DE2411899A1 - Multiple reciprocating-sphere-piston pump - has rotor with axial bores for reciprocating spheres acting as pistons - Google Patents
Multiple reciprocating-sphere-piston pump - has rotor with axial bores for reciprocating spheres acting as pistonsInfo
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Abstract
Description
DREHStROMPUMPE 1. Beschreibung Die Erfindung beruht auf einer Kombination eines lrehstromkäfigläufermotors und einem neuartigen Pumpsystem. Beide, sowohl Motor als auch Pumpe, befinden sich dabei im gleichen Gehäuse, und es ergeben sich folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen: a) Bei diesem System kann auf sonst übliche Antriebswellendichtungen verzichtet werden, denn der Antrieb erfolgt durch ein elektromagnetisches Drehfeld, das in den Pumpeninnenraum einwirken kann,- ohne daß sich dadurch für das Pumpmedium ein Weg nach außen ergibt.THREE-PHASE PUMP 1. Description The invention is based on a combination a three-phase squirrel cage motor and a new type of pumping system. Both, both Motor and pump are located in the same housing, and it results the following advantages over conventional systems: a) With this system, Otherwise common drive shaft seals can be dispensed with because the drive takes place by an electromagnetic rotating field that can affect the interior of the pump, without this giving rise to a path to the outside for the pump medium.
b) tEttels einer erweiterten Konstruktion (Mehrkammernsystem) kann ferner für bestimmte Pumpmedienauf sonst übliche lager verzichtet werden, da das Pumpsystem durch seine Kugelkolben eine Radiallagerung,der Läufer und die lagerdeckel eine Achsiallagerung bewirken. b) by means of an extended construction (multi-chamber system) In addition, the usual bearings for certain pumping media can be dispensed with, as the Pump system with its spherical pistons a radial bearing, the rotor and the bearing cover cause an axial bearing.
c) Durch die Kombination von Pumpe und Antriebsmotor in einem Gehäuse wird der Platzbedarf für ein gleichwertiges Pumpsystem in vielen Fällen um einen beträchtlichen Faktor reduziert werden können. c) By combining the pump and drive motor in one housing the space required for an equivalent pumping system is in many cases by one considerable factor can be reduced.
d) Das neuartige Pumpsystem läßt eine hohe Pumpleistung erwarten. Ferner können verschiedene Kolbenformen verwendet werden. d) The new pumping system allows a high pumping capacity to be expected. Various piston shapes can also be used.
1.1 Vorstellung der Zeichnungen Figur zeigt einen Drehstrommotor im Schnitt, der zu einem Zweikammern-Kugelpumpsystem ausgebaut wurde. Das besondere am Stator dieses Motors ist-,daß seine tVicklung"i" in Kunststoff "b" und "h" eingebettet ist, wodurch das Vordringen des Pumpmediums zur Wicklung verhindert wird.1.1 Presentation of the drawings Figure shows a three-phase motor in Section that has been expanded into a two-chamber ball pump system. The special on the stator of this motor is that its winding "i" is embedded in plastic "b" and "h" which prevents the pumping medium from penetrating the winding.
Im Rotor oder Läufer befinden sich zwei Buchsen "f", in denen je zwei Kugeln geführt sind.Diese Kugeln dienen als eine Art Kolben, durch die Unter- und Überdruckräume geschaffen werden.There are two sockets "f" in the rotor or rotor, each with two Balls are guided. These balls serve as a kind of piston through which the bottom and bottom Overpressure spaces are created.
Die Räume kommen dadurch zustande, daß während einer Umdrehung des läufers die Kugeln verschieden tief in die lagerdeckel "k", entlang der linie "m", eindringen. Zuder kugelabschnittförmigen Rinne im lagerdeckel führt von außen, links und rechts der Stelle mit geringster Eindringtiefe, eine Bohrung. Die beiden Bohrungen dienen als Zu- und Abfluß für das Pumpmedium.The spaces are created by the fact that during one rotation of the runner insert the balls at different depths into the bearing cover "k", along the line "m", penetration. To the spherical segment-shaped channel in the bearing cover leads from the outside, left and to the right of the point with the lowest penetration depth, a hole. The two holes serve as inflow and outflow for the pump medium.
Die Kugeln werden zusätzlich durch Distanzbalzen "n" geführt. Um eine plane Oberfläche zu erhalten, sind an den kreisförmigen Stirnflächen des Rotors Stahlscheiben "e" angebracht; die üblichen Aluminiumleiter müssen deshalb weiter im Rotorinnern realisiert werden.The balls are also guided by spacer bars "n". To a To obtain a flat surface, are on the circular end faces of the rotor Steel washers "e" attached; the usual aluminum conductors must therefore continue can be implemented inside the rotor.
Figur 2 zeigt den Rotor eines Zweikammern-Pumpsystems. Er unterscheidet sich von einem Ublichen Käfigläufer nur dadurch, daß in ihm zwei Kugeiführungsbüchsen?!f?1 eingebaut sind und daß seine Aluminiumwicklung dieser Gegebenheit in angemessener Weise Rechnung trägt.Figure 2 shows the rotor of a two-chamber pump system. He differentiates differs from a conventional squirrel cage only in that two ball guide bushes?! f? 1 are built in and that its aluminum winding is appropriate to this situation Way takes into account.
Die Aluminiumkurzschlußwicklung ist hinter den Stirnflächen realisiert. Dabei sind mit"p" die Leiterstäbe in Achsrichtung, mit "o" die äußeren, unter den Stirnflächen verlaufenden, Verbindungsleitern und mit "c" das Blechpaket bezeichnet.The aluminum short-circuit winding is implemented behind the end faces. With "p" the conductor bars are in the axial direction, with "o" the outer ones, below the End faces running, connecting conductors and with "c" denotes the laminated core.
Figur 9 zeigt einen Drehstrommotor im Schnitt mit einem 4-Kammern-Pumpsystem. Dadurch, daß bei diesem System insgesamt 8 Kugeln wechselweise in die lagerdeckel eingreifen, erhält der Läufer seine Radiallagerung. Durch die kreisförmigen Stahlscheiben "e" an den Stirnflächen des Rotors und durch entsprechende IVterialwahl der beiden lagerdeckel erhält der Läufer seine lagerung in Achsrichtung. Dieses System soll es ermöglichen, auf herkömmliche lager zu verzichten.FIG. 9 shows a three-phase motor in section with a 4-chamber pump system. The fact that in this system a total of 8 balls alternately in the bearing cap intervene, the rotor receives its radial bearing. Through the circular steel discs "e" on the end faces of the rotor and by selecting the appropriate materials for the two bearing cover, the rotor is positioned in the axial direction. This system is supposed to make it possible to dispense with conventional bearings.
1.2 Funktionsbeschreibung Durch Einwirken des Statordrehfeldes auf den läufer beginnt dieser mit einer Drehbewegung.1.2 Functional description By the effect of the stator rotating field on this starts the runner with a turning movement.
Die Kugeln (Figur 1,g) werden, bedingt durch die Konstruktion, gezwungen, den Linien (Figur 1fm)-zu folgen. In dem Raum,welcher abgegrenzt wird durch eine kugelabschnittförmige Rinne im lagerdeckel und die kreisförmige StirnflE-che des Rotors, entsteht durch die Bewegung der Kugel vor derselben ein Überdruck und dahinter ein Unterdruck. Diese Druckerzeugung kennzeichnet die Pumpwirkung, durch welche das Medium von der Einfluß- zur Abflußöffnung befördert wird.Es sind zwei gleiche lagerdeckel (Figur 1,k) vorhanden, die um 1800 verdreht montiert werden.Durch diese Konstruktion werden gleichzeitig zwei Pumpräume realisiert.Due to the construction, the balls (Figure 1, g) are forced to follow the lines (Figure 1fm). In the space that is delimited by a spherical segment-shaped channel in the bearing cover and the circular end face of the Rotor, the movement of the ball creates an overpressure in front of it and behind it a negative pressure. This pressure generation characterizes the pumping effect through which the medium is conveyed from the inlet to the outlet opening. They are two identical bearing caps (Figure 1, k) are available, which are installed rotated by 1800 Construction, two pump rooms are realized at the same time.
1.3 IXterialwahl Dadurch, daß das -Pumpmedium in den Motorinnenraum eintritt, ist auf die Art dieses Mediums besonders zu achten.1.3 Choice of material As a result of the fact that the pump medium enters the engine compartment occurs, particular attention must be paid to the type of medium.
Konstruktive Möglichkeiten, die den verschiedenen Gegebenheiten Rechnung tragen, sind: a) lagerung (Kugellager, Gleitlager, Eigenlagerung durch Mehrkammernsystem) b) lagerdeckel (Kunststoffe oder verschiedene Metalle) c) Kugeln (Kunststoffe oder verschiedene Metalle) d) Kugelführungsbuchsen (Kunststoffe oder verschiedene Metalle) Durch die verhältnismäßig große Zahl von Kombinationen verschiedener Haterialien ist eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten zu erwarten.Constructive options that take into account the various circumstances are: a) storage (ball bearings, slide bearings, self-storage through multi-chamber system) b) bearing caps (plastics or various metals) c) balls (plastics or various metals) d) ball guide bushes (plastics or various metals) Due to the relatively large number of combinations of different materials a multitude of possible uses is to be expected.
1.4 Kühlung Falls die Kühlung des Motors durch das Pumpmedium nicht ausreichend gewährleistet wird,kann auf einem lagerdeckel ein Lüfter angebracht werden, ohne daß von dem Aufbauprinzip eines geschlossenen Systems ohne Dichtungen abgegangen werden muß. Der lüfter wird dann außen vom Iagerdeckel gelagert, und sein Antrieb erfolgt durch Induktion, ausgehend vom Motorinnenraum.1.4 Cooling If the motor is not cooled by the pump medium If this is sufficiently guaranteed, a fan can be attached to a bearing cover without losing any of the construction principle of a closed system without seals must be departed. The fan is then stored on the outside of the bearing cover, and it is driven by induction, starting from the interior of the motor.
1.5 Erweiterung des Systems 1.5.1 Außenläufermotor Das beschriebene Zweikammern- und Mehrkammernsystem läßt ebenso wie bei üblichen Drehstrommotoren das Außenläuferprinzip zu. Durch diese Variante läßt sich für die Pumpsysteme das Verhältnis von Außendurchmesser (Figur 1,R) zu Pumpenradius (Figur 1,r) vergrößern; dadurch vergrößert sich der Kolbenraum im Verhältnis zur bystemgröße, was sich vorteilhaft auf das System auswirken kann.1.5 Extension of the system 1.5.1 External rotor motor The described Two-chamber and multi-chamber systems can be used just like with conventional three-phase motors the external rotor principle too. With this variant, the Increase the ratio of the outer diameter (FIG. 1, R) to the pump radius (FIG. 1, r); this increases the piston space in relation to the bystem size, which is advantageous can affect the system.
1.5.2 Kolbenvariationen Die Kugelkolben können durch weitere Kolbenarten, z.B. Flachkolben, ersetzt werden. Dabei werden die Distanzbalzen (Figur 1 ,n) durch Flachmaterialien ersetzt, die nach einer Art Kreuzform nur mit einer gewissen Distanz vom System zentrum im Läufer untergebracht sind. Die Kugeln werden bei diesem System durch zylindrige Rol len ersetzt.Sür gewisse Anwendungsfälle kann ein solches System gewisse Vorteile bieten.1.5.2 Piston variations The spherical pistons can be equipped with other types of pistons, e.g. flat-bottomed flasks. The spacer bars (Figure 1, n) are through Replaced flat materials that look like a kind of cross shape only with a certain distance from the system center are housed in the runner. The balls are in this system replaced by cylindrical rollers. Such a system can be used for certain applications offer certain advantages.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2411899A DE2411899A1 (en) | 1974-03-13 | 1974-03-13 | Multiple reciprocating-sphere-piston pump - has rotor with axial bores for reciprocating spheres acting as pistons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2411899A DE2411899A1 (en) | 1974-03-13 | 1974-03-13 | Multiple reciprocating-sphere-piston pump - has rotor with axial bores for reciprocating spheres acting as pistons |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2411899A1 true DE2411899A1 (en) | 1975-09-25 |
Family
ID=5909869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2411899A Pending DE2411899A1 (en) | 1974-03-13 | 1974-03-13 | Multiple reciprocating-sphere-piston pump - has rotor with axial bores for reciprocating spheres acting as pistons |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2411899A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6700233B2 (en) * | 2000-12-07 | 2004-03-02 | Frank Cordiale | Brushless electric motor |
-
1974
- 1974-03-13 DE DE2411899A patent/DE2411899A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6700233B2 (en) * | 2000-12-07 | 2004-03-02 | Frank Cordiale | Brushless electric motor |
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