DE2235045A1

DE2235045A1 - Drehschieberpumpe mit einem kreisrunden rotor

Info

Publication number: DE2235045A1
Application number: DE19722235045
Authority: DE
Inventors: Kurt Kaufmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-07-17
Filing date: 1972-07-17
Publication date: 1974-01-31

Description

Drehschiebernumne mit einem kreisrunden Rotor Die Erfindung betrifft eine Drehschieberpumpe mit einem kreisrunden Rotor, der in einer Pumpkammer um seinen Mittelpunkt drehbar gelagert ist und dessen Drehachse außerhalb einer zu ihr parallelen Uysatrieachse der Pumpkammer liegt.und mit einem Mmtriebsmotor kraftschlüssig verbunden ist, und mit zwei Anschlußrohren, wobei der zwischen dem Rotor und der Wand der Pumpkammer verbleibende Spalt eine Verbindung zwischen den beiden Anschlußrohren darstellt, welche durch einen in einer durch den Mittelpunkt.des Rotors verlaufenden Nut beweglichen Drehschieber mit einer der Höhe der Pumpkammer angepaßten Höhe in jeder Stellung des Rotors unterbrochen ist.
Derartige Pumpen sind im Handel erhältlich. Bei den erhältlicnen Ausführungen hat die Pumpkammer einen kreisförmigen Querschnitt; dem Drehschieber, der den Weg zwischen den Rohren unterbricht, liegt ein zweiter Drehschieber-in derselben Nut gegenüber, wobei die beiden Drehschieber durch eine Feder gegen die Wand der Pumpkammer gedrückt werden.
Dieser Aufbau ist bei der bekannten Pumpkammer mit kreisrundem Querschnitt erforderlich, da die exzenitrische Anordnung der Drehschieber zu Spalten zwischen den Drehschiebern und der Wand der Pumpkammer führen würde, wenn die Drehschieber so dimensioniert wären, daß sie an keiner Stelle während der Drehung klemmen werden und gleichzeitig starr miteinander verbunden wären. Die genannte Feder muß jedoch im allgemeinen aus einem anderen Material bestehen, als das Punpengehause und wird daher in aller Regel von einem Teil der Stoffe angegriffen, die bei entsprechender Wahl des Gehäusematerials, aus dem auch der Rotor und die Drehschieber bestehen können, alle übrigen Pumpenteile nicht angreifen.
Allein diese Feder beschränkt also die Einsatzmöglichkeit solcher Pumpen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehschieberpumpe anzugeben, die ohne eine Druckfeder auskommt, mit nur einem Drehschieber arbeitet und dabei die erforderliche Kompression gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pumpkammer die Form eines Zylinders mit einem aus zwei Halbkreisen und Tangenten an diese Halbkreise zusammengesetzten Querschnitt aufweist, daß in einer Richtung, die auf die Verbindungslinie der Mittelpunkte der beiden Halbkreise senkrecht steht. und durch die Symetrieachse der Pumpkammer führt, die Drehachse des Rotors liegt, daß der Drehschieber von einer Stelle der Wand der Pumpkammer durch die Nut im Rotor hindurch bis zu einer anderen Stelle der Wand der Pumpkammer reicht und annähernd- ebene, zueinander parallele Stirnflächen aufweist und daß der Abstand der Mittelpunkte der beiden Kreise des Querschnitts der Pumpkammer voneinander, der Abstand der Drehachse des Rotors von der Verbindungslinie der beiden Mittelpunkte und die Abmessungen des Drehschiebers so dimensioniert sind, daß der Drehschieber in einer zur Verbindungslinie der beiden Mittelpunkte paral3e£nund ia einer zu dieser Verbindungslinie senkrechten Stellung zumIndest mit den Kanten seiner Stirnflächen gerade bis an entsprechende Teile der Wand der Pumpkammer heranreicht.
Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, ohne die Verwendung von Federn eine Pumpe mit ausreichender Pumpleistung herzustellen, was den großen Vorteil mit sich bringt, daß alle Teile, die mit dem zu pumpenden Material in Beruhrung kommen, aus demselben Material hergestellt werden können oder auch aus anderen Materialien, die nur nach dem Gesichtspunkt der Peständigkeit gegenüber der zu pumpenden Flüssigkeit und der Abriebfestigkeit ausgesucht zu werden brauchen.
FederndeMaterialien haben in aller Regel nicht dieselbe Beständigkeit gegen ätzende Substanzen wie die für das Gehäuse verwendbaren Materialien. Insbesondere zum Pumpen von ätzenden Flüssigkeiten mit verschiedenen Komponenten, wie z.B. von verschiedene Säuren enthaltenden Elektrolyten für. elektrische Kondensatoren oder Elektrolyten für galvanische Bäder, die beim Ätzen gedruckter Schaltungen Verwendung finden, kann eine erfindungsgemäße Pumpe vorteilhaft eingesett werden.
Eine Pumpe für einen Überdruck von mehr als 2,5 Atü. kann hergestellt werden, indem folgende Abmessungen eingehalten werden, die in willkürlichen Längeneinheiten angegeben werden: Durchmesser eines der Kreise des Pumpkammerquerschnitts 1000, Abstand~der Mittelpunkte voneinander 6, Abstand des Drehpunkts des Rotors von der Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten 50, Breite det Drehschiebers 100.
Ausnehmungen im Bereich der Stirnflächen des Drehschiebers auf der druckbelasteten Seite bewirken beim Durchlaufen der allseitig geschlossenen Restspalte in der Nähe des Berührungspunktes zwischen Rotor und der Wand der Pumpkammer einen Druck in Längsrichtung des Drehschiebers, welcher dadurch an die gegenüberliegende Stelle der Pumpenwand gedrückt wird und einen kleinen Spalt freigibt, durch den die in dem sonst allseitig geschlossenen Raum befindliche Flüssigkeit entweichen kann. Die Breite der Stirnflächen kann durch eine Materialabtragung auf der jeweils der entsprechenden Ausnehmung gegeniiherliegenden Seite eingestelS werden. Dadurch wird der. Schi eber an die genauen Abmessungen der genannten wesentlichen Teile der Pumpe angepaßt. Je breiter nämlich diese Stirnseite gewählt wird, umso kleines werden die verbleibenden Spalte zwischen Drehschieber und der Wand der Pumpkammer. Durch die Variation der Breite der Stirnflächen ist also eine Feineinstellung des verbleibenden Spalts zwischen Drehschieber und Pumpkammerwand möglich.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Figuren näher er-Läutern.
Fig. 1 stellt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe dar, welcher durch den Mittelpunkt des Rotors und durch die Syzmetri.eachse der Pumpkammer verläuft.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die gleiche erfindungsg.emäße Pumpe, welcher senkrecht zur Drehachse des Rotors durch die Pumpkammer verläuft.
In ein Gehäuse 1 ist eine Pumpkammer li eingedreht. Das Gehä.use ist durch einen Dichtungsring 10 und einen Deckel 4 verschlossen,z.B. verklebt. Ein Rotor 2, weicher in einer Ausnehmung 15 des Pumpengehäuses 1 liegt, welche tiefer ist als die PumplKaaser 11, ist in einem Gleitlager 8 drehbar gelagert und weist in der Rotorwelle eine Keilnut 7 für die Kupplung mit einem Motor auf. In einer Nut 16 des Rotors 2 liegt ein Drehschieber 3, welcher in Längsrichtung gegenüber dem Rotor 2 beweglich ist. Der Drehschieber 3 weist Ausnehmungen 12 und ebene Stirnflächen 13 auf. Die Anschlußrohre 5 und 6 dienen zum Einlaß bzw. Auslaß. Die Pumpkammer 11 setzt sich aus zwei Halbkreisen zusammen, deren Mittelpunkte M3 und M4 dicht nebeneinanderliegen. Die beiden Halbkreise sind durch Tangenten von der Länge des Abstandes zwischen M3 und M4 miteinander verbunden. Die Drehachse M 2 des Rotors 2 liegt auf der Senkrechten auf die Verbindungslinie zwischen 143 und M¢, welche durch die Symmetrieachse Ml der Pumpkammer geht. Durch Drehung des Rotors 2 in Pfeilrichtung tritt die Pumpwirkung ein, wobei der Drehschieber 5 durch einen Druck der Wand der Pumpkammer 11 im Bereich der Kompressionszone durch den Rotor 2 geschoben wird, also auf Grund der Reibung im Rotor 2 auch im Falle verbleibender Luftspalte zwischen Drehschieber 5 und Wandung der Pumpkammer 11 an den entscheidenden Stellen dicht anliegt. Wenn der Drehschieber mit der entsprechenden Stirnfläche 13 an dem Auslauf 6 vorbeigel.aufen ist, wird ein Teil des verbleibenden Flüssigkeitsrestes durch eine schlitzförmige Nut 14 in den rumpraum zurückgedrückt. Der andere Teil wird im Bereich des Berührungspunktes c zwischen dem Drehschieber 3 und der Wand der Pumpkammer 11 durch einen Druck in Längsrichtung des Drehschiebers 3 im Bereich der Ausnehmung 12 des Drehschiebers 3 gegen den gegenüberliegenden Teil der Wand der Pumpkammer t1 gedrückt, so daß die Flüssigkeitsreste ebenfalls in den rumpraum entweichen können.
Zwischen Pumpkammer 11 und dem Gleitlager 8 ist eine Auffangkammer 9 vorgesehen, in der die Flüssigkeit aufgefangen wird, die durch die Ringspalte zwischen Rotor 2 und Vertiefung 15 in Richtung auf das Gleitlager 8 durchgedrückt wird. Diese Flüssigkeit kann in Pfeilrichtung über einen entsprechenden Rohrs-tutzen ohne Druck entweichen und wird wieder einem Vorratsgefäß zugeführt. Dadurch wird vermieden, daß ätzende Blüssigkeit durch das Lager nach außen gedrückt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das hier gezeigte Beispiel beschränkt; insbesondere läßt sich die Pumpe vorteilhaft für Vor- und Rücklauf brauchbar gestalten, indem die Breite der Stirnflächen des Drehschiebers von beiden Seiten her durch Ausnehmungen 12 begrenzt wird. In diesem Fall empfiehlt sich auch, sowohl vom Einlaufrohr 5 als auch vom Auslaufrohr 6 ausgehend Nuten 14 anzubringen.
Als Materialen für die Pumpe zur Verwendung für starke Säuren empfehlen sich Polyacetat, Polyvenylenoxid, Polypropylen, Polyfluoräthylen mit und ohne Graphitfilllung sowie kunststoffgefüllte Graphitkohle. Bei Verwendung dieser Materialien bewirkt das umzupumpende Medium eine Selbstsclimierung, der Druck in der Pumpe bewirkt eine gute Durchspülung der gleitenden Flächen und wirkt sich daher auf den Abrieb günstig aus.
2 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Drehschieberpumpe mit einem kreisrunden Rotor, der in einer Pumph-ammer um seinen Mittelpunkt drehbar gelagert ist und dessen Drehachse außerhalb einer zu ihr parallelen Symmetrieachse der Pumpkammer liegt und mit einem Antriebsmotor kraftschlüssig verbunden ist, und mit zwei Anschlußrohren, wobei der zwischen dem Rotor und der Wand der Pumpkammer verbleibende Spalt eine Verbindung zwischen den beiden Anschlußrohren darstellt, welche durch einen in einer durch den Nlittelpumkt des Rotors verlaufenden Nut beweglichen Drehschieber mit einer der Höhe der Pumpkammer angepaßten Höhe in jeder Stellung des Rotors unterbrochen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Pumpe kammer (11) die Form eines Zylinders mit einem aus zwei Halbkreisen und miangenten an diese Halbkreise zusammengesetzten Querschnitt aufweist, daß auf einer Geraden, die auf der Verbindungslinie der Mittelpunkte (M3,M4) der beiden Halbkreise eenkrecht steht und durch die S= etrieachse (Mi) der Pumpkammer führt, die Drehachse (M2) des Rotors (2) lieg-t, daß der Drehschieber (3) von einer Stelle der Wand der Pumpl.ammer durch die Nut im Rotor (2) hindurch bis in die Nähe einer anderen Stelle der Pumpkammer (11) reicht und annähernd ebene, zueinander parallele Stirnflächen (13) aufweist und daß der Abstand der Mittelpunkte (M3,M4) der beiden Kreise des Querschnitts der Pumpkammer (11) voneinander, der Abstand der Drehachse (M2) des Rotors (2) von der Verbindungslinie zwischen den beiden Mittelpunkten (M3,M4) und die Abmessungen des Drehschiebers (3) so dimensioniert sind, daß der Drehschieber (3) in einer zur Verbindungslinie der beiden Mittelpunkte (M3, M4) parallelen und in einer zu dieser Verbindungslinie senkrechten Stellung zumindest mit den Kanten seiner Stirnflächen (13) gerade bis an entsprechende Teile der Wand der Pumpkammer ( heranreicht.
2. Drehschieberpumpe nach Anspruch 1, g e k e n n z e ic h n e t d u r c h Sigende Abmessungen, angegeben in willkürlichen tängeneinheiten: Durchmesser eines der Preise des Pumpkammerquerschnitts iöoo, Abstand der Mittelpunkte (M3,M4) voneinander 6, Abstand des Drehpunkts (I!2) des Rotors von der Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten (M3, M4) 50, Breite des Drehschiebers (3) 100, und. durch Ansnehmungen (12) im Bereich der Stirnflächen (13) auf den druckbelasteten Seiten des Drehschiebers (3) und durch eine Breite (e) der Stirnflächen (13), die durch Materialabtragung auf der jeweils. der entsprechenden Ausnehmung (12) gegenüberliegenden Seite an die genauen Werte der genannten Abmessungen angepaßt ist.

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