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Drehkolbenpumpe
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Drehkolbenpumpe mit einem auf einer zur Rotations- achse des exzentrischen, unrunden Drehkolbens parallelen Achse gelagerten, den Saug- vom Druckraum der Pumpe trennenden Schieber, der um seine Achse unter dauernder Einhaltung eines Spieles zwischen seiner kolbenseitigen Schieberkante und dem Kolben der Kolbenumrissform folgend pendelnd antreibbar ist, wobei eine den durch das Spiel bedingten Spalt abdeckende Dichtung vorgesehen ist.
Eine bekannte Drehkolbenpumpe dieser Art, bei der allerdings am Schieber keine Dichtung vorgesehen ist, besitzt einen Drehkolben mit etwa sternförmiger Umrissform. Die Mantelfläche des Kolbens setzt sich hier also aus konvexen oder konkav gewölbten Flächen zusammen. Eine derartige Pumpe muss als Langsamläufer ausgebildet werden und kann, da zwischen Drehkolben und Gehäuseinnenraum nur linienförmige Berührungsflächen vorhanden sind, praktisch nur für niedrige Drücke und zur Förderung dickflüssiger Medien Verwendung finden. Bei Verunreinigungen der geförderten Medien besteht die Gefahr starker Abnutzungen der dichtenden Kolbenkanten.
Bei einer ändern Maschine ist der Drehkolben zylindrisch ausgebildet, exzentrisch im zylindrischen Gehäuseinnenraum gelagert und der vorgesehene Schieber bildet eine Wippe, die zwangsgesteuert wechselweise Saug- und Druckraum der Pumpe mit Anschlussleitungen verbindet. Zur Erhöhung der Dichtwirkung kann der Kolben mit achsparallelen Dichtnuten versehen sein.
Eine weitere bekannte Konstruktion sieht eine durch eine Feder gegen den bei dieser Konstruktion nur eine konvex gewölbte Mantelfläche aufweisenden Kolben gedrückte, gegebenenfalls an einer Wippe gelagerte Dichtwalze vor, die wieder den Saug- vom Druckraum der Pumpe trennt. Hier ist also keine Zwangssteuerung der Walze vorgesehen. Schliesslich ist es auch bekannt, eine dem gleichen Zweck dienende Dichtungswalze in einer gegebenenfalls federnden Aufnahme, die sie an der vom Kolben abweisenden Seite teilweise umschliesst, zu lagern. Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen Saug-und Druckseite hat man auch schon an im wesentlichen runden Drehkolben im Bereich der grössten Exzentrizität vorzugsweise durch Federn ausgedrückte Dichtglieder vorgesehen.
Die Anordnung derartiger Dichtglieder hat den Nachteil, dass bei gleichzeitiger Anordnung eines den Saug- vom Druckraum trennenden Schiebers od. dgl. selbst bei Zwangssteuerung des Schiebers die Gefahr besteht, dass das Dichtglied des Kolbens mit dem Schieber bzw. einem am Schieber angebrachten Dichtglied kollidiert und sich somit eine rasche Abnutzung dieser Dichtglieder ergibt. In jedem Fall ist dann, wenn mit dünnflüssigen Medien oder mit Gasen gearbeitet wird, also der Spalt zwischen Drehkolben und Gehäuseinnenraumwandung möglichst klein gehalten werden muss, eine genaue Vorbearbeitung der Gehäuseinnenraumwandung zwingend notwendig. Sind grössereBeruhrungsflächen zwischenDrehkolben undGehäuseinnenraumwandung vorhanden, dann ergibt sich neben beträchtlichen Reibungsverlusten beim Betrieb auch ein hoher Verschleiss.
In allen Fällen besteht ferner die wesentliche Gefahr, dass Verunreinigungen der geförderten Medien, z. B.
Sandkörnchen, die Kolbenwandungen verkratzen, so dass die Dichtwirkung beeinträchtigt wird.
Die Erfindung besteht nun im wesentlichen darin, dass der eine ausschliesslich konvex gewölbte Mantelfläche aufweisende Drehkolben im Bereich des grössten Rotationsachsenabstandes eine der Gehäuseinnenraumwölbung entsprechende, kreiszylindrische Umrissform besitzt und dass im Gehäuse Dichtungseinsätze vorgesehen sind, deren Abstände maximal der Bogenlänge des kreiszylindrischen Kolbenteile
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entsprechen. Durch die besondere erfindungsgemässeAusgestaltung wird erreicht, dass nicht nur am Schie- ber, sondern auch in dem etwa sichelförmigen Raum, der zwischen Kolben- und Gehäuseinnenraumwan- dung frei bleibt, eine ausreichende Abdichtung des zur Saugseite führenden Spaltes gewährleistet ist.
Zu- folge der besonderen Ausgestaltung steht jeweils wenigstens eine Dichtung mit dem zylindrischen Kolben- teil in Eingriff. Wegen der Anordnung dieser Dichtungseinsätze wird es auch möglich, zwischen dem zy- lindrischen Gehäuseinnenraum und dem Kolben Spiel zu lassen, also die Kolbenumrissform nicht mit höchster Genauigkeit auszuarbeiten und auch von einer Feinbearbeitung der Gehäuseinnenraumwandung
Abstand zu nehmen. Es ergibt sich dadurch eine wesentliche Herabsetzung der Herstellungskosten. Trotz- dem ist eine einwandfreie Abdichtung zwischen Kolben und Gehäuse gewährleistet, wogegen sich ander- seits zusätzlich die Reibung zwischen Kolben und Gehäuse bzw. Kolben und Dichtungseinsätzen verringert.
Wegen der Möglichkeit, den Spalt zwischen Gehäuse und Kolben zu vergrössern, besteht, sofern man die
Dichtungseinsätze aus elastischem Material fertigt, praktisch auch keil1e Gefahr, dass diese Teile bzw. der
Kolben durch Verunreinigungen beschädigt und damit die Dichtwirkung beeinträchtigt wird. In weiterer
Ausgestaltung der Erfindung besitzen die aus Gummi, Kunststoff od. dgl. hergestellten Dichtungseinsätze nach der Druckseite weisende, lippenförmige Ansätze. Diese Ansätze werden beim Betrieb unter dem
Druck des geförderten Mediums fest an den kreiszylindrischen Umfangsteil des Drehkolbens gepresst ut sichern so eine einwandfreie Abdichtung.
In den Fig. l und 2 der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemässeDrehkolbenpumpe im Längs- und Querschnitt dargestellt.
DiePumpe besitzt ein Gehäuse l mit einem zylindrischen Raum 2, der mit einem Einlassstutzen
3 und einem Auslassstutzen 4 in Verbindung steht. Auf einer zum zylindrischen Raum 2 konzen- trischen Welle 5, die von einem nicht dargestellten Motor her antreibbar ist, sitzt ein exzentrischer Drehkolben 6, dessen Mantel ausschliesslich konvex gewölbt ist zwischen zwei Punkten im Bereich des grössten Abstandes von der Rotationsachse 5 eine kreiszylindrische, dem Gehäuseinnenraum angepasste Wölbung aufweist. in der Wandung des zylindrischen Raumes 2 sind Vertiefungen vorgesehen, die Dichtungseinsätze 7 mit nach derDruckseiteweisendenLippen 8 aufnehmen. DerBogenabstand zwischen zwei Dichtungen 7 ist gleich oder kleiner als der Bogenabstand der oben genannten Punkte gewählt.
Demzufolge befindet sich beim Umlauf jeweils zumindest eine der Lippen 8 mit dem zylindrischen Kolbenteil in Eingriff. Im Gehäuse selbst stehen Saug- und Druckseite vor dem Zylinderraum miteinander in Verbindung. Bei der Trennung der Saug- von der Druckseite ist ein auf einem Arm 9 sitzender Schieber 10 vorgesehen, der über eine mit dem Arm 9 verbundene Welle 11 von der Welle 5 her über Nockenscheiben 12 und einen nicht dargestellten, auf der Welle. 11 sitzenden Fühlerhebel hinund herschwingend antreibbar ist, so dass die kolbenseitige Schieberkante 13 jeweils dem Kolbenumfang bzw. der Kolbenumrissform mit Spiel folgt. Zwischen dem Schieber 10 und dem Gehäuse ist eine weitere, wieder mit einer Dichtungslippe versehene Dichtungspackung 14 vorgesehen, die den Spalt 15 abschliesst.
Ferner trägt der Schieber kolbenseitig im Druckraum 4 eine Führung 16, in der in an sich bekannter Weise eine Dichtungswalze 17 mit Spiel verstellbar gehalten ist, die den Spalt zwischen Schieberkante 13 und Kolbenumfang abdeckt und unter dem Druck des Mediums dichtend gegen die genannten beiden Teile gepresst wird. Es ist somit eine eindeutige Trennung zwischen der Saugseite 3 und der Druckseite 4 der Pumpe gegeben. Weiterhin sind zwischen den vorzugsweise als abnehmbare Deckel ausgebildeten Seitenwänden des Gehäuses und dem Drehkolben 6 in Vertiefungen eingelegte und durch Federn 18 angedrückte Dichtungsringe 19 vorgesehen.
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