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Doppeltwirkende Verdrängerpumpe
Es ist eine Verdrängerpumpe bekannt, die aus einem in sinuer elliptischen Bahn geführten, durch ein zentrisch gelagertes Zahnrad angetriebenen endlosen, flexiblen Zahnriemen besteht, dessen Zahnflanken in gleicher Weise ausgebildet sind wie jene des Antriebszahnrades. Dieser Zahnriemen ist mit seiner äusse- ren Lauffläche in einem elliptischen Gehäuse umlaufbar gelagert, so dass er eine elliptische Gestalt an- nimmt, wobei seine Zahne an zwei einander gegenüberliegenden Stellen in die Zahnlücken des Antriebs- zahnrades eingreifen.
Dieser aus verformbarem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff, bestehende Zahn- riemen ist an seiner Umfangsflache, längs welcher er im Gehäuse gleitet, und an seinen beiden Seitenflächen glatt ohne Einriefungen ausgebildet, um Reibungswiderstände weitgehend auszuschalten. Beim
Umlauf hebt sich dieser Zahnriemen an zwei gegenüberliegenden, rechtwinkelig zu den Zahneingriffen liegenden Stellen vom Antriebszahnrad ab, wodurch zu Beginn dieser Abhebebewegung Flüssigkeit oder mit der Flüssigkeit auch Luft oder ein anderes gasförmiges Medium angesaugt wird ; das angesaugte Fördermittel wird, wenn sich auf dem betreffenden Halbkreis der Riemen dem Antriebszahnrad wieder nähert, ausgedrückt. Da diese Wirkung auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten erfolgt, liegt also eine doppeltwirkende Verdrängerpumpe vor.
Schwierigkeiten bereitete bisher der Zahnriemen. Sowohl in endloser Ausführung als auch in Gliederbauart konnte er die gestellten Bedingungen, vor allem einen vollständigen, störungsfreien Lauf bei Be- triebsdrücken zwischen 8 und 11 atü nicht erfüllen ; nach verhältnismässig kurzen Laufzeiten traten Rissbildungen und Verschleisserscheinungen auf, die zu einem starken Abfall der Förderleistung und schliesslich zum Ausfall der Pumpe führten.
Als Ursache der genannten Mängel ist im wesentlichen die ungenügende Schmierung des Zahnriemens zwischen seiner äusseren Umlauffläche und der elliptischen Gehäuselaufbahn anzusehen. Die Drucksteigerung des Fördermediums innerhalb der Zellenräume und die auftretenden Fliehkräfte haben eine starke radiale Anpressung des Zahnriemens an die Lauffläche zur Folge. Die relativ geringe Gleitfähigkeit des Riemenwerkstoffes muss deshalb durch reichliche Zuführung von Schmierflüssigkeit ausgeglichen werden. Bei ungenügender Schmierung treten insbesondere im oberen Druckbereich kritische Schwingungen am Riemen auf, die zu einem starken Druckabfall und zur Zerstörung des Riemens führen.
Aufbauend auf diesen Überlegungen und den gesammelten Versuchserfahrungen konnte ein Zahnriemen entwickelt werden, der die genannten Mängel ausschaltet und dessen Besonderheit darin besteht, dass durch die Riemenzähne Kanäle geführt sind, die eine Verbindung zwischen Zellenraum und elliptischer Laufbahn herstellen. In bevorzugter Ausführung sind diese Kanäle durch das Profil des Zahnriemens in der Weise geführt, dass der schwächste Querschnitt nicht beeinträchtigt wird, was also bedeutet, dass diese Ka- näle durch das starke Fleisch der Zahne geführt sind, wobei sie also eine Schräglage zur Umlaufrichtung des Riemens, vorzugsweise von den inneren Zellenräumen, bezogen auf die Umlaufrichtung nach hinten verlaufend, einnehmen.
Infolge stetiger Energiezunahme der Förderflüssigkeit wird über diese Kanäle aus der geförderten Flüssigkeit Schmierflüssigkeit zur Gleitbahn im Gehäuse geführt, wobei beachtlich ist, dass sich mit steigendem Druck auch die Schmierwirkung steigert.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Ausbildung des Zahnriemens einer solchen Verdrängerpumpe in Stirnansicht, teilweise im Schnitt durch die Längsmitte des Riemens, veranschaulicht. Hierin
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ist das Antriebsrad mit a, der Zahnriemen, der vorzugsweise aus geeignetem Kunststoff besteht, mit b und die die inneren Zellenräume mit der äusseren Lauffläche verbindenden erfindungsgemässen Kanäle mit c bezeichnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Doppeltwirkende Verdrängerpumpe, bestehend aus einem in einer elliptischen Bahn geführten, durch ein zentrisch gelagertes Zahnrad angetriebenen endlosen, flexiblen Zahnriemen, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Riemcnzähne Kanäle (c) geführt sind, die eine Verbindung zwischen Zellenraum und elliptischer Laufbahn herstellen.