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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1987000247A1
    申请号:PCT/CH1986/000096
    申请日:1986-07-09
    公开日:1987-01-15
    发明作者:Peter Stillhart
    申请人:Peter Stillhart；
    IPC主号:F04B1-00
    专利说明:
    [0001] Rotationskolbenpumpe
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenpumpe für flüssige und gasförmige Medien, mit einem im Hohlraum eines eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisenden Pumpengehäuses umlaufend antreibbaren Ro¬ tors.
    [0003] Eine Förderpumpe beschriebener Gattung ist bereits aus einer vorveröffentlichten Patentschrift (US-PS 1'735'893) bekannt. Im zylindrischen Gehäuse dieser Pumpe läuft ein relativ zu dessen Achse exzentrisch'gelagerter Rotor um. Die Rotorwelle ist in einer in bezug auf ihre eige¬ ne Rotationsachse exzentrisch ausgestaltete Lagerhülse gelagert, deren Position im Lagergehäsue mittels einer Schraube einstellbar ist, so dass der exzentrisch ge¬ lagerte Rotor bei seiner Drehung im Bereiche seines Scheitelpunktes an der Innenwand des Pumpgehäuses reibt. Die Axiallänge des Rotorkörpers ist so gewählt, dass dieser den Innenraum des Pumpgehäuses in Achsrichtung nicht ganz bis zur Hälfte in Anspruch nimmt. An der der Rotorwelle abgewandten Stirnfläche des Rotors ist dessen Peripherie ringartig erhöht, in deren zwei diametral gegenüberliegenden Nuten je eine Schaufel radial verschieblich aufgenommen ist, wobei die Schaufeln an einer gemeinsamen Nabe befestigt sind. Zu der inneren Führung des Schaufelpaares weist dessen Nabe ein zentrales Langloch auf, in das ein Führungszapfen entsprechenden Durchmessers eingreift. Der Führungszapfen ist anhand seines Fortsatzes reduzierten Durchmessers in einem Gehäusedeckel ortsfest gelagert, so dass er koaxial mit der Bohrung des Pumpgehäuses liegt. In den Schaufeln sind Dichtungen eingesetzt, die unter der Wirkung einer um die Nabe des Schaufelpaares kreisbogenartig angeordneten Feder gegen die Innenfläche der Gehäusebohrung gedrückt werden. Der Druckraum zwischen der Innenfläche der Gehäusebohrung und den mit Schaufeln bestückten Rotor wird durch das an der gemeinsamen Nabe befestigte Schaufelpaar in eine Niederdruckkammer und eine Hochdruckkammer aufgeteilt.
    [0004] Beim Umlaufen des Rotors zusammen mit den Schaufeln wird Druckflüssigkeit jeweils aus demjenigen der beiden senkrecht von oben in die Bohrung des Pumpgehäuses einmündenden Leitungsanschlüsse angesaugt, der mit der Niederdruckkammer jeweils hinter der der Drehrichtung abgewandten Fläche der Schaufeln in Verbindung steht. Die jeweils hinter einer Schaufel in die Niederdruckkammer angesaugte Druckflüssigkeit gelangt nach einer halben Umdrehung des Rotors in die Hochdruckkammer, in der sie durch die der Drehrichtung zugewandte Fläche der jeweiligen anderen Schaufel unter Druckerhohung in den mit der Hochdruckkammer verbundenen Leitungsanschluss ausgestossen wird.
    [0005] Diese selbstansaugende Pumpe hat keine Ventile und kann in den beiden Drehrichtungen betrieben werden.
    [0006] Nachteilig empfunden wird hingegen die komplizierte Konstruktion mit der einstellbaren exzentrischen Lagerhülse, der federbelasteten Dichtungen, und dass ferner die Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit beim Fördern durch diese Pumpe eine Umlenkung um 180 Grad erfährt, welcher Sachverhalt zu einer Verwirbelung der Druckflüssigkeit und damit zu einem Energieverlust führt.
    [0007] Die vorliegende Erfindung steilt sich daher die Aufgabe, eine Förderpumpe eingangs beschriebener Art mit möglichst einfachem Aufbau und mit einem gegenüber dem bekannten erhöhten Wirkungsgrad zu schaffen.
    [0008] Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich durch die Ausbildungsmerkmale gemäss dem Kennzeichen des Patent¬ anspruchs 1. Merkmale für eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung bilden der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 9.
    [0009] Die Ausbildungsmassnahmen gemäss der Erfindung gestatten die Erstellung einer Förderpumpe unkomplizierten Aufbaus in der die Strömungsrichtung des Druckmittels unverändert bleibt. Daher kann eine mit Energieverlusten verbundenen Verwirbelung des letzteren vermieden und damit ein verbesserter Wirkungsgrad erreicht werden. Die umständliche Einstellerei einer exzentrischen Lagerhülse sowie Ueberwachung und Ersatz einer Feder für die Dichtungseinlagen können entfallen.
    [0010] Die erfindungsgemässe Förderpumpe kann bei kleinen Dimensionen eine grosse Fördermenge liefern und ist drehzahlunabhängig. Sie besteht aus wenigen Bestandteilen, die beim Verschleiss leicht am Einbauort auswechselbar sind, Schliesslich ist die Förderpumpe gemäss der Erfindung auch für dickflüssige Medien geeignet.
    [0011] Die Erfindung wird beispielsweise anhand einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der Zeichnung erläutert.
    [0012] Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch die Förderpumpe gemäss der Erfindung längs der Schnittebene I-I in der Fig. 2,
    [0013] Fig. 2 einen Seitenansicht der Förderpumpe nach der Fig. 1 teilweise in Axialschnitt längs der Schnittebene II-II in der Fig. 1 und
    [0014] Fig. 3 die Anordnung von Dichtungen am Pumpkolben der erfindungsgemässen Förderpumpe, a) in einer Vorderansicht, b) in Querschnitt durch den Pumpkolben längs der Schnittebene III-III in der Fig. 3a und c) ebenfalls im Querschnitt längs derselben Schnittebene III-III, wobei eine andere, d.h. doppeltwirkende Dichtungseinlage vorgesehen ist.
    [0015] Anhand der Darstellung der erfindungsgemässen Förderpumpe in der Schnittzeichnung gemäss der Figur 1 lassen sich sämtliche charakteristischen Merkmale von deren Aufbau und Wirkungsweise vor Augen führen.
    [0016] In die kreiszylindriscrie Bohrung '1 eines ebensolche Gestalt aufweisenden Pumpgehäuses 2 mündet etwas schräg von unten kommend ein Eingangsstutzen 3 derart ein, dass ihre die Achse der Gehäusebohrung 1 schneidende Achse gleichzeitig auch diejenige eines diametral gegenüberliegend etwas schräg von der Gehäusebohrung 1 nach oben abgehenden Ausgangsstutzens 4 bildet. In der Gehäusebohrung 1 ist ein die Bohrung 1 voll ausfülllender Rotor 5 zentrisch gelagert, in dem ein viereckiger Hubraum 6 zur Aufnahme eines ebenfalls viereckig ausgestalteten Pumpkolbens 7 ausgebildet ist. Wie sich insbesondere der Figur 2 entnehmen lässt, wird die eine Begrenzung des Hub¬ raumes 6 quer zur Rotationsachse durch die Bodenplatte 8 des Rotors 5 an der Antriebsseite gebildet, während die andere Begrenzung rechtwinklig zu Rotationsachse durch einen scheibenartigen Gehäusedeckel 9 vorgesehen ist. Im Letzten ist ein in bezug auf die Achse der Gehäusebohrung 1 exzentrisch gelagerter Führungsbolzen 10 verankert, der gegen das Innere des Hubraumes 6 gerichtet ist. Der Pumpkolben 7 besteht aus einer mit einem Langloch 711 ausgebildeten Kolbenplatte 71 und aus zwei Kolbenköpfen 72, die je an einer jeweils einer Hubrichtung zugewandten Seite der Kolbenplatte 71 befestigt sind.
    [0017] Die Weite des Langloches 711 ist dem Durchmesser des darin eingreifenden Führungsbolzens 10 angepasst, so dass bei der Drehung des Rotors 5 in Förderbetrieb der Pumpkolben 7, zwangsgeführt an den Innenflächen des mitumlaufenden Hubraumes 6 und zugleich auch am Führungsbolzen 10, eine der gemeinsam' it dem Rotor 5 durchgeführten Drehbewegung übergelagerte Hubbewegung vollführt, wobei sich in Verlaufe einer Rotorumdrehung je zwei Takte der Druckmittelansaugung und ebenfalls je zwei Takte des Druck ittelausstosses vollziehen.
    [0018] Zur Unterdrückung von Kavitationserscheinungen sind im Uebergang der beiden Anschlussstutzen 3 und 4 in die Gehäusebohrung 1 jeweils geeignete Kanäle 11 ausgebildet. Wie sich ferner der Figur 1 entnehmen lässt, wird die Verankerung 101 des Führungsbolzens 10 auf dem scheibenartigen Gehäusedeckel 9 vorteilhaft auf einem Radius desselben gewählt der mit der Richtung der gemeinsamen Achse der beiden einander gegenüberliegenden Anschlussstutzen 3 und 4 am Pumpeneingang E bzw. Pumpenausgang A vorzugsweise einen Winkel von 20 bis 75 Grad einschliesst.
    [0019] Der Führungsbolzen 10 ist aus einem Stahlzapfen 102 und aus einer darüber gestülpten Hülse 103 aus Bronze ausgebildet (vgl.insbesondere Figur 2).
    [0020] Es empfiehlt sich, als Werkstoff für die Körper des Rotors 5 und der Kolbenplatte 71 Bronze und für die Kolbenknöpfe 72 ein Metall, einen Kunst- oder keramischen Werkstoff vorzusehen.
    [0021] Wie man sich anhand der Figur 1 leicht überzeugen kann, wird das Fördermedium durch die Förderpumpe gemäss der Erfindung im wesentlichen ohne nennenswerte Aenderung von dessen Strömungsrichtung und damit ohne eine Verwirbelung desselben und daher ohne Energieverluste durchgesetzt.
    [0022] Auch die Anordnung der wenigen Bestandteilen weist auf die Einfachkeit der Konstruktion bei erheblich verringerten Fehlermöglichkeiten und leichter Auswechselbarkeit allenfalls verschlissener Bestandteile hin.
    [0023] In Figur 3a wird die Anordnung einer Dichtungseinlage 20 in einer Nut 21 an der senkrechten Aussenfläche eines Kolbenkopfes 72 veranschaulicht. Zweckmässig können derartige Nuten 21 mit entsprechenden Dichtungseinlagen 20 sowohl an sämtlichen vier senkrechten Seitenflächen eines jeden Kolbenkopfes 72 als auch an sämtlichen ebenfalls senkrechten Planflächen des Rotors 5 selbst vorgesehen sein.
    [0024] Die Figuren 3b und c zeigen teilweise je einen -Querschnitt durch den Kolbenkopf 72 längs einer Schnittebene III-III in der Figur 3a, wobei ein grösserer Teil des Kolbenkopfes 72 weggebrochen ist. Die eingesetzten Dichtungeinlagen 20 können aus Kunststoff und je nach den Erfordernissen einseitig oder doppeltwirkend ausgebildet sein.
    权利要求:
    Claims
    PATENTANSPRUECHE
    1. Rotationskolbenpumpe für flüssige und gasförmigeMedien, mit einem im Hohlraum eines eine Eintritts öffnung und eine Austrittsöffnung aufweisenden Pum pengehäuses umlaufend antreibbaren Rotors, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5) eine zumindest annähernd diametral verlaufende Führungsbahn auf weist, in welcher ein an einem exzentrisch zur Dreh achse des Rotors (5) angeordneten Führungszapfen (10) verankerter, als Kolben ausgebildeter Verschie beteil (7) vorgesehen ist.
    2. Pumpe nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebeteil (7) eine für-den Führungszapfen (10) bestimmte, quer zur Führungsbahn sich erstrek kende Ausnehmung (711) aufweist.
    3. Pumpe nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (711) lösbar in dem mehrteilig ausge bildeten Verschiebeteil (7) angeordnet ist.
    4. Pumpe nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszapfen (10) seitlich versetzt von der durch die Eintritts- und Austrittsöffnung gebildeten gemeinsamen Achse angeordnet ist.
    5. Pumpe nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszapfen (10) an einer den Hohlraum desPumpengehäuses (2) abdeckenden, verdrehbar einstell baren Platte (9) angeordnet ist.
    6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (9) als dichtender Deckel des Pumpengehäu ses (2) ausgebildet ist.
    7. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (9) an dem stirnseitigen Rotorende anliegt.
    8. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- dass die Führungsflächen der Kolbenköpfe(72) eine Nute (21) mit einer Dichtung (20) aufweisen.
    9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Uebergangsstellen vonEintritts- bzw. Austrittsöffnung und Hohlraum desPumpengehäuses (2) Kanäle (11) vorgesehen sind.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0229118A1|1987-07-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-01-15| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP SU US |
    1987-01-15| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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