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    • 专利摘要:
    Aufgabeder Erfindung ist es, eine kostengünstige, geräuscharme, fertigungstechnischeinfach herstell- und montierbare Pumpe zu entwickeln, welche denVerschleiß derBaugruppen minimiert, eine hohe Lebensdauer bei hoher Zuverlässigkeitmit gleichbleibend hohem Wirkungsgrad gewährleistet, die Pulsation desFördervolumenstromesminimiert, zudem die Verlustleistungen gegenüber den im Stand der Technikvorbeschriebenen Sperrflügelpumpenwesentlich reduziert und gleichzeitig eine deutliche Erhöhung desFördervolumensermöglicht,zudem gleichzeitig einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad gewährleistetund dabei "partikelunempfindlich" ist, wobei in speziellen Sonderbauformender erfindungsgemäßen Lösung, für beispielsweiseden Einsatz als Ölpumpen,mittels geringer technischer Veränderungeneine saugseitige Widerstandssteuerung mit sehr guter Regelcharakteristikrealisiert werden soll.Die erfindungsgemäße Sperrschieberpumpe zeichnetsich dadurch aus, daß imPumpengehäuse(2) eine Einströmkammer(6) angeordnet ist, in die ein kreisförmiger mit einer im Bereichder Einströmkammer(6) mit einer zylinderförmigenAusnehmung (7) versehener, auf der Antriebswelle (3) exzentrischangeordneter, kreisrunder Rotor (4) hineinragt, wobei sich an diezylinderförmigeAusnehmung (7) im Rotor (4) eine weitere Aussparung, die Einströmsichel(10), anschließt,die in eine mittig in der Mantelfläche (9) des Rotors (4) sichelförmig angeordneteEinströmnut(11) übergehtund mit einer in ...
    公开号:DE102004030330A1
    申请号:DE200410030330
    申请日:2004-06-23
    公开日:2006-01-19
    发明作者:Franz Dipl.-Ing. Pawellek；Eugen Dr. Schmidt
    申请人:Geraete & Pumpenbau GmbH；Gerate- und Pumpenbau Dr Eugen Schmidt GmbH；
    IPC主号:F04C2-356
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Pumpe mit einem einen Rotor aufnehmendenGehäuse.
    [0002] ImStand der Technik sind seit Jahren Sperrflügelpumpen und Drehkolbenmaschinenbekannt.
    [0003] Beispielsweisebeschreibt die US 2,786,421 eineSperrflügelpumpemit einem einen Rotor aufnehmenden Gehäuse, in dessen kreisrunderWandung jeweils um 90° versetztvier, federbelastete Sperrschieber aufnehmende Nuten eingebrachtsind, die gegen die durch sechs Noppen/Trennbereiche voneinandergetrennten mit sechs Steuerflächen, welchein Verbindung mit der Wandung des Gehäuses mit dem Rotor umlaufendeKammern bilden, versehene Umfangsfläche des zentrisch umlaufenden Rotorsangedrückt werden,wobei im Pumpengehäuseam Umfang des Rotors der Einlass und der Auslass des Fördervolumenstromesangeordnet sind.
    [0004] Inder DE 196 23 242C1 ist eine spezielle geometrische Ausgestaltung der vg.Bauform beschrieben, deren Ziel es u.a. ist die Volumenstrompulsationzu reduzieren.
    [0005] Ausder DE 197 21 582A1 ist eine Abwandlung der vorgenannten Bauform zur Realisierungeiner einfach aufgebauten Fördermengenbegrenzung bekannt,deren Saugeinlass eine Drosselstelle und deren Druckauslass einedruckabhängigeSchließ- bzw. Öffnungseinrichtungzugeordnet ist.
    [0006] Abwandlungender vorgenannten Bauformen werden beispielsweise in der DE 25 13 073 A1 wieauch in der EP 0743453 A2 mit zwei im Gehäuse angeordnetenSperrflügelnund drei am Rotor angeordneten Steuerflächen vorbeschrieben.
    [0007] Inder DE 29 13 110 A1 wirdbeispielsweise eine ähnlichaufgebaute, mit federbelasteten Sperrflügeln oder federbelasteten Sperrkugelnarbeitende Verdrängungsmaschineund in der DE 31 22648 A1 eine ähnlichaufgebaute, nicht mit federbelasteten Sperrkugeln arbeitende Drehkolbenmaschinenvorbeschrieben an deren Rotor aufeinander folgend jeweils segmentartigeNoppen neben segmentartigen Ausnehmungen angeordnet sind.
    [0008] Diewesentlichen Nachteile all dieser vorgenannten Bauformen bestehendarin, daß daszu förderndeMedium in all den vorgenannten mit dem jeweils umlaufenden Rotorin eine Drehbewegung versetzt wird.
    [0009] Diein Verbindung mit der mit dem Rotor umlaufende Fördermenge erfordert den Wirkzusammenhangder Dichtbereiche zwischen den Nocken und der Gehäuseinnenzylinderwandung.
    [0010] Inden daher zwingend erforderlichen engen Spalten zwischen Nockenund Gehäuseinnenzylinderwandungtreten zwangsläufighohe viskose Leistungsverluste auf, die in Verbindung mit selbstkleinsten Verunreinigungen des Fördermediumsdurch Schmutzpartikel dann gleichzeitig sehr hohe Reibungsverlustezur Folge haben. Der dabei zwangsläufig auftretende hohe Verschleiß im Dichtspaltzwischen Nocken und Gehäuseinnenzylinderwandung bewirktdann gleichzeitig volumetrischen Leistungsverluste wie auch Druckverlustebeim Fördervolumenstrom.
    [0011] Dabeiverursachen Bauformen mit zwei oder drei Noppen sehr große Beschleunigungenan den Flügelnund im Medium. Sie unterliegen daher einer physikalischen Drehzahllimitierung,welche deren Einsatz als Schmierölpumpeentgegensteht. Schmierölpumpenwerden häufigmit Drehzahlen von 5000 U/min angetrieben woraus Verdrängerpumpenfrequenzenvon 10.000 U/min bzw. 15.000 U/min resultieren. Die in diesem Zusammenhangzur Verfügungstehenden Füllzeitensind füreine vollständige Kammerfüllung zukurz, so daß diesunter anderem eine starke Pulsation des Volumenförderstromes zur Folge hat.
    [0012] Dervon der jeweiligen Pumpe zu fördernde Volumenstromhängt nebender Antriebsdrehzahl wie auch wesentlich von der Breite des Arbeitsraumes ab.Doch neben einer Erhöhungder Antriebsdrehzahl ist auch eine Verbreiterung/Vergrößerung des jeweiligenArbeitsraumes der vorgenannten Bauformen nur bedingt möglich, dadie Verdrängerkammern beieinseitiger axialer Befüllungsehr schmal ausgeführtwerden müssen.
    [0013] ZurBefüllungsteht dabei lediglich die Druckdifferenz zwischen der Atmosphäre und demKammerdruck zur Verfügung,welche speziell bei breiten Verdrängern und hohen Drehzahlenzur vollständigenBefüllungder Kammer nicht ausreicht. Zudem bewirkt eine Verbreiterung derKammern eine überproportionaleVergrößerung derReibung und damit einen überproportionalenAnstieg der Verlustleistung der jeweiligen Pumpe.
    [0014] Mitzunehmendem Fördervolumenstrombewirkt zudem auch die axiale Befüllung und Entleerung der kleinenumlaufenden Kammern einen weiteren Anstieg der Verlustleistung derjeweiligen Pumpe.
    [0015] Inder Literatur wurden darüberhinaus auch sauggedrosselten Pumpen mit einer saugseitigen Widerstandssteuerunguntersucht. Dabei wurde von Fassbender (Diss. RWTH Aachen) im Rahmenseiner Untersuchungen, mit gegenwärtig im Stand der Technik bekanntensauggedrosselten Pumpen, festgestellt, dass zwischen der Verstellblendeund dem Verdrängerraum auftretendeGasauslösevorgänge beisaugseitiger Widerstandssteuerung zu einer Verschlechterung derVerstelldynamik bei Volumenstromregelung führen.
    [0016] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige,geräuscharme,fertigungstechnisch einfach herstell- und montierbare Pumpe miteinem einen Rotor aufnehmenden Gehäuse zu entwickeln, welche dievorgenannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, denVerschleiß derBaugruppen minimiert, eine hohe Lebensdauer bei hoher Zuverlässigkeitmit gleichbleibend hohem Wirkungsgrad gewährleistet, die Pulsation desFördervolumenstromesminimiert, zudem die Verlustleistungen gegenüber den im Stand der Technikvorbeschriebenen Sperrflügelpumpenwesentlich reduziert und gleichzeitig eine deutliche Erhöhung desFördervolumensermöglicht,zudem gleichzeitig einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad gewährleistetund dabei „partikelunempfindlich" ist, wobei in speziellenSonderbauformen der erfindungsgemäßen Lösung, für beispielsweise den Einsatzbereich als Ölpumpen,mittels geringer technischer Veränderungeneine saugseitige Widerstandssteuerung mit sehr guter Regelcharakteristikrealisiert werden soll.
    [0017] Erfindungsgemäß wird dieseAufgabe durch eine Pumpe, eine Sperrschieberpumpe gelöst, dieeinen mittels eines Pumpenlagers (1) in einem Pumpengehäuse (2)auf einer Antriebswelle (3) gelagerten Rotor (4)aufweist, und sich dadurch auszeichnet, dass im Pumpengehäuses (2)eine, mit einem am Pumpengehäuses(2) angeordneten Saugrohr (5) in Verbindung stehende,Einströmkammer(6) angeordnet ist, in welche der kreisförmige miteiner im Bereich der Einströmkammer(6) mit einer zylinderförmigenAusnehmung (7) versehene, auf der Antriebswelle (3)exzentrisch angeordnete, kreisrunde Rotor (4) hineinragt,wobei sich an die zylinderförmigeAusnehmung (7) im Rotor (4) eine weitere Aussparung, dieEinströmsichel(10) anschließt,die in eine, mittig in der Mantelfläche (9) des Rotors(4) sichelförmig angeordnetenEinströmnut(11) übergeht,welche mit einer in Drehrichtung des Rotors „nach" dem Exzentermaximum angeordneten vorderenSteuerkante (12) und einer am anderen Ende der sichelförmigen Einströmnut (11)angeordneten hinteren Steuerkante (13) versehen ist, wobeiradialsymmetrisch zur Lagerung der Antriebswelle (3) drehfestim Pumpengehäuse(2) ein Arbeitsring (14) angeordnet ist, der eineninnen im Arbeitsring (14) angeordneten Verdrängerraumvon einem außenam Arbeitsring (14) angeordneten Ausströmraum (16) trennt,wobei der Innendurchmesser (17) des Arbeitsringes (14)dem um das Arbeitsspiel und die maximale Exzentrizität vermehrtenRotoraußendurchmesserentspricht, in diesem Arbeitsring (14) sind über denUmfang gleichmäßig verteiltmehrere Gleitnuten (18) angeordnet, in denen radial verschiebbare,den Verdrängerraumohne zusätzlicheAbdichtung zwischen Rotor und Gehäuse in Umfangsrichtung in Verdrängerkammern(15) unterteilende Sperrschieber (19) gleitendderart gelagert sind, daß derenfreien Enden, die Stelllippen (20), welche den im Betriebszustandam Rotor (4) anliegenden Dichtlippen (21) gegenüberliegen,bei am Rotor (4) anliegenden Dichtlippen (21)den Außenrand(22) des Arbeitsringes (14) überragen, im Arbeitsring (14)zudem zwischen den Gleitnuten (18) Durchströmöffnungen(23) angeordnet, alle Stelllippen der am Rotor (4)mit ihren Dichtlippen (21) anliegenden Sperrschieber (19)werden von einem oder mehreren im Ausströmraum (16) des Pumpengehäuses (2)angeordneten Rückzugsring/en(24) umschlossen, am Pumpengehäuse (2) ist zudemein mit dem Ausströmraum(16) verbundener Auslass (25) angeordnet.
    [0018] BeiRotation der Antriebswelle (3) wird der exzentrisch angeordneteRotor (4) in Drehbewegung versetzt und verschiebt dabeidie mit ihren Dichtlippen (21) am Rotor (4) anliegendenSperrschieber (19) in den Gleitnuten (18) desArbeitsringes (14).
    [0019] Aufgrundder im Rotor angeordneten Ausnehmung (7), welche in diemit dem Saugrohr (5) verbundene Einströmkammer (6) hineinragtund im exzentrisch angeordneten Rotor (4) über dieEinströmsichel(10) in die in der Mantelfläche (9) des Rotors angeordneteEinströmnut(11) übergeht,wobei die mit einer vorderen Steuerkante (12) und einerhinteren Steuerkante (13) versehene Einströmnut (11) derartam Rotor (4) angeordnet ist, daß die in Drehrichtung des Rotors „nach" dem Exzentermaximum angeordnetenvorderen Steuerkante (12) in Verbindung mit der in Drehrichtungdes Rotors „vor" dem Exzentertiefpunkt(Exzenterminimum) angeordnete hinteren Steuerkante (13)bei umlaufenden Rotor (4) mit den jeweils in diesem Arbeitsfeldeinander benachbarten Sperrschiebern (19) zusammenwirken, daß das Fördermedium über dieEinströmnut(11) in die von den einander benachbarten Sperrschiebern (19),der Mantelfläche(9) des Rotors (4) und dem Arbeitsring (14)gebildeten, in diesem Arbeitsfeld sich jeweils vergrößerndenPumpenräumen(15) hineingesaugt wird.
    [0020] Derdrehfest im Pumpengehäuse(2) angeordnete Arbeitsring (14) ist zwischenden Gleitnuten (18), in denen die radial verschiebbareSperrschieber (19) gelagert sind, mit Durchströmöffnungen(23) versehen.
    [0021] Sobaldbei umlaufendem Rotor (4) die an der Mantelfläche (9)des Rotors anliegenden Dichtlippen (21) von zwei im Verdrängerraumeinander benachbarten Sperrschieber (19) einer Verdrängerkammer (15)den mit der Einströmnut(11) versehenen Bereich der Mantelfläche (9) des Rotorsverlassen haben, verringert sich infolge der erfindungsgemäßen Anordnungdas Volumen der jeweiligen Verdrängerkammer(15), so daß dasin der jeweiligen Verdrängerkammerbefindliche Fördermedium über die Durchströmöffnungen(23) des Arbeitsringes (14) in den Ausströmraum (16),und von dort zum Auslass (25) gelangt.
    [0022] Infolgedes Druckgefälleszwischen dem Druck im Ausströmraum(16) und dem Druck im Verdrängerraum wirkt auf alle Schieberpermanent eine hydrostatische Kraft, welche die Dichtlippen aller Schiebergegen den Rotor drückt.Diese Kraft ist maßgeblichfür einenleisen Lauf der erfindungsgemäßen Pumpeverantwortlich, da sie das von Flügelzellenpumpen bekannte „Flügelflattern" in den Umsteuerpunktenverhindert.
    [0023] Erfindungsgemäß werdendie Stelllippen (20) aller am Rotor (4) anliegendenSperrschieber (19) gleichzeitig von mindestens einem imAusströmraum(16) des Pumpengehäuses(2) angeordneten Rückzugsringes(24) umschlossen. Zwischen dem Umkreis aller Stelllippen(20) der Sperrschieber (19) und dem Innendurchmesserder Rückzugsringe(24) ist erfindungsgemäß ein Montagespielvon ca. 0,1 bis 0,3 mm vorgesehen.
    [0024] DieRückzugsringe(24) haben die Aufgabe bei Motoranlauf sowie im Falle einesdurch Partikel verursachten Verklemmens der Sperrschieber (19) mittelszwangsweisem Hineinschieben der Sperrschieber (19) in dieGleitnuten (18) die Pumpfunktion zu gewährleisten.
    [0025] Infolgeder radialen, von innen nach außen gerichtetenBefüllungder Verdrängerräume werden für die Befüllung optimaleVerhältnisseerzielt. Die Verdrängerbreitekann somit sehr groß ausgeführt werden,da die Breite der Gleitnuten (18) im Rotor (4) linearder Verdrängerbreitefolgen kann. Somit ist es möglich,die größtmögliche Einströmgeometriebereitzustellen.
    [0026] BeiPumpen mit axialen Befüllöffnungenist dies nicht möglich.
    [0027] Dadie Befüllströmung durchden rotierenden Rotor geführtwird, wirkt die auf das Medium einwirkende Zentrifugalkraft ähnlich wiein einer Kreiselpumpe druckerhöhendund damit positiv auf die Befüllströmung. Dieseinnere Aufladung entfälltbei Pumpen mit axiale Befüllungbzw. bei Pumpen mit radial äußerer Befüllung. Vorteilhaftist bei der erfindungsgemäßen Befüllung weiterhinder Umstand, dass die Förderzellenstationärsind, so dass das Medium nicht wie beispielsweise bei Zahnradpumpen aufdie Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Zellen beschleunigt werdenmuss ehe es in die Kammer einströmenkann, wodurch mittels der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber den vorgenannten Bauformennochmals die beim Befüllenauftretenden Druckverluste deutlich reduziert werden.
    [0028] Dieerfindungsgemäße Bauformeiner Sperrschieberpumpe ermöglichtauf Grund Ihres fertigungstechnisch einfachen Aufbaues eine einfache undkostengünstigeHerstellung und gewährleistet selbstunter extremen Förderbedingungeneinen robusten Betrieb bei niedriger Geräuschentwicklung und minimiertemVerschleiß allerBaugruppen wodurch eine hohe Lebensdauer bei hoher Zuverlässigkeitund hohem Wirkungsgrad.
    [0029] Infolgeder druckseitig angeordneten Ventilklappen wird die Pulsation wieauch die Geräuschemissionder Pumpe wesentlich reduziert. Die Ventilklappen (33) öffnen drehzahlunabhängig unddifferenzdruckgesteuert immer dann, wenn der Druckausgleich zwischender jeweiligen Verdrängerkammer(15) und dem Ausströmraum(16) hergestellt ist und verhindern im weiteren Verlaufein Zurückströmen desMediums aus dem Ausströmraum(16) in die jeweilige Verdrängerkammer (15).
    [0030] Demgegenüber kommtes bei allen in Stand der Technik bekannten Pumpen mit Schlitzsteuerung imDrehzahlbereich der jeweiligen Pumpen zu Verschiebungen in der Vorkompressionbzw. zu Rückstromvorgängen mitdaraus resultierenden Pulsationen und Geräuschen.
    [0031] Beigleichbleibender Antriebsleistung wird mittels der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber denim Stand der Technik vorbeschriebenen Sperrflügelpumpen infolge deutlichreduzierter Verlustleistungen eine merkliche Erhöhung des Fördervolumenstromes erzielt.
    [0032] Wesentlichist in diesem Zusammenhang auch, dass in den Gleitnuten (18)Schmiertaschen (47) angeordnet sind, welche die Gleitreibungin den Gleitnuten (18) minimieren.
    [0033] Kennzeichnendist weiterhin, dass an der Rückseitedes Rotors (4) ein Freiraum (48) angeordnet ist,der mit der Einströmsichel(10) mittels Durchgangsbohrungen (49) verbundenist. Dadurch ist das Pumpenlager (1) mit dem Unterdruckraumder Pumpe verbunden, so dass das Pumpenlager (1) bei Betriebder Sperrschieberpumpe lediglich im Ölnebel läuft und somit auch für das Pumpenlager(1) mit minimalen Aufwendungen eine hohe Lebensdauer bei kleinenPantschverlusten gewährleistetwerden kann.
    [0034] Erfindungswesentlichist auch, dass der Arbeitsring (14) segmentartig aufgebautist, und dass zwischen den einzelnen Segmenten (34) desArbeitsringes (14) die Gleitnuten (18) angeordnetsind.
    [0035] Einederartige Segmentierung des Arbeitsringes (14) vereinfachtnochmals die Fertigung und ermöglichtso eine einfache und kostengünstigeHerstellung. Kennzeichnend ist weiterhin, dass im Pumpengehäuse (2),dem einseitig, exzentrisch auf der Antriebswelle (3) angeordneten,mit einer zylinderförmigenAusnehmung (7) und einer in dieser Ausnehmung (7)angeordneten Ringfläche(8) versehenen, in die Einströmkammer (6) hineinragendenRotor (4), wobei im Bereich der Einströmkammer (6) dem Rotor (4)gegenüberliegend,ein linear verschiebbarer in die Ausnehmung (7) bis andie Ringfläche(8) heranreichender Ventilschieber (26) angeordnetist, dessen mittlerer und vorderer Teil rohrförmig ausgebildet sind, wobeider vordere Teil des Ventilschiebers (26) mit seinem Rohraußendurchmesser(27) in einer in der Einströmkammer (6) des Pumpengehäuses (2) angeordnetenBohrung (28) gleitend verschiebbar gelagert ist, der mittlere,im Bereich der Zuströmöffnung (29)des Saugrohres (5) in der Einströmkammer (6) angeordneteTeil des Ventilschiebers (26) ist mit Einströmöffnungen(30) versehen, und der hintere, flüssigkeitsdicht verschlosseneTeil des Ventilschiebers (26), ist als Betätigungszapfen(31) ausgebildet und in einer Betätigungsvorrichtung (32)angeordnet, darüberhinaus sind an den im Außenrand(22) des Arbeitsringes (14) angeordneten Durchströmöffnungen(23) verschließbareVentilklappen (33) angeordnet.
    [0036] Mittelsdes erfindungsgemäßen, imBereich der Einströmkammer(6) dem Rotor (4) gegenüberliegend angeordneten, inder Bohrung (28) des Pumpengehäuses (2) gleitendverschiebbar gelagerten, in die Ausnehmung (7) bis an dieRingfläche(8) des Rotors heran fahrbaren ringförmigen Stirnfläche des Ventilschiebers(26), kann der zwischen der Ringfläche (8) des Rotorsund der ringförmigenStirnfläche desVentilschiebers (26) aus dem Saugrohr (5) über dieEinströmkammer(6) durch die Einströmöffnungen(30), den Ventilschieber (26) in die Ausnehmung (7),die Einströmsichel(10) und die Einströmnut(11) hineinströmenderFördervolumenstromdefiniert variiert werden.
    [0037] Dervariable Spalt zwischen der Stirnseite des Ventilschiebers (26)und dem Rotor (4) hat dabei die Funktion einer Verstellblende.Die Anordnung der Verstellblende an zentraler Stelle, im Innerendes Rotors (4) führtzur Realisierung eines minimalen Volumens zwischen der Verstellblendeund den Verdrängerräumen undsomit zu einer großenVerstelldynamik bei Volumenstromregelung. Bei den im Stand der Technikbekannten sauggedrosselten Pumpen führen Gasauslösevorgänge im großen Totraumzwischen der Verstellblende und dem Verdrängerraum zu einer schlechtenVerstelldynamik.
    [0038] Durchdie erfindungsgemäße zentraleAnordnung wird zudem gewährleistet,dass im gesamten Bereich des Verdrängerraumes stets der gleiche Befüllunterdruckanliegt wodurch eine gleichmäßige Befüllung allerVerdrängerkammern(15) gewährleistetist, so dass eine pulsationsarme Gesamtvolumenstromförderungmittels der erfindungsgemäßen Lösung realisiertwerden kann.
    [0039] DieDrehung des Rotors verhindert das Entstehen von Luftblasen welcheeine ungleichmäßige Befüllung dereinzelnen Kammern bewirken könnten.
    [0040] InVerbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnungdes Ventilschiebers (26) sind am Außenrand (22) des Arbeitsringes(14) im Bereich der Durchströmöffnungen (23) verschließbare, differenzdruckbetätigte Ventilklappen(33) angeordnet, die ein ausschließliches Befüllen der zwischen den Sperrschiebern(19) angeordneten Pumpenräume (15) aus der Einströmnut (11)gewährleisten,so dass mittels der hier vorgestellten erfindungsgemäßen Anordnungeine ansauggedrosselte Förderungvon beispielsweise Ölvolumenströmen möglich ist.Somit kann mittels der erweiterten, hier ebenfalls vorgeschlagenenerfindungsgemäßen Lösung, beispielsweiseim Einsatzbereich als Ölpumpe,eine verlustarme Reduzierung des in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahlmaximal möglichenFördervolumenstromesrealisiert werden.
    [0041] Erfindungswesentlichist auch, dass in dem an die Ringfläche (8) heranreichendenvorderen Teil des Ventilschieber (26) Durchlassöffnungen (46)angeordnet sind, so wird gewährleistet,dass selbst bei vollständigan der Ringfläche(8) anliegendem, mit dem Rotor 4 umlaufendem Ventilschieber(26) ein Restspalt verbleibt der eine Mindestfördermengeeines zum Betrieb beispielsweise des Motors zwingend erforderlicheSchmierölvolumenstromesabsichert.
    [0042] Kennzeichnendist weiterhin, dass die Betätigungsvorrichtung(32) aus einem mit dem Betätigungszapfen (31)verbundenen Anker (35) besteht, der durch die Federkrafteiner Rückholfeder(36) beaufschlagt ist, im Magnetfeld einer Spule (37)angeordnet ist.
    [0043] Somitkann durch Variation des Magnetfeldes der Spule (37) inWirkverbindung mit der Rückholfeder(36) der Ventilschieber (26) definiert linear verfahren,und mittels der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung der Fördervolumenstrom exaktgedrosselt werden, wodurch eine kostengünstige, verlustarme Reduzierungdes in Abhängigkeit vonder Antriebsdrehzahl maximal möglichenFördervolumenstromesbei sehr guter Regelcharakteristik infolge der geringen Abstandesdes Regelspaltes vom Verdrängerraummöglichwird.
    [0044] Einweiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Ventilklappen(33) mittels der Federkraft von Druckfedern (38)beaufschlagt werden, welche in Buchsen (39) gelagert sind,die in den Buchsenbohrungen (40) eines Klemmringes (41)angeordnet sind, der mit Rastnasen (42) versehen ist diein Rastnuten (42) angeordnet sind, die welche sich im Bereichder Gleitnuten (18) des Außenrandes (22) desArbeitsringes (14) befinden, wobei die Rückseitender Sperrschieber (19) im Bereich des Arbeitsringes mittigan ihren Stelllippen (20) mit Aussparungen (44)versehen sind.
    [0045] Diesespezielle Ausführungsformermöglicht einefertigungstechnisch einfache, robuste und gleichzeitig zuverlässige Herstellungund Montage der Ventilklappen (33) an den Durchströmöffnungen (23)des Arbeitsringes (14) bei hoher Zuverlässigkeit und Betriebssicherheitim Dauerbetrieb.
    [0046] Wesentlichist auch, dass am Klemmring (41) beidseitig der Buchsenbohrungen(40) Begrenzungsnasen (45) angeordnet sind.
    [0047] DieseBegrenzungsnasen (45) gewährleisten bei ebenfalls minimiertenHerstellungs- und Montagekosten eine exakte, zuverlässige undströmungsverlustarmePositionierung der Rückzugsringe (24)im Ausströmraum,so dass auch im Dauerbetrieb stets ein exaktes und zuverlässiges Verschiebender Sperrschieber selbst unter extremen Arbeitsbedingungen gewährleistetist.
    [0048] WeitereEinzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgendenBeschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielein Verbindung mit den Ansprüchensowie den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.
    [0049] Nachfolgendsoll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiele in Verbindungmit zwei Figuren nähererläutertwerden.
    [0050] Inder 1 ist eine der möglichen Bauformen der erfindungsgemäßen Sperrschieberpumpe dargestellt.
    [0051] Eshandelt sich hierbei um eine Schnittdarstellung der Seitenansichtder erfindungsgemäßen Sperrschieberpumpein der Sonderbauform einer sauggedrosselten Schmierölpumpe.
    [0052] Die 2 zeigtden zugehörigenSchnitt bei A-A (gemäß 1)durch die in der 1 dargestellte, sauggedrosselteSchmierölpumpe.
    [0053] Dieerfindungsgemäße Bauformder sauggedrosselten Sperrschieberpumpe besteht, wie in den 1 und 2 dargestellt,aus einem Pumpengehäuse 2 indem in einem Pumpenlagers 1 die Antriebswelle 3 eineseinseitig gelagerten Rotors 4 angeordnet ist.
    [0054] DieserRotor 4 ist kreisrund und exzentrisch auf der Antriebswelle 3 angeordnet.Am Pumpengehäuses 2 istdarüberhinaus ein Saugrohr 5 angeordnet, welches mit einer imPumpengehäuses 2 angeordnetenEinströmkammer 6 inVerbindung steht.
    [0055] Indiese Einströmkammerragt das freie Ende des Rotors 4 hinein, welches im Bereichder Einströmkammer 6 miteiner zylinderförmigenAusnehmung 7 versehen ist.
    [0056] Andie zylinderförmigeAusnehmung 7 im Rotor 4 schließt sich eine weitere Aussparung,die Einströmsichel 10 an.
    [0057] Diesegeht in eine mittig in der Mantelfläche 9 des Rotors 4 segmentartigangeordnete Einströmnut 11 über undist mit einer in Drehrichtung des Rotors „nach" dem Exzentertiefpunkt angeordnetenhinteren Steuerkante 12 und einer am anderen Ende der Einströmnut 11 angeordnetenvorderen Steuerkante 13 versehen.
    [0058] Radialsymmetrischzur Lagerung der Antriebswelle 3 ist drehfest im Pumpengehäuse 2 ein segmentartigaufgebauter Arbeitsring 14 angeordnet. Dieser trennt deninnen im Arbeitsring 14 angeordneten, in Verdrängerkammer 15 unterteiltenVerdrängerraumvon dem außenam Arbeitsring 14 angeordneten Ausströmraum 16.
    [0059] DerInnendurchmesser 17 des Arbeitsringes 14 entsprichtdabei dem um das Arbeitsspiel und die maximale Exzentrizität des Rotorsvermehrten Rotoraußendurchmesser.
    [0060] Inden einzelnen Segmenten des Arbeitsringes 14 sind Durchströmöffnungen 23 angeordnet.
    [0061] DieSegmentierung des Arbeitsringes 14 vereinfacht dabei wesentlichdie Herstellung und Fertigung des Arbeitsringes 14.
    [0062] Zwischenden einzelnen Segmenten 34 des Arbeitsringes 14 sindim Endmontagezustand Gleitnuten 18 angeordnet.
    [0063] Inden gleichmäßig über denUmfang verteilt angeordneten Gleitnuten 18 sind radialverschiebbare Sperrschieber 19 gleitend derart gelagert,dass deren freien Enden, die Stelllippen 20, welche denim Betriebszustand am Rotor 4 anliegenden Dichtlippen 21 gegenüberliegen,bei am Rotor 4 anliegenden Dichtlippen 21 denAußenrand 22 desArbeitsringes 14 überragen.
    [0064] Inden Gleitnuten 18 sind Schmiertaschen 47 angeordnetwelche die Gleitreibung in den Gleitnuten 18 minimieren.
    [0065] DieStelllippen 20 aller am Rotor 4 mit ihren Dichtlippen 21 anliegendenSperrschieber 19 werden von zwei symmetrisch im Ausströmraum 16 des Pumpengehäuses 2 angeordnetenRückzugsringen 24 umschlossen.
    [0066] Zudemist am Pumpengehäuse 2 einmit dem Ausströmraum 16 verbundenerAuslass 25 angeordnet.
    [0067] Demeinseitig, exzentrisch auf der Antriebswelle 3 angeordnetenin die Einströmkammer 6 hineinragendenRotor 4, bei welchem in der zylinderförmigen Ausnehmung 7 einezur Antriebswelle 3 rotationssymmetrischen Ringfläche 8 angeordnetist, ist im Bereich der Einströmkammer 6 demRotor 4 gegenüberliegend,ein linear verschiebbarer in die Ausnehmung 7 bis an dieRingfläche 8 heranreichender Ventilschieber 26 angeordnetist, dessen mittlerer und vorderer Teil rohrförmig ausgebildet sind. Der vordereTeil des Ventilschiebers 26 ist mit seinem Rohraußendurchmesser 27 ineiner in der Einströmkammer 6 desPumpengehäuses 2 angeordneten Bohrung 28 gleitendverschiebbar gelagert.
    [0068] Dermittlere, im Bereich der Zuströmöffnung 29 desSaugrohres 5 in der Einströmkammer 6 angeordneteTeil des Ventilschiebers 26 ist mit Einströmöffnungen 30 versehen.
    [0069] Derhintere, flüssigkeitsdichtverschlossene Teil des Ventilschiebers 26 ist als Betätigungszapfen 31 ausgebildetund in einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 32 angeordnet.
    [0070] DieBetätigungsvorrichtung 32 bestehtdabei aus einem mit dem Betätigungszapfen 31 verbundenenAnker 35 der durch die Federkraft einer Rückholfeder 36 beaufschlagtist, welche im Magnetfeld einer Spule 37 angeordnet ist.
    [0071] Dadurchkann mit Hilfe der Variation des Magnetfeldes der Spule 37 undin Wirkverbindung mit der Rückholfeder 36 derVentilschieber 26 definiert linear verfahren, und mittelsder vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung der Fördervolumenstromexakt gedrosselt werden.
    [0072] Mittelsder in der Bohrung 28 des Pumpengehäuses 2 gleitend verschiebbargelagerten, in die Ausnehmung 7 bis an die Ringfläche 8 desRotors heran fahrbaren Ventilschiebers 26, kann der zwischender Ringfläche 8 desRotors und der ringförmigenStirnflächedes Ventilschiebers 26 aus dem Saugrohr 5 über dieEinströmkammer 6 durchdie Einströmöffnungen 30,den Ventilschieber 26 in die Ausnehmung 7, dieEinströmsichel 10 unddie Einströmnut 11 hineinströmender Fördervolumenstrom definiertvariiert werden.
    [0073] AmAußenrand 22 desArbeitsringes 14 sind im Bereich der Durchströmöffnungen 23 verschließbare Ventilklappen 33 angeordnet.
    [0074] BeiRotation der Antriebswelle 3 wird der exzentrisch angeordneteRotor 4 in Drehbewegung versetzt und verschiebt dabei diemit ihren Dichtlippen 2 am Rotor 4 anliegendenSperrschieber 19 in den Gleitnuten 18 des Arbeitsringes 14. Über denVentilschieber 26 wird aus der mit dem Saugrohr 5 verbundenenEinströmkammer 6 dasSchmierölin die am Rotor 4 angeordneten Ausnehmung 7 zugeführt und imRotor 4 überdie Einströmsichel 10 indie in der Mantelfläche 9 desRotors 4 angeordnete Einströmnut 11 transportiert.
    [0075] Diemit einer vorderen Steuerkante 12 und einer hinteren Steuerkante 13 verseheneEinströmnut 11 istderart am Rotor 4 angeordnet, daß bei umlaufendem Rotor 4 diein Drehrichtung des Rotors „nach" dem Exzentermaximumangeordneten vorderen Steuerkante 12, mit der in Drehrichtungdes Rotors „vor" dem Exzentertiefpunkt(Exzenterminimum) angeordnete hintere Steuerkante 13 inWirkverbindung mit den jeweils in diesem Arbeitsfeld einander benachbartenSperrschiebern (19) bewirken, daß das Schmieröl über dieEinströmnut 11 indie von den einander benachbarten Sperrschiebern 19, derMantelfläche 9 desRotors 4 und dem Arbeitsring 14 gebildeten, indiesem Arbeitsfeld sich jeweils vergrößernden Pumpenräumen 15 hineingesaugtwird.
    [0076] Infolgeder radialen Befüllungder Pumpenräume 15 über diegroßflächige Einströmnut wirddas zu förderndeMedium gleichmäßig ohnegroßen Druckverlustauf die einzelnen Kammern aufgeteilt, und gegenüber der Befüllung bei anderen Pumpenbauformen,wie beispielsweise bei Sperrflügelpumpen,nicht in eine Umlaufbewegung (Drehbewegung) versetzt, wodurch dieDruckverluste beim Befüllen gegenüber denvg. Pumpenbauformen minimiert werden.
    [0077] Gleichzeitigwird der „Befüllvorgang" von den aus derDrehbewegung des Rotors 4 resultierenden Zentrifugalkräften unterstützt.
    [0078] Derdrehfest im Pumpengehäuse 2 angeordneteArbeitsring 14 ist zwischen den Gleitnuten 18,in denen die radial verschiebbare Sperrschieber 19 gelagertsind, mit Durchströmöffnungen 23 versehen.
    [0079] Dieam Außenrand 22 desArbeitsringes 14 angeordneten, die Durchströmöffnungen 23 verschließenden Ventilklappen 33 gewährleistendabei ein ausschließlichesBefüllender zwischen den Sperrschiebern 19 angeordneten Pumpenräume 15 ausder Einströmnut 11,so daß mittelsder hier erfindungsgemäßen Anordnungeine ansauggedrosselte Förderungvon Ölvolumenströmen möglich ist.
    [0080] Sobaldbei umlaufendem Rotor 4 die an der Mantelfläche 9 desRotors anliegenden Dichtlippen 21 von zwei einander benachbartenSperrschiebern 19 einer Verdrängerkammer 15 denmit der Einströmnut 11 versehenenBereich der Mantelfläche 9 des Rotorsverlassen haben, verringert sich infolge der erfindungsgemäßen Anordnungdas Volumen der jeweiligen Verdrängerkammer 15,so daß dasbeispielsweise in der jeweiligen Verdrängerkammer 15 befindlicheSchmieröl über diean den Durchströmöffnungen 23 desArbeitsringes 14 angeordneten Ventilklappen 33 inden Ausströmraum 16 gepresstwird, und von dort zum Auslass 25 gelangt. Die Ventilklappen 33 werdendabei durch die Federkraft von Druckfedern 38 beaufschlagt,welche in Buchsen 39 gelagert sind, die in den Buchsenbohrungen 40 eines Klemmringes 41 angeordnetsind, welcher mit Rastnasen 42 versehen ist, die wiederumin Rastnuten 42 angeordnet sind welche sich im Bereichder Gleitnuten 18 des Außenrandes 22 des Arbeitsringes 14 befinden,wobei die Rückseitender Sperrschieber 19 im Bereich des Arbeitsringes mittigan ihren Stelllippen 20 mit Aussparungen 44 versehensind, um trotz der Anordnung des Klemmringes ein „Arbeiten" der Sperrschieberzu gewährleisten.
    [0081] DieseAusführungsformermöglichteine fertigungstechnisch einfache, robuste und gleichzeitig zuverlässige Herstellungwie auch Montage der Ventilklappen 33 an den Durchströmöffnungen 23 desArbeitsringes 14 bei hoher Zuverlässigkeit und Betriebssicherheitim Dauerbetrieb.
    [0082] DieStelllippen 20 aller am Rotor 4 anliegenden Sperrschieber 19 werdenerfindungsgemäß vom Pumpendruckim Ausströmraum 16 permanenthydrostatisch nach innen gedrückt.
    [0083] Zusätzlich bewirkendie beiden, symmetrisch im Ausströmraum 16 des Pumpengehäuses 2 angeordneten,alle am Rotor 4 anliegenden Sperrschieber 19 umschließenden Rückzugsringe 24,daß dieStelllippen 20 der gerade aus dem Arbeitsring 14 inden Ausströmraum 16 herausfahrendenSperrschieber 19 die Stelllippen 20 der am Umfangdes Arbeitsringes 14 in den Gleitnuten 18 gegenüberliegendangeordneten Sperrschieber 19 in den Arbeitsring hineinschieben,so daß während desgesamten Pumpenspieles selbst in der Anlaufphase und auch beim Verklemmenvon Partikeln zwischen den Sperrschiebern 19 und derenGleitnuten 18 infolge leichter Verunreinigungen stets einexaktes Anpressen der Dichtlippen 21 aller Sperrschieber 19 anden Rotor gewährleistetist.
    [0084] Wesentlichist in diesem Zusammenhang auch, dass am Klemmring 41 beidseitigder Buchsenbohrungen 40 Begrenzungsnasen 45 angeordnet sind.Diese Begrenzungsnasen 45 gewährleisten bei minimierten Herstellungs-und Montagekosten eine exakte, zuverlässige und strömungsverlustarmePositionierung der Rückzugsringe 24 imAusströmraum, sodaß auchim Dauerbetrieb stets ein exaktes und zuverlässiges Verschieben der Sperrschieberselbst unter extremen Arbeitsbedingungen gewährleistet ist. Kennzeichnendist weiterhin, dass die Einstömnut 11 aufder Mantelfläche 9 desRotors 4 liegt.
    [0085] Dieseerfindungsgemäße Anordnungbewirkt, da die Mantelfläche 9 desRotors 4 die Gegenlauffläche für die Dichtlippen 21 derSperrschieber 19 bildet und in dieser die Einstömnut 11 für die Befüllung derVerdrängerkammern 15 angeordnetist, dass größere Partikelwelche in die Verdrängerkammern 15 gelangenkönnten,diese ohne Folgeschädendurchlaufen und wieder ausgestoßenwerden, wobei es nicht zum Klemmen des Rotors kommen kann, wie diesbeispielsweise bei Zahnradpumpen der Fall ist.
    [0086] Dazudem gleichzeitig die Sperrschieber 19 erfindungsgemäß permanentangedrücktwerden und eine spaltlose Abdichtung von Kammer zu Kammer und vomDruckbereich zum Saugbereich erfolgt, wird bei Verschleiß der wirdbei Verschleiß derDichtlippe 21 der Sperrschieber nachgestellt und dadurch dereingetretene Verschleiß kompensiert.
    [0087] Dieerfindungsgemäße Sperrschieberpumpe istdaher „partikelunempfindlich" und weist aufgrund derspaltfreien Abdichtung einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad auf.Pumpenbauarten mit axialer Schlitzsteuerung sind demgegenüber partikelempfindlich,und die unvermeidlichen im Medium enthaltenen Partikel vergrößern mitder Zeit den axialen Dichtspalt dieser Pumpenbauarten mit axialer Schlitzsteuerung,so dass deren volumetrischer Wirkungsgrad mit der Zeit sinkt.
    [0088] DieFördercharakteristikder erfindungsgemäße Sperrschieberpumpewird saugseitig mittels einer rotierenden Schlitzsteuerung und druckseitig durchRückschlagventilklappengesteuert, so daß die Strömung desFördervolumensradial von innen nach außenerfolgt, wobei in der erfindungsgemäßen Sperrschieberpumpe voninnen nach außenvier konzentrische Druckbereiche aufgebaut werden.
    [0089] Diesist innen zunächstder Zulaufdruck, zwischen der Blende und den Verdrängerkammern 15 derAnsaugunterdruck, in den jeweiligen Verdrängerkammern 15 selbstder jeweilige Verdrängerkammerdruckund Außerhalbdes Arbeitsringes der Pumpenhochdruck.
    [0090] ImBereich vorderen Stirnflächedes Ventilschiebers 26 sind Durchlassöffnungen 46 angeordnet.
    [0091] Dadurchist gewährleistet,dass selbst bei vollständigan der Ringfläche 8 anliegendem,mit dem Rotor 4 umlaufendem Ventilschieber 26 ein Restspaltverbleibt der eine Mindestfördermengeeines zum Betrieb beispielsweise eines Motors zwingend erforderlicheSchmierölvolumenstromesabsichert.
    [0092] Ander Rückseiteim Rotors 4 ist ein Freiraum 48 angeordnet, dermit der Einströmsichel 10 mittels Durchgangsbohrungen 49 verbundenist. Dadurch ist das Pumpenlager 1 mit dem Unterdruckraumder Pumpe verbunden, so daß dasPumpenlager 1 bei Betrieb der Sperrschieberpumpe im Ölnebel läuft und somitauch fürdas Pumpenlager 1 mit minimalen Aufwendungen eine hoheLebensdauer bei minimalen Pantschverlusten gewährleistet werden kann.
    [0093] Dieerfindungsgemäße Bauformeiner Sperrschieberpumpe gewährleistetin Ihrer Gesamtheit auf Grund ihres fertigungstechnisch einfachenAufbaues eine einfache und kostengünstige Herstellung und gewährleistetselbst unter extremen Förderbedingungeneinen robusten Betrieb bei minimiertem Verschleiß aller Baugruppen, wodurcheine hohe Lebensdauer bei hoher Zuverlässigkeit mit gleichbleibendhohem Wirkungsgrad erzielt wird.
    [0094] Infolgeder kontinuierlichen Arbeitsweise in Verbindung mit dem erfindungsgemäß „groß" ausgebildeten, vorzugsweisein sieben Verdrängerkammern 15 aufgeteiltenVerdrängerraumwird die Pulsation des Fördervolumenstromesminimiert.
    [0095] Zudemwird unter der Voraussetzung einer gleich großen Antriebsleistung eine deutlicheErhöhungdes Fördervolumensgegenüberden im Stand der Technik vorbeschriebenen Sperrflügelpumpeninfolge von deutlich reduzierten Verlustleistungen, wie beispielsweiseden Strömungsverlustein den engen, und gekrümmtenKanälenaber auch den Spaltverluste in den Dichtspalten zwischen den Nockenund der Gehäuseinnenzylinderwandungder Sperrflügelpumpen,erzielt.
    [0096] Mittelsder in diesem Ausführungsbeispiel vorgestellten,speziellen erfindungsgemäßen Lösung für den Einsatzbereichbeispielsweise als Schmierölpumpeist eine kostengünstige,verlustarme Reduzierung des in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl maximalmöglichenFördervolumenstromesbei sehr guter Regelcharakteristik infolge des geringen Abstandesdes Regelspaltes vom Verdrängerraum möglich.
    [0097] Mittelsder erfindungsgemäßen Lösung istes somit gelungen, eine kostengünstige,geräuscharme, fertigungstechnischeinfach herstell- und montierbare Sperrschieberpumpe mit einem einenRotor aufnehmenden Gehäusezu entwickeln, welche den Verschleiß der Baugruppen minimiert,eine hohe Lebensdauer bei hoher Zuverlässigkeit mit gleichbleibendhohem Wirkungsgrad gewährleistet,die Pulsation des Fördervolumenstromesminimiert, zudem die Verlustleistungen gegenüber den im Stand der Technikvorbeschriebenen Sperrflügelpumpenwesentlich reduziert und gleichzeitig eine deutliche Erhöhung desFördervolumensermöglicht,zudem gleichzeitig einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad gewährleistetund dabei „partikelunempfindlich" ist, wobei in speziellenSonderbauformen der erfindungsgemäßen Lösung, für beispielsweise den Einsatzbereich als Ölpumpen,mittels geringer technischer Veränderungeneine saugseitige Widerstandssteuerung mit sehr guter Regelcharakteristikrealisiert werden kann.
    1 Pumpenlager 2 Pumpengehäuse 3 Antriebswelle 4 Rotor 5 Saugrohr 6 Einströmkammer 7 Ausnehmung 8 Ringfläche 9 Mantelfläche 10 Einströmsichel 11 Einströmnut 12 vordereSteuerkante 13 hintereSteuerkante 14 Arbeitsring 15 Verdrängerkammer 16 Ausströmraum 17 Innendurchmesser 18 Gleitnut 19 Sperrschieber 20 Stelllippe 21 Dichtlippe 22 Außenrand 23 Durchströmöffnung 24 Rückzugsring 25 Auslass 26 Ventilschieber 27 Rohraußendurchmesser 28 Bohrung 29 Zuströmöffnung 30 Einströmöffnung 31 Betätigungszapfen 32 Betätigungsvorrichtung 33 Ventilklappe34 Segment 35 Anker 36 Rückholfeder 37 Spule 38 Druckfeder 39 Buchse 40 Buchsenbohrung 41 Klemmring 42 Rastnase 43 Rastnut 44 Aussparung 45 Begrenzungsnase 46 Durchlassöffnungen 47 Schmiertaschen 48 Freiraum 49 Durchgangsbohrung
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Sperrschieberpumpe mit einem mittels eines Pumpenlagers(1) in einem Pumpengehäuse(2) auf einer Antriebswelle (3) angeordneten Rotor(4) dadurch gekennzeichnet, dass im Pumpengehäuses (2)eine mit einem am Pumpengehäuses(2) angeordneten Saugrohr (5) in Verbindung stehendeEinströmkammer(6) angeordnet ist, in welche der kreisförmige miteiner im Bereich der Einströmkammer(6) mit einer zylinderförmigenAusnehmung (7) versehene, auf der Antriebswelle (3)exzentrisch angeordnete, kreisrunde Rotor (4) hineinragt,wobei sich an die zylinderförmigeAusnehmung (7) im Rotor (4) eine weitere Aussparung,die Einströmsichel(10) anschließt,die in eine, mittig in der Mantelfläche (9) des Rotors(4) sichelförmigangeordneten Einströmnut (11) übergeht,und mit einer in Drehrichtung des Rotors „nach" dem Exzentermaximum angeordneten vorderenSteuerkante (12) und einer am anderen Ende der sichelförmigen Einströmnut (11)angeordneten hinteren Steuerkante (13) versehen ist, wobei radialsymmetrischzur Lagerung der Antriebswelle (3) drehfest im Pumpengehäuse (2)ein Arbeitsring (14) angeordnet ist, der einen innen imArbeitsring (14) angeordneten Verdrängerraum von einem außen am Arbeitsring(14) angeordneten Ausströmraum (16) trennt,wobei der Innendurchmesser (17) des Arbeitsringes (14)dem um das Arbeitsspiel und die maximale Exzentrizität vermehrtenRotoraußendurchmesserentspricht, in diesem Arbeitsring (14) sind über denUmfang gleichmäßig verteiltmehrere Gleitnuten (18) angeordnet in denen radial verschiebbare,den Verdrängerraumin Umfangsrichtung in Verdrängerkammern(15) unterteilende Sperrschieber (19) gleitendderart gelagert sind, dass deren freien Enden, die Stelllippen (20),welche den im Betriebszustand am Rotor (4) anliegendenDichtlippen (21) gegenüberliegen,bei am Rotor (4) anliegenden Dichtlippen (21)den Außenrand(22) des Arbeitsringes (14) überragen, im Arbeitsring (14)sind zudem zwischen den Gleitnuten (18) Durchströmöffnungen(23) angeordnet, alle Stelllippen der am Rotor (4)mit ihren Dichtlippen (21) anliegenden Sperrschieber (19)werden von einem oder mehreren im Ausströmraum (16) des Pumpengehäuses (2)angeordneten Rückzugsring/en(24) umschlossen, am Pumpengehäuse (2) ist zudemein mit dem Ausströmraum(16) verbundener Auslass (25) angeordnet.
    [2] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass in den Gleitnuten (18) Schmiertaschen (47)angeordnet sind
    [3] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass an der Rückseiteim Rotors (4) ein Freiraum (48) angeordnet ist,der mit der Einströmsichel(10) mittels Durchgangsbohrungen (49) verbundenist.
    [4] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Arbeitsring (14) segmentartig aufgebaut ist, unddass zwischen den einzelnen Segmenten (34) des Arbeitsringes(14) die Gleitnuten (18) angeordnet sind.
    [5] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass im Pumpengehäuse(2), dem einseitig, exzentrisch auf der Antriebswelle (3) angeordneten,mit einer zylinderförmigenAusnehmung (7) und einer in dieser Ausnehmung (7)angeordneten Ringfläche(8) versehenen, in die Einströmkammer (6) hineinragendenRotor (4), wobei im Bereich der Einströmkammer (6) dem Rotor(4) gegenüberliegend,ein linear verschiebbarer in die Ausnehmung (7) bis andie Ringfläche(8) heranreichender Ventilschieber (26) angeordnetist, dessen mittlerer und vorderer Teil rohrförmig ausgebildet sind, wobei dervordere Teil des Ventilschiebers (26) mit seinem Rohraußendurchmesser(27) in einer in der Einströmkammer (6) des Pumpengehäuses (2)angeordneten Bohrung (28) gleitend verschiebbar gelagertist, der mittlere, im Bereich der Zuströmöffnung (29) des Saugrohres(5) in der Einströmkammer(6) angeordnete Teil des Ventilschiebers (26)ist mit Einströmöffnungen(30) versehen, und der hintere, flüssigkeitsdicht verschlosseneTeil des Ventilschiebers (26), ist als Betätigungszapfen(31) ausgebildet und in einer Betätigungsvorrichtung (32)angeordnet, darüberhinaus sind am Außenrand(22) des Arbeitsringes (14) im Bereich der Durchströmöffnungen(23) druckdifterenzbetätigteVentilklappen (33) angeordnet.
    [6] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass in dem an die Ringfläche (8)heranreichenden vorderen Teil des Ventilschieber (26) Durchlassöffnungen(46) angeordnet sind.
    [7] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Betätigungsvorrichtung(32) aus einem mit dem Betätigungszapfen (31) verbundenenAnker (35) besteht, der durch die Federkraft einer Rückholfeder(36) beaufschlagt ist, im Magnetfeld einer Spule (37)angeordnet ist.
    [8] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Ventilklappen (33) mittels der Federkraft vonDruckfedern (38) beaufschlagt sind, welche in Buchsen (39)gelagert sind, die in den Buchsenbohrungen (40) eines Klemmringes(41) angeordnet sind, der mit Rastnasen (42) versehenist die in Rastnuten (42) angeordnet sind, die welche sichim Bereich der Gleitnuten (18) des Außenrandes (22) desArbeitsringes (14) befinden, wobei die Rückseitender Sperrschieber (19) im Bereich des Arbeitsringes mittigan ihren Stelllippen (20) mit Aussparungen (44)versehen sind.
    [9] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Einströmnut(11) auf der Mantelfläche(9) des Rotors (4) angeordnet ist.
    [10] Sperrschieberpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass am Klemmring (41) beidseitig der Buchsenbohrungen(40) Begrenzungsnasen (45) angeordnet sind.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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