<Desc/Clms Page number 1>
Drehkolbenpumpe.
Als Pumpen mit drehendem Kolben sind in der Hauptsache Zahnradpumpen und Drehkolben- pumpen bekannt.
Bei den Zahnradpumpen erfolgt die Abdichtung zwischen dem Saug-und Druckraum durch genau bearbeitete Zahnflanken in Linien, bei den Drehkolbenpumpen durch zylindrische Flächen, also jedenfalls mit einer Flächendichtung.
Es sind auch Zahnradpumpen bekannt, bei denen einzelne grössere Zähne eine ähnliche Wirkungs- weise wie bei den Drehkolbenpumpen hervorrufen. Hiebei ist es auch bekannt, für alle diese Zähne nur eine einzige Zahnlücke in dem Gegenzahnrad vorzusehen und dieses Zahnrad mit sovielfacher
Drehzahl laufen zu lassen, als grössere Zähne vorhanden sind (französische Patentschrift Nr. 593396).
Bei allen Zahnradpumpen, bei denen die Zähne in Zahnlücken eintreten, entstehen jedoch in den Zahnlücken unzulässig hohe hydraulische Pressungen, weil ein restlieher Teil der Flüssigkeit aus der Zahnlücke nicht austreten kann, so dass bei Zahnradpumpen Entlastungslöcher vorgesehen werden müssen, wodurch sich diese Pumpenart für die Förderung dickflüssiger Stoffe, die die kleinen Löcher verstopfen würden, nicht eignet. Demgegenüber liegt ein Hauptvorteil der Drehkolbenpumpen darin, dass alle Dichtungsflächen Zylinderfläehen sind, so dass deren Herstellung oder Reparatur auf einer gewöhnlichen Drehbank möglich ist. Um mit einem Drehschieber und damit auch mit einem Stirnräderpaar für dessen Antrieb auszukommen, ist es auch bekannt, einen einzigen Drehschieber anzuwenden, der für jeden Drehkolben eine Aussparung besitzt.
Die Drehzahl eines solchen Drehschiebers stimmt dann mit der der Drehkolbenwelle überein. Da für jeden Drehkolben eine besondere Aussparung vorgesehen ist, muss der Drehschieber einen verhältnismässig grossen Durchmesser erhalten. Schon bei zwei Drehkolben muss der Drehschieber einen Durchmesser erhalten, der zumindest das Doppelte der radialen Abmessung der Drehkolben mehr der Wandstärke zwischen den beiden Aussparungen beträgt, wobei auf den nötigen Spielraum zwischen Kolbenaussenfläche und Aussparungswand noch nicht Rücksicht genommen ist. Der verhältnismässig grosse Drehschieber gibt dementsprechend grosse Reibungsmomente und bedingt daher auch einen entsprechend grossen Kraftverbrauch. Die grossen Gehäuseabmessungen vermehren das Gewicht und den Preis der Pumpe.
Die Erfindung bezweckt, die Bauart und Wirkung derartiger Drehkolbenpumpen mit nur einem Drehschieber zu verbessern und besteht darin, dass der Drehschieber gegenüber der Drehzahl der Drehkolbenwelle eine sovielfache Drehzahl besitzt, als Drehkolben vorhanden sind, so dass mit einer einzigen Aussparung im Drehschieber das Auslangen gefunden wird. Nebstbei ergibt sieh auch eine günstigere Flankenausbildung der Drehkolben, da diese infolge der grösseren Relativgeschwindigkeit der Steuerkolbenkanten weniger hinterschnitten ausgeführt werden müssen.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Drehschieberwelle als Antriebswelle benutzt wird. Hiedurch wird insbesondere bei elektrischem Antrieb der Vorteil erzielt, dass der Riementrieb infolge der höheren Drehzahl der Drehschieberwelle schwächer gehalten werden kann bzw. dass überhaupt nicht so weit ins Langsame übersetzt werden muss, da der Stirnradtrieb zwischen Drehschieber und Flügelkolbenwelle wie ein Vorgelege wirkt, das zumindest 1 : 2 ins Langsame übersetzt und das sowieso vorgesehen werden muss.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise als zweiflügelige Pumpe im Schnitt dargestellt.
Das Gehäuse 1 besitzt einen zylindrischen Einsatz 2, der für den Durchgang des Drehkolbens 3 ausgerundet ist. Die Kolbenflügel 4 sitzen auf einer stirnseitigen Scheibe, die sich mit der Kolben-
<Desc/Clms Page number 2>
welle 5 dreht, so dass sich die Kolben 4 in dem Ringraum zwischen der Gehäusewand 1 und dem Einsatz S drehen und das Gut je nach der Drehrichtung vom Stutzen 6 zum Stutzen 7 oder umgekehrt fördern.
Die Welle des Drehschiebers 3 wird angetrieben und ist gegen die Drehkolbenwelle 5 mittels der Stirnräder 8, 9 1 : 2 ins Langsame übersetzt, so dass sie doppelt soviel Umdrehungen macht als die Drehkolbenwelle. Die Aussparung 10 des Drehschiebers lässt daher bei jeder Umdrehung einen der beiden Drehkolben 4 durch. Es können auch mehr als zwei Drehkolben vorgesehen werden. Es müsste der Drehschieber bei drei Drehkolben dreimal soviel Umläufe machen als die Drehkolbenwelle, allgemein das Sovielfache an Umläufen als Drehkolben vorhanden sind. Hiebei wird die Flankenform der Drehkolben noch günstiger.
Wie ersichtlich, ermöglicht der einzige Ausschnitt, dass derselbe weit über den halben Durchmesser hinaus in den Drehkolbenkörper hineingreifen kann, wodurch der Durchmesser des Drehkolbens entsprechend klein ausfällt.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung kann ausser bei Pumpen auch bei Gebläsen und auch bei Druckwasser- bzw. Druckluftmotoren angewendet werden. So braucht nur z. B. der Stutzen 6 an eine Druckwasserleitung angeschlossen werden, um einen Motor zu erhalten, von dem an der Drehkolbenwelle mit hoher Drehzahl abgetrieben werden kann.
<Desc / Clms Page number 1>
Rotary lobe pump.
Gear pumps and rotary lobe pumps are mainly known as pumps with rotating pistons.
In the case of the gear pumps, the seal between the suction and pressure chambers is made by precisely machined tooth flanks in lines, in the case of the rotary lobe pumps by cylindrical surfaces, that is to say in any case with a surface seal.
Gear pumps are also known in which individual larger teeth produce a mode of action similar to that of rotary lobe pumps. It is also known to provide only a single tooth gap in the counter gear for all these teeth and this gear with so many times more
Let the speed run when there are larger teeth (French patent specification No. 593396).
In all gear pumps in which the teeth enter tooth gaps, however, inadmissibly high hydraulic pressures occur in the tooth gaps because a remaining part of the liquid cannot escape from the tooth gap, so that relief holes have to be provided for gear pumps, which makes this type of pump suitable for the Conveying viscous substances that would clog the small holes is not suitable. On the other hand, a main advantage of rotary lobe pumps is that all sealing surfaces are cylinder surfaces, so that they can be manufactured or repaired on an ordinary lathe. In order to get by with a rotary valve and thus also with a pair of spur gears for its drive, it is also known to use a single rotary valve which has a recess for each rotary piston.
The speed of such a rotary valve then corresponds to that of the rotary piston shaft. Since a special recess is provided for each rotary piston, the rotary valve must have a relatively large diameter. Even with two rotary lobes, the rotary valve must have a diameter that is at least twice the radial dimension of the rotary lobes more than the wall thickness between the two recesses, whereby the necessary clearance between the piston outer surface and the recess wall is not yet taken into account. The relatively large rotary valve gives correspondingly large frictional torques and therefore also requires a correspondingly large amount of power. The large housing dimensions increase the weight and price of the pump.
The aim of the invention is to improve the design and effect of such rotary lobe pumps with only one rotary valve and consists in the fact that the rotary valve has a speed that is as many times higher than the rotational speed of the rotary piston shaft as there are rotary lobes, so that a single recess in the rotary valve is sufficient . In addition, there is also a more favorable flank design of the rotary pistons, since they have to be less undercut due to the greater relative speed of the control piston edges.
The further embodiment of the invention consists in that the rotary valve shaft is used as a drive shaft. This has the advantage, especially with an electric drive, that the belt drive can be kept weaker due to the higher speed of the rotary valve shaft or that it does not have to be reduced so far at all, since the spur gear drive between the rotary valve and vane piston shaft acts like a countershaft, which at least 1: 2 translated to slow speed and that has to be provided for anyway.
In the drawing, the subject of the invention is shown in section, for example, as a two-blade pump.
The housing 1 has a cylindrical insert 2 which is rounded for the passage of the rotary piston 3. The piston wings 4 sit on a face-side disk, which is connected to the piston
<Desc / Clms Page number 2>
shaft 5 rotates so that the pistons 4 rotate in the annular space between the housing wall 1 and the insert S and, depending on the direction of rotation, convey the material from the connector 6 to the connector 7 or vice versa.
The shaft of the rotary valve 3 is driven and is geared to slow speed against the rotary piston shaft 5 by means of the spur gears 8, 9, so that it makes twice as many revolutions as the rotary piston shaft. The recess 10 of the rotary valve therefore allows one of the two rotary pistons 4 through with each rotation. More than two rotary pistons can also be provided. With three rotary lobes, the rotary valve would have to make three times as many revolutions as the rotary piston shaft, generally as many revolutions as there are rotary lobes. The flank shape of the rotary lobes is even more favorable.
As can be seen, the single cutout enables the same to reach into the rotary piston body far beyond half the diameter, as a result of which the diameter of the rotary piston is correspondingly small.
In addition to pumps, the device according to the invention can also be used with blowers and also with pressurized water or compressed air motors. So only needs z. B. the nozzle 6 can be connected to a pressurized water line in order to obtain a motor from which the rotary piston shaft can be driven at high speed.