DE102013201890A1

DE102013201890A1 - cell pump

Info

Publication number: DE102013201890A1
Application number: DE201310201890
Authority: DE
Inventors: Corinna Hager; Steffen Sies; Lutz Bellmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-08-07
Also published as: WO2014121872A3; WO2014121872A2

Abstract

Eine Zellenpumpe (10) zum Fördern eines Fluides umfasst einen Stator (14); einen Ring (16), der rotierbar im Stator (14) gelagert ist; einen Rotor (18), der von dem Ring (16) umgeben ist und der exzentrisch zum Ring (16) angeordnet ist; und eine Mehrzahl von Trennwänden (30) zwischen dem Rotor (18) und dem äußeren Ring (16), die Förderzellen (29) für das Fluid bilden, die jeweils durch zwei Trennwände (30) sowie den Rotor (18) und den Ring (16) begrenzt sind. Wenigstens eine der Trennwände (30) weist wenigstens zwei Trennwandelemente (32, 34) auf, die über ein Drehgelenk (36) verbunden sind.A cell pump (10) for conveying a fluid comprises a stator (14); a ring (16) which is rotatably mounted in the stator (14); a rotor (18) which is surrounded by the ring (16) and which is arranged eccentrically to the ring (16); and a plurality of partition walls (30) between the rotor (18) and the outer ring (16), which form delivery cells (29) for the fluid, which are each separated by two partition walls (30) and the rotor (18) and the ring ( 16) are limited. At least one of the partition walls (30) has at least two partition wall elements (32, 34) which are connected via a swivel joint (36).

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft eine Zellenpumpe zum Fördern eines Fluides. The invention relates to a cell pump for conveying a fluid.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Zellenpumpen mit wenigstens zwei Zellen bzw. Vielzellenpumpen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Beispielhafte Ausführungen sind Flügelzellenpumpen (beispielsweise wie in DE 1653890 A beschrieben), Rollenzellenpumpen (beispielsweise wie in DE 10 2008 032 249 A1 beschrieben), Pendelschieberpumpen (beispielsweise wie in DE 10 2009 004 456 B4 beschrieben) und Schwenkflügelpumpen (beispielsweise wie in DE 3423276 A1 beschrieben). Cell pumps with at least two cells or multi-cell pumps are known in different designs. Exemplary embodiments are vane pumps (for example as in DE 1653890 A described), roller cell pumps (for example, as in DE 10 2008 032 249 A1 described), Pendelschieberpumpen (for example, as in DE 10 2009 004 456 B4 described) and swing vane pumps (for example, as in DE 3423276 A1 described).

Zellenpumpen weisen in der Regel einen angetriebenen Rotor, einen exzentrisch zum Rotor feststehenden Stator und Trennelemente auf. Die Pendelschieberpumpe weißt zusätzlich einen umlaufenden, im Stator gelagerten, Ring auf. In diesem sind die Trennelemente (bzw. in diesem Fall Pendel) jeweils durch ein Dreh- bzw. Rotationsgelenk im Ring schwenkbar gelagert. Cell pumps usually have a driven rotor, a rotor fixed eccentrically to the stator and separating elements. The pendulum vane pump additionally has a rotating ring mounted in the stator. In this, the separating elements (or in this case pendulum) are each pivotally mounted in the ring by a rotary or rotary joint.

Bei Drehung des Rotors kann von einer Zellenpumpe ein Fluid, wie etwa Gas, oder eine Flüssigkeit zwischen einem Hochdruckbereich und einem Tiefdruckbereich hin und her gepumpt werden. In zwischen dem Hockdruckbereich und dem Tiefdruckbereich angeordneten Umsteuerbereichen wird das Fluid dabei verdichtet bzw. entspannt. Upon rotation of the rotor, a fluid, such as gas, or a liquid may be pumped back and forth between a high pressure region and a low pressure region by a cell pump. In Umsteuerbereichen arranged between the high pressure area and the low pressure area, the fluid is compressed or relaxed.

Die Trennelemente von Zellenpumpen haben normalerweise folgende Funktionen: Aufteilen des Raumes zwischen Rotor und Stator in Förderkammern bzw. Zellen; Bereitstellen einer Ausgleichsbewegung (aufgrund der Exzentrizität zwischen Rotor und Stator müssen in der Regel zyklische Ausgleichsbewegungen ausgeführt werden); Energieübertragen, d.h. Wandeln von Kraft in Druck und mechanische Bewegung in Volumenstrom in dem Fluid in den Umsteuerbereichen; und Abdichten zwischen Hoch- und Niederdruck in den Umsteuerbereichen. The separators of cell pumps usually have the following functions: splitting the space between the rotor and stator in delivery chambers or cells; Provide a compensating movement (due to the eccentricity between the rotor and stator usually cyclic compensatory movements must be performed); Energy transfer, i. Converting force into pressure and mechanical movement in volume flow in the fluid in the Umsteuerbereichen; and sealing between high and low pressure in the Umsteuerbereichen.

Die oben aufgeführten Zellenpumpen haben jeweils unterschiedlich ausgeführte Trennelemente, die zu bestimmten Nachteilen führen können. The cell pumps listed above each have differently designed dividing elements, which can lead to certain disadvantages.

Flügelzellenpumpen werden normalerweise so gestaltet, dass die Flügel möglichst stark in den Umsteuerbereichen an den Stator angepresst werden, um die Dichtfunktion zu erfüllen. Dies erhöht allerdings die mechanische Reibung und den Verschleiß zwischen den Trennelementen und dem Stator. Zusätzlich kann die Führung der Flügel radial sehr viel Platz im Rotor beanspruchen. Dadurch können die Exzentrizität und damit die Fördermenge begrenzt sein. Vane pumps are normally designed to press the vanes as much as possible into the reversal areas of the stator to perform the sealing function. However, this increases the mechanical friction and the wear between the separating elements and the stator. In addition, the leadership of the wing radially can take up a lot of space in the rotor. As a result, the eccentricity and thus the flow rate can be limited.

Bei Rollenzellenpumpen werden Rollen als Trennelemente genutzt. Es gilt für die Abdichtung dasselbe wie bei der Flügelzellenpumpe. Der Verschleiß am Stator kann niedriger sein, da die Rollen auf diesem abrollen. Allerdings kann es zwischen dem Rotorschlitz und der Rolle durch die Drehbewegung der Rolle zu hohen Gleitgeschwindigkeiten kommen, was zu Verschleiß führen kann. Das Fördervolumen ist bei Rollenzellenpumpen in der Regel noch stärker begrenzt, da die Exzentrizität durch die notwendige Führung der Rollen normalerweise stark limitiert ist. Roll cell pumps use rollers as separating elements. It applies to the same sealing as in the vane pump. The wear on the stator can be lower as the rollers roll on it. However, it can come between the rotor slot and the role of the rotational movement of the roller at high sliding speeds, which can lead to wear. The delivery volume is usually even more limited in roller-cell pumps, since the eccentricity is normally severely limited by the necessary guidance of the rollers.

Bei einer Schwenkflügelpumpe werden die Trennelemente durch je ein Drehgelenk im Rotor gelagert. Für die Abdichtung zwischen Trennelement und Stator gelten wieder die obigen Bedingungen eines Linienkontakts. Nachteilig kann das Auftreten einer radialen Kraft im Umsteuerbereich sein, welche den Schwenkflügel vom Stator wegdrückt. Dies kann durch eine zusätzliche Anpresskraft verhindert werden (beispielsweise durch eine Feder oder durch Druckfelder). Durch das Schwenken kann eine hohe Exzentrizität erzielt werden, was ein hohes Fördervolumen erlaubt. In a swing-wing pump, the separating elements are each supported by a rotary joint in the rotor. For the seal between separator and stator again apply the above conditions of a line contact. A disadvantage may be the occurrence of a radial force in the reversing area, which presses the pivoting wing away from the stator. This can be prevented by an additional contact force (for example by a spring or by pressure fields). By pivoting a high eccentricity can be achieved, which allows a high flow rate.

Die Pendelschieberpumpe realisiert die Abdichtung zwischen Trennelement und Stator durch einen im Stator gelagerten umlaufenden Ring mit den darin rotatorisch gelagerten Trennelementen (Pendeln). Nachteilig kann die Abdichtung zwischen Rotorschlitz und Pendel sein. Um eine Ausgleichsbewegung realisieren zu können, muss hier normalerweise eine kombinierte Hub- und Rotationsbewegung ausgeführt werden. Dies lässt sich meist nur durch eine, für die Leckage ungünstige, Linienberührung (Rolle in Schlitz) realisieren. Die Exzentrizität fällt größer als bei der Flügelzellenpumpe aus, da keine Führung der Trennelemente benötigt wird. Durch das radiale Eintauchen der Pendel in den Rotor ist die Exzentrizität bzw. das Fördervolumen dennoch begrenzt. The pendulum vane pump realizes the seal between separating element and stator by means of a rotating ring mounted in the stator with the separating elements rotatably mounted therein (oscillation). A disadvantage may be the seal between the rotor slot and pendulum. In order to realize a compensating movement, a combined lifting and rotating movement normally has to be carried out here. This can usually be realized only by a, for the leakage unfavorable, line contact (role in slot). The eccentricity is greater than in the vane pump, since no guidance of the separating elements is needed. Due to the radial immersion of the pendulum in the rotor, the eccentricity or the delivery volume is still limited.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vielzellenpumpe bereitzustellen, die bei geringem Verschleiß und geringer Reibung eine geringe Leckage aufweist. It is an object of the invention to provide a multi-cell pump, which has low leakage with low wear and low friction.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung. This object is solved by the subject matter of the independent claim. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.

Die Erfindung betrifft eine Zellenpumpe zum Fördern eines Fluides. Es ist zu verstehen, dass eine Zellenpumpe wenigstens zwei, in der Regel aber eine Mehrzahl von Förderzellen aufweisen kann. Ein Fluid kann ein Gas oder eine Flüssigkeit oder eine Mischung von beiden sein. Auch ist möglich, dass das Fluid Feststoffe umfasst. The invention relates to a cell pump for conveying a fluid. It is understood that one Cell pump at least two, but usually may have a plurality of delivery cells. A fluid may be a gas or a liquid or a mixture of both. It is also possible that the fluid comprises solids.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Zellenpumpe einen Stator; einen Ring, der rotierbar im Stator gelagert ist; einen Rotor, der von dem Ring umgeben ist und der exzentrisch zum Ring angeordnet ist; und eine Mehrzahl von Trennwänden zwischen dem Rotor und dem äußeren Ring, die Förderzellen für das Fluid bilden, die jeweils durch zwei Trennwände, den Rotor und den Ring begrenzt sind. Es ist auch möglich, dass der Stator mit dem Ring relativ zum Rotor verschiebbar ist, um auf diese Weise die Exzentrizität der Zellenpumpe einstellen zu können. According to one embodiment of the invention, the cell pump comprises a stator; a ring rotatably supported in the stator; a rotor surrounded by the ring and arranged eccentrically to the ring; and a plurality of partitions between the rotor and the outer ring forming fluid delivery cells each defined by two partitions, the rotor and the ring. It is also possible that the stator with the ring is displaceable relative to the rotor, in order to be able to adjust the eccentricity of the cell pump in this way.

Wenigstens eine der Trennwände weist wenigstens zwei Trennwandelemente auf, die über ein Drehgelenk verbunden sind. Die Zellenpumpe kann eine oder mehrere Trennwände aufweisen, die nicht einstückig aufgebaut sind, sondern die jeweils wenigstens zwei Trennwandelemente umfassen. At least one of the partitions has at least two partition wall elements, which are connected via a hinge. The cell pump may have one or more partitions, which are not constructed in one piece, but each comprising at least two partition wall elements.

Die beiden Trennwände sind über ein Drehgelenk verbunden. Dadurch kann die radiale Ausdehnung der Trennwand über einen weiten Bereich variiert werden und somit auch die Exzentrizität der Zellenpumpe über einen großen Bereich variiert werden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine hohe Pumpleistung erzielt werden. The two partitions are connected via a swivel joint. Thereby, the radial extent of the partition can be varied over a wide range and thus the eccentricity of the cell pump can be varied over a wide range. In this way, for example, a high pumping power can be achieved.

Wegen der hohen Exzentrizität kann die Zellenpumpe auch wesentlich kompakter gestaltet werden als die eingangs erwähnten Pumpentypen. Because of the high eccentricity, the cell pump can also be made much more compact than the pump types mentioned above.

Ein Drehgelenk hat sich dabei als effizient (reibungsarm und vergleichsweise dicht) erwiesen. Insbesondere die Dichtwirkung eines Drehgelenks kann als sehr dicht bewertet werden, da eine Dichtung über den Umfang des Gelenks erfolgt und somit ein breiter Dichtspalt vorhanden ist. A swivel joint has proven to be efficient (low-friction and comparatively dense). In particular, the sealing effect of a rotary joint can be rated as very dense, since a seal over the circumference of the joint takes place and thus a wider sealing gap is present.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen alle Trennwände jeweils wenigstens zwei Trennelemente auf, die über ein Drehgelenk verbunden sind. Es ist zu verstehen, dass nicht nur eine oder manche der Trennelemente, sondern alle der Trennelemente mit einem derartigen Drehgelenk aufgebaut sein können. Insbesondere können alle Trennwände der Pumpe in regelmäßigen Abständen um den Rotor herum angeordnet sein und/oder können gleich aufgebaut bzw. am Rotor und Stator gleichartig befestigt sein. According to one embodiment of the invention, all partitions each have at least two separating elements, which are connected via a hinge. It should be understood that not only one or some of the partitions, but all of the partitions may be constructed with such a hinge. In particular, all of the partitions of the pump can be arranged at regular intervals around the rotor and / or can be of the same design or fastened identically to the rotor and stator.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein äußeres Trennwandelement über ein Drehgelenk in dem Ring gelagert und/oder ist ein inneres Trennwandelement über ein Drehgelenk in dem Rotor gelagert. Diese Drehgelenke können im Wesentlichen wie das Drehgelenk zwischen den Trennwandelementen aufgebaut sein. Auf diese Weise können sämtliche Ausgleichsbewegungen der Trennwände mittels Drehgelenken (beispielsweise drei Stück pro Trennwand, wenn diese zwei Trennelemente umfasst) umgesetzt werden. Bei drei Drehgelenken pro Trennwand kann dann von einer Trigelenkpumpe gesprochen werden. According to one embodiment of the invention, an outer partition member is mounted via a hinge in the ring and / or an inner partition member is mounted via a hinge in the rotor. These hinges can be constructed substantially like the hinge between the partition elements. In this way, all compensatory movements of the partitions by means of hinges (for example, three pieces per partition, if this comprises two separating elements) can be implemented. With three hinges per partition can then be spoken by a Trigelenkpumpe.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Ring (in Umfangsrichtung) neben einer Lagerstelle eines Trennwandelements in dem Ring eine Vertiefung auf, in der das Trennwandelement aufgenommen wird, wenn es in Richtung des Rings schwenkt. Die Vertiefung kann beispielsweise in Rotationsrichtung vor der Lagerstelle in dem Ring vorgesehen sein. Analog kann der Rotor neben einer Lagerstelle eines Trennwandelements in dem Rotor eine Vertiefung aufweisen. According to one embodiment of the invention, the ring (in the circumferential direction) adjacent to a bearing point of a partition element in the ring has a recess in which the partition wall element is received when it pivots in the direction of the ring. The recess may be provided, for example, in the direction of rotation in front of the bearing in the ring. Analogously, the rotor can have a depression in addition to a bearing point of a partition wall element in the rotor.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Drehgelenk ein Scharniergelenk, bei dem ein Trennwandelement einen Gelenkkopf mit zylinderförmiger Außenfläche und ein Trennwandelement eine Gelenkpfanne mit zylinderförmiger Innenfläche aufweist, die dazu ausgeführt ist, den Gelenkkopf aufzunehmen. Auf diese Weise kann das Drehgelenk eine große Dichtwirkung aufweisen, da im Drehgelenk immer eine relativ große Fläche zwischen dem Gelenkkopf und der Gelenkpfanne als Dichtspalt vorhanden ist. According to one embodiment of the invention, the pivot joint is a hinge joint in which a partition wall element has a conical head with a cylindrical outer surface and a partition wall element has a socket with a cylindrical inner surface which is designed to receive the condyle. In this way, the rotary joint can have a large sealing effect, since in the rotary joint always a relatively large area between the condyle and the socket is present as a sealing gap.

Auch die Verbindungen bzw. Lagerstellen zwischen Rotor und dem inneren Trennwandelement und/oder zwischen dem äußeren Trennwandelement und dem Ring können derartige Scharniergelenke sein. The connections or bearing points between the rotor and the inner partition element and / or between the outer partition element and the ring may also be hinged joints.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein inneres Trennwandelement, das mit dem Rotor verbunden ist, den Gelenkkopf auf. Auf diese Weise kann das innere Trennwandelement zwei Gelenkköpfe aufweisen. Umgekehrt kann das äußere Trennwandelement einen Gelenkkopf und eine Gelenkpfanne aufweisen. According to an embodiment of the invention, an inner partition member connected to the rotor has the condyle. In this way, the inner partition element may have two rod ends. Conversely, the outer partition member may have a condyle and a socket.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Drehgelenk zwischen den Trennelementen dazu ausgeführt, in Drehrichtung des Rotors abzuknicken. Mit anderen Worten wandert die Gelenkachse relativ zum Rotor und/oder Ring in Drehrichtung, wenn der Winkel zwischen den beiden Trennwandelementen kleiner wird. According to one embodiment of the invention, the rotary joint between the separating elements is designed to bend in the direction of rotation of the rotor. In other words, the hinge axis moves relative to the rotor and / or ring in the direction of rotation when the angle between the two partition wall elements is smaller.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung geht das Drehgelenk bei einem vorgegebenen Gelenkwinkel in Anschlag, so dass eine Drehung des Rotors bzw. des Rings über die Trennwand auf den Ring bzw. den Rotor übertragen wird. Auf diese Weise kann mit einem Antrieb, der den Rotor bzw. Ring antreibt, auch die jeweilige andere Komponente angetrieben werden. According to one embodiment of the invention, the rotary joint abuts at a predetermined joint angle, so that a rotation of the rotor or the ring on the partition on the Ring and the rotor is transmitted. In this way, with a drive that drives the rotor or ring, the respective other component can be driven.

Auch die Drehgelenke im Rotor und/oder im Ring können bei einem vorgegebenen Gelenkwinkel in Anschlag gehen. Die Mitnahme der jeweiligen anderen Komponente kann damit über das oder die Trennelemente mittels definierten Anschlägen an den Gelenken erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Mitnahme alternativ oder zusätzlich über ein Getriebe (beispielsweise mittels Zahnrädern) und/oder über zusätzliche Verbindungselemente erfolgt. The hinges in the rotor and / or in the ring can go at a predetermined joint angle in attack. The entrainment of the respective other component can thus take place via the or the separating elements by means of defined attacks on the joints. However, it is also possible that the driving takes place alternatively or additionally via a transmission (for example by means of gears) and / or via additional connecting elements.

Beispielsweise kann der Rotor direkt von einem Antrieb angetrieben werden. In diesem Fall kann dann der äußere Ring von den Trennelementen mitgenommen werden. Grundsätzlich kann der Antrieb aber auch über den äußeren Ring erfolgen. In diesem Fall kann dann der Rotor von den Trennelementen mitgenommen werden. For example, the rotor can be driven directly by a drive. In this case, then the outer ring can be taken from the separating elements. In principle, the drive can also be done via the outer ring. In this case, then the rotor can be taken from the separating elements.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt einen Querschnitt durch eine Zellenpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a cross section through a cell pump according to an embodiment of the invention.

2 zeigt einen Querschnitt durch die Zellenpumpe aus der 1 mit einem um 90° gedrehten Rotor. 2 shows a cross section through the cell pump from the 1 with a 90 ° rotated rotor.

3 zeigt einen Querschnitt durch die Zellenpumpe aus der 1 mit einem um 180° gedrehten Rotor. 3 shows a cross section through the cell pump from the 1 with a rotor rotated by 180 °.

4 zeigt einen Querschnitt durch die Zellenpumpe aus der 1 mit einem um 270° gedrehten Rotor. 4 shows a cross section through the cell pump from the 1 with a 270 ° rotated rotor.

Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments

Die 1 zeigt eine Zellenpumpe 10, die ein Gehäuse 12, einen darin angeordneten Stator 14, einen im Stator 14 gelagerten Ring 16 und einen zum Stator 14 exzentrisch angeordneten Rotor 18 aufweist, der innerhalb des Rings 16 angeordnet ist. The 1 shows a cell pump 10 that a housing 12 , a stator disposed therein 14 , one in the stator 14 stored ring 16 and one to the stator 14 eccentrically arranged rotor 18 that is inside the ring 16 is arranged.

Das Gehäuse 12 umschließt die Komponenten 14, 16 und 18 und weist zwei gekrümmte Abschnitte 20 und zwei gerade Abschnitte 22 auf. Der Stator 14 weist zwei Abschnitte 24 mit gekrümmter Außenfläche und zwei Abschnitte 26 mit gerader Außenfläche auf, die jeweils innerhalb des jeweiligen Abschnitts 20, 22 des Stators angeordnet sind. Die geraden Abschnitte 26 des Stators 14 sind gleitend auf den geraden Abschnitten 22 des Gehäuses gelagert, so dass der Stator 14 innerhalb des Gehäuses 12 verschoben werden kann. Da der Rotor 18 im Gehäuse 12 gelagert ist und der Ring 16 im Stator 14 gelagert ist, kann auf diese Weise die Exzentrizität der Zellenpumpe 10, d.h. der Abstand der Mittelpunkte des Rotors 18 und des Rings 16 eingestellt werden. Das Fördervolumen der Zellenpumpe 10 kann durch Änderung der Exzentrizität zwischen Rotor 18 und Stator 14 geändert werden. The housing 12 encloses the components 14 . 16 and 18 and has two curved sections 20 and two straight sections 22 on. The stator 14 has two sections 24 with curved outer surface and two sections 26 with a straight outer surface, each within each section 20 . 22 of the stator are arranged. The straight sections 26 of the stator 14 are sliding on the straight sections 22 stored in the housing, so that the stator 14 inside the case 12 can be moved. Because the rotor 18 in the case 12 is stored and the ring 16 in the stator 14 is stored, this way the eccentricity of the cell pump 10 ie the distance between the centers of the rotor 18 and the ring 16 be set. The delivery volume of the cell pump 10 can by changing the eccentricity between rotor 18 and stator 14 be changed.

Der Bereich, in dem der Stator 14 gegenüber dem Gehäuse und damit dem Rotor 18 verschoben werden kann, ist durch Anschlagelemente 28, die von den Abschnitten 24 des Stators 14 mit gekrümmter Außenfläche abstehen, begrenzt. The area where the stator 14 opposite the housing and thus the rotor 18 can be moved, is by stop elements 28 that from the sections 24 of the stator 14 with curved outer surface protrude, limited.

Der äußere umlaufende Ring 16 ist exzentrisch zum Rotor 18 im Stator 14 gelagert. Dazu weist der Stator 14 eine zylinderförmige Innenfläche und der umlaufende Ring 16 eine zylinderförmige Außenfläche auf, die zusammen beispielsweise ein Gleitlager bilden. The outer circumferential ring 16 is eccentric to the rotor 18 in the stator 14 stored. For this purpose, the stator 14 a cylindrical inner surface and the circumferential ring 16 a cylindrical outer surface, which together form, for example, a plain bearing.

Der Ring 16 und der Rotor 18 sind über (im gezeigten Fall fünf) Trennwände 30 verbunden. Zwischen zwei benachbarten Trennwänden, dem Ring und dem Rotor sind die Förderzellen 29 der Zellenpumpe 10 gebildet. The ring 16 and the rotor 18 are over (in the case shown five) partitions 30 connected. Between two adjacent partitions, the ring and the rotor are the delivery cells 29 the cell pump 10 educated.

Jede Trennwand 30 weist ein inneres Trennwandelement 32 bzw. einen inneren Schwenkflügel 32 und ein äußeres Trennwandelement 34 bzw. einen äußeren Schwenkflügel 34 auf, die über ein Drehgelenk 36 verbunden sind. Das Drehgelenk 36 befindet sich zwischen dem Rotor 18 und dem Ring 16. Every partition 30 has an inner partition element 32 or an inner swing wing 32 and an outer partition member 34 or an outer swing wing 34 on that over a swivel 36 are connected. The swivel joint 36 is located between the rotor 18 and the ring 16 ,

Da die Trennwände 50 (und auch die entsprechenden Abschnitte des Rotors 18 und des Rings 16) identisch aufgebaut sind, sind in der 1 die entsprechenden Elemente nur für eine Trennwand 30 mit Bezugszeichen bezeichnet. Because the partitions 50 (and also the corresponding sections of the rotor 18 and the ring 16 ) are identical, are in the 1 the corresponding elements only for a partition 30 denoted by reference numeral.

Das innere Trennwandelement 32 ist mit einem Drehgelenk 38 mit dem Rotor 18 verbunden. Das äußere Trennwandelement 34 ist mit einem Drehgelenk 40 in dem umlaufenden Ring 16 aufgenommen. The inner partition element 32 is with a swivel 38 with the rotor 18 connected. The outer partition element 34 is with a swivel 40 in the encircling ring 16 added.

Die Drehgelenke 36, 38, 40 können Scharniergelenke sein. Dazu weisen sie einen Gelenkkopf 42 mit zylinderförmiger Außenfläche und eine Gelenkpfanne 44 mit zylinderförmiger Innenfläche auf. Die Gelenke 36, 38, 40 weisen Anschlagflächen 46 auf, die bei einem vorbestimmten Winkel in Anschlag gehen und so den möglichen Winkelbereich des jeweiligen Drehgelenks auf einen minimalen und einen maximalen Winkel beschränken. The swivel joints 36 . 38 . 40 can be hinge joints. For this they have a condyle 42 with cylindrical outer surface and a socket 44 with cylindrical inner surface on. The joints 36 . 38 . 40 have stop surfaces 46 which abut at a predetermined angle and thus limit the possible angular range of the respective pivot joint to a minimum and a maximum angle.

Durch die Anschlagflächen 46 kann der Rotor 18, der beispielsweise mittels eines Motors angetrieben wird, den Ring 16 mitnehmen, in dem Trennwände 30, deren Trennwandelemente 32, 34 in Anschlag stehen, die Drehbewegung des Rotors 16 auf den Ring 16 übertragen. Der Ring 16 rotiert dann in dieselbe Drehrichtung wie der Rotor 18. Through the stop surfaces 46 can the rotor 18 which is driven by means of a motor, for example, the ring 16 take along, in the partitions 30 , whose partition wall elements 32 . 34 are in the attack, the rotational movement of the rotor 16 on the ring 16 transfer. The ring 16 then rotates in the same direction as the rotor 18 ,

Neben dem Drehgelenk 38 ist eine Vertiefung 50 im Rotor 18 vorgesehen, in die das Trennwandelement 32 hinein schwenken kann, wenn sich der Ring 16 und der Rotor 18 einander nähern. Genauso ist neben dem Drehgelenk 40 ist eine Vertiefung 52 im Ring 16 vorgesehen, in die das Trennwandelement 34 hineinschwenken kann, wenn sich der Ring 16 und der Rotor 18 einander nähern. Next to the swivel joint 38 is a depression 50 in the rotor 18 provided in the partition wall element 32 can swing in when the ring 16 and the rotor 18 approach each other. So is next to the hinge 40 is a depression 52 in the ring 16 provided in the partition wall element 34 can swing in when the ring 16 and the rotor 18 approach each other.

Axial an der Zellenpumpe 10 (d.h. an den Deckeln der Zellenpumpe, die den Innenraum verschließen) sind Steuernieren 54, 56 angebracht. Bei der dargestellten Drehrichtung von Rotor 18 und äußerem Ring 16 dient die rechte Niere 56 als Saugniere und die linke Niere 54 als Druckniere. Axial at the cell pump 10 (ie on the lids of the cell pump, which close the interior) are taxing 54 . 56 appropriate. In the illustrated direction of rotation of the rotor 18 and outer ring 16 serves the right kidney 56 as a kidney and the left kidney 54 as a pressure kidney.

In den 1 bis 4 ist ein Bewegungs- und Pumpablauf gezeigt. Die Kinematik der Zellenpumpe 10 ist durch mehrere Winkelstellungen des Rotors 18 dargestellt, der pro Figur jeweils um 90° weitergedreht ist. In the 1 to 4 a movement and pumping sequence is shown. The kinematics of the cell pump 10 is by several angular positions of the rotor 18 shown, which is further rotated by 90 ° per figure.

Durch die Drehung von Rotor 18 und äußerem Ring 16 vergrößert sich das Volumen einer Förderzelle 29 (in den Figuren auf der rechte Seite). Durch die Steuerniere 56 wird ein Fluid bzw. Medium (flüssig oder gasförmig) angesaugt. By the rotation of rotor 18 and outer ring 16 the volume of a delivery cell increases 29 (in the figures on the right side). By the control animals 56 a fluid or medium (liquid or gaseous) is sucked.

Erreicht die Förderzelle 29 den ersten, oberen Totpunkt (d.h. den maximalen Abstand zwischen Rotor 18 und äußerem Ring 16) und damit ihr maximales Volumen, wird das Fluid vom Niederdruckbereich abgetrennt. Bei weiterer Drehung wird die Förderzelle 29 mit dem Hochdruckbereich verbunden und das Fluid in diesen Bereich verdrängt. Reach the conveyor cell 29 the first top dead center (ie the maximum distance between rotor 18 and outer ring 16 ) and thus their maximum volume, the fluid is separated from the low pressure area. Upon further rotation, the delivery cell 29 connected to the high pressure area and displaced the fluid in this area.

Danach verkleinert sich das Volumen der Förderzelle 29 (in den Figuren auf der linken Seite). Das Fluid wird in die Steuerniere 54 gedrückt. After that, the volume of the delivery cell decreases 29 (in the figures on the left side). The fluid is injected into the brooms 54 pressed.

Das Volumen der Förderzelle 29 verkleinert sich, bis sie ihr minimales Volumen im zweiten, unteren Totpunkt (d.h. den minimalen Abstand zwischen Rotor 18 und äußerem Ring 16) erreicht hat. Dort wird sie vom Hochdruckbereich abgetrennt und darauf wieder mit dem Niederdruck verbunden. Anschließend beginnt erneut das Ansaugen. The volume of the delivery cell 29 decreases until it reaches its minimum volume at the second, bottom dead center (ie the minimum distance between rotor 18 and outer ring 16 ) has reached. There it is separated from the high pressure area and then connected to the low pressure again. Then the suction starts again.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1653890 A [0002]
DE 102008032249 A1 [0002]
DE 102009004456 B4 [0002]
DE 3423276 A1 [0002]

Claims

Cell pump ( 10 ) for pumping a fluid, the cell pump ( 10 ) comprising: a stator ( 14 ); a ring ( 16 ), which rotates in the stator ( 14 ) is stored; a rotor ( 18 ), of the ring ( 16 ) and eccentric to the ring ( 16 ) is arranged; a plurality of partitions ( 30 ) between the rotor ( 18 ) and the outer ring ( 16 ), the delivery cells ( 29 ) form for the fluid, each by two partitions ( 30 ) as well as the rotor ( 18 ) and the ring ( 16 ) are limited; characterized in that at least one of the partitions ( 30 ) at least two partition elements ( 32 . 34 ), which via a rotary joint ( 36 ) are connected.

Cell pump ( 10 ) according to claim 1, wherein all partitions ( 30 ) at least two separating elements ( 32 . 34 ), which via a rotary joint ( 36 ) are connected.

Cell pump ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein an outer partition element ( 34 ) via a rotary joint ( 40 ) in the ring ( 16 ) is stored.

Cell pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein an inner partition element ( 32 ) via a rotary joint ( 38 ) in the rotor ( 18 ) is stored.

Cell pump ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the ring ( 16 ) next to a bearing of a partition element ( 34 ) in the ring ( 16 ) a recess ( 52 ), in which the partition wall element ( 34 ) is at least partially absorbed when it is in the direction of the ring ( 16 ) pans.

Cell pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the rotor ( 18 ) next to a bearing of a partition element ( 32 ) in the rotor ( 18 ) a recess ( 50 ), in which the partition wall element ( 32 ) is at least partially received when it is in the direction of the rotor ( 18 ) pans.

Cell pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the rotary joint ( 36 ) is a hinge joint, wherein a partition wall element ( 32 ) a condyle ( 42 ) with cylindrical outer surface and a partition wall element ( 34 ) a socket ( 44 ) having a cylindrical inner surface which is adapted to the condyle ( 42 ).

Cell pump ( 10 ) according to claim 7, wherein the partition wall element ( 32 ) with the condyle ( 42 ) is an inner partition member connected to the rotor.

Cell pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the rotary joint ( 36 ) is designed to rotate in the direction of rotation of the rotor ( 18 ) to bend.

Cell pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the rotary joint ( 36 ) abuts at a predetermined joint angle, so that a rotation of the rotor ( 18 ) or of the ring ( 16 ) over the partition wall ( 30 ) is transferred to the ring or the rotor.