestellt) in eine elliptische Ausbildung (in Fig. 13 dargestellt)
lappenförmige geändert, um eine zweiteilige/Pumpenkammer veränderlicher Größe zu bilden. Das Pumpen beginnt, sobald sich der Querschnitt des Nockenrings 301 von kreisförmig zu elliptisch ändert und setzt sich nur so lange fort, wie die Form elliptisch ist. Die Verformung des Nockenrings 301 in eine Pumpstellung ist ebenfalls dadurch möglich, daß lediglich eine Kraft auf einen Satz gegenüberliegend angeordneter Überlappungsstrecken-Riegel aufgebracht wird und daß es dem anderen Satz ermöglicht wird, sich in eine Stellung zu bewegen, die aus der aufgebrachten Kraft resultiert. Fig. 10 zeigt die ÜberlappungsstreckeifcRLegel 309 in einer Richtung abgeschrägt, während die Überlappungsstrecken-Riegel 311 in der entgegengesetzten Richtung abgeschrägt sind. Zwischen jedem Überlappungsstrecken-Riegel 309 und einer schrägen oder Nockenfläche 3^5 des Mittelgehäuses ist ein Keil 343 angeordnet. Ein Keil 347 (entgegengesetzt abgeschrägt zum Keil 343") ist zwischen jedem Überlappungsstrecken-Riegel 311 und einer abgeschrägten oder Nockenfläche 349 des Mittelgehäuses 327 angeordnet. Jeder Über- ' .'
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lappungsstrecken-Riegel 309 und 311 ist angeordnet an einem Ende 351 einer Stange 353· D«s andere Ende 355 der Stange 353 weist ein Federlager 357 auf, das mittels einer Mutter 359 gehalten wird. Eine Feder 361 stützt sich am Federlager 357 und an einer Ausnehmung 363 des Mittelgehäuses 327 ab» Die Feder 361 beeinflußt die Überlappungsstrecken-Riegel 309 und 311 nach außen in Richtung zu den Keilen 3^3 und 347' zur Abdeckung jeder Feder 361 ist ein Gehäuse 365 vorgesehen. Ein Schlitz 367 ist in jedem Keil 3^3, 3^7 angeordnet, damit die Stange 353 mit den Überlappungsstrecken-Riegeln 309» 311 verbunden werden kann. Auf jeder Seite der Überlappungsstrecken-Riegel 309» 311 ist eine Dichtung 369 angeordnet«
Die Keile 1^3 und 3^7 sind mit Steuerstangen 371 verbunden (es ist lediglich eine in Fig. 11 dargestellt). Die Steuerstange 371 erstreckt sich durch das rückseitige Gehäuse 329, wo eine Dichtung 372 vorgesehen ist, und durch einen Schlitz 373 in einer Platte 375» Eine Bewegung der Steuerstange 371 (in der Zeichnung horizontal) bezüglich der Platte 375 wird verhindert durch Beilagescheiben 377 und Schrauben 379. die auf die Steuerstange T~ 1 aufgeschraubt und auf jeder Seite der Platte 375 angeordr-» sind. Die Platte 375 hat eine mittige Ausnehmung 378 und einen Bund 38O, der verschiebbar
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auf einer Spindel 3Ö1 vorgesehen ist. Diese ist mittels entsprechender Einrichtungen, z.B. Schrauben 383 (eine ist ; dargestellt), am rückseitigen Gehäuse 329 angeordnet. Die Spindel 38I weist gleichfalls ein kleineres, mit einem Gewinde versehenes Endteil 385 auf, das über ein Gewinde mit einer Muffe 387 zusammenwirkt. Die Muffe 387 ist auf ihrer äußeren Oberfläche mit einem Gewinde versehen und besitzt einen äußeren Absatz 389, der mit einem inneren Absatz 391 des Bundes 380 zusammenwirkt. Eine Steuermutter 393» die auf das äußere Gewinde der Muffe 387 aufgeschraubt idt, wird bewegt, bis sie mit dem Ende des Bundes 38Ο zusammenwirkt. Eine Kontermutter 395 hält die Steuermutter 393 gegen den Bund 38Ο, so daß eine Drehung der Steuermutter 393 die Muffe 387 auf der Gewindespindel 385 dreht.
Eine Drehung der Steuermutter 393 in einer Richtung (z.B. im Uhrzeigersinn) bewegt die Platte 375 zum rückseitigen Gehäuse 329, wobei die Steuermutter 393 eine Kraft gegen den Bundabsatz 391 ausübt. Drehung in entgegengesetzter Richtung bewegt die Platte 365 vom Gehäuse weg, wobei der Muffenabsatz 389 am Bundabsatz 391 zieht. In den Fig. 11 und 12 ist der Nockenring 301 in seiner neutralen Stellung gesBLgt. Wenn sich die Platte 365 vom rückseitigen Gehäuse
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wegbewegt, zieht die Steuerstange 371 den Keil 343 nach rechts (gemäß Fig. 11), und die Feder 361 zieht den Riegel über die Stange 353 nach außen. Das größere oder dickere Ende des Keiles 3^3 bewegt sich in den Raum 397» der im rückseitigen Gehäuse 329 vorgesehen ist. Die anderen Keile 3^3 und 3^7 bewegen sich gleichfalls mit der Ausnahme, daß die kleineren und größeren Enden der Keile 3^7 Ende für Ende bezüglich der Keile 3^3-angeordnet sind, und daß die Überlappungsstrecken-Riegel 311 sich wegen der Keilbewegung nach innen bewegen. Auf diese Weise nimmt der Nockenring elliptische Gestalt an, wobei deren lange Achse vertikal angeordnet ist (gemäß Darstellung der Pumpe in Fig. 12). Wenn der Nockenring 301 kreisförmig ausgebildet ist, wird die Flüssigkeit oder das Druckmittel zwischen den Flügel 6l lediglich im Inneren des Nockenringes 301 herumgestossen mit sehr geringer oder gar keiner Pumpwirkung. Ist der Nockenring elliptisch ausgebildet (wie es in Fig. 13. dargestellt ist) , so tritt eine Pumpwirkung als Funktion der Differenz zwischen den großen und kleinen Durchmessern der Ellipse ein. Die Flügel dichten feste Nockenringteile zwischen den Reihen von Öffnungen 321 ab. Ein "Pumpen" · wird durch aufeinanderfolgende Paare von sich am,weitesten nach außen erstreckenden Flügeln bewirkt, wenn sie sich über die "Pump"-Überlappungsstrecken bewegen.
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.W
Die Flächen unter den Flügeln nehmen an dem Pumpen teil im Hinblick auf das Fliigelvolumen. Der Grad an Pump wirkung wird bestimmt durch die Verformung des Nockenrings 301, der wie gezeigt ist, unbegrenzt variabel ist.
Wenn die Pumpe in einem Fahrzeuggetriebe verwendet wird, ist es von Vorteil, die Drehrichtung ohne die Verwendung von Getrieben oder anderen Hilfseinrichtungen ändern zu können. Wenn die Platte 375 zum rückseitigen Gehäuse 329 bewegt wird, bewegt sich der Keil 3^3 nach links (wie in Fig. 11 dargestellt ist), wobei sich das kleiner Ende in einen Raum 399 bewegt. Dadurch werden die Überlappungsstrecken-Riegel 309 nach innen bewegt, während die Riegel mittels der Stangen 353 nach außen bewegt werden. Der Nockenring 301 nimmt wiederum elliptische Gestalt an. Nunmehr verläuft die lange Achse der Ellipse jedoch horizontal (entsprechend der Pumpendarstellung in Fig. 12). Die Einlaßöffnung 4l wird nunmehr zum Auslaß, und der Auslaß 39 wird nunmehr zum Einlaß, da die Strömung umgekehrt fließt.
Fig. 13 zeigt einen anderen Aufbau zur Bewegung der Überlappungsstrecken 307» um den Nockenring 301 in äne vorgewählte Stellung zu verformen. Die Übeilappungsstrecken-
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Riegel 301* werden jeweils als Mittelfeder 361 über die Stange, 353 nach außen gedrückt, ebenso wie die Riegel im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 und 12 mit der Ausnahme, daß die Riegel 309* sticht abgeschrägt sind. Die Kraft zur Bewegung jedes Blockes 309f nach innen gegen die Kraft der Feder 361 wird über ein Steuermittel erbracht , das' durch eine ringförmige Öffnung 401 um die Stange 353 strömt. Die Steuerflüssigkeit strömt durch eine Steuerleitung 4O3 in das Gehäuse 365· Der Druck des Steuermittels wird variiert (durch nicht dargestellte Mittel), ura die Überlappungsstrecken-Riegel 309' in die gewünschte Stellung zu bewegen und diese Stellung aufrecht zu erhalten« nachdem die Stellung gewählt wurde.
Die Überlappungsstrecken-Riegel 311* sind abgeändert und weisen ein stufenförmiges Ende mit einem kurzen Ende und einem la;;,en Ende V>? auf. Sie sind in einer Kammer angeordnet, die sie in ein Hochdruckteil 4ll und ein Niederdruckt -xl 413 aufteilen. Ein Kanal vom Auslaß 39 steht mit einer kleinen Öffnungen klj in Verbindung, die den Kanal 'tl5 und den Ho eindruckt eil *tll miteinander verbindet. Ein Kanal 4i9 verbindet den Niederdruckteil und den Einlaß kl. Dichtungen 421 am langen Ende kOJ trennen die Teile %11 und 413.
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Wenn «ine Änderung des Nockenring«301 von kreisförmiger zu elliptischer Ausbildung gewünscht wird, wird der Steuer- druck verringert und die Überlappungsstrecken-Riegel 309'» die als Betätigungseinrichtung nach Art eines in einem Zylinder angeordneten Kolbens wirken, werden nach außen gezogen und mittels hydrostatischen Drucks in der Pumpenkammer, der auf die Nockenringoberfläche 323 wirkt, nach außen gedruckt. Dieses übt eine Kraft im Nockenring 301 aus, so daß die Überlappungsstrecken-Riegel 311' sich nach innen bewegen. Weiterhin wirkt vom Auslaß 39 ein Druck durch den Kanal k±3 und die Öffnung Λ17 in der Kammer 4ll. Der Druck in der Kammer 4li wird im wesentlichen als Ausgleichskraft gegen den Druck in dem Nockenring 311 verwendet. Aus diesem Grund wird vorzugsweise War ein Teil der zur Verfugung stehenden rückseitigen Oberfläche des Überlappungsstrecken-Riegels 311' dem Auslaßdruck ausgesetzt, wie z.B. die Stufe 405·
Die kleinen Öffnungen (401 und *tl7),die die Überlappungsstrecken-Riegelkammer mit Druck versorgen, werden bevorzugt, um die radiale Schwingungsamplitude der Überlappungsstrecken-Riegel 309', 311' möglichst klein zu halten, die auftritt wegen der Variation der nach außen gerichteten Druckkraft infolge der Bewegung der Flügel über die Über-
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lappungsstrecken 307· Die Öffnungen sind so ausgelegt, daß sie groß genug sind, um einen schnellen Wechsel der Form des. Nockenringes zu gewährleisten, jedoch so klein wie möglich, um die Amplitude der Überlappungsstrecken-Riegelvibration auf ein Mindestmaß zu verringern.
Obgleich die Überlappungsstrecken 307 in der Zeichnung als scharf abgegrenzt dargestellt sind, sind sie beim tatsächlichen Pumpenaufbau nicht so genau abgegrenzt. Dies hängt von den bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Nockenrings ab. Eines der einfachsten Verfahren besteht darin, daß ein flaches Metallblech aufgewickelt wird, um die Schichten zu bilden und daß dann die Überlappungsstrecken-Riegel 309 und 311 durch Diffusionsbindung (Diffusionsverschweißen), Löten oder Elektronenstrahlschweißen angefügt werden. Dadurch werden die im wesentlichen festen Überlappungsstrecken 307 mit den dünnen flexiblen Zylindern 305 erzeugt, die ineinander angeordnet oder ineinander geschachtelt sind.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die im Vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispielebeschränkt. Es sind demgegenüber vielmehr zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß diese vom Grundgedanken der Erfindung abweichen.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1.) Flügelpumpe veränderlicher Verdrängung, mit einer Pumpenkammer, einem Rotor und einer Flügellaufbahn für die Flügel, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer zwei, lappenförmige Teilkammerη aufweisenden Pumpenkammer variabler Kapazität mit kreisförmigem und im wesentlichen elliptischen Querschnitt eine Anzahl von ineinander angeordneten flexiblen Rohren, die ein verformbares Schichtenrohr ergeben, vorgesehen sind.
    2. Flügelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkammer eine Anzahl von ineinander angeordneten flexiblen Rohren zur Bildung einer mehrwandigen rohrförmigen Kammer aufweist, daß in der rohrförmigen Kammer vier Reihen von Öffnungen vorgesehen sind, wobei jede der Reihen entlang einer Linie parallel zur Mittelachse der rohrförmigen Kammer und jede Reihe unter einem Winkel von 90 zur angrenzenden Reihe angeordnet ist und daß Einrichtungen zur Aufbringung einer veränderlichen Kraft auf gegenüberliegenden Seiten der rohrförmigen Kammer jeweils entlang einer im wesentlichen mittig zwischen einem Paar von Reihen von Öffnungen liegenden Linie
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    zur Verformung der rohrförmigen Kammer in verschiedene Querschnittsformen zwischen kreisförmig und elliptisch und unterschiedlicher Größe vorgesehen sind.
    3· Flügelpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer mehrbändigen zylindrischen Kammer eine Anzahl von ineinander angeordneten Zylindern vorgesehen ist, daß die Zylinder in einem Bereich längs vier Linien miteinander verbunden*sind, wobei jede Linie parallel zur Mittelachse und 90° zur nächsten angeordnet ist, daß eine Reihe von sich im wesentlichen mittig zwischen jedem der verbundenen BereichB erstreckender Öffnungnvorgesehen ist und daß die Einrichtungen zur Aufbringung einer veränderlichen Kraft an jedem Paar gegenüberliegender verbundener Bereiche angeordnet sind.
    k. Flügelpumpe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche miteinander verschmolzen sind.
    5. Flügelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis kt dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpenkammer ein erstes Paar gegenüberliegender, bogenförmiger Flügellaufbahn-Glieder und
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    ein zweites Paar gegenüberliegender, bogenförmiger Flügellaufbahn-Glieder aufweist, die unter einem Winkel von 90
    den Orten zueinander im wesentlichen auf'eines Kreises zueinander angeordnet sind, daß sie eine Anzahl von ineinander angeordneten, flexiblen, bogenförmigen Schichten aufweist, die jedes erste Paar mit jedem zweiten Paar einander gegenüberliegender, bogenförmiger Flügellaufbahn-Glieder zur Bildung einer im wesentlichen zylindrischen Pumpenkammer mit vier flexiblen schichtenförmigen Teilen miteinander verbindet und daß Einrichtungen zur Bewegung des ersten und zweiten Paares bogenförmiger Flügellaufbahn-Glieder nach innen und außen bezüglich der Mittelachse der Pumpenkammer vorgesehen sind.
    6. Flügelpumpe nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet. *. daß zur Bildung von vier vergleichsweise nicht flexiblen Überlappungestrecken,die ineinander angeordneten flexiblen Rohre über die Länge der Rohre an vier im wesentlichen gleich weit voneinander entfernten Stellen miteinander verschmolzen sind, daß eine Anzahl von in in einer Reihe zwischen jeder der Überlappungsstrecken angeordneten Öffnungen vorgesehen ist und daß Einrichtungen zur Bewegung eines gegenüberliegenden Paares
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    der Überlappungsstrecken in einer Richtung bezüglich der Mittelachse der Rohre vorgesehen sind, während das andere Paar gegenüberliegender Überlappungsstrecken in entgegengesetzter Richtung bewegbar ist.
    7. Flügelpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Bewegung' der Überlappungsstrecken an jeder der Überlappungsstrecken einen daran angeordneten Riegel aufweisen, daß an den Riegeln federnde Mittel vorgesehen sind, um die Überlappungsstrecken von der Mittelachse wegzubewegen, und daß auf den Riegeln auflagernde Keile vorgesehen sind, die auf einer im wesentlichen parallel zur Mittelachse verlaufenden Linie verschiebbar sind, um die federnden Mittel zu überwinden und die Riegel in Richtung der Mittelachse zu bewegen.
    8. Flügelpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß . die Einrichtungen zur Bewegung der Überlappungsstrecken zur hydraulischen Bewegung an jeder Überlappungsstrecke angeordnete Kolben-Zylinder-Einha.ten aufweisen.
    9. Flügelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen zylindrische Pumpen-
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    kammer in einem Mittelgehäuee angeordnet ist, daß der in ihr vorgesehene Rotor ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von wenigstens 2:1 und eine Anzahl von Führungen für Flügel aufweist, daß eine Anzahl von Flügeln vorgesehen ist, deren jeder gleitbar in einer Flügelführung angeordnet ist und eine angelenkte Spitze oder Kante aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie einen hydrodynamischen Film zwischen der Flügelspitze und der Flügellaufbahn bei Drehjung des Rotors erzeugt, daß jedes Ende der Pumpenkammer mittels Endplatten verschließbar ist und daß in Reihen angeordnete Einlaß- und Auslaßöffnungen in der Wandung der Pumpenkammer vorgesehen sind. ■
    10. Flügelpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkammer ein verformbarer schichtenförmiger Zylinder ist.
    11. Flügelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Pumpengehäuse eine mittige Bohrung aufweist, sowie: mit dieser verbundene Einlaß- und Auslaßleitungen, daß die Pumpenkammer in der Bohrung angeordnet ist, wobei die innere Oberfläche der Pumpenkammer eine Laufbahn für die Flügel ist,
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    daß die im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Zylinders an vier Stallen verschmolzenen Schichten zur Bildung der vier Überlappungsstrecken am Zylinderumfang gleich weit voneinander entfernt angeordnet sind und daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen in der Wandung der Pumpenkammer in vier Reihen angeordnet sind, wobei eine Reihe zwischen jeder Uberlappungsstrecke vorgesehen ist und daß Einrichtungen an den Überlappungsetrecken zu deren Bewegung nach innen und außen angeordnet sind.
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DE19691953848 1968-10-28 1969-10-25 Fluegelpumpe mit veraenderlicher Verdraengung Pending DE1953848A1 (de)

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