Flügelzellenpumpe

Abstract

 Bei einer Flügelzellenpumpe mit einem in zwei Drehrich­tungen antreibbaren Rotor (2) sind zusätzlich zu zwei Pumpenanschlüssen (13, 14) zwei in den Pumpenraum (7) führende Strömungskanäle (15, 16) vorgesehen. Eine inner­halb des Rotors (2) vorgesehene Steuereinrichtung sorgt dafür, daß nur jeweils der auf der Ansaugseite gelegene Strömungskanal (15 oder 16) mit dem ansaugseitigen Pumpenanschluß (13, 14) Verbindung hat. Durch diese Ge­staltung erhöht sich der Füllungsgrad der Flügelzellen­pumpe und damit ihre Förderleistung.

Beschreibung

Flügelzellenpumpe

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpumpe mit einem in unterschiedliche Drehrichtungen antreib­baren Rotor zum wahlweisen Erzeugen von Unterdruck oder Überdruck an zwei Pumpenanschlüssen, welche jeweils mit einer Pumpenkammer eines außenseitig durch eine Hubkurve begrenzten Pumpenraumes Verbindung haben. Flügelzellen­pumpen dieser Art sind allgemein bekannt und gebräuch­lich.

[0002] Bei Flügelzellenpumpen ergibt es sich, daß die zwischen zwei Flügeln gebildeten Kammern auch dann noch im Volu­men zunehmen, wenn ihre Flügel den die Ansaugseite bil­denden Pumpenanschluß passiert haben. Es kommt dann zu einer Verminderung des Druckes der angesaugten Luft und damit zu einem Leistungsverlust. Diesem Mißstand kann man dadurch begegnen, daß man die Hubkurve nicht kreis­förmig, sondern so ausbildet, daß sie ansaugseitig hinter dem Pumpenanschluß und überdruckseitig vor dem Pumpenanschluß in etwa tangential zum Rotor verläuft. Eine solche Hubkurvengestaltung ist jedoch aufwendig, so daß man aus Kostengründen oftmals darauf verzichtet.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügel­zellenpumpe der eingangs genannten Art derart zu gestal­ten, daß sich mit möglichst geringem Aufwand für beide Drehrichtungen eine bessere Füllung und damit eine höhere Leistung erreichen läßt.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Pumpenanschluß über einen Strömungskanal eine weitere Verbindung mit dem Pumpenraum im Bereich größe­ren Querschnitts hat und daß eine Steuereinrichtung zum selbsttätigen Schließen des in Abhängigkeit vom Drehsinn jeweils auf der Druckseite liegenden Strömungskanals vor­gesehen ist.

[0005] Bei einer solchen Flügelzellenpumpe vermag auf der je­weiligen Ansaugseite Luft an zwei verschiedenen Stellen in den Pumpenraum zu strömen. Dadurch erhöht sich der Füllungsgrad der Flügelzellenpumpe. Durch die Steuerein­richtung wird erreicht, daß die Luft auf der Druckseite nur an dem zuletzt kommenden Pumpenanschluß ausgestoßen wird, so daß es zu einer hohen Verdichtung kommt.

[0006] Die Steuereinrichtung kann sehr unterschiedlich gestal­tet sein. Sie ist besonders einfach ausgebildet, wenn sie durch Steuernieren in zumindest einer Seitenscheibe der Flügelzellenpumpe und durch in sektorförmige Innen­räume zwischen den Flügeln des Rotors führende Steuer­öffnungen in zumindest einer Seitenfläche des Rotors gebildet ist und wenn in den sektorförmigen Innenräumen jeweils ein Steuerkeil angeordnet ist, welcher je nach Drehsinn des Rotors in den Innenraum führende Steueröff­nungen freigibt oder abdeckt.

[0007] Zur weiteren Vereinfachung der erfindungsgemäßen Flügel­zellenpumpe trägt es bei, wenn in jedem sektorförmigen Innenraum nahe der beiden Flügel paarweise jeweils zwei radial hintereinander angeordnete Steueröffnungen vorge­sehen sind und wenn dem einen Paar von Steueröffnungen jeweils auf der Druckseite zwei Steuernieren und dem anderen Paar von Steueröffnungen jeweils auf der Saug­seite zwei Steuernieren zugeordnet sind und wenn die Druckzuführung zur weiteren Verbindung in den Pumpenraum von einer Steuerniere durch eine Steueröffnung in den sektorförmigen Innenraum hinein und dann zurück über die andere Steueröffnung eines Paares von Steueröffnungen in die andere Steuerniere erfolgt.

[0008] Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die Druck­zuführung zur weiteren Verbindung in den Pumpenraum von einer Steuerniere auf einer Seite des Rotors über eine Steueröffnung in den sektorförmigen Innenraum hinein und an der anderen Seite des Rotors durch eine weitere Steueröffnung aus ihm heraus in eine dort vorgesehene Steuerniere erfolgt.

[0009] Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zu ihrer weiteren Verdeutlichung ist eine davon stark sche­matisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol­gend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Flügel­zellenpumpe nach der Erfindung,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Flügel­zellenpumpe nach Figur 1.

[0010] Die in Figur 1 gezeigte Flügelzellenpumpe hat innerhalb eines Gehäuses 1 einen exzentrisch angeordneten, in zwei verschiedene Drehrichtungen antreibbaren Rotor 2, der mit Flügeln 3, 4, 5, 6 einen Pumpenraum 7 in vier Pumpen­kammern 8, 9, 10, 11 aufteilt. Durch die Fliehkraft wer­den die Flügel 3, 4, 5, 6 nach außen gegen eine Hubkurve 12 gehalten.

[0011] Die Flügelzellenpumpe hat zwei übliche Pumpenanschlüsse 13, 14. Dreht sich der Rotor 2 entgegen dem Uhrzeiger­sinn, so wird am Pumpenanschluß 13 Luft angesaugt und diese verdichtet am Pumpenanschluß 14 ausgestoßen. Wich­tig für die Erfindung ist, daß oberhalb der Pumpenan­schlüsse 13, 14 ein in den Pumpenraum 7 führender Strö­mungskanal 15, 16 vorgesehen ist. Bei Drehung des Rotors 2 entgegen dem Uhrzeigersinn ist der Strömungskanal 15 auf noch zu erläuternde Weise mit dem Pumpenanschluß 13 verbunden, während der Strömungskanal 16 vom Pumpenan­schluß 14 abgetrennt ist. Dreht sich der Drehsinn des Rotors 2 um, so erhält der Strömungskanal 16 mit dem Pumpenanschluß 14 Verbindung und der Strömungskanal 15 wird von dem Anschluß 13 abgetrennt.

[0012] Zur Steuerung dieser Strömungskanäle 15, 16 sind im Rotor 2 zwischen den Flügeln 3 - 6 vier sektorförmige Innenräume 17, 18, 19, 20 dargestellt, von denen der Innenraum 17 geschnitten gezeigt ist. Wie im Innenraum 17 ersichtlich, befindet sich in jedem Innenraum 17 - 20 ein Steuerkeil 21, der je nach Drehrichtung des Rotors 2 in die Innenräume 17 - 20 führende, beim Steuerraum 20 positionierte Paare von Steueröffnungen 22, 23 und 24, 25 freigibt oder absperrt.

[0013] Die Figur 2 läßt erkennen, daß in einer Seitenscheibe 26 Steuernieren 27, 28, 29, 30 vorgesehen sind, welche auch in Figur 1 dargestellt und positioniert wurden. Beim dargestellten Drehsinn des Rotors 2 vermag angesaugte Luft von einer Ansaugstelle 31 zunächst in die Steuer­niere 29, dann durch die Steueröffnung 23 in den Rotor 2 hinein und anschließend durch die Steueröffnung 22 wieder aus ihm hinaus in die Steuerniere 30 zu gelangen. Von dort führt ein Kanal 32 zum Strömungskanal 15. Der Pumpenanschluß 13 hat unmittelbar über einen Kanal 33 Verbindung mit der Ansaugstelle 31.

[0014] Die Steuernieren 27, 28 haben keine Verbindung durch den Rotor 2 hindurch miteinander, da die in Figur 1 gezeig­ten Steueröffnungen 24b, 25b vom entsprechenden Steuer­keil abgedeckt sind.

Ansprüche

1. Flügelzellenpumpe mit einem in unterschiedliche Dreh­richtungen antreibbaren Rotor zum wahlweisen Erzeugen von Unterdruck oder Überdruck an zwei Pumpenanschlüssen, welche jeweils mit einer Pumpenkammer eines außenseitig durch eine Hubkurve begrenzten Pumpenraumes Verbindung haben, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pumpenanschluß (13, 14) über einen Strömungskanal (15, 16) eine weitere Verbindung mit dem Pumpenraum (7) im Bereich größeren Querschnitts hat und daß eine Steuereinrichtung zum selbsttätigen Schließen des in Abhängigkeit vom Drehsinn jeweils auf der Druckseite liegenden Strömungskanals (15, 16) vorgesehen ist.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Steuereinrichtung durch Steuernieren (27, 28, 29, 30) in zumindest einer Seitenscheibe (26) der Flügelzellenpumpe und durch in sektorförmige Innen­räume (17, 18, 19, 20) zwischen den Flügeln (4, 5, 6, 7) des Rotors (2) führende Steueröffnungen (22, 23, 24, 25) in zumindest einer Seitenfläche des Rotors (2) gebildet ist und daß in den sektorförmigen Innenräumen (17 - 20) jeweils ein Steuerkeil (21) angeordnet ist, welcher je nach Drehsinn des Rotors (2) die in den Innenraum (18, 20) führenden Steueröffnungen (22 - 25) freigibt oder abdeckt.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß in jedem sektorförmigen Innenraum (17 - ­20) nahe der beiden Flügel (3 - 6) paarweise jeweils zwei radial hintereinander angeordnete Steueröffnungen (22, 23; 24, 25) vorgesehen sind und daß dem einen Paar von Steueröffnungen (22, 23) jeweils auf der Druckseite zwei Steuernieren (29, 30) und dem anderen Paar von Steueröffnungen (24, 25) jeweils auf der Saugseite zwei Steuernieren (27, 28) zugeordnet sind und daß die Druck­zuführung zu den Strömungskanälen (15, 16) in den Pumpen­raum (7) von einer Steuerniere (29) durch eine Steuer­öffnung (23) in den sektorförmigen Innenraum (20) hinein und dann zurück über die andere Steueröffnung (30) eines Paares von Steueröffnungen (29, 30) in die andere Steuer­niere (30) erfolgt.

4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Druckzuführung zum Strömungskanal (15, 16) in den Pumpenraum (7) von einer Steuerniere auf einer Seite des Rotors (2) über eine Steueröffnung in den sektorförmigen Innenraum hinein und an der anderen Seite des Rotors (2) durch eine weitere Steueröffnung aus ihm heraus in eine dort vorgesehene Steuerniere erfolgt.

Zeichnung