DE2412941A1 - DEVICE WITH MULTIPLE MECHANICAL COMPONENTS - Google Patents

DEVICE WITH MULTIPLE MECHANICAL COMPONENTS

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DE2412941A1 DE19742412941 DE2412941A DE2412941A1 DE 2412941 A1 DE2412941 A1 DE 2412941A1 DE 19742412941 DE19742412941 DE 19742412941 DE 2412941 A DE2412941 A DE 2412941A DE 2412941 A1 DE2412941 A1 DE 2412941A1
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Description

Telefon (089) 225300 Telegramme patemus müncfienTelephone (089) 225300 telegrams patemus müncfien

8000 München 22 Wrdenmayerstraße8000 Munich 22 Wrdenmayerstraße

Patentanwalt Dr.-Ing. R. LiesegangPatent attorney Dr.-Ing. R. Liesegang

RAYMOND ALBERT BUCKELL
P 085 01RAYMOND ALBERT BUCKELL
P 085 01

Vorrichtung mit mehreren mechanischen KomponentenDevice with several mechanical components

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mehreren mechanischen Komponenten und insbesondere Maschinen, wie Pumpen und Maschinen mit innerer Verbrennung oder andere Maschinen, welche ein Arbeitsmittel nutzen. Derzeit haben solche Maschinen Metallgußteile zum Bilden der verschiedenen Strömungskanäle. Solche Gußteile sind teuer, insbesondere im Hinblick auf die beträchtliche erforderliche Bearbeitung. Darüberhinaus haben Gußteile oft Lunker oder andere Unregelmäßigkeiten, welche Schwierigkeiten bei der Herstellung verursachen. Mit der Erfindung soll daher unter anderem eine Vorrichtung und insbesondere eine Maschine der beschriebenen Art geschaffen werden, bei welcher die genannten Schwierigkeiten vermieden sind.The invention relates to a device with several mechanical components and in particular machines such as pumps and machines with internal combustion or other machines that use a working medium. Currently have such Machines metal castings to form the various flow channels. Such castings are expensive, especially in view of the considerable amount required Editing. In addition, cast parts often have voids or other irregularities, which cause difficulties in manufacture. The invention therefore aims, inter alia, with a device and in particular a machine of the type described are created, in which the difficulties mentioned are avoided.

Gemäß der Erfindung werden Strömungskanäle für das Flud oder Arbeitsmittel durch eine Anzahl von Teilen gebildet, die in einer die Kanäle bildenden Konfiguration dadurch zusammengehalten sind, daß sie in ein um die Komponenten herumgeformtes Gehäuse eingebettet sind.According to the invention, flow channels for the fluid or working medium are through a number of parts are formed in a configuration forming the channels are held together by being embedded in a housing molded around the components.

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Das Gehäuse kann aus einem Epoxyharz oder einem anderen in der Wärme aushärtenden Kunststoff bestehen,, vorzugsweise aus einem Kunststoff, der Glas-oder SfahJkügelchen oder andere Füllteilchen enrhält,um dem Gehäuse Starrheit und Festigkeit und eine geringe Schrumpfung zu geben. Die die Strömungskanäle bildendenKomponenten können z.B. aus rostfreiem Stahl, Titan oder anderen Metallen bestehen, können jedoch einfache Form haben und oft die Form von Standardrohren haben, die eine Bearbeitung lediglich hinsichtlich des Durchmessers und ihrer Länge auf einer Drehbank oder mit einer Bohrmaschine erfordern, so daß die komplizierte Bearbeitung eines vollständigen Gehäuses vermieden wird. Wichtig ist ferner noch, daß solche aus Metal [rohren aufgebauten Komponenten natürlich nicht Gußteiie darstellen, so daß die Schwierigkeiten und Unregelmäßigkeiten im Material ebenfalls vermieden sind.The housing can be made of an epoxy resin or other thermosetting plastic, preferably a plastic containing glass or plastic spheres or other filler particles to give the housing rigidity and strength and low shrinkage. The components forming the flow channels can be made of stainless steel, titanium or other metals, for example, but can be simple in shape and often in the form of standard tubes which require machining only in terms of diameter and length on a lathe or with a drill so that the complicated machining of a complete housing is avoided. It is also important that such components made of metal tubes are of course not cast parts, so that the difficulties and irregularities in the material are also avoided.

Falls erforderlich können verschiedene Komponenten in unterschiedlichen Gehäuseteil en eingebettet sein, welche miteinander verschraubt oder in anderer Weise verbunden sein können, um die Komponenten in ihrer die Strömungskanäle bildenden Lage zu halten.If necessary, different components can be placed in different housing parts en be embedded, which are screwed together or connected in some other way can be to the components in their forming the flow channels Able to hold.

Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen einer Maschine, bei dem die Komponenten, weiche die Strömungskanäle für den Fluß des Arbeitsmittels in der Maschine bilden, in einer Form angeordnet werden und ein Gehäuse um die Komponenten herumgeformt wird, um sie in fester Beziehung zueinander anzuordnen.The invention includes a method of making a machine in which the Components, which form the flow channels for the flow of the working medium in the machine, are arranged in a mold and a housing around the components is shaped around to arrange them in a fixed relationship to each other.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment explained in more detail with further details.

Fig. 1 ist eine Schntffdarstellung einer Pumpe gemäß der Erfindung und Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie U-II in Fig. 1.Fig. 1 is a sectional view of a pump according to the invention and FIG. 2 is a section along the line U-II in FIG. 1.

Die gezeigte Pumpe hat drei Zylinder Π mit parallelen Achsen 12, jedem von denen ein Kolben 13 radial mittels einer Antriebswelle 14 hin und her beweglich zugeordnet ist. Die Kolben 13 werden mit einer Phasenverschiebung untereinanderThe pump shown has three cylinders Π with parallel axes 12, each of which a piston 13 can be moved back and forth radially by means of a drive shaft 14 assigned. The pistons 13 are phase shifted from one another

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von 120 angetrieben, so daß die Z/linder verhältnismäßig kontinuierlich Druckmittel zu einem Auslaßkanal 15 speisen. Das Druckmittel wird in jeden Zylinder 11 beim Saughub des ihm zugeordneten Kolbens 13 von einem Einlaßkanal 16 her eingesaugt, der allen drei Zylindern 11 gemeinsam ist.driven by 120, so that the cylinder relatively continuously pressure medium feed to an outlet channel 15. The pressure medium is sucked into each cylinder 11 during the suction stroke of the piston 13 assigned to it from an inlet channel 16, which is common to all three cylinders 11.

Fig. 1 zeigt, daß jeder Zylinder 11 aus einer zylindrischen Hülse 17 aus rostfreiem Stahl mit einer radialen Bohrung 18 für den Kolben 13 besteht. An jedem Ende der Hülse 17 ist ein selbsttätiges, federbelastetes Rückschlagventil angeordnet, und zwar ein Auslaßventil 19 an der Verbindung zum Kanal 15 und ein Einlaßventil 21 an der Verbindung zum Kanal 16. Der Kolben 13 gleitet in einer Hülse 25, die in die Boh-Fig. 1 shows that each cylinder 11 consists of a cylindrical sleeve 17 made of stainless Steel with a radial bore 18 for the piston 13 is made. At each end of the Sleeve 17 is an automatic, spring-loaded check valve arranged, namely an outlet valve 19 at the connection to the channel 15 and an inlet valve 21 at the Connection to the channel 16. The piston 13 slides in a sleeve 25 which is inserted into the

rung/in jeder Hülse 17 paßt und eine übliche Dichtung 26 umgibt.tion / fits in each sleeve 17 and a conventional seal 26 surrounds.

Die Hülse 25 ist ebenso wie die Einlaß- und Auslaßkanäle 15 und 16 aus einem genormten Rohr hergestellt.The sleeve 25, like the inlet and outlet channels 15 and 16, is made of a standardized Tube made.

Das Pumpengehäuse wird von drei getrennten Teilen 27,28 und 29 gebildet, die eventuell miteinander verschraubt sind, um die Pumpe zusammenzuhalten, und zwar durch Bolzen, die durch Bolzenlöcher 31 hindurchragen.The pump housing is formed by three separate parts 27, 28 and 29, which may are screwed together to hold the pump together by bolts that protrude through bolt holes 31.

Jedes Gehäuseteil ist in ähnlicher Weise so hergestellt, daß die Komponenten, welche jedes Gehäuseteil enthält, z.B. der Auslaßkanal 15 und die Endhülse 22 im Gehäuseteil 27, in eine Form gebracht werden, die dann mit einem durch Glaskügelchen gefüllten Epoxyharz ausgefüllt wird, welches im ausgehärteten Zustand das Gehäuseteil 27 bildet, in dem die Komponenten eingebettet sind. Die Komponenten, wie die Komponenten 15 und 22, werden so in ihrer Strömungskanäle bildenden Beziehung allein dadurch zusammengehalten, daß sie beide in demselben geformten Kunststoff-Gehäuseteil eingebettet sind,Each housing part is similarly made so that the components, which each housing part includes, e.g., the outlet channel 15 and the end sleeve 22 in the housing part 27, brought into a shape, which is then filled with a glass bead filled epoxy resin is filled, which in the cured state the housing part 27 forms in which the components are embedded. The components, such as components 15 and 22, are thus alone in their flow channel forming relationship held together in that they are both in the same molded plastic housing part are embedded

In einer ähnlichen Weise werden die Hülsen 17 und 25 im Gehäuseteil 28 und die Komponenten 22 und 16 im Gehäuseteil 29 eingebettet. Die Ventile 19 und 21 werden, falls erforderlich, mit Dichtungen 32 an den Enden der Hülsen 17 an- oder eingepaßt, wonach die drei Gehäuseteile zum Fertigstellen der Gesamtartordnung miteinander verschraubt werden. The sleeves 17 and 25 are embedded in the housing part 28 and the components 22 and 16 in the housing part 29 in a similar manner. The valves 19 and 21 are, if necessary, fitted or fitted with seals 32 at the ends of the sleeves 17, after which the three housing parts are screwed together to complete the overall arrangement.

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Der beschriebene Kunststoff ist steif und hat einen ausreichenden Widerstand gegen den Berstdruck in den Kanälen, so daß die Metallhülsen schwächer sein können, als wenn sie selbst den vollen Druck aushalten müßten.The plastic described is stiff and has sufficient resistance to the bursting pressure in the channels, so that the metal sleeves can be weaker than if they had to withstand the full pressure themselves.

Auf diese Weise können teure Metalle höchst sparsam verwendet werden, und da sie alle in einfacher zylindrischer Gestalt eingesetzt werden, ist die Bearbeitung auf ein Minimum reduziert.In this way, expensive metals can be used extremely sparingly, and there all of them are used in a simple cylindrical shape is machining reduced to a minimum.

Es wurde festgestellt, daß eine Pumpe der beschriebenen Art zu beträchtlich niedrigeren Kosten hergestellt werden kann als eine entsprechende Pumpe mit einem einstückigen, bearbeiteten Gehäuse; ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß die Strömungskanäle alle aus Komponenten gebildet sind, die aus Rohrmaterial hergestellt sind.It has been found that a pump of the type described leads to considerably lower Cost can be manufactured as a corresponding pump with a one-piece, machined housing; an additional advantage is that the Flow channels are all formed from components made from tubing material are.

Die speziell beschriebene Pumpe dient zum Pumpen von zu entsalzendem Wasser zu einer Einrichtung mit Umkehrosmose (reverse osmosis equipment) und kann mit einer Fördergeschwindigkeit von 19 bis 23 I (5 Gallonen) je Minute bei einem DruckThe pump specifically described is used to pump water to be desalinated to a device with reverse osmosis equipment and can be conveyed at a rate of 19 to 23 l (5 gallons) per minute at one pressure

2
von etwa 88 kp/cm (1250 lbs per square inch) arbeiten.2
working from about 88 kp / cm (1250 lbs per square inch).

Die Erfindung ist auch auf andere Maschinen anwendbar, z.B. auf Maschinen mit innerer Verbrennung, wo die Zylinder- und Ventilkanälejund die Zwischenverbindungskanäle durch ähnlich einfache,hohle zylindrische Komponenten gebildet werden können. The invention is also applicable to other machines, for example machines with internal combustion, where the cylinder and valve ports and the interconnect ports can be formed by similarly simple, hollow cylindrical components.

Eine Dichtung oder Dichtungspackung kann an den Verbindungsstellen zwischen den Komponenten angeordnet sein, und die Anordnung kann so getroffen sein, daß das Strömungsmittel vollständig durch Kanäle aus dem Komponentenmaterial fließt, so daß keine Verschmutzung stattfinden kann.A gasket or packing can be used at the junctions between the Components can be arranged, and the arrangement can be made so that the fluid flows completely through channels of the component material, so that no pollution can take place.

Bei einer Ausführung wurden die verschiedenen Komponenten einer Pumpen-Untergruppe auf den Außenflächen sandgestrahlt, wobei dafür gesorgt wurde, daß dieIn one implementation, the various components became a pump subassembly sandblasted on the outside, making sure that the

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Innenflächen durch Abdeckbänder geschützt wurden.Inner surfaces were protected by masking tapes.

Die Komponenten wurden dann in einer auseinandernehmbaren Form korrekt aufeinander ausgerichtet. 200 g eines handelsüblichen Epoxyharzes (Araldit F) wurden mit 64 g eines flüssigen Härters gemischt, der im wesentlichen aus 4,4-Diamino-Diphenyl-Methan bestand. Die Mischung wurde auf 60 C erwärmt und unter Anwendung eines zweckmäßigen Vakuumverfahrens entgast.The components were then correctly placed on top of one another in a disassemblable manner aligned. 200 g of a commercially available epoxy resin (Araldit F) were mixed with 64 g of a liquid hardener consisting essentially of 4,4-diamino-diphenyl-methane duration. The mixture was warmed to 60 ° C and degassed using a convenient vacuum technique.

900 g von festen Glaskügelchen oder - kömern im Größenbereich von 400 bis 500 Mikron wurder/zUO g Glaskügelchen oder -körnern im Größenbereich von 30 bis 60 Mikron gemischt, um eine zweiartige Schichtung zu erreichen, und die Mischung wurde auf 80 C erwärmt.900 g of solid glass beads or grains in the size range from 400 to 500 Microns became / 100 g of glass beads or granules ranging in size from 30 to 60 microns mixed to make a two-way layering and the mixture was heated to 80.degree.

Dann wurde die Härtermischung bei 60 C dem warmen Glasboden hinzugefügt, die Mischung durch Vakuum entgast und um die in der Form angeordnete Pumpenanordnung gegossen. Die Form wurde dann in einen Ofen eingebracht und bei 120 C eine Stund« lang gehärtet.Then the hardener mixture was added to the warm glass bottom at 60 ° C Mixture is degassed by vacuum and around the pump assembly located in the mold poured. The mold was then placed in an oven and kept at 120 C for an hour. long hardened.

Anschließend wurde die Form aus dem Ofen entfernt, abgekühlt und auseinandergenommen, um die geformte Pumpen-Untergruppe herauszunehmen« Die Pumpen-Untergruppe wurde dann für 4 Stunden bei 180 C nachbehandelt.Then the mold was removed from the oven, cooled and taken apart, to take out the molded pump subassembly «The pump subassembly was then post-treated for 4 hours at 180 ° C.

Wenn gewünscht, kann das Formmaterial Kohle-, Glas- oder andere Faserverstärkungen enthalten, insbesondere um die Bolzenlöcher 31 herum. Das1 geformte Gehäuse kann auch von aussen durch Blech oder Metallwinkel an verletzlichen oder stark beanspruchten Steilen geschützt werden.If desired, the molding material can include carbon, glass or other fiber reinforcements, particularly around the bolt holes 31. The 1- shaped housing can also be protected from the outside by sheet metal or metal brackets on vulnerable or heavily used areas.

Ansprüche:Expectations:

409839/Ώ358409839 / Ώ358

Claims (10)

8C00 München 22 Widenmayerstraße 388C00 Munich 22 Widenmayerstraße 38 I (089)225300I (089) 225300 Patentanwalt Dr.-ing. R. LiesegangPatent attorney Dr.-ing. R. Liesegang RAYMOND ALBERT BUCKELL P 085 OIRAYMOND ALBERT BUCKELL P085 OI Telefon { Telegramme patemus mOnchen Postscheck MQnchen 39418-802 Bank Retrecfiel * Ca München 830 820Phone { Telegrams patemus mOnchen Postscheck MQnchen 39418-802 Bank Retrecfiel * Ca Munich 830 820 AnsprücheExpectations f 1. Vorrichtung mit mehreren mechanischen Komponente^ dadurch gekennzeich net, daß die Komponenten (15,16/17,22,25) durch Einbetten in ein um sie herumgeformtes Gehöuse (27,28,29) zusammengehalten sind. f 1. Device with several mechanical components ^ characterized in that the components (15, 16/17, 22, 25) are held together by embedding in a housing (27, 28, 29) formed around them. 2.Vorrichtung nach Anspruch Ir dadurch gekennzei chnet,daß durch eine Anzahl der Komponenten Kanäle (11,13) für die Strömung eines Fludes gebildet sind.2.Vorrichtung according to claim I r characterized gekennzei chnet that channels (11,13) are formed for the flow of a fluid by a number of the components. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem geformten Kunststoff besteht.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the Housing is made from a molded plastic. 4, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff verstärkende FüHsfoffe aufweist.4, device according to claim 3, characterized in that the plastic has reinforcing FüHsfoffe. - 7 409839/0358 - 7 409839/0358 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Anzahl von geformten Gehäuseteilen (27,28,29) umfaßt, in {edem von denen eine oder mehrere der Komponenten eingebettet stnd und die miteinander verschraubt oder in anderer Weise verbunden sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the housing comprises a number of molded housing parts (27,28,29), in each of which one or more of the components are embedded and which are screwed together or connected in some other way. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle Komponenten aus Metall bestehen·6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that some or all of the components are made of metal 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Komponenten hohle zylindrische Körper sind, die Strömungskanäle bilden. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that at least some of the components are hollow cylindrical bodies that form flow channels. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ί bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Pumpe oder eine ein Arbeitsmittel nutzende Maschine umfaßt.8. Device according to one of claims Ί to 7, characterized in that that it comprises a pump or a machine using a work medium. 9. Verfahren zum Herstellen einer Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß Komponenten, welche Strömungskanäle für in der Maschine strömendes Flud aufweisen, in einer Form angeordnet werden und daß ein Gehäuse um die Komponenten herumgeformt wird^ um diese relativ zueinander zu halten.9. A method for manufacturing a machine, characterized in that components which have flow channels for fluid flowing in the machine are arranged in a mold and that a housing is formed around the components in order to hold them relative to one another. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gehäuseteile hergestellt und miteinander verbunden werden, um die Komponenten zueinander in einer Lage zu halten, in der sie Strömungskanäle bilden.10. The method according to claim 9, characterized in that a plurality of housing parts are produced and connected to one another in order to hold the components in relation to one another in a position in which they form flow channels. 409839/0358^"409839/0358 ^ "
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