DE1238334B - Drehkolbenpumpe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES '/MWW> PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1238 334
D 38537 I c/59 e
30. März 1962
6. April 1967

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe mit mindestens einem in radialer Richtung in einer Nut des Rotorkörpers verschiebbaren Arbeitsschieber, der in einem zum Rotor exzentrischen Pumpenraum arbeitet, wobei eine Längsbohrung im Rotor und in der Welle als Pumpenauslaßkanal dient.

Derartige Drehkolbenpumpen sind für viele Zwecke, besonders z. B. zum Fördern von öl, verwendbar und können auch mit relativ kleinen Abmessungen ausgeführt werden. Sie lassen sich infolge der Einfachheit ihres Rotors und Förderraums konstruktiv leicht mit Teilen anderer Maschinen verbinden und an Stellen einsetzen, wo andere Pumpen kaum mehr untergebracht werden könnten.

Bei einer Pumpe der eingangs erwähnten Art mit einem einseitig gelagerten Rotor, der zwei einander diametral zugeordnete Arbeitsschieber trägt, ist der Förderraum an der dem Rotorlager abgewandten Seite von einer Platte abgeschlossen, welche, vom Einlaß abgesehen, zwei Öffnungen für die Druckflüssigkeit enthält. Diese beiden Öffnungen werden durch einen Verbindungskanal in Form einer radialen Auswölbung in einem neben dieser Platte noch angeordneten Deckel miteinander verbunden, womit die Druck- bzw. Förderflüssigkeit vom Druckbereich des Förderraums zur Längsbohrung im Rotor und in der Weile geleitet wird. Es sind hier also zwei seitliche Deckel zum Abschluß des Förderraums verwendet. Der Rotor muß dabei so bearbeitet und dem Förderraum angepaßt werden, daß zwischen seiner Stirnfläche und der ersterwähnten Seitenplatte eine dichtende Berührung bzw. Annäherung erreicht wird. An dieser bekannten Pumpe könnten vor allem die Dekkelteile durch eine einfachere Konstruktion ersetzt werden, um sie billiger herstellen zu können.

Es ist ferner eine ähnliche Pumpe bekannt, welche als Ölpumpe an einem Kältemittelverdichter verwendet wird und deren Rotor an die einseitig gelagerte Welle, ungefähr den gleichen Durchmesser wie diese aufweisend, angeschraubt ist. In einer nach der Stirnseite offenen Nut dieses Rotors ist ein einziger doppeltwirkender Arbeitsschieber angeordnet. Mit dieser Stirnseite liegt der Rotor an einem plattenförmigen Gehäuseabschlußdeckel an und wirkt dabei zugleich als Spurlager der gemeinsamen vertikalen Welle für Ölpumpe, Verdichter und Antriebsmotor. Zu diesem Zweck müssen die Stirnfläche des Rotors und die Gegenfläche in dem Gehäusedeckel entsprechend bearbeitet werden, und der plattenförmige Deckel muß entsprechend steif sein; Das geförderte öl wird durch eine Nut in einer Gehäuseplatte, welche den Förderraum für die Ölpumpe enthält, aus diesem Raum Drehkolbenpumpe

Anmelder:

Danfoss A/S, Nordborg (Dänemark)

Vertreter:

Dr.-Ing. U. Knoblauch, Patentanwalt,

Frankfurt/M. 1, Kühhornshofweg 10

Als Erfinder benannt:

Knud Roelsgaard, Nordborg (Dänemark)

radial und nicht durch eine Bohrung des Rotors abgeleitet.

Gemäß der Erfindung läßt sich bei einer Pumpe der eingangs erwähnten Art eine wesentliche Vereinfachung des den Förderraum nach einer Seite abschließenden Gehäuseseitenteils und des Übergangskanals zur Rotorlängsbohrung sowie Einsparung an Arbeitsgängen bei der Herstellung, auch des Pumpenrotors, dadurch erzielen, daß der Pumpenraum nach einer Seite durch einen topfähnlichen, als Preßformstück ausgebildeten Seitendeckel abgeschlossen ist, dessen flanschförmiger Befestigungsrand als Seitenwand des Förderraumes dient und dessen zylindrischer, axial vorstehender topfförmiger Teil das dortige entsprechend vorstehende Rotorende umgibt, wobei eine Ausbeulung der Umfangswand des topfförmigen Teils im Druckbereich des Pumpenraumes angeordnet ist und als Übergangskanal vom Pumpenraum zur Längsbohrung des Rotors und der Welle dient.

Auf diese Weise braucht in einem Gehäuse lediglich das Lager für die Pumpenwelle und exzentrisch dazu der Pumpenraum gebohrt zu werden; alle anderen Bearbeitungsschritte, auch eine spanabhebende Bearbeitung eines Seitendeckels, fallen fort bzw. werden in einem einzigen Preßarbeitsgang zusammengefaßt. Das Preßformstück dient als stirnseitiger Deckel, schließt den Pumpenraum ab, bildet das Widerlager für den Arbeitsschieber, formt einen Speicherraum, in den die den Rotor durchsetzende

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Austrittsbohrung mündet, und enthält vor allem den Umlenkkanal vom Druckbereich des Förderraums zum Speicherraum im Seitendeckel und zur Bohrung des Rotors bzw. der Welle in Gestalt der Ausbeulung des topfförmigen Teils des Peckels. Die deckelseitige Stirnfläche des Rotors muß nicht besonders bearbeitet und genau der Länge des Pumpenraums angepaßt werden.

Es ist zwar bekannt, das Gehäusehauptteil einer Drehkolbenpumpe als Blechziehteil auszubilden. Dieses Blechstück dient aber lediglich der Begrenzung des Pumpenraumes, hat also nicht die vielen anderen Aufgaben, die der erfindungsgemäße Lagerdeckel erfüllt.

Eine besonders gute Abdichtung zwischen Pumpenraum und Speicherraum erhält man, wenn der Rotor ein Abschnitt der Pumpenwelle ist, gleichen Durchmesser wie letztere aufweist und somit auch der das Rotorende umgebende topfförmige Teil des Seitendeckels im' Innendurchmesser dem Außen- *o durchmesser der Welle angepaßt ist.

Diese Maßnahme erlaubt es auch, daß die Nut zur Aufnahme des Arbeitsschiebers vom deckelseitigen Ende her in den Rotor bzw. die Welle eingearbeitet ist und in ihrer Tiefe über den Pumpenraum hinaus- as geht, so daß der Rotor unabhängig von den übrigen Teilen der Pumpe axial einstellbar ist.

Wenn es sich bei der Drehkolbenpumpe um eine Pumpe für die ölförderung in einer Kleinkältemaschine handelt, kann man überdies eine kleine Öffnung in der Mitte des Bodenteils des Seitendeckels vorsehen. Da das öl in den Speicherraum mit einer gewissen Rotation eintritt, kann sich dort gasförmiges Kältemittel aus dem Öl abscheiden und durch die Öffnung entweichen.

In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe,

F i g. 2 eine stirnseitige Ansicht bei abgenommenem Seitendeckel und

F i g. 3 den Seitendeckel, von außen gesehen.

In einem Gehäuse 1 läuft die Welle 2, die gleichzeitig den Rotor bildet, um. Die Welle hat eine Längsnut 3, in der der Arbeitsschieber 4 radial hin- und herbeweglich ist, und eine Längsbohrung 5, die an der Stirnseite mündet. In dem Gehäuse ist der Pumpenraum 6 vorgesehen, der exzentrisch zum Rotor 2 liegt, wobei die beiden Mittelpunkte von Rotor und Pumpenraum gemäß F i g. 2 auf der Linie A-A liegen. Ein Fortsatz 7 am Gehäuse enthält eine Bohrung 8, die als Ansaugkanal in den Purnpenraum führt.

An der Stirnseite ist mit drei Schlitzschrauben 9 der als Preßformstück ausgebildete Seitendeckel 10 angebracht. Dieser besteht aus dem Befestigungsflansch 11, der zugleich den Pumpenraum 6 stirnseitig abschließt, einem zylindrischen, topfförmigen Teil 12, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser des Rotors 2 entspricht und der über den Rotor axial hinausragt, einer stirnseitigen Bodenplatte 13 und einer Ausbeulung 14 des topfförmigen Teils 12. Die Ausbeulung ist so angebracht, daß bei einer Drehrichtung U des Rotors ein Teil des Pumpenraumes im druckseitigen Näherungsbereich zwischen der Umfangswand und dem Rotor mit der Ausbeulung zur Überdeckung kommt, so daß dorthin vom Arbeitsschieber 4 geförderte Flüssigkeit über die Ausbeulung 14 in den Speicherraum %$ zwischen der Bodenplatte 13 und der Stirnseite des Rotors 2 strömen kann, von wo sie dann über die Bohrung 5 abfließt. Die Ausbeulung 14 ist breiter als der Arbeitsschieber 4, so daß an diesem Ende des Pumpenraymes ein Nebenschluß für die Flüssigkeit vor dem Flügel zu der Flüssigkeit hinter dem Flügel und damit eine Entlastung gegeben ist,

Die Nut 3 weist eine größere Tiefe ah.der Arbeitsschieber 4 auf. Infolge der speziellen.Äusbiiiung des Preßformstücks 10 kann man daher derFiäl Verlängerung der Antriebswelle ausgebildeten Rotor «abhängig von den übrigen Teilen der Pumpe^jasiäi einstellen, ohne daß die übrigen für die Pumpenarbeit wichtigen Teile der Maschine beeinflußt werden bzw. bei deren Toleranzen für die Bearbeitung die Möglichkeit der Verschiebung der Welle berücksichtigt werden muß. Eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Speicherraumes 15 ist unerheblich.

Das Efltlüftungsloch 16 in der Mitte der Bodenplatte 13 ist für den Fall gedacht, daß öl einer Kältemaschine von der Pumpe gefördert werden soll. In diesem öl ist Kältemittel gelöst, das möglichst ausgeschieden werden soll, bevor das öl sich während der Schmierung erwärmt. Diese Art der Entlüftung oder Entgasung erreicht man hierbei als Zugabe. Das Öl tritt über die Ausbeulung 14 mit einer gewissen Rotation in den Speicherraum 15 ein. Diese Rotaion wird in dem Speicherraum aufrechterhalten, weil die Stirnfläche des Rotors 2 als Reibungsantrieb dient. Auch innerhalb der Bohrung 5 erfolgt noeh ein solcher Rotationsantrieb, Dabei scheidet sich das leichtere Kältemittel nach innen zu ab und kann dann über die öffnung 16 abströmen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drehkolbenpumpe mit mindestens einem in radialer Richtung in einer Nut des Rotorkörpers verschiebbaren Arbeitsschieber, der in einem zum Rotor exzentrischen Pumpenraum arbeitet, wobei eine Längsbohrung im Rotor und in der Weile als Pumpenauslaßkanal dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenraum nach einer Seite durch einen topfähnlichen, als Preßformstück ausgebildeten Seitendeckel (10) abgeschlossen ist, dessen flanschförmiger Befestigungsrand als Seitenwand des Förderraumes dient und dessen zylindrischer, axial vorstehender topfförmiger Teil (12) das dortige entsprechend vorstehende Rotorende umgibt, wobei eine Ausbeulung (14) der Umfangswand des topfförmigen Teils (12) im Druckbereich des Pumpenraumes angeordnet ist und als Übergangskanal vom Pumpenraum (6) zur Längsbohrung (5) des Rotors (2) und der Welle dient.

%, Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) ein Abschnitt der Pumpenwelle ist, gleichen Durchmesser wie letztere aufweist, und somit auch der das Rotorende umgebende topfförmige Teil (12) des Seitendeckels (10) im Innendurchmesser dem Außendurchmess§r der Welle angepaßt ist,

3. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (3) zur Aufnahme des Arbeitssehiebers (4) vorn deckelseitigen Ende her in den Rotor (2) bzw. die Welle

eingearbeitet ist und in ihrer Tiefe über den Pumpenraum (6) hinausgeht, so daß der Rotor (2) unabhängig von den übrigen Teilen der Pumpe axial einstellbar ist.

4. Drehkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für die ölförderung in einer Kleinkältemaschine, gekennzeichnet durch eine kleine Öffnung (16) in der Mitte des Bodenteils (13) des Seitendeckels (10).

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 372 772, 120 279;
USA.-Patentschriften Nr. 2 688 287, 2 712 792.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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