DE1934779B2

DE1934779B2 - Rotary displacement pump

Info

Publication number: DE1934779B2
Application number: DE1934779A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Zuerich Stauber (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-08-09
Filing date: 1969-07-09
Publication date: 1974-06-27
Also published as: BG15242A3; RO54847A; GB1280185A; JPS4949126B1; AT291001B; DE1934779A1; IL32709A0; IL32709A; CH478346A; US3583838A; DE1934779C3; SE353132B; FR2015343A1; NL6911073A; BE736863A; ES369975A1

Description

vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Pumpe ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous configurations of the pump according to the invention emerge from the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigtIn the following the invention with reference to embodiments shown in the drawings described in more detail. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Rotations Verdrängerpumpe im Querschnitt.Fig. 1 is a schematic representation of a known Rotary positive displacement pump in cross section.

F i g. 2 einen Teilschnitt einer erfindungsgemäß ausgeführten Pumpe in vergrößerter Darstellung,F i g. 2 shows a partial section of a pump designed according to the invention in an enlarged view,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie HI-III nach F i g. 2, und3 shows a section along the line HI-III according to FIG. 2, and

F i g. 4 a bis 4 k Teilschnitte durch das Gehäuse mit verschiedenen Manschettenausführungen.F i g. 4 a to 4 k partial sections through the housing with different sleeve designs.

In F i g. 1 ist die allgemeine, bekannte Konstruktion einer Rotations Verdrängerpumpe schematisch dargestellt. In einem als Ring ausgebildeten Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Bohrung 2 ist eine aus elastischem Material bestehende Manschette 3 eingelegt, die eben im Gehäur·; 1 gehalterten Steg 4 aufweist. Beidseits des Stegs befindet sich eine Einlaßöffnung S und eine Auslaßöffnung 6. Die ringförmige Manschette 3 enthält in ihrem Innern einen von der Kreisform abweichenden, beispielsweise in F i g. 1 Ellipsenform aufweisenden Rotor 7, der die Manschette an zwei sich diametral gegenüberliegenden Stellen gegen die Gehäusebohrung 2 drückt, so daß sich dort zwei Dichtstellen 8, 9 bilden. Die sich zwischen den Dichtstellen ergebenden Taschen 10 führen das Fördermedium, beispielsweise ein Gas, eine Flüssigkeit oder einen breiigen Stoß'. Der Rotor 7 besteht aus dem Rotorkörper 12, der mittels einer Mehrzahl von Kugeln oder Rollen 14 von einem elastisch deformierbaren Außenring 13 distanziert ist. Bei einer Drehung des Rotorköipers 12 wandern die Dichtstellen entlang des Umfangs der Gehäusebohrung 2, wobei sich der feststehende Außenring 13 sukzessive elastisch deformiert. Entsprechend wandern die Fördertaschen 10 vom Einlaß 5 zum Auslaß 6 und pumpen se das in diesen Taschen befindliche Medium.In Fig. Fig. 1 is a schematic of the general, known construction of a rotary positive displacement pump shown. In a housing 1 designed as a ring with a cylindrical bore 2 is a made of elastic material cuff 3 inserted, which is just in the Gehäur ·; 1 held bar 4 having. On both sides of the web there is an inlet opening S and an outlet opening 6. The annular one Cuff 3 contains inside a deviating from the circular shape, for example in F i g. 1 having an elliptical shape rotor 7, which the sleeve on two diametrically opposite Places against the housing bore 2 presses so that two sealing points 8, 9 are formed there. Which between the sealing points resulting pockets 10 carry the conveying medium, for example a gas, a liquid or a mushy puff '. The rotor 7 consists of the rotor body 12, which by means of a plurality of balls or rollers 14 of a elastically deformable outer ring 13 is distanced. Migrate when the rotor 12 rotates the sealing points along the circumference of the housing bore 2, the stationary outer ring 13 successively elastically deformed. Correspondingly, the conveyor pockets 10 migrate from the inlet 5 to the outlet 6 and pump the medium in these pockets.

In F i g. 2 und 3 ist die erfindungsgemäße Ausbildung einer solchen Pumpe im Detail dargestellt. Auf der in diesem Beispiel kreisrunden Welle 16 sind eine Anzahl Rollen oder Kugeln 18 am Umfang verteilt angeordnet. Der Außenring 17 wird durch die Rollen 18 deformiert und weicht somit von der genauen Kreisform ab. Die Rollen oder Kugeln 18 sind durch einen Käfig 19 in ihrer gegenseitigen Lage gehalten und drücken den flexiblen Ring 17 und damit die Manschette 20 an der betreffenden Stelle gegen die Gehäusewand. Die Größe und Anzahl der sich dabei zwischen jeweils zwei Rollkörpern ergebenden Fördertaschen ist von der Zahl der Rollkörper zwischen dem flexiblen Ring 17 und der Welle 16 abhängig. Das Gehäuse ist mehreilig und besteht aus einem ringförmigen Außenteil 25 sowie zwei Seitenflanschen 24 mit einem zylindrischen Teil 23. Die Teile 23, 24, 25 bilden einen allseitig geschlossenen Hohlraum 22, in dem die Ränder der Manschette 20 mit den auf ihrer Außenseite befestigten Dichtleisten 50 gehalten sind. Die Dichtleislen 50 sind als Lippendichtung ausgebildet, die über einen beispielsweise mit der Druckseite 6 der Pumpe verbundenen Verbindungsband 51 mit Druckmedium beaufschlagt werden. Hierdurch wird ein beliebig starkes gleichmäßiges Anpressen der Dichtleisten an die Manschettenränder und das Gehäuse erreicht, so daß auch bei höchsten Drücken eine zuverlässige Abdichtung des Druckraums gegenüber dem Saugraum und auch eine sichere Einspannung der Manschette gewährleistet ist.In Fig. 2 and 3, the design of such a pump according to the invention is shown in detail. On the shaft 16, which is circular in this example, there are a number of rollers or balls 18 on the circumference arranged distributed. The outer ring 17 is deformed by the rollers 18 and thus deviates from the exact circular shape. The rollers or balls 18 are in their mutual position by a cage 19 held and press the flexible ring 17 and thus the cuff 20 at the point in question against the housing wall. The size and number of the resulting between two rolling elements Conveyor pockets is the number of rolling elements between the flexible ring 17 and the shaft 16 dependent. The housing is in several parts and consists of an annular outer part 25 and two Side flanges 24 with a cylindrical part 23. The parts 23, 24, 25 form one that is closed on all sides Cavity 22 in which the edges of the cuff 20 with the sealing strips fastened on its outside 50 are held. The sealing strips 50 are designed as a lip seal that has a, for example connected to the pressure side 6 of the pump connecting band 51 acted upon with pressure medium will. This enables the sealing strips to be pressed evenly against the cuff edges as much as desired and reaches the housing, so that a reliable seal even at the highest pressures of the pressure chamber compared to the suction chamber and also ensures that the cuff is securely clamped is.

Zur Dichtung nach außen wird eine Dichtung 52, beispielsweise ein O-Ring, vorgesehen, die wahlweise im Teil 24 oder im Teil 25 gelagert ist und den Spalt zwischen den Teilen 24, 25 dichtet.To seal to the outside, a seal 52, for example an O-ring, is provided, which is optional is mounted in part 24 or in part 25 and seals the gap between parts 24, 25.

Der Verbindungskanal 51 kann, wie gestrichelt angedeutet und mit 53 bezeichnet, auch nach auswärts geführt werden und an eine nicht näher bezeichnete Druckquelle 54 angeschlossen werden. Die Dichtleisten können auf diese Weise mit einem Druck beaufschlagt werden, der unabhängig vom Förderdruck ist odsr durch eine Steuerung 55 über eine Leitung 56 m Abhängigkeit vom Druck auf der Druckseite gesteuert wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Dichtleisten 50 mit einem geringeren, gleichen oder höheren variablen oder konstanten Druck zu beaufschlagen.The connecting channel 51 can, as indicated by dashed lines and denoted by 53, also outwards are performed and are connected to a pressure source 54, not shown in detail. the In this way, sealing strips can be subjected to a pressure that is independent of the delivery pressure is odsr by a controller 55 via a line 56 m depending on the pressure on the Print side is controlled. In this way it is possible to use the sealing strips 50 with a lower, to apply the same or higher variable or constant pressure.

Die Manschette 20 mit den an ihr befestigten Dichtleisten ist allseitig vorgespannt. Im entspannten Zustand weist sie einen Durchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser der zylindrischen Teile 23 ist, so daß die Manschette. 20 für die Montage der Pumpe an den Rändern aufgeweitet werden muß. Auch die Länge der zylindrischen Manschette kann etwas kleiner ausgeführt sein, so daß zum Einbringen der Dichtleisten 50 in den Hohlraum 22 die Manschette 20 gestreckt werden muß. Diese Vorspannung ist bei Verwendung eines gummielastischen Manschettenmaterials für das gute Funktionieren der Pumpe von erheblicher Bedeutung, indem sie dafür sorgt, daß sich die Teile der Manschette, die beim Umlauf des Rotors an die Gehäusebohrung gedruckt werden, zur Bildung des Saugraums wieder von ihr abheben.The cuff 20 with the sealing strips attached to it is prestressed on all sides. Im relaxed State, it has a diameter that is smaller than the outer diameter of the cylindrical parts 23 is so that the cuff. 20 must be widened at the edges for the assembly of the pump. The length of the cylindrical sleeve can also be made somewhat smaller, so that it can be inserted the sealing strips 50 in the cavity 22, the cuff 20 must be stretched. This bias is when using a rubber elastic sleeve material for the proper functioning of the The pump is of considerable importance by making sure that the parts of the cuff that are exposed to the Circulation of the rotor are printed on the housing bore to form the suction chamber again from her lift up.

Saug- und Druckseite der Pumpe sind durch einen Steg 26 getrennt, der mit der Manschette zusammenhängt. Der Steg 26 liegt in einem Kanal 57, der im Gehäuseteil 25 ausgespart ist. Der Steg 26 ist ebenfalls als Lippendichtung ausgebildet und der Kanal 57 ist in genau gleicher Weise wie die Dichtleisten 50 durch ein Druckmedium beaufschlagt, wobei je nach Bedarf der auf der Druckseite herrschende Druck oder ein Fremddruck zugeleitet wird.The suction and pressure sides of the pump are separated by a web 26 which is connected to the cuff. The web 26 lies in a channel 57 which is cut out in the housing part 25. The web 26 is also designed as a lip seal and the channel 57 is in exactly the same way as the sealing strips 50 acted upon by a pressure medium, the pressure prevailing on the pressure side depending on requirements or an external print is supplied.

Es ist aber auch möglich, die Druckbeaufschlagung der Dichtleisten 50 über den Steg 26 vorzunehmen, dessen Dichtlippen so ausgebildet sind, daß jeweils eine durch den einseitig wirkenden Druck weggedrückt wird, während die andere Lippe dichtet. Auf diese Weise gelangt der Druck des Fördermediums in den Kanal 57 bzw. zwischen die Dichtlippen des Stegs 26 und kann von dort durch eine Verbindung auch an die Dichtleisten 50 weitergeleitet werden.But it is also possible to apply pressure to the sealing strips 50 via the web 26, whose sealing lips are designed so that in each case one by the unilateral pressure pushed away while the other lip seals. This is how the pressure of the pumped medium gets through in the channel 57 or between the sealing lips of the web 26 and can from there through a Connection can also be passed on to the sealing strips 50.

In F i g. 4 sind verschiedene Ausführungsformen der Manschette und ihres Einbaues dargestellt. Die für eine gute Funktion der Pumpe notwendige allseitige Halterung des Manschettenrands mit den Dichtungsleisten ist bei allen Ausführungsformen gewährleistet; einzig die Anordnung der Dichtungsleiste und ihre Form sowie das Material der Manschette variieren.In Fig. 4 different embodiments of the cuff and its installation are shown. the For a good function of the pump necessary all-round mounting of the cuff edge with the Sealing strips are guaranteed in all embodiments; only the arrangement of the sealing strip and their shape and the material of the sleeve vary.

Fig. 4a entspricht der in Fig. 2 dargestellten Ausführung der Manschette, wobei jedoch der Gehäuseteil 25 die Dichtungsleiste 50 auch auf der Außenseite umgreift. Dadurch kann auf den in F i g. 3 benötigten O-Ring 52 verzichtet werden,Fig. 4a corresponds to the embodiment of the cuff shown in Fig. 2, but with the housing part 25 engages around the sealing strip 50 on the outside as well. This means that the in F i g. 3 required O-ring 52 can be omitted,

ohne daß dadurch eine Undichtheit entstehen würde. In F i g. 4 a ist auch der Kanal 51 zur Beaufschlagung der Dichtleiste 50 dargestellt, während er in den Ausführungen F i g. 4 b bis 4 k der Einfachheit halber weggelassen wurde. Die einzelnen Ausführungsformen benötigen keine weiteren Erläuterungen, mit Ausnahme der Ausführungen F i g. 4 c, 4 d, 4 g und F i g. 4 k, bei denen Manschette und Dichtungsleiste aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind und in geeigneter Weise, beispielsweise durch Vulka- ι ο nisation, miteinander verbunden werden. In den erwähnten Ausführungsbeispielen kann die Manschette verschiedene Einlagen enthalten, beispielsweise aus Gewebe, Stahlseilen, Blech und sonstigem biegsamen und elastischem Material.without causing a leak. In Fig. 4 a is also the channel 51 for loading the sealing strip 50 shown, while in the designs F i g. 4 b to 4 k for the sake of simplicity was omitted. The individual embodiments do not require any further explanations Except for the explanations F i g. 4 c, 4 d, 4 g and F i g. 4 k, where the sleeve and sealing strip are made of different materials and in a suitable manner, for example by Vulka- ι ο nization, to be connected with each other. In the embodiments mentioned, the cuff Contain various inserts, for example made of fabric, steel cables, sheet metal and other flexible materials and elastic material.

Eine Rotationsverdi ängerpumpe gemäß der Erfindung erweitert das Anwendungsgebiet solcher Pumpen erheblich. Während bisher der maximale Arbeitsdruck auf etwa 3 atü und die Drehzahl auf maximal 2000 UpM begrenzt waren, können durch die beschriebene Ausbildung des Gehäuses und der Manschette bei gleichen Typen ein Förderdruck von mindestens 50 atü und Drehzahlen bis 10 000 UpM erreicht werden, was einen erheblichen Fortschritt gegenüber den bisherigen erreichbaren Leistungen darstellt.A rotary pump according to the invention extends the field of application of such Pumping considerably. While so far the maximum working pressure has been around 3 atü and the speed has increased were limited to a maximum of 2000 rpm, can by the described design of the housing and the For the same type of sleeve, a delivery pressure of at least 50 atmospheres and speeds of up to 10,000 rpm can be achieved, which is a considerable advance compared to the previous achievable achievements represents.

Hierzu 1 Blatt ZeichnlangenFor this 1 sheet of drawing lengths

Claims

and pressure side and with an inside of the claims: cuff rotating rotor, which the cuff

at least two places sealing on the housing-1. Rotary displacement pump with a multi-inner wall presses against it.

! urgent housing, with an in the housing interior 5 in known such rotary displacers Cuff made of elastic material, pumps, one of which is shown in the which is described on both edges between housing German Auslegeschrift 1 209 429, share is tightly clamped and the one in general there is the difficulty that from one Housing attached web for separating absorbent elastic material from their existing cuff and pressure side, with one inside the io edges with sufficient strength between the cuff revolving rotor that clamps the casing parts. This difficulty resulted cuff in at least two places to seal that rotary displacement pumps of the aforementioned the inner wall of the housing presses against it, so that the design has so far only been used very little indicates that the cuff edges have; they stayed on use cases with low levels with sealing strips (50) attached there between 15 stresses. As a maximum auxiliary Housing parts (23 to 25) are clamped availability has so far shown a speed of and that the sealing strips (50) as well as the web 2000 rpm and a delivery pressure of 3 atm. Also at (26) seen in cross-section - three or four of the ratios that occur with this load vertical standing pages with a moderately low stress it often occurs channel (22 and 57) arranged therebetween so that the cuff is released from its clamping have a connection channel (51 or releases and the pump is repaired) are acted upon by a pressure medium. the must. A tighter mechanical clamping of the

2. Rotary displacement pump according to claim 1, cuff edges brings no improvement, since characterized in that the sealing strips are then made from the elastic material of the sleeve (50) and the web (26) with its channels (22, 57) »5 squeezed out of the clamping point. Also glued in Via a connecting channel (51) with the pressure cuff edges come off after a short time, side (6) of the pump are connected. because the adhesive bond of the strong kneading or whale

3. Rotary displacement pump according to claim 1, does not withstand work.

characterized in that the sealing strips The present invention is therefore based on

(50) and the web (26) via a connection 30 would be based on the rotary displacement pump of the to further develop channel (53) to an external pressure source (54) initially mentioned type so that are closed. whose cuff edges are even at high loads

4. Rotary displacement pump according to claim 1, claims and not after a long period of operation characterized in that the cuff is released from its restraint. This task relaxed state in the axial and radial 35 is achieved according to the invention in that the Man direction is smaller than the mounting position of your cuff edges with the sealing strips attached there edges provided with sealing strips between which are clamped between the housing parts and Housing parts (23 to 25) corresponds. that the sealing strips as well as the web - in the transverse

5. Rotaüonsverdrängerpumpe according to claim 1, section seen - three or four mutually perpendicular characterized in that the web (26) is provided with 40 right standing sides with an interposed angeord-sealing lips, which are designed to have Neten channel, which have a connection the lip on the pressure side is acted upon by a pressure medium through a duct,
the unidirectional pressure of the conveying- For the sealing of housing parts or to the medium pushed away and the other lip sealing- sealing reciprocating pump parts, it tends to be on one wall of the channel (57) 044 873 is already pressed, and that the channel (57) is connected to the known sealing strips - seen in cross section - sealing strips (50). with three mutually perpendicular sides and

6. Rotary displacement pump according to claim 1, with a channel disposed therebetween characterized in that the cuff (20) is the one through which a pressure medium is supplied, and the sealing strips (50) and the web (26) from 50 by pressing the sealing strip against the made of different materials and made with sealing surface. According to the present Etf.not one another are connected. however, it becomes a printing medium to hold on to

7. Rotary displacement pump according to claim 1 of the man- designed in the form of sealing strips or 6, characterized in that the cuff edges are used opposite the cuff Reinforcing inserts from a flexible housing part do not perform any relative movement and having seeds elastic material. which do not have the task of the pump housing

to seal. It has been shown that the inventive Type of holding the cuff edges

and the bridge even with very high loads

60 a reliable retention of the cuff in the Pump housing guaranteed.

The application of the sealing strips and the web

The invention relates to a rotary displacement can in an advantageous embodiment of the invention pump with a multi-part housing, with an in via a connecting channel to the pressure side of the Inside the housing cuff made of elastic 65 pump. Furthermore, one of the pressure of the Material holding the sealing strips and independent on their two edges between the pump Housing parts is clamped in a sealing manner and one of the web takes place when a connecting channel with is provided in the housing attached web for separating suction from an external pressure source. Further