DE1910436A1

DE1910436A1 - Pumpe mit schlauchartigen Pumpelementen

Info

Publication number: DE1910436A1
Application number: DE19691910436
Authority: DE
Inventors: Julius Znojemszky
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-03-01
Filing date: 1969-03-01
Publication date: 1970-09-17
Also published as: FR2030722A5

Description

H-. -9593
.24-,2.1969-Vo/Wa

Anlage zur

Patent- und ·

Gebrauchsmust erhilf sanmeldung

ROBERQ? BOSCH GMBH, 7 Stuttgart V/, Breit scheidst ras se 4

Pumpe mit schlauchartigen Pumpelementen

Pie Erfindung betrifft eine Pumpe mit einer drehbar gelagerten Pumpenwelle, die einen in seiner Exzentrizität verstellbaren Exzenter trägt, um den herum in einem Ringraum auf einem zur Pumpenwelle konzentrischen Kreis aus elastischem Material bestehende, in Richtung der Pumpenwelle verlaufende und im wesentlichen schlauehartige- Pumpelemente angeordnet sind, von denen jedes über Ventile mit dem Zu- und Ablauf der Pumpe in Verbindung steht»

Aus der deutschen Patentschrift 630 113 ist eine Pumpe bekannt, die einen ringförmigen, elastischen Pumpenkörper mit um.die Pumpenwelle herum angeordneten Pumpkammern hat. Jede

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Pumpkammer hat ein Ein- und ein Auslaßventil. Auf seinem inneren Umfang trägt der Pumpenkörper einen Metallring, der auf einem auf der Pumpenwelle angeordneten, exzentrisch einstellbaren Exzentertrieb sitzt* Beim Umlauf des Exzenters werden die einzelnen Pumpkammern nacheinander zusammengedrückt und wieder gedehnt, wodurch Fördermittel ausgeschoben und wieder angesaugt wird.

Diese bekannte Pumpe hat den Nachteil, daß die Exzentrizität des Pumpenantriebs nur jeweils im Stand der Pumpe verstellt werden kann und daß sie dann jeweils nur mit einem einzigen fest eingestellten Wert arbeitet«

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe zu schaffen, deren Fördermenge im Betrieb der Pumpe stufenlos veränderbar ist*

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jedem Pumpelement je ein Einlaßventil in einem ersten Deckel des Gehäuses und je ein Auslaßventil in einem zweiten Deckel des Gehäuses zugeordnet ist, daß der Exzenter an seiner den Pumpelementen zugewandten Außenseite eine Hülse hat, die drehbar auf einer zylindrischen Buchse gelagert ist, welche drehfest mit der Pumpenwelle verbunden aber quer zur Pumpenwelle verschiebbar ist, und daß an der Pumpenwelle mindestens ein in Richtung der Pumpenwelle verschiebbarer Mitnehmer angeordnet ist, der in eine mit der Buchse verbundene Schlitzführung eingreift, die in einem spitzen Winkel zur Achse der Pumpenwelle verläuft»

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Besonders vorteilliaft ist es, wenn die Pumpelemente in , einem einzigen, elastischen, im wesentlichen zylindrischen Pumpenkörper zusammengefaßt sind. Für spezielle Anwendungsfälle ist es weiterhin sehr vorteilhaft, daß. mehrere getrennte Förderströme in der Pumpe gebildet werden können, indem getrennte Zu- und Ableitungen zu verschiedenen Pump- · elementen der Pumpe geführt sind*

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, und der anschließenden Beschreibung und Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße

Pumpe ..

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie "H-II der Fig. 1, Fig. J einen Längs schnitt nach der Linie IH-III der Fig. 1, Fig. 4 eine andere Ausführungsform entsprechend Fig. 2.

Die dargestellte Pumpe hat ein rohrformiges Gehäuse 1, das an seinen beiden Seiten von je einem Deckel 2,3 verschlossen ist. In jedem Deckel befindet sich je ein Radiallager 4,5» im Deckel 2 zusätzlich noch ein Axiallager 6* In den Lagern ist eine Pumpenwelle 7 gelagert; sie stützt sich mit einem Bund 8 axial auf dem Lager 6 ab. An ihrem zwischen den Lagern 4,6 gelegenen Kittelteil trägt die Pumpenwelle 7 einen in seiner Exzentrizität verstellbaren Exzenter 9· Dieser besteht aus einer zylindrischen Buchse 10, in der ein Hohlkörper 11 angeordnet ist, dessen schmale, der Krümmung der Buchseninnenfläche angepaßte Seitenfläche mit der Buchse,10 verbunden sind.

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Die beiden ebenen Flächen 12 des Hohlkörpers 11 liegen . ^; gleitend an ebenen Abflachungen 13 der Pumpenwelle 7 an· In jeder Fläche 12 sind Jeweils zwei in Achsrichtung der Pumpe hintereinanderliegende Schlitzführungen 14 ange*· · ordnet. Der eine Endpunkt jeder Schlitzführung 14 liegt auf der langen Mittelachse der ebenen Fläche 12 des Hohlkörpers 11; von dort erstreckt sich die Führung in einem Winkel von etwa 30° über eine der vorgesehenen Exzentrizität des Exzenters entsprechende Länge. In die Schiitzführüngen £ 14 greifen Mitnehmer 15 ein, welche an einer in einer mittigen Längsbohrung 16 der Pumpenwelle 7 geführten Zugstange 17 befestigt sind. Außerdem werden die Mitnehmer 15 durch je einen Schlitz 18 in der Pumpenwelle 7 gefühit, der von der Außenseite zur Längsbohrung 16 verlauft und parallel zur Längsachse der Pumpenwelle 7 verläuft. Die Zugstange 17 erstreckt sich durch das Ende der Pumpenwelle 7aus dem^ Gehäuse der Pumpe heraus. . r '

Die Pumpenwelle 7 ist als Stufenwelle ausgebildet. Die beiden gelagerten Endteile der Welle haben den gleichen Durchmesser; der mittlere Teil, auf dem.der verstellbare Exzenter 9 ange*-' ordnet ist, hat einen gegenüber den Endteilen vergrößerten W Durchmesser. Die beiden Abflachungen 13 sind so tief in die Welle 7 eingearbeitet, daß ihre Schlüsselweite dem kleineren Durchmesser der Pumpenwelle 7entspricht. Nur an dem der Antriebsseite abgewandten Endbereich des mittleren Wellenteils ist der vergrößerte Durchmesser der Welle als Bund 8 . voll erhalten. Auf der den Abflachungen 13 zugewandtenSeite dieses Bundes 8 stützt sich der Hohlkörper 11'mit den unteren Begrenzungskanten der Flächen 12 ab.

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In dem zwischen dem rohrförmigen Gehäuse 1 und dem Exzenter 9 liegenden Ringraum" befinden sich mehrere im wesentlichen schlauchartige Pumpelemente 19, deren Achsen parallel zur Pumpenachse verlaufen.

Die Pumpelemente 19 sind - radial von der Pumpenwelle 7 aus gesehen - längs innen liegender Mantellinien mit der Außenseite einer gleitend auf der Buchse 10 des Exzenters 9 gelagerten Hülse 20 verbunden· Dies kann z.B. durch Aufvulkanisieren geschehen sein. Auf die gleiche Art sind die Pumpelemente 19 längs außen liegender Mantellinien mit der Innenseite einer Außenhülse 21, die in.dem rohrförmigen Gehäuse 1 angeordnet ist, verbunden.

Der erste Deckel 2 ist aus zwei Plattend', 2" zusammengesetzt. In der außen liegenden Platte 2' ist ein nutartiger Ringkanal 22 angeordnet, in den ein Zulauf 23 der Pumpe mündet. Der mittlere Durchmesser des Ringkanals 22 entspricht dem des Kreises, auf dem die Pumpelemente 19 angeordnet sind. In der Platte 2", welche auf nicht dargestellte Art an der den Ringkanal 22 enthaltenden Seite der Platte 2' den Ringkanal abdichtend befestigt ist, sind an den Pumpelementen 19 entsprechenden Stellen Durchgänge 24 angeordnet. In den Durchgängen befinden sich Einlaßventile 25. An der dem Pumpeninnenraum zugewandten Seite der Platte 2" sind mit einem Bund versehet, zylindrische Übergangsstücke 26 in die Durchgänge eingesetzt. Über die Bunde an den Übergangsstücken sind die unteren Enden der Pumpelemente 19 geknüpft,

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Der andere Deckel 3 ist ebenfalls aus zwei Platten 3'»3" aufgebaut. Die Platte 3* entspricht der Platte 2¹ vollkommen. In einen Ringkanal 29 mündet ein Auslaß 3^ der Pumpe. In der Platte 3" sind ebenfalls Durchgänge 27 angeordnet, in denen sich je ein Auslaßventil 28 befindet* . Die oberen Enden der Pumpelemente 19 sind ebenfalls über mit einem Bund versehene Übergangsstücke 31 geknüpft.

Wenn es der Betriebsdruck der Pumpe erfordert _% können diese hier geknüpften Übergangsstellen auch anders, ζ„Β. durch ™ Einvulkanisation der Übergangsstücke in die Pumpelemente, gestaltet werden.

Wird die Pumpenwelle 7 in Rotation versetzt, so gleitet die Buchse 10, welche über den Hohlkörper 11 drehfest mit der Pumpenwelle verbunden ist, in der Hülse 20_β Die Außenfläche der Buchse 10 bewegt sich zunächst auf einem zur Pumpenwelle 7 konzentrischen Kreis. Die Pumpe ist in dieser Stellung auf Nullförderung gestellt.

Zieht man nun die Zugstange 17 aus der Pumpe heraus, so wird über die Schlitzführungen 14 eine radial xtfirkende Kraft |) auf den Hohlkörper 11 ausgeübt, wodurch sich die Buchse 10 in eine zur Pumpenwelle 7 exzentrische Stellung bewegt. Die schlauchartigen Pumpelemente 19 werden bei der nunmehr exzentrischen Drehung der Buchse 10 wechselweise zusammen^ . gepreßt und wieder gedehnt. ,

Ein in einem Pumpelement 19 befindliches Fördermittel wird beim Zusammenpressen des Pumpelements über das Auslaßventil 28 ausgeschoben. Über das Einlaßventil 25 wird dann bei der darauffolgenden Dehnung des Pumpelements Fördermittel nachgesaugt. '

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Die Exzentrizität und damit letztlich die Fördermenge der Pumpe läßt sich also stufenlos im Betrieb der Pumpe von Null bis zur maximalen Fördermenge verändernJ sie hangt einzig davon ab, wie weit die Zugstange aus der Pumpe herausgezogen wird.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind die Pumpelemente 19 einer Pumpe zu einem einzigen Pumpkörper 33 zusammengefaßt worden. Die Hülse 20 ist bei dieser Ausführungsform mittels .Wälzlager 32 auf der Buchse 10 gelagert· Die Funktion entspricht der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen.

Die Zügstange kann auch als Schubstange ausgebildet werden, die etwa gegen eine im Ende der Längsbohrung 16 angeordnete Feder arbeitet, wenn dies aus einem z.B. anwendungstechnischen Grunde zweckmäßig ist. Auch kann die gerade Schlitzführung 14 kurvenförmig ausgebildet werden.

Ebenso ist es denkbar statt der Ringkanäle 22,29, die alle Pumpelemente miteinander verbinden, jeweils für ein Pumpelement oder für eine Gruppe von Pumpeiementen Zu- und Abfluß getrennt auszubilden, so daß verschiedene Förderströme gebildet werden· Auf diese Art können auch verschiedene Flüssigkeiten von einer einzigen Pumpe gefördert werden.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Pumpe ist auch nicht an die hier beschriebene Ausbildung der Ein- und Auslaßventile gebunden.

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Claims

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Ansprüche

Pumpe mit einer drehbar gelagerten Pumpenwelle, die einen in seiner Exzentrizität verstellbaren Exzenter trägt, um den herum in einem Ringraum auf einem zur Pumpenwelle konzentrischen Kreis aus elastischem Material bestehende, in Richtung der Pumpenwelle verlaufende und im wesentlichen schlauchartige Pumpelemente angeordnet sind, von denen jedes über Ventile mit dem Zu— und Ablauf der Pumpe in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Pumpelement (19) je ein Einlaßventil (25) in einem ersten Deckel (2) des Gehäuses (1) und je ein Auslaßventil (28) in einem zweiten Deckel (3) des Gehäuses zugeordnet ist, daß der Exzenter (9) an seiner den Pumpelementen zugewandten Außenseite eine Hülse (20) hat, die drehbar auf einer zylindrischen Buchse (.10) gelagert ist, welche drehfest mit der Pumpenwelle (?) verbunden aber quer zur Pumpenwelle verschiebbar ist, und daß an der Pumpenwelle (7). mindestens ein in Richtung der Pumpenwelle verschiebbarer Mitnehmer (15) angeordnet ist, der in eine mit der Buchse (10) verbundene Schlitzführung (14-) eingreift, die in einem spitzen Winkel zur Achse der Pumpenwelle (7) verläuft. . '

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2. Pumpe nach Anspruch 1, durch,gekennzeichnet, daß jeder .'Mitnehmer (15), an einer in einer mittigen Längsbohrung (16). der Pumpenwelle (7) geführten Zugstange (17) angeordnet ist und durch je einen von der Längsbohrung (16) bis zur Außenseite der Pumpenwelle (7) und in Richtung der Längsachse der Pumpenwelle verlaufenden Schlitz (18) greift.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpelemente (19) - 'radial von der Pumpenwelle aus gesehen - längs innen liegender Mantellinien mit der Außenseite der Hülse (20) und längs außen liegender Mantellinien mit der Innenseite einer Außenhülse (21) verbunden sind.
4-, Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpelemente (19) in- einem einzigen, elastischen, im wesentlichen zylindrischen Pumpenkörper (33) zusammengefaßt sind.
5. Pumpe nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeit's- (Innen-) Räume der Pumpelemente einen im wesentlichen ovalen Querschnitt haben. -10-

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6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einlaßventile (25) mit einem gemeinsamen Ringkanal (22) im ersten Deckel (2) des Gehäuses (1) verbunden sind.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Auslaßventile (28) in einen gemeinsamen Ringkanal (29) im zweiten Deckel (3) des Gehäuses münden. · -■-"'.
8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei getrennte I? or der ströme in der Pumpe gebildet werden, indem getrennte Zu- und Ableitungen zu verschiedenen Pump el ement en (19) cLex* Pumpe geführt sind. ■
9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (20) gleitend auf der. Buchse (10) gelagert ist.
10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (20) mittels Wälzlager (32) auf der Buchse (10) gelagert ist.

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11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (17) gegen federnde
Mittel axial gegenüber der Pumpenwelle (7) verschiebbar ist. '
12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzführung (14) geradlinig

■ verläuft und in ebenen Flächen (12) eines Hohlkörpers (11) angeordnet ist, dessen ebene Flächen (12) ah
Abflachungen (13) der Pumpenvelle (7) anliegen und
dessen schmale, der Krümmung der Buchseninnenfläche
angepaßte Flächen mit der Buchse (10) verbunden sind.

13· Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzführung (14) kurvenförmig verläuft. .
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L e e r s e i ί e