DE2555172A1 - Rationskolbenpumpe - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. GERD UTERMANN 71 HEILBRONN, POSTFACH 3525, CABLE: PATU, TEL. (07131) 82828

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Patent- un,d Gebrauchsmuster-Hilfs-Anmeldung Sl. 32 D 11 -,

5." Dezember 1975/Ü

Zusatz zu Patentanmeldung P 21 60 162.7

Anmelder: Herr

Manfred S ο m m e r

D-7101 Untergruppenbach, Talstraße

Bezeichnung; ■ Rotationskolbenpumpe .

Beschreibung:

Anwendungsgebiet: .

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenpumpe mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen.

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Stand der Technik und Hauptanmeldung:

Die Konstruktion nach der Hauptanmeldung und weitere vom Erfinder vorgeschlagene Konstruktionen zeigen verschiedene Möglichkeiten für die Ausführung der Steuerung der Flügel derartiger Pumpen mit Hilfe von Kurvenbahnen. Die Steuerung der Flügel wirft neben der Abdichtung die schwierigsten Probleme bei derartigen Pumpen auf, insbesondere was eine praktisch verwertbare und wirtschaftlich auszuführende Gestaltung betrifft, die für den jeweils in Betracht kommenden Einsatzfall geeignet ist. Der Erfinder hat vorgeschlagen, zwischen zwei Kurvenbahnen Federelemente anzuordnen,, die sich im ganzen mitbewegen und mit Hilfe zusätzlicher Rollen auf den Kurvenrollen abstützen. Diese Anordnung ist an sich vom Energiebedarf her günstig und für viele Anwendungsfälle sehr gut geeignet. Werden jedoch höhere Drehzahlen erforderlich, so können die Geschwindigkeiten an den Rollen der Federelemente bei den praktisch nur möglichen kleinen Abmessungen völlig ungeeignete Werte erreichen, beispielsweise 5000 bis 6000 U/min bei ca. 1000 U/min des Läufers, auch können die sich ständig verschiebenden Federelemente zu unangenehmen Schwingungen führen. Im ganzen gefedert abgestützte Kurvenbahnteile mit einer zweiten Pührungsflanke bergen die Gefahr in sieh, daß alle Flügel sich unerwünscht verdrehen, wenn nur ein Flügel ausweichen müsste, weil grobe Bestandteile in der Pumpe zwischen Flügel und Känalwand gelangt sind.

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Zweck/Aufgäbe:

Durch die Erfindung sollen vor allem die vorerwähnten Nachteile vermieden, die Vorteile bereits vorgeschlagener oder bekannter Lösungen möglichst erhalten und miteinander vereinigt sowie insbesondere die unten aufgeführten Vorteile erzielt werden. Die bekannten bzw. vorgeschlagenen Konstruktionen des Erfinders, insbesondere nach der Hauptanmeldung, sollen verbessert und weitergebildet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine im Aufbau und in der Arbeitsweise möglichst einfache Pumpe mit hoher Förderleistung bei kleiner Bauweise und hoher Ansaugleistung, welche eine schonende und leise Pumpweise besitzt, und die gegen Fremdkörper und grobe Bestandteile im Fördermedium unempfindlich und trotzdem laufruhig ist, eine Federungsanordnung vorzuschlagen, die bei hohen Umdrehungszahlen des Pumpenläufers nur geringe Geschwindigkeiten an gleitenden oder bewegten. Teilen in der Steuerung ermöglicht.

Lösung;

Erfindungsgemäß sind die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale vorgesehen. Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen sind in den anderen Ansprüchen aufgeführt.

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Vorteile:

Die gefederte Andrückung der Verstellzapfen mit den auf ihnen gelagerten Kurvenrollen gestattet ein Ausweichen der Flügel, wenn grobe Bestandteile in.die Pumpe gelangen. Da eine gehäusefeste Führungsflanke vorgesehen ist, er-, folgt auch eine exakte Steuerung der Flügel. Da die Feder einseitig nabenfest abgestützt ist und an der anderen Seite auf ein von der Kurvenrolle unabhäniges Federelement einwirkt, neigt sie wenig zu unerwünschten Schwingungen und Geräuschen vor allem aber tritt nur eine ganz geringfügige Bewegung zwischen Verstellzapfen und Federangriffspunkt auf, weil nur der geringe Schwenkweg des Verstellzapfens, der sich aus Hub und Exzentrizität ergibt, auszugleichen ist. So ist die gefederte Anordnung für große Umlaufgeschwindigkeiten des Läufers "gut geeignet. Das Federangriffselement kann beispielsweise in Form eines Pleuels oder auch eines einfachen Reibelementes vorgesehen werden. Besonders eignet sich jedoch eine weitere unabhängige Kurvenrolle, auf der die Feder abgestützt wird. Diese kann gleichartig ausgebildet und angebracht sein wie die auf der Kurvenbahnflanke abrollende Kurvenrolle. Es ergibt sich dann auch bezüglich der Federlingsanordnung nur eine rollende Reibung^ und zwar mit ausserordentlich geringen Wegen, weil die Federkurvenrolle nur eine kleine Schwenkbewegung auf dem Verstellzapfen aus führt.

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Die Anordnung von Federn in Federstößeln gewährt eine störungsarme Unterbringung auch bei Bruch und eine einfache Führung sowie Herstellung und Montage. Bei entsprechender Ausbildung und: I Anordnung der am. Verstellzapfen die Federkraft aufnehmenden · · Fläche kann'die insbesondere herstellungstechnisch einfache Form des Zylinders für Federstößel und Bohrungen gewählt werden. Um die Abstützfläche mögliehst klein zu halten, den Lauf der benachbarten Kurvenrolle nicht zu beeinträchtigen und trotzdem eine große weiche, jedoch mit ausreichender Kraft und guter Sicherheit arbeitende Feder unterbringen zu können, setzt man die Federrollenanlagefläche zweckmässig gegenüber der übrigen Stirnfläche des Federstößels ab.

Anschläge können unnötig große Federbewegungen bei ggf. auftretenden Schwingungen vermeiden, insbesondere dann wenn die Anschläge etwas elastisch sind. Sie lassen sich einfach von dem Federstößelende und dem Bohrungsboden oder einem eingesetzten Kunststoffstück bilden. Die Eintauchtiefe kann dann geringfügig größer sein als der maximale Hub, wenn mit dem Federstößel nicht ein unerwünschtes Herumschwenken der Flügel begrenzt werden soll. Bei ausreichend großer Anzahl der Flügel ist dieses unerwünschte Herumschwenken wegen der. engen Bauart der Flügel' und der Kurvenrollen ohnehin nicht zu befürchten. Wenn die mögliche · Eintauchtiefe etwas größer ist als der Hub, so werden Anstoßgeräusche beim Normalbetrieb vermieden. An sich können verschiedene Federn verwendet werden. Schraubendruckfedern sind einfach, preiswert und lassen sich besondre gut dem jeweiligen Verwendungszweck anpaesen und. stehen mit. geringem Fertigung- und Lagerhaltungsaufwand für verschiedene Pumpen-

typen preiswert zur Verfügung. '

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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus dem nachfolgenden Beschreibungsteil. Ein Ausführungsbeispxel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. -

Es zeigen;

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Pumpe längs der Linie 1-1 in Fig. 2, wobei die Schnittlinie nicht gerade, sondern wegen der versetzten Schwenkachsen zum Teil etwas versetzt ist zur besseren Darstellung der Flügel und Lagerzapfen und

Fig. 2 einen Schnitt durch die Pumpe nach Fig. 1, wobei die Schnittlinie längs der Linie 2-2 verläuft, die, wie in Fig. 1 angegeben, bis zur Mitte Drehachse DA - in der Umlauf- und Teilebene E verläuft, dann nach links verlegt ist, um die Federn zu zeigen, und im unteren Bereich der Pumpe wieder in die Hauptumlauf- und Teilebene E springt.

Das Ausführungsbeispxel zeigt eine Pumpe 920 ^!% mit einem Pumpengehäuse 421, welches aus den beiden Gehäuseteilen 422 und 423 gebildet ist. Diese sind in der Teilebene und Hauptumlaufebene E geteilt und unter Beilage der Dichtung 24 abgedichtet zusammengefügt, wozu Spannschrauben dienen, die sich durch die Augen 227 erstrecken.

In dem Pumpengehäuse 421 ist ein ringförmiger Kanal 30 gebildet, der, wie Fig. 1. veranschaulicht, Kreisquerschnitt mit dem Radius r2 aufweist. In den Kanal 30 münden tangential die beiden Anschlüsse 31 und 32, die mit Anschluß- · ' flanschen 33 für die Leitungen versehen sind. Obwohl die Pumpe für Rechts- und Linkslauf eingerichtet ist, soll zur Vereinfachung der Anschluß 31 als Einlaß- oder Sauganschluß und der Anschluß 32 als Auslaß oder Druckan-

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Schluß bezeichnet werden. Sie arbeiten in dieser Weise, wenn die Pumpe gemäß dem Pfeil 34 in Fig. 2 rechtsherum ' läuft. ! ' - '- "

In dem ringförmigen Kanal 30 laufen kreisscheibenförmige Flügel 435 um. Es sind vier Flügel vorgesehen, die im '-gleichmäßigen Abstand von 90° zueinander angeordnet sind. Die Flügel 435 sitzen-auf Haltezapfen 236, die sich von den Lagerzapfen 37 in die eigentlichen Flügel 435 hinein erstrecken und auf denen die Flügel 435 mit Hilfe der Schrauben 238 befestigt sind. Die Lagerzapfen 37 sind "in Nadellagern 239 drehbar geführt. Sie haben die Schwenkachsen SA, die in der Teilebene und Hauptumlaufebene E liegen und etwa radial zur Drehachse DA der Pumpe verlaufen. Die Lager 239 sitzen in Bohrungen in einem Nabenkörper 240, der flansehartig an einer.Antriebsmuffe 241 angeformt ist und einen Steuerungshohlraum 242 frei läßt. Die Antriebsmuffe 241 ist mittels einer Feder 24la mit der Antriebs-, welle 24lb drehfest verbunden. Der Nabenkörper 240 ist"" mit Hilfe von. Wellendichtungen 45 im Pumpengehäuse 421 abgedichtet. Die Lagerung für den Nabenkörper ist im _; einzelnen nicht dargestellt. Sie kann im Innern des Ge-* häuses liegen oder in Form eines außerhalb"liegenden Lagerstuhles vorgesehen werden,· damit die Lager nicht . mit eventuell einsickerndem Fördermedium in Berührung kommen.

Während der ringförmige Kanal in seinem Förderbereich, dem Förderkanalteil 54, also unterhalb der Anschlüsse 31,32 vollkommen frei ist und damit Kreisquerschnitt bis auf Teil aufweist_a_in welchem die Lagerzapfen 37 und die

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Haltezapfen 236 in "ihn eintreten, ist er im oberen Abdichtkanalteil 55 auf die Dicke d der Flügel 435 reduziert. ' Zu diesem Zweck sind die Gehäuseteile 421 und 422 wie aus den Zeichnungen ersichtlich geformt und im Bereich des Abdichtkanalteiles 55. entsprechend eingezogen. Im Innern ergeben sich dann leicht ansteigende Endflächen 259 des Abdichtkanalteiles, so daß der Förderkanalteil trichterartig in den Abdichtkanalteil übergeht. Im Abdichtkanalteil sind ebene, parallel zueinander stehende Abdichtflächen 60 gebildet, die von der Ebene E den Abstand der halben Dicke d/2 haben. Die Flügel 435 haben ebenfalls ebene parallele Druckflächen, die genau durch den Abdichtkanalteil 55 passen und in diesem abdichten. Die Länge des dichtenden Teiles des Abdichtkanalteiles 55 zwischen den Anschlüssen 31 und 32 ist auf den

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Flügelabstand - beim Ausführungsbexspiel 90 - genau derart abgestimmt, daß der eintretende Flügel gerade vollkommen abgedichtet ist, wenn der vorauslaufende Flügel den Abdichtkanalteil verläßt. Es wird jeweils zwischen den Flügeln ein Volumenanteil eingeschlossen und vom Druckanschluß zum Sauganschluß befördert. Diesbezüglich hat die Pumpe einen entsprechenden Verlust, der jedoch im Hinblick auf die sonst günstigen Eigenschaften und die Vermeidung von Verdrängungskörpern in • diesem Bereich in Kauf genommen werden kann.

Wie aus den Fig. 1 -und 2 hervorgeht, sind die Umfangsflächen 462 der Flügel 435 entsprechend dem Radius rl gewölbt. Sie haben also Teilkugelgestalt, um in allen Stellungen

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eine gute Abdichtung und/oder Bewegung zu ermöglichen bzw. einen Ausgleich eines-leichten Versatzes zuzulassen. In .-' ; diese Umfangsflächen 462 sind Nuten 470 eingelassen, in denen Dichtungsringe 471 angeordnet sind, die weiter unten näher erläutert werden. Die Dichtungsringe bestehen aus einem Kunststoff oder Gummi mit guten, dem jaweiligen Medium entsprechenden Dichtungs-, Gleit- und Verschleißeigenschaften. Sie können auch nach Art steifer Kolbenringe ggf. mit aufgesetztem Gleit- und Dxchtungswerkstoff aus anderem Material, ggf. aus elastischem Material, gestaltet sein. Die Flügel 435* welche in der Regel Austauschteiie sein werden,, können je . " nach dem verwendeten Medium aus Stahl, vor allem rostfreiem Edelstahl, bestehen; insbesondere wird man sie jedoch aus\ Polyamid oder einem ähnlichen Kunststoff herstellen, vor allem dann, wenn die Pumpe für Medien mit besonders ungünstigen -Betandteilen eingesetzt wird.

Für die Steuerung, welche im Gegensatz zu manchen Äuafüh* rungsbeispielen des Hauptpatentes völlig außerhalb des eigentlichen Pumpenraumes^angeordnet ist» ragen die Lager- -- -^ zapfen 37 in den S teuerungs hohlraum 242. Sie sind' mit.· Anlaufringen 275 und Sicherungsringen 276 gegen radiales Hinausdrücken gesichert. Sie tragen an ihren inneren Enden Iferstellzapfen 265, die exzentrisch zu den SchwenkaciiiSfcn S^ 4er Flügel 435 angeordnet sind. Dabei, ist die relative Lage des exzentrischen Verstellzapfens 265 zu dem Flügel 435 so ge*· . wählt, daß die Verbindungsebene der Schwenkachse SÄ und der Rollenachse RA unter .einem Winkel yon 45° zu der Flügelmittelebene geneigt ist, und zwar derart, daß sie in der

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"Stellung des Flügels 435, in welcher dieser quer zur Umlauf richtung 3¹J dichtend im Förderkanalteil 54 läuft, in Richtung auf die Haupt führungs flanke 311 der Kurven-* bahn geneigt* ist. Die Schwenkachsen SA sind in der Umlaufebene E zu den durch die Drehachse DA gezogenen, ebenfalls in der Umlaufebene E liegenden Radien RU geringfügig parallel versetzt, und zwar so, daß die Kurvenrollenachsen RA in den beiden Endlagen der Flügelschwenkung etwa in den durch die Drehachse DA verlaufenden Radialebenen liegen.

Auf den Verstellzapfen 265 sind mit nicht dargestellten Gleitlagern oder vorzugsweise mit Nadellagern zwei gleich große Kurvenrollen 283 und 284 hintereinander und unabhängig voneinander drehbar gelagert.

Für die Verschwenkung der Flügel. 435 ist ein ', Kurvenbahnteil· 485 vorgesehen. Es ist auf" einer Achse befestigt, und zwar mit Hilfe einer Passfeder oder eines Keiles 488. Das Kurvenbahnteil 285 ist mit Hilfe der nur der Montage dienenden Mutter 290 festgespannt. Sie liegt in

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einer Ausnehmung in dem Innenring bildenden Teil des Kurvenbahnteiles 485 eines Wälzlagers 292, mit dem das Kurvenbahnteil 485 in der Muffe 241 drehbar geführt, ist. Die Achse 4 , ist mit einer.die Drehung verhindernden Feder 295 drehfest, j jedoch axial verschiebbar in einem gehäusefesten₃ hut— j förmig gestalteten Deckel 296 befestigt. Dieser wird mit Hilfe von Schrauben auf einem Kragen 298 des Gehäuses festgeschraubt. Im Bereich des hutförmigen Deckels 296 ist

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eine Anordnung für eine axiale Verstellung der Achse 487 vorgesehen. Die Achse trägt ein Gewinde 300, auf welches eine Einstellmutter 301 geschraubt ist. Diese hat einen inneren Spannschlitz 302 und eine Peststellschraube 303. Eine äußere Dichtung 304 dichtet gegenüber einer Lagerkappe 405 ab. Die Einstellmutter 301 stützt sich auf dem Innenring 306 eines Wälzlagers ab, welches axial Schub aufzunehmen vermag und beispielsweise ein Rillenkugellager ist, das jedoch verschiebbar mit ausreichendem Spiel gegenüber der Achse 487 angeordnet ist. Der Außenring 307 ist mit Hilfe einer Wellensicherung 308 und eines Anschlagbundes 309 axial festgelegt. Durch Verdrehen der Einstellmutter 301 kann die axiale Lage der Achse 487 und damit des Kurvenbahnteiles 485 relativ zu den Lagerzapfen 37 eingestellt werden. _

Auf der dem Pumpengehäuse 421 gegenüber yerdrehfest anger ordneten, jedoch axial auf die Lage der Lagerzapfen 37 einstellbaren Achse 487 ist das Kurvenbahnteil 485 mit Hilfe der Mutter 290 festgeschraubt. Das Kurvenbahnteil 485 ist mit der Hauptführungsflanke 311 versehen und hat eine gegen den Absatz 502 anliegende Sitzfläche 503.

Die Kurvenbahn besteht aus vier Abschnitten, und zwar einem fast drei Vierteln eines Umlaufes entsprechenden, dem Förderkanalteil 55 zugeordneten

Abschnitt, welcher in einer zur Drehachse DA senkrechten Ebene liegt, einem zweiten, dazu parallel um den Hub der Kurvenrolle 283 versetzten Abschnitt, der dem Abdicht-

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kanalteil 55 zugeordnet ist und etwa ein Viertel eines Umlaufes einnimmt, sowie den beiden Übergangsabschnitten, auf denen die Kurvenrollen ansteigen bzw. abfallen und das Verschwenken der Flügel aus der einen Endlage in die andere bewirken.

Der .t Führungsflanke 311 am Kurvenbahnteil 485 ist nur die Kurvenrolle 283 zugeordnet. Damit die Kurvenrolle frei laufen kann, ist das Kurvenbahnteil 485 so gestaltet, daß die Führungsflanke 312 nur die Breite der Kurvenrolle 283 besitzt. Innerhalb dieses Bereiches ist das Kurvenbahnteil 485 freigestochen.

Um die Kurvenrollen 283 auf die Führungsflanke 3II zu drücken, ist für jeden Flügel ein Federmechanismus 925 vorgesehen. Dazu sind in einer mit dem Nabenkörper 241 drehfest verbundenen als Federelementhalteteil ausgebildeten Lagerkappe 9O5 vier in Richtung der Pumpendrehachse DA liegende, wie aus den Figuren ersichtlich,zylindrische Federausnehmungen 927» beispielsweise durch Bohren gebildet. In ihnen sitzen axial verschiebbar, ebenfalls zylindrische Federstößel 928. Diese haben im Innern Sackbohrungen 929> in denen Schraubendruckfedern .930 liegen, die sich einerseits am Boden der Bohrung 929 und, andererseits am die Federabstützfläche bildenden Boden 931 abstützen. Der Außendurchmesser der Schraubendruckfedern 930 entspricht dem Durchmesser der Bohrungen 929, so daE tlie Schrauben~ druckfedern93O, auch wenn die Federstößel 928 soweit wie

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möglich ausgetreten sind, einwandfrei geführt werden..An den der zur Unterscheidung als Federkurvenrolle bezeichneten Kurvenrolle: 284 zugewandten Stirnseite 932 jedes Stößels: ist abgesetzt ein Zapfen 933 gebildet., dessen Stirnseite · die Pederrollenanlageflache 934 bildet, welche auf dem . " Außenumfang der Kurvenrolle 284 aufliegt.

In Fig. 1 sind die Endlagen der Kurvenrollen dargestellt.. Aus ihrem Unterschied ergibt sich der Hub für die Kurvenrollen bzw. die Federstößel 928. Wie ersichtlich, ist auch in der in Fig. 1 oben dargestellten Position der Federstößel 928 nicht vollkommen in die Bohrung 927 eingetaucht, sondern sein inneres Ende 935 liegt, im Abstand von der Federabstützfläche 931* so daß beim·normalen Pumpenlauf die Gefahr des Anschlagens ausgeschossen ist. Folglich ist die mögliche Eintauchtiefe der Federstößel 928 größer als der maximale Hub der Kurvenrollen 283. und 284* Man kann hier jedoch auch Anschläge einsetzen um bei evtl. auftretenden Schwingungen bei sehr hohen Drehzahlen die. Eintauchtiefe zu begrenzen, wobei man für die Anschläge zweckmässig ein geringfügig elastisches Material wählt, welches einerseits geräuschtechnisch günstig ist.andererseits jedoch eine einwandfreie Hubbegrenzung ermöglicht. Auch kann man die Anschläge so legen, daß der sich aus der Schwenkung der Flügel um 90 ergebende Hub durch, die Anschläge begrenzt wird, damit die Flügel- nicht unerwünscht umschlagen. Da die Pumpen sehr oft mit mehr als vier Flügeln ·

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ausgestattet werden und somit konstruktiv andere Maßnahmen ein unerwünschtes Umschlagen verhindern, braucht nicht in jedem Fall eine .solche Begrenzung vorgesehen zu werden.

Wie ersichtlich drücken die Pederrollenanlageflächen 934 nur auf die Kurvenrollen 284, während die Kurvenrollen frei neben ihnen drehbar sind. So drücken die Federn 930 über die Verstellzapfen 285 auch die Kurvenrollen 283 auf die Führungsflanke 3Ha lassen jedoch ein freies Umlaufen der Kurvenrollen 283 zu. Die Kurvenrollen 284 führen nur kleine Schwenkbewegungen aus. Die Federn930 können nach der gewünschten Federcharakteristik ausgewählt und eingesetzt werden, wobei man für verschiedene Drehzahlen und verschiedene Medien,die jeweils anders geartete grobe Bestandteile enthalten,ohne Schwierigkeiten angepasste

Federn verwenden kann und die Konstruktion dann nicht zu ändern braucht. -

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.^; Die Flügel 435 und der Pörderkanaltexl 54 unterscheiden sich in- ihren Abmessungen geringfügig. Die Umfangsflächen der Flügel 435 sind mit dem Radius.rl gefertigt, während der Kanalquer schnitt einen geringfügig, "beispielsweise um

' 1 mm bis 3 mm größeren Radius r2 aufweist. Demgemäß ergibt

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sich für den Förderkanalteil 54.ein äußerer Umlaufradius RU2.

Die geringfügige Differenz ist gewählt, um Flügeldichtungsringe 471 einwandfrei arbeiten zu lassen. Da die Pumpe für Medien vorgesehen ist, die gröbere Bestandteile, und auch Verunreinigungen enthalten, oder die Pumpe Beschädigungen" empfindlicher gröberer Bestandteile vermeiden soll, sind bewegliche Dichtungen 471 nach Art von Kolbenringen vorgesehen. Die Dichtungsringe 471 sind, _

im Querschnitt T-förmig gestaltet.. Der Steg ist sehr schmal. Die Dichtungsringe 471 bestehen aus relativ festem, jedoch geringfügig elastischem Kunststoff-, beispielsweise einem besonders hochwertigen Polyamid oder ähnlichem Werkstoff. Sie können insbesondere auch aus Polytetrafluoräthylen gefertigt sein. In jedem Flügel. 435 ist eine entsprechende T-Nut 47O eingearbeitet. Die Flügel 435 bestehen vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyamid und werden, nachdem sie auf die relativ breiten Haltezapfen 236 aufgesteckt sind, mit den Schrauben 238 befestigt. Die T-Nut 47O ist so tief.vorgesehen, daß unter jedem Dichtungsring 471 ein elastisches Element eingefügt

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werden kann. Dieses kann in vielerlei Weise gestaltet sein. Insbesondere verwendet man einen wesentlich elastischeren Federungsstreifen 474, der beispielsweise eine Härte von 60 Shore C haben kann. Alle Flügel 435 sind mit T-Nuten 470 _a Dichtungsringen 471 und Federungsstreifen 474 ausgestattet. Diese werden von außen in die Nuten 47O hineingedrückt. Das ist möglich, weil Flügel und Dichtungsringe aus elastischem Material bestehen und die Stege 472 schmal sind. Die Federungsstreifen drücken die Dichtungsringe 471 stets nach außen, so daß diese einwandfrei dichtend an der Kanalwand anliegen.

Würde man einen auf diese Weise nach außen gedrückten Dichtungsring 471 durch einen Abdichtkanalteil 55 mit einem größten Umlaufradius RÜ2 laufen lassen, so ergäbe sich ein beträchtlicher Spalt zu beiden Seiten des Dichtungsringes 471» der eine einwandfreie Abdichtung zwischen Sauganschluß und Druckanschluß der Pumpe verhindern würde. Man könnte in diesem Teil in das Gehäuse eine entsprechende Nut einarbeiten. Dabei bestünde jedoch die Gefahr, daß die Dichtungsringe 471 sich an ihren Ecken sehr stark abschleifen. Deshalb sieht dieses vorteilhafte Ausführungsbexspxel vor, daß der größte Umlaufradius RUl im Abdichtkanalteil 55 um die Differenz zwischen den Radien rl und r2 von Flügel und_% Förderkanalteilquerschnitt geringer ist als im Förder-

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kanalteil. Diese Differenz ist in Pig. 2 mit RTJd angegeben. Es ergibt sich im Bereich von Einlaß und Auslaß jeweils ein Übergang 477 vom kleineren Radius RUl zum größeren Radius RU2. Dadurch liegen die Umfangsflächen der Flügel 435 jedoch genau an der äußeren Fläche des Abdichtkanalteiles 55 an. Es wird einerseits eine sehr gute Abdichtung im Förderkanalteil 55 mit Hilfe eines nach Art eines Kolbenringes gebildeten Dichtungsringes erzielt und andererseits im Abdichtkanalteil eine hervorragende Abdichtung zwischen Flügel und Gehäuse ermöglicht. Weil hier nur der oberste Bereich der Flügelmanteliiäche abdichtet und ein kleiner Keilraum gebildet ist j erhält man sehr günstige Abdichtverhältnisse bei. einfachem konstruktivem Aufbau.

In Einlaß und Auslaß befinden sich jeweils zu beiden Seiten der Teilebene E schmale Stege 199» die sich durch die Öffnungen erstrecken und zum Zurückhalten bzw; sinnvollen Leiten gröberer Bestandteile dienen, damit diese nicht zwischen den Flügeln 435 und der Wand eingeklemmt werden. Der Querschnitt dieser Stege ist in Fig. 2 in einer Schnittdarstellung angegeben.

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Wirkungsweise:

Wenn die Pumpe über die Welle 241 b angetrieben wird, nimmt der Nabenkörper 24l die Flügel 435 mit. Bei Drehung in Richtung des Pfeiles 34 wird der aus dem Abdichtkanalteil 55 austretende Flügel verschwenkt, weil die entsprechende Kurvenrolle 283 auf dem Übergangsabschnitt der Führungsflanke 311 auf ein niedrigeres Niveau gelangen kann. Durch die Kraft der Feder wird diese Verschwenkung bewirkt. So gelangt der Flügel im Bereich des Einlasses 31 in eine zur Umlaufebene E senkrechte Ebene. Er schließt somit den vor ihm liegenden Volumenteil allmählich ab, bis der Dichtungsring 471 an die Wand des Förderkanalteiles gelangt. Der so eingeschlossene Volumenteil wird durch den Förderkanalteil 54 bewegt, bis der vorauseilende Flügel 435 sich im Bereich des Auslasses verschwenkt, weil die ihm zugeordnete Kurvenrolle 283 auf den entsprechenden Übergangsabschnitt der Führungsflanke 311 gelangt und dort auf ein höheres Niveau gehoben wird, so daß der exzentrische Verstellzapfen 265 eine entsprechende Verschwenkung derart bewirkt, daß der Flügel 435 mit seiner Hauptfläche in die Umlaufebene E geschwenkt wird und durch den Abdichtkanalteil 55 gelangen kann. Wenn er ganz eingetreten ist, dichtet er völlig ab. In diesem Moment verlässt der vor-

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laufende Flügel 435 den Abdichtkanalteil 55 undes beginnt der soeben' beschriebene Zyklus von neuem. Bei diesem Umlauf werden die Federn 930 jeweils zusammengedrückt bzw. entspannt, wenn die zum Zwecke der Abdichtung erfolgenden Verschwenkungen der Flügel eintreten.

Gelangen mit dem Fördermedium grobe Bestandteile in die Pumpe und behindern das freie Verschwenken eines Flügels, so kann der entsprechende Flügel außerhalb des Abdichtkanalteiles" solchen Behinderungen dadurch frei nachgeben, daß sich die zugeordnete Feder 930 zusammendrückt und nach Abgleiten des behindernden Teiles den Flügel wieder in die erwünschte quer zur Umlaufebene E gestellte Lage drückt.

Durch die einzelne Abfederung der Flügel kann jeder Flügel unabhängig.vom anderen ausweichen. Da die Federn nicht auf die auf der Führungsflanke umlaufenden Rollen direkt einwirken, brauchen die ihnen zugeordneten Kurvenrollen 284 nur ganz kleine Schwenkwinkel auszuführen. Durch die gefederte Abstützung werden auch kleinere Ungenauigkeiten am Übergang der einzelnen.Kurvenbahnabschnitte selbsttätig ausgeglichen, so daß auch hier eine gute Laufruhe erzielt wird.

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Konstruktiv sind an den Pumpen zahlreiche Abwandlungen
möglich. Man kann die Federn auch an anderen Stellen
unabhängig von den umlaufenden Kurvenrollen auf die Verstellelemente drücken lassen, beispielsweise über Pleuel oder einfach ohne Zwischenschaltung einer Rolle auf
eine mit entsprechenden Gleiteigenschaften versehene
Reibfläche am Verstellzapfen 265 drücken lassen. Auch
könnte man die umlaufenden Kurvenrollen 283 umgreifende
Federabstützelemente^nach Art U-förmiger Bügel vorsehen, wenn man gezwungen ist, Platz im Innern in erhöhtem Maße zu sparen. Anstelle von Nadellagern und Stützscheiben
für die Lagerzapfen 37 können auch Axialkräfte aufnehmende Lager, beispielsweise Rillenkugellager eingebaut werden.

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Claims (9)

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   71 HEILBRONN, POSTFACH 3525, CABLE: PATU, TEL. C07131) 82828

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   Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfs-Anmeldung S 1. 32 D 11 - 5. Dezember 1975/1K Zusatz zu Patentanmeldung P 21 60 162-7 Anmelder: . Herr Manfred Sommer D-7101 Untergruppenbach

   Talstraße

   Bezeichnung: Rotationskolbenpumpe Schutzansprüch'e

   Rotationskolbenpumpe mit einem Saug- und Druckanschluß aufweisenden, ringförmigen Kanal, dessen Förderkanalteil konstanten Kreisquerschnitt aufweist, und mit in dem Kanal umlaufenden, flachen, Kreisscheibenform aufweisenden Flügeln, die mit dem Antrieb verbunden sind und um in einer in Umlaufrichtung liegenden Ebene und etwa radial zur Drehachse liegende Schwenkachsen schwenkbar sind und im Förderkanalteil quer zur Umlaufrichtung stehen, und _v mit einem im Kanal zwischen Sauganschluß und Druckanschluß gebildeten Abdichtkanalteil, der einen der Form der in die Umlaufrichtung geschwenkten Flügel entsprechenden Querschnitt aufweist, und wobei der Abstand zweier benachbarter, schwenkbarer Flügel und die Länge des gleichen Querschnitt aufweisenden Abdichtkanalteiles derart aufeinander abgestimmt sind, daß der nachfolgende Flügel gerade völlig abgedichtet ist, wenn der vorauslaufende Flügel aus dem dichtenden Teil des Kanals austritt und wobei die Flügel mit nach innen ragenden Lagerzapfen ausgestattet sind, die in einer im Gehäuse abgedichtet drehbar, geführten Nabe schwenkbar gelagert sind und exzentrisch angeordnete Verstellelemente tragen,

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   OBIGINM- INSPECTED

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   die mit der gewünschten Verschwenkung entsprechend geformten Kurvenbahnen zusammenwirken, nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 60 162.7), dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Verstellzapfen (265) drehbar gelagerten Kurvenrollen (283) nur an der nur eine Führungsflanke (311) aufweisenden Kurvenbahn unmittelbar anliegen, mit Federkraft auf diese Kurvenbahnflanke (311) gedrückt werden und an jedem Verstellzapfen (265) ein von der Kurvenrolle (283) unabhängiges Federangriffselement (284) vorgesehen ist, auf welches je Verstellzapfen (265) eine unabhängige Feder (930) drückt, deren dem Federangriffselement (284) abgewandtes Ende unverschiebbar an einer nabenfesten Federabstützfläche (931) abgestützt ist.
2. 2. Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federangriffselement eine weitere Kurvenrolle (Federkurvenrolle 284) ist. ^v
3. 3· Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (930) in ver-

   schiebbar, geführten Federstößeln (928) angeordnet sind.
4. 4. Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 3? dadurch geke-nnzei chnet, daß die Federstößel 028) zylindrisch sind und in zylindrischen Federausnehmungen (927) geführt sind.

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5. 5. Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 3 oder k₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Federstößel (928) an den Federkurvenrollen (284) anliegende, abgesetzte, ggf. gehärtete Federrollenanlageflächen (93¹O aufweisen.
6. 6. Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstößelbohrungen (927) in einer an der Nabe (2^0) befestigten Lagerkappe (905) angeordnet sind.
7. 7. Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintauchtiefe der Federstößel (928)" durch vorzugsweise geringfügig elastische Anschläge (931_S 935) begrenzt ist".
8. 8. Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurc-h gekennzeichnet, daß die Eintauchtiefe der Federstößel (928) geringfügig größer ist als der maximale Hub der exzentrischen Verstellzapfen (265)·
9. 9. Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennz e Lehne t, daß die Federn (930) Schraubendruck-- federn sind.

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