专利名称：叶片泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种叶片泵(Fliigelzellenpumpe),带有支承在泵罩壳中的由轴驱动的转子、多个可径向移位地支承在该转子中的叶片板(FlUgelplatte)以及包围该转子和叶片板的外环，其中，该外环或者直接布置在泵罩壳中，或者布置于在罩壳中可沿着预定的轨迹运动的调整环中。
背景技术：
在现有技术中已经已知叶片泵的不同的实施方案。因此例如文件DE 29 14 282C2以及文件DE 103 53 027 Al分别描述了带有可线性地移位的调整环以用于实现可变的输出功率的可调节的叶片泵。大多在叶片泵的转子的两侧上，在一侧布置吸入肾形部(Saugniere)并且在另一侧布置相对于该吸入肾形部错位180°的受压肾形部(Druckniere，有时也称为排出肾形部)。两个上述结构形式的特征也为，叶片板始终仅仅通过在转子的旋转时作用到可径向移位地支承在转子的支承槽口中的叶片板上的离心力压靠外环。尤其地在转速较低时、也就是说例如在车辆发动机的空转转速时，即使在叶片板相当重大(massiv)也就是说在壁厚方面实施成“厚的”的情况下，这种类型的“离心力腔室密封(Fliehkraftzellenabdichtung) ”还是具有相对高的泄漏损失的缺点。那么，在转速较高时，该重大的、也就是说在壁厚方面实施成“厚”的、重的叶片板必然导致在外环的内半径处高的摩擦损失。现在，在文件EP I 043 503 A2中描述了带有可摆动地支承的调整环的可调节的叶片泵的另一结构形式。在该结构形式中叶片板同样也仅仅通过在转子的旋转时作用到可径向移位地支承在转子的支承槽口中的叶片板上的离心力压靠外环，这继而具有已经解释的缺点。为了克服由于这种“离心力密封”而产生的缺点，例如在文件DE 43 02 610 Al、文件 EP 0135 091 Al、文件 DE 195 33 686 Al、文件 WO 2006 / 045 190 (DE 11 2005 002644 T5)或同样文件DE 10 2008 036 327 Al中也公开了，将不同结构形式的同步环安装到叶片泵中。附加地布置这种类型的同步环必然需要提高加工和装配成本，其中，在出现调整环的最大偏转时，由于在转子中“短的”叶片板引导和与此伴随的在叶片板处的大的弯矩，始终保持至少3mm的叶片板厚度以用于避免“叶片板”倾斜。由此，在这些结构形式中也还出现相对高的摩擦损失。相对于之前描述的结构形式，由于应用同步环，尤其地在较低的转速范围中提高在外环处的密封。由于出于加工技术的原因精密裁剪(feingeschnitten)同步环，因此保留约
0.15mm的加工公差，从而可部分地降低取决于间隙宽度的三次方出现的容积损失。
在应用同步环时，容积损失的进一步下降需要明显更高的加工成本。在文件DE 92 11 768.6 Ul中尤其描述了带有环形的转子和叶片板/带有径向的凹口的叶片板槽口的叶片泵，在其中，通过空心的转子轴和在叶片板和或转子中的径向的凹口实现用于填充输送单元(FSrderzelle)所需的介质。该实施形式加工强度大、成本高、易磨损并且此外也非常“敏感”，也就是说容易受到由输送介质携带的颗粒干扰。例如，在文件US 2，782，724 A和US 3, 143,079 A中描述了其它带有吸入肾形部和受压肾形部的以及可线性地移位的调整环以用于实现可变的输出功率的可调节的叶片泵，在其中，与驱动轴相连接的转子构造成管形，其中在转子的壁中布置有支承槽，其完全径向地穿透该壁。在该支承槽中，可移位地支承有径向地伸出穿过转子的叶片板。该伸出穿过转子的叶片板在转子的内部中贴靠于在其中轴线中相对于罩壳锚定的圆柱体处，该圆柱体例如借助于螺栓与泵罩壳相连接。在调整环出现最大偏转时，由于与此伴随的在自由地伸出叶片板处的大的弯矩，为了避免“叶片倾斜”，该结构形式也需要相对大的叶片厚度，从而在该结构形式中也出现高的摩擦损失。此外，由于为了保证无泄漏性需要高的加工精度，尤其地在文件US 2，782，724 A中提出的解决方案加工强度也非常高并且由此在制造方面成本很高。此外，在文件EP 0135 091 Al中公开的结构形式的特征为流入和流出区域的特殊的设计方案。在一般通常的流入肾形部和流出肾形部的部位处，在调整滑块的圆柱形的内环中彼此相对地布置有弓形的凹口。
然而，流入和流出区域的该特殊的设计方案加工强度非常大、成本非常高、易磨损并且此外也非常“敏感”，也就是说容易受到由输送介质携带的颗粒干扰。在此，所有上述结构形式的共同点是，转子的外边缘在叶片板的支承部位之间始终构造成弓形，也就是说构造成相应于相应的转子的外直径的弧形。在文件DE 33 34 919 C2、文件DE 44 42 083 Al但是也在文件WO2002/081921 (DE 602 07 401 T2)中描述了带有可变的输出功率的叶片泵的结构形式，在其中在每个腔室(Zellenka_er)的下部的边缘处/中，也就是说在相应的转子的“柱体柱面”中布置有在整个转子宽度上伸延的、平行于叶片板的支承槽布置在每个腔室的下部的边缘处的、与支承槽成间距的、始终相对于每个腔室的中轴线对称地构造的、在其横截面方面至少几乎成型成梯形的横向沟槽，其应提高相应的泵腔的体积。那么，相应于转子相对于外环的相应的偏心率，相应的叶片泵作为挤压泵(Verdi^ngerpumpe，有时也称为容积式泵)将输送体积流从吸入肾形部泵入受压肾形部中。申请人:也在文件DE 10 2005 017 834 Al中描述了带有如此扩大的排挤腔的挤压
泵的另一结构形式。当前现有技术的叶片泵的以上这些结构形式的主要缺点也在于，在从4500U/min至大于6000U/min的范围中的驱动转速时(例如在应用该叶片泵作为直接由车辆发动机的曲轴驱动的油泵时)，不完全地进行叶片室(泵腔)的填充，伴随所有由此得到的缺点(例如尤其闻的损失功率、提闻的噪声广生、更强的损失等)。因此，在文件DE 10 2008 059 720 Al中申请人提出了特殊的不对称的横向沟槽
结构形式。然而，上述所有结构形式的主要缺点不仅在于为了使摩擦损失和叶片的径向间隙以及由此泄漏损失(容积损失)最小化并且实现力求的效率而必然需要的高的加工和装配成本，而且在于为了即使在结构上的以及与加工相关的相对窄的可填充的腔宽度时也构造有效的排挤腔而必然需要的大的结构外直径，其中，外环的大的内径必然导致由离心力引起的高的摩擦力矩(在外环处)。
发明内容
现在，本发明的目的在于实现这样的叶片泵，即其克服现有技术的上述缺点，降低摩擦和泄漏损失，在最小的外直径时保证在较低的以及较高的转速范围中泵腔在流动技术方面优化的填充和排空，在此，明显降低了损失功率，尤其地使摩擦损失最小化，此外，其在加工技术方面可简单地制造和装配并且明显减小了加工成本，同时其“对颗粒不敏感”，使部件的磨损最小化，提高了可靠性和使用寿命并且通过即使在高的转速时也无噪声地运行而出众，并且在此不仅在低的而且在高的转速时保证了带有高的容积效率的高的比输送体积流量(spezifischen Fordervolumenstrom)。根据本发明，该目的通过带有泵罩壳(I)和转子轴(12)的叶片泵实现，其中，转子轴(12)包括支承在泵罩壳(I)中的驱动轴(2)和与该驱动轴(2)相连接的转子空心轴(24)，其中，局部地在转子空心轴(24)的壁中布置有径向的支承槽(4)，在该支承槽(4)中以可径向移位的方式支承有径向地伸出穿过转子空心轴(24)的叶片板(5)，其中，由内圆柱体(Innenzylinder) (6)的柱面包围转子空心轴(24)以及叶片板(5),该内圆柱体(6)布置在调整滑块(7)中，该调整滑块(7)以可沿着预定的轨迹移位的方式或可摆动地支承在泵罩壳(I)中，该叶片泵带有布置在泵罩壳(I)中的流入通道(8)，在调整滑块(7) —侧或两侧布置在泵罩壳(I)的一个/多个侧壁中的一个/多个流入肾形部(EinstKmniere) (9)通入流入通道(8)中，带有同样布置在泵罩壳(I)中的流出通道
(11)，其中，根据本发明的叶片泵由此而出众，即，在转子空心轴(24)中布置有圆柱面引导部(Zylinderfiihrung) (13),自由地环绕的、非刚性地与邻近的部件相连接的同步圆柱体(Synchronisierzylinder) (15)在该圆柱面引导部(13)中被引导，并且,在转子空心轴
(24)处刚性地如此布置叶片形的、与布置在转子空心轴(24)的壁中的支承槽(4)相关联的、在该支承槽(4)的区域中以同步圆柱体(15)的直径的约0.75至1.8倍径向地伸出超过转子空心轴(24)的、带有支承槽(4)的叶片板引导桥接部(14)，即转子空心轴(24)与该叶片板引导桥接部(14) 一起形成叶片转子(FlUgelrotor) (3),并且在转子空心轴(24)的壁中的支承槽⑷位于分别相关联的叶片板引导桥接部(14)的支承槽⑷的平面中并且如此过渡到引导桥接部(14)的支承槽⑷中，即布置在叶片转子(3)的叶片板引导桥接部
(14)的支承槽⑷中的叶片板(5)伸入直到圆柱面引导部(13)中，其中，布置在叶片转子
(3)的支承槽(4)中的叶片板(5)不仅“在内部”贴靠在同步圆柱体(15)处而且“在外部”贴靠在调整滑块(7)的内圆柱体(6)处。通过根据本发明将叶片板引导桥接部(14)布置在转子空心轴(24)处而形成的叶片转子(3) —方面由于叶片板在叶片板引导桥接部(14)的根据本发明的非常“长的”支承槽中引导引起即使“较薄”的且由此无摩擦地运行的叶片板的高的机械的稳定性。同时，除了“挤压泵效应”，叶片转子(3)的根据本发明非常“长的”叶片板引导桥接部(14)引起与“挤压泵效应”叠加的“离心泵效应”，其通过同时根据本发明的布置在调整滑块(7)中的、连续地径向地伸延到内圆柱体(6)的流出孔(10)(其在泵工作侧与布置在泵罩壳(I)的一个/多个侧壁中的一个/多个流入肾形部(9)相对而置)的布置方案实现。除此之外，根据本发明的布置方案还引起，根据本发明的叶片泵可构造成带有明显更小的内圆柱体直径(内圆柱体(6)的直径)和明显更宽的叶片板(5)、也就是说带有更大的腔长度，从而在最小的外直径时不仅在低的而且在高的转速范围中始终保证泵腔的在流动技术方面优化的填充和排空。同时，通过在支承槽(4)中的“长的”叶片引导部明显提高了在叶片引导部中的密封，并且由此同时也明显减小了在该处出现的泄漏损失。由于此外在相对于至今的叶片泵腔体积保持不变的情况下明显减小了叶片的摩擦半径、以及由此明显减小了摩擦力矩以及由此同样摩擦损失，借助于根据本发明的解决方案一方面可降低损失功率并且不仅在低的而且在高的转速时以高的容积效率在所有至今描述的效果的整体中保证高的比输送体积流量。在本发明中，根据本发明在圆柱面引导部(13)中环绕的根据本发明的同步圆柱体(15)承担在现有技术中描述的同步环(行程环(Hubring))的任务。与行程环相比，根据本发明的圆柱形滚子可以明显更小的成本以明显更高的加工精度制造，因为例如可通过无心磨削(spitzenloses Schleifen)以最高的加工精度制造这种同步圆柱体(15)。根据本发明，可借助于该同步圆柱体(15)非常明显地将在叶片板(5)和内圆柱体
(6)之间的密封间隙降低到低于十分之一毫米。由于泄漏流与间隙高度的3次方成正比，与现有技术相比，在叶片板(5)和内圆柱体(6)之间的密封间隙的该明显减小对在叶片板(5)和内圆柱体(6)之间的密封间隙处的泄漏流有非常明显的效果，并且因此明显减小了出现的泄漏流。根据本发明的解决方案在加工技术方面可简单地制造且简单地装配，由此明显减小了加工成本。整个组件同时是稳定的且“对颗粒不敏感”，由此使部件的磨损最小化并且明显提高了根据本发明的叶片泵的可靠性和使用寿命。在此，根据本发明的叶片泵尤其地由于精确的引导通过即使在高转速时也无噪声的运行而出众。相对于传统的结构形式明显减小的间隙尺寸保证了不仅在低的而且在高的转速时的容积效率的再次提闻。但是，根据本发明，本发明的一个特殊的设计方案为，叶片板引导桥接部(14)在其外周缘处借助于设有支承槽⑷的外环(17)相互连接，其中，在设有流入肾形部(9)的流入区域中、在调整滑块(7)的一侧或两侧在外环(17)的区域中、也就是说在泵罩壳(I)的一个/多个侧壁中布置有包围外环(17)的溢流肾形部(OberstiOmniere) (16)，其实现输送介质通过溢流肾形部(16)从一个/多个腔中环绕外环(17)流入到一个/多个外部的挤压室(Verdrjingerzelle)中。该根据本发明、在此由叶片板引导桥接部(14)和外环(17)形成的“封闭的”叶片转子⑶的内部的腔在叶片转子⑶回转时在根据本发明的解决方案的该结构形式中也引起在该内部的腔中出现的离心泵效应，其引起输送介质从内部的腔中通过根据本发明的溢流肾形部(16)也就是说围绕外环(17)流入一个/多个外部的挤压室中。根据本发明，在内部的腔的外边缘的区域中、与在泵罩壳(I)的侧壁中的外环(17)邻近地布置的过渡到溢流肾形部(16)中的环绕的引导沟槽(27)此外保证了输送介质从内部的腔中通过该环绕的沟槽(27)高效地流入到溢流肾形部(16)中并且从该处高效地流入到一个/多个挤压室中。同样借助于根据本发明的解决方案的该结构方案实现的效果进而在于位于内部的离心泵(Kreiselpumpe)和位于外部的挤压泵的根据本发明的叠加，由此进而在整个转速范围中引起无气泡的填充，从而在整个转速范围中始终最优地、高效地且完全地填充根据本发明的泵的挤压室。同样利用根据本发明的解决方案的该实施形式可在其整体方面完全实现本发明提出的目的。从从属权利要求以及以下结合针对根据本发明的解决方案的各个结构形式的图纸对根据本发明的实施例的描述中得到本发明的有利的实施方案以及其它细节和特征。
下面现在应根据多个实施例结合六个附图详细解释本发明。其中:
图1以在根据图2的B-B处的径向截面显示了带有可线性地移位的调整滑块7的作为双腔泵的根据本发明的叶片泵；
图2以在根据图1的A-A处的截面在侧视图中显示了带有可线性地移位的调整滑块7的作为图1中的双腔泵的根据本发明的叶片泵；
图3以在根据图4的D-D处的径向截面显示了带有可线性地移位的调整滑块7的作为自由腔泵(Freikammerpumpe)的根据本发明的叶片泵；
图4以在根据图3的C-C处的截面在侧视图中显示了带有可线性地移位的调整滑块7的作为图3中的自由腔泵的根据本发明的叶片泵；
图5以径向截面显示了带有可摆动的调整滑块7的作为双腔泵的根据本发明的叶片
栗;
图6以径向截面显示了带有可摆动的调整滑块7的作为自由腔泵的根据本发明的叶片栗。
具体实施例方式在图1至6中示出了带有两个不同的结构形式的调整滑块7的根据本发明的叶片泵的可能的结构形式中的四个。在此，所有结构形式的共同点的是，转子轴12布置在泵罩壳I中。该转子轴12包括支承在泵罩壳I中的驱动轴2和与该驱动轴2相连接的转子空心轴24。所有结构形式的特征为，在转子空心轴24中布置有圆柱面引导部13，自由地环绕的、与邻近的部件非刚性地相连接的同步圆柱体15在该圆柱面引导部13中被引导。
在此根据本发明主要的是，在转子空心轴24处如此刚性地布置叶片形的、与布置在转子空心轴24的壁中的支承槽4相关联的、在该支承槽4的区域中以同步圆柱体15的直径的约0.75至1.8倍径向上伸出超过了转子空心轴24的带有支承槽4的叶片板引导桥接部14，即转子空心轴24与该叶片板引导桥接部14 一起形成根据本发明的叶片转子3。此外特征也在于，在转子空心轴24的壁中的支承槽4位于分别相关联的叶片板引导桥接部14的支承槽4的平面中并且此外直接过渡到该叶片板引导桥接部14的支承槽4中，即布置在叶片转子3的叶片板引导桥接部14的支承槽4中的叶片板5伸入到圆柱面引导部13中，其中，布置在叶片转子3的支承槽4中的叶片板5不仅“在内部”贴靠在同步圆柱体15处而且“在外部”贴靠在调整滑块7的内圆柱体6中。在此，调整滑块7的内圆柱体6以圆柱面形状包围布置在叶片转子3中的叶片板5，其中，该调整滑块7在三个实施例的两个实施例中以可沿着预定的轨迹线性移位的方式并且在第三实施例中可摆动地支承在泵罩壳I中，其中，在调整滑块7的端侧也就是说在泵罩壳I的侧壁中布置有通入布置在泵罩壳中的流入通道8中的一个/多个流入肾形部9。同样对于本发明重要的是，在所有结构形式中，在调整滑块7中布置有连续的、相对于内圆柱体6径向地伸延的流出孔10,其在泵工作侧与一个或多个布置在泵罩壳I的一个/多个壁中的一个/多个流入肾形部9相对而置。根据现有技术，目前烧结并按尺寸加工(kalibrieren)叶片泵的转子，其中，该加工方法严重限制了转子的宽度以及由此泵腔长度，并且此外需要约3mm的最小叶片板厚度。此外，现在根据本发明的解决方案使以基本上成本更适宜的金属粉末注射成形方法制造根据本发明的叶片转子成为可能，由此，支承槽4的槽口宽度和由此叶片板厚度可降低至Imm。与叶片板在叶片板引导桥接部14的根据本发明的在径向方向上非常“长的”支承槽中的引导相结合，在根据本发明的解决方案的范围中也保证了这种“薄的”叶片板5的机械的稳定性。在此，根据本发明的非常“长的”叶片板引导桥接部14与新颖的径向地布置在内圆柱体16中的流出孔10相结合同时用作离心泵(Kreiselpumpe)。然而，此外根据本发明应用Imm厚的叶片板具有的优点为，可非常明显地降低离心力并且由此同时降低在内圆柱体6处出现的摩擦力矩以及由此同时降低摩擦损失。同时，根据本发明的布置方案引起，根据本发明的叶片泵可构造成带有明显更小的内圆柱体直径(内圆柱体6的直径)和同时明显在轴向上更宽的叶片转子3、带有布置在叶片板引导桥接部14中的叶片板5、也就是说带有更大的腔长度。因此，在相对于至今的叶片泵腔体积保持不变的情况下明显减小了叶片的摩擦半径，并且由此减小了摩擦力矩并且由此也明显减小了摩擦损失。此外，在根据本发明的叶片泵中，也可通过减小叶片板的数量再次明显减小摩擦损失。此外，在叶片板高度方面相对于至今为止的解决方案根据本发明应用的明显更长的叶片板引导桥接部14同时引起在长的支承槽4中的明显更好的叶片引导。根据本发明，这具有的结果为，避免倾斜和棱边运行(Kantenlauf)同时由此得到在叶片引导部中的摩擦损失明显减小。
同时，通过高的叶片引导部也提高了在叶片引导部中的密封，并且由此还明显减小了在该处出现的容积损失。同时，与至今为止的现有技术的解决方案相比，通过根据本发明的解决方案明显减小了在叶片板和内圆柱体之间的泄漏流。在现有技术中，目前在叶片泵中结合利用应用同步环(行程环)实现最小的间隙尺寸。这使叶片板在其回转期间压靠到内圆柱体处。在加工方面必须精密地裁剪该同步环，并且其因此与在本发明的中应用的技术方面的手段/效果关系相比具有明显更高的公差。在本发明中，根据本发明在圆柱面引导部13中环绕的同步圆柱体15承担同步环(行程环)的任务。其中，这种类型的圆柱形滚子可以明显更高的加工精度以明显更低的成本制成。例如，这种同步圆柱体15可通过无心磨削以最高的加工精度制成。由此，与现有技术相比，可通过应用如此加工的同步圆柱体15将在叶片板5和内圆柱体6之间的密封间隙非常明显地减小到低于十分之一毫米。由于泄漏流与间隙高度的3次方成正比，因此与在现有技术中在该部位处出现的泄漏流相比，在叶片板5和内圆柱体6之间的密封间隙的这种明显减小对在叶片板5和内圆柱体6之间的密封间隙处的泄漏流有非常明显的效果。如在本发明实施例的图1，2和5中示出的那样，叶片板引导桥接部14在其外周缘处借助于设有支承槽4的外环17相互连接，其中，在设有流入肾形部9的流入区域中，在调整滑块7的一侧或两侧在外环17的区域中也就是说在泵罩壳I的一个/多个侧壁中布置有包围外环17的溢流肾形部16，其使输送介质通过溢流肾形部16从一个/多个内部的腔中围绕外环17流入一个/多个外部的挤压室中成为可能。在根据本发明的解决方案的该实施形式中由叶片板引导桥接部14和外环17形成的内部的腔在叶片转子3回转的情况下引起在该内部的腔中出现的离心泵效应，其实现输送介质从一个/多个腔中通过根据本发明的溢流肾形部16也就是说围绕外环17流入一个
/多个挤压室中。同样根据本发明的是，在内部的腔的外边缘的区域中、在泵罩壳I的侧壁中邻近外环7布置环绕的引导沟槽27 (其过渡到溢流肾形部16中并且由此引起输送介质高效地从一个/多个内部的腔中通过环绕的引导沟槽27流入溢流肾形部16中并且从该处流入一个/多个外部的挤压室中)。根据本发明的解决方案借助于由位于内部的离心泵和位于外部的挤压泵的根据本发明的叠加所导致的组合的效应引起，在整个转速范围中始终优化地且完全地、也就是说无气泡地填充挤压室。在图2中以在A_A(根据图1)处的截面在侧视图中示出了带有可线性地运动的调整滑块7的根据本发明的构造成双腔泵的图1中的叶片泵。根据本发明，泵罩壳I构造成多件式并且包括定距块18、带有轴承20的侧板19以及带有轴承22的盖板21。同样特征为，支承在泵罩壳I中的、在泵罩壳I之外设有驱动轮23的转子轴12构造成多件式，其中，转子空心轴24在叶片转子3的中间区域中具有相应于圆柱面引导部13的内直径的内直径。该根据本发明的设计上的结构致使加工和装配成本进一步降低。就此而言对于本发明重要的是，侧向地如此限制该圆柱面引导部13，即在转子空心轴24的自由的端部中，抗扭地布置有带有圆柱面引导部13的内直径的轴承环25，由此实现成本适宜的加工和装配。在此特征同样在于，借助于该轴承环25将抗扭地与该轴承环25相连接的转子空心轴同时可旋转地支承在抗扭地布置在泵罩壳I中的支承轴26处。该根据本发明的特殊的“多件式的”结构同时在批量加工中再次降低了加工和装配成本，因为在保持高的加工精度的情况下可成本适宜地、在加工技术方面简单地制造也可自动地装配根据本发明的解决方案的该特殊的“多件式的”针对应用的结构形式。此外，通过根据本发明的解决方案同时也可明显减少在叶片转子3处的叶片板5的数量，由此再次明显减小摩擦损失。在此，大的流入肾形部、大的腔以及大的流出孔也保证，根据本发明的叶片泵“对颗粒不敏感地”工作。由此，利用根据本发明的解决方案实现使摩擦损失最小化并且明显降低摩擦功率。由于根据本发明的叶片泵此外可在加工技术方面简单地制造和装配，因此相对于现有技术的结构形式可明显减小加工成本。由于精确的加工和小的摩擦，本发明的解决方案不仅通过非常小的磨损、高的可靠性和长的使用寿命而出众，而且也通过不仅在低的转速甚至也在高的转速时无噪声的运行而出众，并且在此同时保证不仅在低的而且在高的转速(在4500U/min至超过6000U/min的范围中)时带有高的容积效率的高的比输送体积流量。现在，图3以在根据图4的D-D处的径向截面显示了再次带有可线性地运动的调整滑块7的在此作为自由腔泵的根据本发明的叶片泵的另一实施形式。同样在该作为自由腔泵的实施形式中，在泵罩壳I中在驱动轴2上布置有抗扭地与驱动轴2相连接的叶片转子3。根据本发明，驱动轴2与叶片转子3 —起单件式地构造成转子轴12。同样对于该结构形式重要的是，转子轴12在叶片转子3的区域中完全地或部分地构造成转子空心轴24，其带有布置在该转子空心轴24中的圆柱面引导部13，其中，叶片转子3具有叶片形的、径向地伸延的带有支承槽4的叶片板引导桥接部14，支承槽4伸入到圆柱面引导部13中。在叶片转子3的该支承槽4中可径向移位地支承有叶片板5。调整滑块7的内圆柱体6以圆柱面形状包围叶片转子3和叶片板5，其中，该调整滑块7在该实施例中以可沿着预定的轨迹线性移位的方式支承在泵罩壳I中，其中，在调整滑块7的一侧或两侧在泵罩壳I的侧壁中布置有通入布置在泵罩壳中的流入通道8中的一个/多个流入肾形部9。以与该一个/多个流入肾形部9在泵工作侧错位的方式，在泵罩壳I中布置有一个/多个流出孔10，其通入布置在泵罩壳I中的流出通道11中。在此，对于本发明重要的是，在圆柱面引导部13中布置有同步圆柱体15，并且布置在支承槽4中的叶片板5不仅贴靠在同步圆柱体15处而且贴靠在调整滑块7的内圆柱体6处，其中，在泵工作侧与流入肾形部9相对而置地也就是说以180°错位地布置的一个/多个流出孔10布置在调整滑块7的内圆柱体6中。同样特征在于，在该实施例中，叶片板引导桥接部14在其外周缘处不借助于外环17相互连接，并且在调整滑块7的侧向、也就是说在泵罩壳I的侧壁中未布置溢流肾形部16。根据本发明的叶片泵即所谓的自由腔泵的在图3中示出的结构形式(也就是说，没有在叶片板引导桥接部14的外周缘处连接叶片板引导桥接部14的外环17，在其中，位于内部的离心泵在没有分离壁的情况下过渡到位于外部的挤压泵中)非常好地适合应用在高的转速范围(也就是说该泵主要以高转速运行)中。通过该借助于在图3中示出的结构形式保证无障碍流入到挤压泵中(没有通过溢流肾形部16转向)，但是同样由于输送介质不仅从挤压泵中而且同时从离心泵中无障碍地径向地流出，减小了流动损失并且在此同时提高了容积方面的泵效率。现在，在图4中以在根据图3的C-C处的截面在侧视图中示出了根据本发明的构造成自由腔泵的叶片泵。根据本发明，在根据本发明的解决方案的该实施形式中，泵罩壳也构造成多件式，并且包括定距块18、带有轴承20的侧板19以及带有轴承22的盖板21。同样特征在于，在泵罩壳I之外设有作为驱动轮23的链轮的转子轴12构造成多件式并且一方面包括支承在泵罩壳I中的转子空心轴24，其内直径在叶片转子3的中间区域中相应于圆柱面引导部13的内直径。在此特征在于，在该结构形式中，圆柱面引导部13在结构形式的设计方面也通过以下方式构造，即在带有圆柱面引导部13的内直径的转子空心轴24的自由的端部中抗扭地布置有轴承环25。在根据本发明的解决方案的该实施形式中对于本发明重要的同样是，借助于该轴承环25将与该轴承环25抗扭地相连接的转子空心轴24可旋转地支承在抗扭地布置在泵罩壳I中的支承轴26上。现在，在图5中以径向截面示出了带有可摆动的调整滑块7的作为双腔泵的根据本发明的叶片泵。在此，带有可摆动的调整滑块7的双腔泵的该根据本发明的解决方案具有所有对于本发明重要的已经结合图1和2解释的特征。现在，图6以径向截面显示了带有可摆动的调整滑块7的以作为自由腔泵的结构形式的根据本发明的叶片泵。带有可摆动的调整滑块7的在图6中示出的自由腔泵的该根据本发明的解决方案同样再次具有所有对于本发明重要的已经结合在图3和4中示出的自由腔泵解释的特征。由此，总结性地确定，所有在实施例1至6中提出的根据本发明的叶片泵的结构形式克服了现有技术的在开头所提及的缺点，明显减低了摩擦和泄漏损失，在最小的外直径时在较低的以及较高的转速范围中保证了在流动技术方面优化的泵腔的填充和排空，并且明显减小了损失功率。由于所有在图1至6中示出的根据本发明的叶片泵的结构形式此外可简单地制造且可简单地装配，与现有技术的结构形式相比也明显减小了加工成本。
由于根据本发明的部件的结合图1至3解释的技术方面的手段-效果关系，可使部件的摩擦以及由此磨损最小化，并且在此明显提高了根据本发明的叶片泵的可靠性和使用寿命。由于通过根据本发明的解决方案实现的精确的加工且同样因为由此得到的明显减小的摩擦，该解决方案此外通过不仅在低的转速以及甚至在高的转速时噪声非常小的运行而出众，并且同时保证了不仅在低的以及在高的转速(在从4500U/min至超过6000U/min的范围中)时带有高的容积效率的高的比输送体积流量。参考标号列表 I泵罩壳
2驱动轴 3叶片转子 4支承槽 5叶片板 6内圆柱体 7调整滑块 8流入通道 9流入肾形部 10流出孔 11流出通道 12转子轴 13圆柱面引导部 14叶片板引导桥接部 15同步圆柱体 16溢流肾形部 17外环 18定距块 19侧板 20轴承 21盖板 22轴承 23驱动轮 24转子空心轴 25轴承环 26支承轴 27引导沟槽
权利要求
1.一种叶片泵，带有泵罩壳(I)和转子轴(12)，所述转子轴(12)包括支承在所述泵罩壳(I)中的驱动轴(2)和与所述驱动轴(2)相连接的转子空心轴(24)，其中，局部地在所述转子空心轴(24)的壁中布置有径向的支承槽(4)，在所述支承槽(4)中以可径向移位的方式支承有径向地伸出穿过所述转子空心轴(24)的叶片板(5)，其中，由内圆柱体(6)的柱面包围所述转子空心轴(24)以及所述叶片板(5)，所述内圆柱体(6)布置在调整滑块(7)中，所述调整滑块(7)以可沿着预定的轨迹移位的方式或可摆动地支承在所述泵罩壳(I)中，所述叶片泵带有布置在所述泵罩壳(I)中的流入通道(8)，在所述调整滑块(7) —侧或两侧布置在所述泵罩壳(I)的一个/多个侧壁中的一个/多个流入肾形部(9)通入所述流入通道(8)中，所述叶片泵带有同样布置在泵所述罩壳(I)中的流出通道(11)，其特征在于， -在所述转子空心轴(24)中布置有圆柱面引导部(13)，自由地环绕的、非刚性地与邻近的部件相连接的同步圆柱体(15)在所述圆柱面引导部(13)中被引导， -在所述转子空心轴(24)处刚性地如 此布置叶片形的、与布置在所述转子空心轴(24)的壁中的支承槽(4)相关联的、在所述支承槽(4)的区域中以所述同步圆柱体(15)的直径的约0.75至1.8倍径向地伸出超过所述转子空心轴(24)的、带有支承槽(4)的叶片板引导桥接部(14)，即所述转子空心轴(24)与所述叶片板引导桥接部(14) 一起形成叶片转子(3)，并且 -布置在所述转子空心轴(24)的壁中的支承槽(4)位于分别相关联的叶片板引导桥接部(14)的支承槽(4)的平面中并且分别如此相互过渡到彼此之中，即布置在所述叶片转子⑶的叶片板引导桥接部(14)的支承槽⑷中的叶片板(5)伸入到所述圆柱面引导部(13)中，并且布置在所述叶片转子(3)的支承槽⑷中的叶片板(5)不仅“在内部”贴靠在所述同步圆柱体(15)处而且“在外部”贴靠在所述调整滑块(7)的内圆柱体(6)处，并且 -在所述调整滑块(7)中布置有连续的径向地伸延到所述内圆柱体￠)的一个/多个流出孔(10)，该一个/多个流出孔在泵侧与布置在所述泵罩壳(I)的一个/多个侧壁中的一个/多个流入肾形部(9)相对而置。
2.根据权利要求1所述的叶片泵，其特征在于，所述叶片板引导桥接部(14)在其外周缘处借助于设有支承槽(4)的外环(17)相互连接，其中，在设有所述流入肾形部(9)的流入区域中、在所述调整滑块(7)的一侧或两侧在所述外环(17)的区域中、也就是说在所述泵罩壳(I)的一个/多个侧壁中布置有包围所述外环(17)的一个或多个溢流肾形部(16)，该溢流肾形部实现输送介质通过所述一个或多个溢流肾形部(16)从内腔中环绕所述外环(17)流入到外部的挤压室中。
3.根据权利要求1或2所述的叶片泵，其特征在于，在转子轴纵向上，所述叶片转子(3)的叶片板引导桥接部(14)伸出超过所述转子轴(12)的支承槽(4)。
4.根据权利要求1或2所述的叶片泵，其特征在于，代替所述同步圆柱体(15)布置球体，该球体引起所述叶片板(5)的同步。
5.根据权利要求2所述的叶片泵，其特征在于，所述一个/多个流入肾形部(9)布置在所述溢流肾形部(16)的区域中并且因此同时用作溢流肾形部(16)。
6.根据权利要求2所述的叶片泵，其特征在于，在所述调整滑块(7)的一侧或两侧、在内部的腔的外边缘的区域中、邻近所述外环(17)、在所述泵罩壳(I)的一个/多个侧壁中布置有环绕的引导沟槽(27)，该引导沟槽过渡到所述溢流肾形部(16)中。
7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的叶片泵，其特征在于，所述泵罩壳(I)构造成多件式，并且包括定距块(18)、带有轴承(20)的侧板(19)以及带有轴承(22)的盖板(21)。
8.根据权利要求1至7中任一项或多项所述的叶片泵，其特征在于，所述驱动轴(2)单件地与所述叶片转子(3)相连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的叶片泵，其特征在于，支承在所述泵罩壳(I)中的、在所述泵罩壳(I)之外设有驱动轮(23)的转子轴(12)构造成多件式，其中，所述转子空心轴(24)在所述叶片转子(3)的中间区域中具有相应于所述圆柱面引导部(13)的内直径的内直径，并且侧向地如此限制所述圆柱面引导部(13)，即在所述转子空心轴(24)的自由的端部中抗扭地布置有带有所述圆柱面引导部(13)的内直径的支承环(25)，其中在所述支承环(25)中可 旋转地支承有布置在所述泵罩壳(I)中的支承轴(26)。
全文摘要
本发明涉及一种叶片泵，带有支承在泵罩壳中的、由轴驱动的转子、多个径向可移位地支承在该转子中的叶片板和包围转子和该叶片板的外环，其中，该外环或者直接布置在泵罩壳中，或者布置于在泵罩壳中可沿着预定的轨迹运动的调整环中。本发明的目的为，研发这样的叶片泵，即其尤其使摩擦和泄露损失下降，在最小的外直径时在低的以及高的转速范围中保证流动技术方面最优的泵腔的填充和排空，在此，明显降低损失功率，此外在加工技术方面可简单地制造和装配，并且明显减小了加工成本，同时“对颗粒不敏感”，使部件的磨损最小化，保证可靠性和使用寿命，并且不仅在低的而且在高的转速时以高的容积效率保证高的比输送体积流量。尤其地，根据本发明的叶片泵由此而出众，即在转子空心轴(24)中布置有圆柱面引导部(13)，自由地环绕的、非刚性地与邻近的部件相连接的同步圆柱体(15)在圆柱面引导部(13)中被引导，其中，在转子空心轴(24)处刚性地如此布置叶片形的、与布置在转子空心轴(24)的壁中的支承槽(4)相关联的、在支承槽(4)的区域中以同步圆柱体(15)的直径的约0.75至1.8倍径向地伸出超过转子空心轴(24)的、带有支承槽(4)的叶片板引导桥接部(14)，即转子空心轴(24)与该叶片板引导桥接部(14)一起形成叶片转子(3)，并且，在调整滑块(7)中布置有连续的径向地伸延到内圆柱体(6)的一个/多个流出孔(10)，其在泵侧与布置在泵罩壳(1)的一个/多个侧壁中的一个/多个流入肾形部(9)相对而置。
文档编号F04C18/344GK103221690SQ201180027651
公开日2013年7月24日 申请日期2011年5月31日 优先权日2010年6月4日
发明者F.帕韦莱克 申请人:欧根·施密特博士仪器和泵制造有限责任公司