CN102149922A - 旋转泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泵(10),泵(10)包括其中设置转子(26)的外壳(12),转子(26)能够围绕固定到外壳的旋转轴线(28)在外壳(12)中旋转,转子(26)具有其中接纳至少一个移位体(56)的至少一个凹槽(54),当转子(26)旋转时,所述至少一个移位体(56)围绕旋转轴线(28)旋转且同时沿着外壳(12)的内壳壁(44)行进,移位体(56)能够在缩入凹槽(54)的位置和伸出凹槽(54)的位置之间在凹槽(54)中径向移动。当在围绕旋转轴线(28)的周向方向观看时,内壳壁(44)具有其中内壳壁(44)与转子(26)的外面(50)隔开的区域,以便在该区域中在转子(26)的外面(50)和内壳壁(44)之间限定第一腔(52),当移位体(56)围绕旋转轴线(28)旋转时,移位体(56)将第一腔(52)细分成前第一子腔(62)和后第二子腔(64)。第一子腔(62)通过转子(26)中的第一导管(68)连接至额外腔(68),第二子腔(64)通过转子(26)中的第二导管(70)连接至额外腔(68),所述另一个腔(66)限定在移位体(56)和凹槽(54)的内壁(60)之间。作为转子(26)围绕旋转轴线(28)旋转结果的移位体(56)的径向运动交替地增加额外腔的体积,因而在额外腔(68)和第二子腔(64)中产生附加的负压,或减小所述体积,因而在额外腔(66)和第一子腔(62)中出现附加的正压。

Description

旋转泵
技术领域
本发明涉及一种泵,包括其中设置转子的外壳,转子能够围绕外壳固定的旋转轴线在外壳中旋转,转子具有其中接纳至少一个移位体的至少一个凹槽,当转子旋转时,所述至少一个移位体围绕旋转轴线旋转且同时沿着外壳的外壳内壁行进,移位体能够在缩入凹槽的位置和伸出凹槽的位置之间在凹槽中径向移动,当在沿围绕旋转轴线的周向方向观看时,外壳内壁具有其中外壳内壁与转子的外面隔开的区域,以便在该区域中在转子的外面和外壳内壁之间存在第一腔,当移位体围绕旋转轴线旋转时,移位体将第一腔细分成前第一子腔和后第二子腔。
背景技术
这种泵通常由于其用途而被人熟知。
在技术领域中提及类型的泵通常也指定为旋转滑动型泵。旋转滑动型泵具有其中配置转子的通常中空的圆筒形外壳,转子通常又为圆柱体形式。在这种情况中,转子的旋转轴线在外壳中偏心设置,使得外壳内壁在转子的轴向区域中与转子的外面隔开。转子在外壳中接触入口和出口之间的外壳内壁。接触点形成外壳内的吸入空间和传送空间之间的分离点。在常规旋转滑动泵中,一个或多个主要径向设置的凹槽结合在转子中。设计成旋转滑块的一个或多个移位体安置在一个或多个凹槽中。旋转滑块将转子外面和外壳内壁之间的腔细分成多个子腔。旋转滑块径向可移动地容纳在凹槽中。它们通常由连接在凹槽底部中的弹簧压靠在外壳内壁上。
在常规旋转滑动型泵中,当转子旋转时,设计为旋转滑块的仅径向可移动的移位体通过使它们的径向外端沿着外壳内壁滑动而运转,这有害地承受特别地在高旋转速度下的高的摩擦和相应的高离心力。
常规旋转滑动型泵的另一个缺点在于,仅转子外面和外壳内壁之间的腔用作吸入和泵送空间,因此限制了常规旋转滑动型泵的泵送能力。
当常规旋转滑动泵用作真空泵时,对应地,仅可以由它们产生1.0-0.001巴范围的高真空。当常规旋转滑动泵用作高压泵时,相应地可以实现的压力同样受到限制。
发明内容
本发明所基于的目标是设计一种在技术领域中提及类型的泵,以便通过该泵(无论是作为真空泵或高压泵或作为用于气体或液体介质的进给泵)可以实现较高的泵送能力。
根据本发明,关于在技术领域中提及的泵,该目标通过下述方式实现,即第一子腔通过转子中的第一导管连接至另一个腔,第二子腔通过转子中的第二导管连接至另一个腔,所述另一个腔形成在移位体和凹槽的内壁之间,并且根据移位体在转子围绕旋转轴线旋转时出现的径向运动,所述另一个腔体积交替地增加或减小,所述另一个腔体积增加的结果是所述另一个腔和第二子腔中出现附加的体积,所述另一个腔体积减小的结果是在所述另一个腔和第一子腔中出现附加的过压力。
在根据本发明的泵中,能够实现的泵送能力增加,不仅在于转子的外面和外壳内壁之间的用作吸入和传送空间的第一腔,而且在于,在移位体的远离外壳内壁朝向的那一侧,在所述移位体和凹槽的内壁之间存在另一个腔,所述另一个腔同样用作吸入传送空间,结果是,与常规旋转滑动泵相比,根据本发明的泵的吸入传送空间的整个体积增加。当移位体移出其缩回凹槽的位置进入伸出凹槽的位置时,在所述另一个腔中出现真空和吸入,并且当移位体移出伸出位置再次回到缩回位置中时,在所述另一个腔中出现过压力。因此,所述另一个腔在吸入阶段用作附加的吸入空间,且在传送阶段用作附加的传送空间。在所有的情况中,所述另一个腔经由转子中的至少一个导管连接至第一子腔和第二子腔,以便根据吸入或传送阶段,在两个子腔和所述另一腔之间出现对应的压力平衡。在这种情况中,如果转子为固体形式,则第一导管和/或第二导管可以设计为转子中的孔,如果转子是中空的,则第一导管和/或第二导管可以设计为转子内部的线。
根据本发明的泵可以用于产生真空、用于产生高压、作为液压泵、作为用于气体和/或液体介质的进给泵等等。
在优选的改进中,移位体在其面向凹槽的内壁的一侧具有对应于凹槽的内壁的内轮廓的表面轮廓。
这种措施的优点在于,当移位体完全缩入凹槽中时,所述另一个腔具有趋于零的小体积,结果是,在吸入阶段,可以产生特别高的吸取压力,在传送阶段,位于所述另一个腔中的介质可以完全移出所述另一个腔,结果是可以实现特别高的压力。
在进一步优选的改进中,移位体行进所沿着的外壳内壁具有对应于移位体的面向外壳内壁的一侧的表面轮廓的表面轮廓。
在这种情况中,优点在于,简单地通过使移位体的表面轮廓与移位体的外壳内壁彼此适应,在不采取任何进一步的密封措施的情况下,产生足够用于将第一子腔与第二子腔隔离的密封作用。
在进一步优选的改进中,移位体设计为旋转体,该旋转体能够至少围绕平行于旋转轴线的轴线在凹槽中旋转。
这种也被认为是没有特征从句特征的独立发明的措施具有的优点是,当移位体沿着外壳内壁行进时,移位体和外壳内壁之间的摩擦极大地减小,因为移位体可以在外壳内壁上滚动。在转子的高旋转速度和旋转体的相应的高滚动速度下,在旋转体和外壳内壁之间产生介质(气体或液体)膜,所述介质膜进一步减小了摩擦。在这种改进中,在常规旋转滑动泵中出现的高摩擦力(特别是在转子的高旋转速度下)被有利地减小至最小,结果是根据本发明的泵基本上具有比常规旋转滑动泵低的磨损,并要求很少的能量驱动它。
与上述改进有关,优选的是移位体为球。
具有球作为移位体的优点在于,球可以围绕任何体特定轴线在凹槽中旋转,结果是,即使在转子的旋转轴线由于公差而未精确地平行于外壳中轴线时,移位体也能够在外壳内壁上滚动。
而且,在这种情况中,优选的是球为空心球。
在这种情况中有利的是,移位体具有较低的质量,因此,另一方面,减小转子旋转时作用在移位体上的离心力,而且,降低了使泵运转所要求的驱动能量。
而且,如果移位体为球,优选的是,凹槽的内壁为部分球形表面区域 形式。
在这种改进中,设计为球的移位体在其处于其缩回最大进入凹槽且其中球完全靠在凹槽的内壁上的位置上时可以将另一个腔的体积减小为几乎为零,结果是在传送阶段实现特别高的压力,且在吸入阶段实现特别大的吸入动作。
然而,作为对如球一样的移位体结构的替换,同样优选的是,移位体为圆柱体,圆柱体的圆柱轴线平行于旋转轴线延伸。
也在这种情况中,移位体设计为旋转体,当圆柱体沿着外壳内壁行进时,圆柱体由于围绕圆柱轴线的转动而在外壳内壁上滚动,其结果是,依次,极大地减小摩擦。与像移位体一样的球相比,圆柱体具有的优点在于,通过由构造为在圆柱轴线方向相应长的圆柱体,所述另一腔和第一腔可以形成为较大,以实现甚至更高的泵送能力。
然而,当移位体构造为球时,转子具有球形基本形状,当移位体构造为圆柱体时,转子具有圆柱形基本形状,其进一步的优点在于,可以通过螺纹连接从两个或更多个部分沿圆柱轴线方向将转子轴向接合在一起,因此使得引入至少一个第一导管和至少一个第二导管更简单。
也在构造为圆柱体的移位体中,根据进一步优选的改进,圆柱体设计为中空圆柱体,凹槽的内壁为部分圆筒形表面区域形式。
在进一步优选的改进中、第一阀设置在第一导管中,第一阀在移位体移出缩回位置到达伸出位置时关闭第一导管,并且在移位体移出伸出位置进入缩回位置时释放第一导管。
第一阀用于控制所述另一个腔和第一子腔之间的压力平衡,当移位体旋转时,第一子腔形成传送空间。当移位体移出缩回位置时,结果是在所述另一个腔中出现吸入动作,随后处于其关闭位置的第一阀防止第一子腔(传送空间)与所述另一个腔连通。反过来,当移位体移出伸出位置进入缩回位置时,第一腔释放第一导管,其结果是,在随后出现的传送阶段,所述另一个腔与第一子腔连通,以额外地增加第一子腔中的压力。
可比较地,优选第二阀设置在第二导管中,第二阀在移位体移出缩回位置到达伸出位置时释放第二导管,并且在移位体移出伸出位置进入缩回位置时关闭第二导管。
第二阀的功能本质上与第一阀的功能相反,并且有利地在吸入阶段控制所述另一个腔和第二子腔(吸入腔)之间的连通,在吸入阶段中,所述另一个腔与第二子腔连通,用于产生附加的吸入动作,并且在传送阶段中,第二阀使所述另一个腔和第二子腔之间的连通中断。
而且,优选的是,第一阀和/或第二阀由第一和/或第二导管中存在的位于第一阀两侧上和/或位于第二阀两侧上的瞬间压力自动控制。
这种措施的优点在于,可以免除用于主动控制的措施,例如用于阀的电动控制的措施,因此降低了泵的制造成本,并还降低了泵维护方面的费用。有利地,第一和/或第二导管中的在移位体围绕旋转轴线旋转时变化的压力被利用以控制第一阀和/或第二阀的打开和关闭。在其中移位体移出缩回位置到达伸出位置的吸入阶段,第二阀自动打开,同时,相反地,当移位体从伸出位置移入凹槽中的缩回位置时,第一阀自动打开,第二阀自动关闭。
在进一步优选的改进中,第一阀具有第一阀盘和第一阀座,第一阀盘在朝向第一子腔的方向上关闭在第一阀座上,第一阀盘优选被预加应力到其关闭位置中。
对应地,第二阀优选地具有第二阀盘和第二阀座,第二阀盘在朝向第二子腔的方向上关闭在第一阀盘上,第二阀盘优选被预加应力到其关闭位置中。
具有阀盘和阀座的结构类型的第一和/或第二阀的结构在结构方面是非常简单的,并且第一和/或第二阀盘被预加应力压入关闭位置使得能够有利地且简单地通过存在于第一和/或第二阀中的瞬间压力控制第一和/或第二阀的打开和关闭,如上所述。
在上述改进中,第一和第二阀彼此相关联地设置,使得它们的打开和关闭运动彼此沿相反的方向,这在通过存在的瞬间压力被动控制阀中是特别有利的。
在进一步优选的改进中,第一阀设置在第一导管中,使得第一阀盘和第一阀座基本上沿围绕旋转轴线的周向方向定向,和/或第二阀设置在第二导管中,使得第二阀盘和第二阀座基本上沿围绕旋转轴线的周向方向定向。
这种措施具有的优点在于,在转子旋转期间出现的且沿围绕旋转轴线的周向方向作用在两个阀上的质量惯性作用力还通过存在于第一和/或第二导管中的瞬间压力辅助地帮助两个阀的控制。因此,例如,在泵的吸入阶段,这些作用力导致可靠地关闭第一导管(传动导管)中的第一阀。
在进一步优选的改进中,在转子中存在多个第一导管和多个第二导管。
这种改进与作为圆柱体的移位体的结构结合时是特别有利的,因为根据圆柱体的选定长度,提供多个第一和第二导管在第一子腔或第二子腔和所述另一个腔之间提供了足够的压力平衡截面。
与常规旋转滑动泵相比,即使在根据本发明的泵的转子可以构造为以便在多个凹槽中存在多个移位体时,根据本发明的泵也仅要求一个移位体。
而且,在本发明的范围内,可行的是,为了平衡质量,优选在公共轴线上设置根据本发明的两至四个泵作为一个单元,其中转子设置为彼此径向偏离180°。结果,特别地,也可以实现整个泵配置的持续吸入和传送动作。
根据说明书和附图可以获得其它优点和特征。
将会理解,在不偏离本发明的范围的前提下,上述特征和下文中还将说明的特征不仅可以以在每种情况中指定的组合使用,而且以其它组合使用或单独使用。
附图说明
在附图中图示并在下文中参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。在附图中:
图1以局部断面透视图示出了泵;
图2a)和b)示出图1中的处于第一运转位置的泵,图2a)示出了沿着图2b)中的线A-A的截面,图2b)示出了沿着图2a)中的线B-B的截面;
图3a)和b)示出了图1中的处于另一运转位置的泵,图3a)示出了沿着图3b)中的线A-A的截面,图3b)示出了沿着图3a)中的线B-B的截面;
图4a)和b)示出了图1中的处于另一运转位置的泵,图4a)示出了沿着 图4b)中的线A-A的截面,图4b)示出了沿着图4a)中的线B-B的截面;
图5a)和b)示出了图1中的处于又一运转位置的泵,图5a)示出了沿着图5b)中的线A-A的截面,图5b)示出了沿着图5a)中的线B-B的截面;
图6以局部断面透视图示出了泵的另一种示例性实施方式;
图7a)和b)示出了图6中的泵的第一运转位置,图7a)示出了沿着图7b)中的线A-A的截面,图7b)示出了沿着图7a)中的线B-B的截面图;以及
图8a)和b)示出了图6中的泵的另一运转位置,图8a)示出了沿着图8b)中的线A-A的截面,图8b)示出了沿着图8a)中的线B-B的截面图。
具体实施方式
图1图示了一般附图标记10指定的泵。泵10可以用作真空泵、高压泵、用于气体或液体介质的进给泵等。
图2a)至图5b)图示了泵10的详细结构和泵10的各种运转位置。
泵10具有外壳12,在示出的示例性实施方式中,外壳12基本上具有球形形式。
外壳12由例如通过螺钉(未图示)沿着凸缘18和20彼此紧固的两个外壳部件14和16(见图2a)构造而成。
外壳12具有进口22和出口24,可以允许介质通过进口22进入外壳12,又通过出口24排出介质。
转子26设置在外壳12中。转子26沿图2a)中的箭头30或图2b)中的箭头32围绕旋转轴线28可旋转地安装在外壳12中。为此目的,转子26具有沿着旋转轴线28方向的轴向延伸部34和36,轴向延伸部34和36通过轴承38、40可旋转地安装在外壳12中。轴向延伸部36具有另一个延伸部42,该延伸部42突出到外壳12之外并用作用于转子26的驱动轴。
如可以图从2a)中推断出来的那样,外壳固定的旋转轴线28相对于外壳中心偏心地设置在外壳12中。因此,外壳内壁44在点46和点48之间具有一个区域,在该区域中,外壳内壁44与转子26的外面50隔开。在外壳内壁44的点46和48处,与转子26的外面50仅存在小的间隙,但介质(气体或液体)可以通过该间隙。
因此,当沿着与箭头30一致的围绕旋转轴线28的旋转方向观看时,在外壳内壁44中的转子26和外面50之间,在点46和48之间的区域中,存在第一腔52,第一腔52由通过进口22进入的介质完全充满(如下文也将描述的那样)。
转子26的外面50基本上对应于球体的表面。
转子26具有凹槽54,在凹槽54中容纳有至少一个移位体56(精确地讲,在示出的示例性实施方式中为一个)。
在示出的示例性实施方式中,移位体56设计为球58。球58为空心球。球58围绕球的任何轴线可旋转地容纳在凹槽54中。
而且,球58设置在凹槽54中,以相对于旋转轴线28可以径向移动。当转子26围绕旋转轴线28旋转时,球58总是沿着外壳12的外壳内壁44运转,在转子26旋转期间作用在球58上的离心力具有的作用在于,球58总是靠在外壳内壁44上。
球58能够在凹槽54中在图2a)和b)中示出的径向缩回位置和图4a)和b)中示出的最大伸出位置之间移动。根据图4a)和b),选择凹槽54沿垂直于旋转轴线28的方向的宽度,使得在最大伸出位置,球58的至少一半直径仍然容纳在转子26的凹槽54中。
转子26中的凹槽54设计为使得凹槽54的面向球58的内壁60对应于球58的表面轮廓,也就是说,内壁60为部分球形表面区域的形式。在根据图2a)和b)的球58完全缩回凹槽54中时的位置中,球58以超过一半的球圆周完全靠在凹槽54的内壁60上。
外壳12的外壳内壁44(球58在它围绕旋转轴线28旋转时所沿着的壁)具有还适应于球58的表面轮廓的表面轮廓,因此在根据图2b)的截面中,外壳内壁44的表面轮廓在此设计为部分圆形的,特别是半圆形的。
当球58围绕旋转轴线28旋转时,球58将第一腔52细分成前第一子腔62和后第二子腔64。第一子腔62形成传送空间,第二子腔64形成吸入空间。当球58沿着外壳内壁44旋转时,第一子腔62和第二子腔64的体积彼此相对应地变化。
另一个腔66形成在球58和转子26的凹槽54的内壁60之间,并且当球58围绕旋转轴线28旋转时,腔66的体积根据球58在其缩入凹槽54 的位置和其伸出凹槽54之外的位置之间的径向运动而增加和减小。球58总是相对于第一子腔62和第二子腔64封闭所述另一个腔66,也就是说,与其在凹槽54中的径向位置无关。
在转子26中,存在将第一子腔62连接至所述另一个腔66的第一导管68,并存在将第二子腔64连接至所述另一个腔66的第二导管70。所述另一个腔66可以以均压方式与第一子腔62和第二子腔64连通,当球58围绕旋转轴线28旋转时,所述另一个腔66与第一子腔62的连通和与第二子腔64的连通基本上交替出现。
第一导管68和第二导管70经由共用段71流入所述另一个腔66。在示出的示例性实施方式中,第一导管68和第二导管70设计为转子26中的孔。第一导管68和第二导管70在凹槽54的孔紧邻附近流入第一子腔62并流入第二子腔64。
第一阀72设置在第一导管68中,且第二阀74设置在第二导管70中。第一阀72封闭第一导管68,使得在该状态中,在球58移出缩回位置进入伸出位置时,第一子腔62不与所述另一个腔66连通。当球58移出伸出位置进入缩回位置时,第一阀72释放第一导管68,使得在第一阀72的打开位置,第一子腔62与所述另一个腔66连通,结果是在第一子腔62和所述另一个腔66中存在相同的压力。当球58移出径向缩回位置进入径向伸出位置时,第二阀74释放第二导管70,以便在第二子腔64和所述另一个腔66中存在相同的压力,并且在球58移出伸出位置进入缩回位置时关闭第二导管70。
在这种情况中,第一阀72和第二阀74由存在于第一导管68和第二导管70中的位于第一阀72和第二阀74的两侧上的瞬间压力自动控制。
第一阀72具有与第一阀座78协作的第一阀盘76,并且在第一阀72的关闭位置,第一阀盘76沿向着第一子腔62的方向封闭在第一阀座78上。
第二阀74具有与第二阀座82协作的第二阀盘80,并且在第二阀74的关闭位置,第二阀盘80沿向着二子腔64的方向封闭在第二阀座82上。
第一阀72和第二阀74都由弹簧84和86预加应力到它们的关闭位置上。除了导管68、70中的上述瞬间压力,阀72、74的预加应力也是控制 阀72、74的参数。
阀72和74设置在第一导管68和第二导管70中,使得第一阀盘76和第一阀座78以及第二阀盘80和第二阀座82沿着轴向方向围绕旋转轴线28定位。
泵10具有设置在外壳12的中间连接板90中的密封件88,所述中间连接板将进口22与出口24分开。根据图2b),密封件88设计为在旋转轴线28的平面中近似为半圆形,且由波纹状弹簧92径向弹性地预加应力到转子26上,使得密封件88靠在转子26上。
泵10不要求任何其它密封件。
下文详细描述泵10的运转。
在图2a)和b)中示出的运转位置上,转子26处于相对于轴向旋转28的旋转位置,在此表示为0°位置。在该位置上,球58最大程度地缩入凹槽54中,使得所述另一个腔66的体积最小或甚至为零。在该位置上,球58与进口22和出口24之间的中间连接板90近似平齐。
在第一导管68中、在第二导管70中和在第一腔52中存在相同的压力,在转子26的该旋转位置中,第一腔52还未分成第一子腔62和第二子腔64。第一阀72和第二阀74都关闭,因为没有打开作用力用作在两个阀72、74任何一个上。
图3a)和b)示出了处于运转位置的泵10,其中转子26已经围绕轴向旋转28相对于图2a)和b)中的0°位置旋转稍微小于90°。在该情况中,在球58继续沿着外壳内壁44运行时,球58已经稍微径向移出凹槽54,结果是所述另一个腔66的体积增加了。所述另一个腔66的体积的增加使得所述另一个腔66达到具有打开第二阀74的效果的附加体积。这在进口22处产生附加吸取动作,其结果是介质流过进口22并流过第二导管70,进入所述另一个腔66,如箭头94、96所示。近似地,在围绕旋转轴线28的该轨道位置,球58开始将第一腔52细分成第一子腔62和第二子腔64。这在第一腔52中形成传送空间(第一子腔62)和吸入空间(第二子腔64)。球58靠在外壳内壁44上,两个子腔62、64相对于彼此被封闭。
第一阀72仍然关闭。由于第一阀盘76与转子26围绕旋转轴线28的旋转方向相反地封闭在第一阀座78上,第一阀盘76由质量惯性并在弹簧 84的作用下仍被压靠在第一阀座78上,使得在所述另一个腔66中产生的吸取压力或真空不能打开第一阀72。关于第二阀74的情况相反,第二阀74的第二阀盘80沿旋转方向封闭在第二阀座82上,使得由于转子26围绕旋转轴线28的旋转运动,与所述另一个腔66中的真空协作,质量惯性反抗弹簧86的作用从第二阀座82上抬起第二阀盘80,结果是第二阀74打开。
在球58或转子26的如图3a)和b)所示的位置中,可测量的压力仍未建立在第一子腔62中,同时在第二子腔64中形成的吸入动作大。
在图4a)和b)的图示中,从图2a)和b)开始,转子26已经围绕旋转轴线28旋转180°。在该位置上,球58径向延伸出凹槽54到最大。则所述另一个腔66的体积最大并近似对应于球58体积的一半。第二阀74仍然处于其打开位置,而第一阀72仍然关闭。所述另一个腔66随后由通过进口22吸入的介质完全填充。通过进口22持续吸入的介质穿过转子26的外面和外壳内壁44之间的狭小间隙,在点46的区域中,进入第二子腔64,并经由第二导管70流入所述另一个腔66。因此在所述另一个腔66中存在与第二子腔64相同的压力。
在转子26的该旋转位置,第一子腔62和第二子腔64具有近似相同的体积。
从图4a)和b)开始,在图5a)和b)中,转子26已经围绕旋转轴线28进一步旋转例如稍大于90°(近似270°位置),并沿着该旋转路径,球58再次径向移入凹槽54中。相应地,在这种情况中,所述另一个腔66的体积减小,使后者过压,关闭第二阀74,同时第一阀72打开。打开第一阀72的作用力由第一子腔62中和第一导管58的流入子腔62的那部分中的随后的高过压产生。所述另一个腔66随后与第一子腔62连通,所述另一个腔66中的介质经由第一导管68压入第一子腔62中,并从那里通过外壳内壁44和转子26的外面50之间的间隙,在点48的区域中,进入出口24。
从图4a)和b)开始体积已经持续增加的第二子腔64继续将它吸入,因此允许介质持续通过进口22进入第二子腔64。
图5a)和b)中的运转位置随后再次进入图2a)和b)中的状态。
如果泵10用作用于气体或液体介质的真空泵或用作进给泵,通过进 口22持续吸入介质,并通过出口24持续排放介质。
如果泵10将用于产生高压,出口阀,特别是单向阀可以设置在出口24中,并仅当在第一子腔62中存在打开出口24中的该阀的对应高压时释放出口24。
图6图示了泵110的相对于图1修改的示例性实施方式。泵110的进一步的细节结构在图7a)至8b)中图示。
相同的附图标记用于泵110中的与泵10中等同或相当部件,但增加100。
下文主要描述泵110和泵10之间的差异。
泵110具有基本圆柱形的外壳112,提供设置同样基本圆柱形转子126,转子126在外壳中相对于外壳中心偏心地围绕外壳固定的旋转轴线128旋转。设计为圆柱体158的移位体156设置在转子126的凹槽154中。
凹槽154的内壁160具有适于圆柱体158的表面轮廓的内轮廓。
外壳内壁144同样设计为具有适应圆柱体158的圆筒形表面的表面轮廓,当转子126旋转时圆柱体158沿着外壳内壁144行进。根据图7b)和8b),在平行于旋转轴线128的截面中,外壳内壁144具有基本矩形形式,并且当沿围绕旋转轴线128的周向方向观看时,外壳内壁144基本上具有圆筒形表面。
圆柱体158设置在凹槽154中,使得它的圆柱轴线159平行于旋转轴线128延伸。以与泵10的球58相同的方式,当圆柱体158围绕旋转轴线128旋转时,它在外壳内壁144上滚动,结果是由摩擦引起的损耗最小。
圆柱体158设计为中空圆柱体。
凹槽154的内壁160同样适应圆柱体158的表面轮廓,且相应地为部分圆柱形表面区域形式,使得圆柱体158在处于其径向缩入凹槽154到最大的位置时沿着近似半圆形接触线(如图7a)中所示)靠在内壁160上。
沿围绕旋转轴线128的周向方向,外壳内壁144具有其中外壳内壁144与转子126的外面150隔开的区域,以便第一腔152形成在转子126的外面150和外壳内壁144之间的这个区域中。当圆柱体158围绕旋转轴线128旋转时,第一腔152细分成第一子腔162和第二子腔164,如在图8a)中看到的那样。
在圆柱体158和凹槽154的内壁160之间形成另一个腔166,所述另一个腔166经由第一导管168连接至第一子腔162,并经由第二导管170连接至第二子腔164。
第一阀172设置在第一导管168中,第二阀174设置在第二导管170中。
与泵10相比,在转子126中存在多个第一导管168和多个第二导管170,具体地,在每种情况中,第一导管和第二导管都是三个。图6示出了三个第一导管168并相应地也示出了导管168和170的三个共用段171。优选地在每种情况中,第一阀172和第二阀174设置所述多个第一导管168和多个第二导管170中的每一个中。
第一阀或阀172和第二阀或阀174的功能与泵10的第一阀72和第二阀74的功能相同。
泵110的配置和运转同样与泵10的配置和运转相同。图7a)和b)示出了泵110处于对应于图2a和b)中的泵10的运转位置的运转位置,图8a)和b)示出了泵110处于对应于图4a和b)中的泵10的运转位置的运转位置。
当移位体156构造为圆柱体158时,圆柱体158的选定长度,且相应地转子126,可以更大或更小,以实现对应的泵送能力。转子126沿轴向旋转128方向或圆柱体158的圆柱轴线可以多部件结构,特别地,这使得引入第一和第二导管168、170更简单。

Claims (20)

1.一种泵,包括其中设置转子(26;126)的外壳(12;112),转子(26;126)能够围绕外壳固定的旋转轴线(28;128)在外壳(12;112)中旋转,转子(26;126)具有其中接纳至少一个移位体(56;156)的至少一个凹槽(54;154),当转子(26;126)旋转时,所述至少一个移位体(56;156)围绕旋转轴线(28;128)旋转且同时沿着外壳(12;112)的外壳内壁(44;144)行进,移位体(56;156)能够在缩入凹槽(54;154)的位置和伸出凹槽(54;154)的位置之间在凹槽(54;154)中径向移动,当在围绕旋转轴线(28;128)的周向方向观看时,外壳内壁(44;144)具有其中外壳内壁(44;144)与转子(26;126)的外面(50;150)隔开的区域,以便在这个区域中在转子(26;126)的外面(50;150)和壳内壁(44;144)之间存在第一腔(52;152),当移位体(56;156)围绕旋转轴线(28;128)旋转时,移位体(56;156)将第一腔(52;152)细分成前第一子腔(62;162)和后第二子腔(64;164),特征在于,第一子腔(62;162)通过转子(26;126)中的第一导管(68;168)连接至另一个腔(66;166),第二子腔(64;164)通过转子(26;126)中的第二导管(70;170)连接至另一个腔(66;166),所述另一个腔(66;166)形成在移位体(56;156)和凹槽(54;154)的内壁(60;160)之间,并且根据移位体(56;156)在转子(26;126)围绕旋转轴线(28;128)旋转时出现的径向运动,所述另一个腔(66;166)体积交替地增加和减小,所述另一个腔(66;166)体积增加的结果是所述另一个腔(66;166)和第二子腔(64;164)中出现附加的体积;所述另一个腔(66;166)体积减小的结果是在所述另一个腔(66;166)和第一子腔(62;162)中出现附加的过压力。
2.根据权利要求1所述的泵,特征在于,移位体(56;156)在其面向凹槽(54;154)的内壁(60;160)的一侧具有对应于凹槽(54;154)的内壁(60;160)的内轮廓的表面轮廓。
3.根据权利要求1或2所述的泵,特征在于,移位体(56;156)行进所沿着的外壳内壁(44;144)具有对应于移位体(56;156)的面向外壳内壁(44;144)的一侧的表面轮廓的表面轮廓。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的泵,特征在于,移位体(56;156)设计为旋转体,该旋转体能够至少围绕平行于旋转轴线(28;128)的轴线在凹槽(54;154)中旋转。
5.根据权利要求4所述的泵,特征在于,移位体(56)为球(58)。
6.根据权利要求5所述的泵,特征在于,所述球(58)为空心球。
7.根据权利要求5或6所述的泵,特征在于,凹槽(54)的内壁(60)为部分球形表面区域形式。
8.根据权利要求4所述的泵,特征在于,移位体(156)为圆柱体(158),圆柱体(158)的圆柱轴线平行于旋转轴线(128)延伸。
9.根据权利要求8所述的泵,特征在于,圆柱体(158)为中空圆柱体。
10.根据权利要求8或9所述的泵,特征在于,凹槽(154)的内壁(160)为部分圆筒形表面区域形式。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的泵,特征在于,第一阀(72;172)设置在第一导管(68;168)中,第一阀(72;172)在移位体(56;156)从缩入位置移动到伸出位置时关闭第一导管(68;168),并且在移位体(56;156)从伸出位置移动到缩入位置时释放第一导管(68;168)。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的泵,特征在于,第二阀(74;174)设置在第二导管(70;170)中,第二阀(74;174)在移位体(56;156)从缩入位置移动到伸出位置时释放第二导管(70;170),并且在移位体(56;156)从伸出位置移动到缩入位置时关闭第二导管(70;170)。
13.根据权利要求11或12所述的泵,特征在于,第一阀(72;172)和/或第二阀(74;174)由第一和/或第二导管(68,70;168,170)中存在的位于第一阀(72;172)两侧上和/或位于第二阀(74;174)两侧上的瞬间压力自动控制。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的泵,特征在于,第一阀(72;172)具有第一阀盘(76;176)和第一阀座(78;178),第一阀盘(76;176)在朝向第一子腔(62;162)的方向上关闭在第一阀座(78;178)上。
15.根据权利要求14所述的泵,特征在于,第一阀盘(76;176)被预加应力到其关闭位置中。
16.根据权利要求14或15所述的泵,特征在于,第一阀(72;172)设置在第一导管(68;168)中,使得第一阀盘(76;176)和第一阀座(78;178)基本上沿围绕旋转轴线(28;128)的周向方向定向。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的泵,特征在于,第二阀(74;174)具有第二阀盘(80;180)和第二阀座(82;182),第二阀盘(80;180)在朝向第二子腔(64;164)的方向上关闭在第二阀座(82;182)上。
18.根据权利要求17所述的泵,特征在于,第二阀盘(80;180)被预加应力到其关闭位置中。
19.根据权利要求17或18所述的泵,特征在于,第二阀(74;174)设置在第二导管(70;170)中,使得第二阀盘(80;180)和第二阀座(82;182)基本上沿围绕旋转轴线(28;128)的周向方向定向。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的泵,特征在于,在转子(126)中存在多个第一导管(68)和多个第二导管(78)。
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