DE2558074B2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B19/08—Scoop devices
- F04B19/14—Scoop devices of endless-chain type, e.g. with the chains carrying pistons co-operating with open-ended cylinders
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Rotationskolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse mit Saug- und
Druckraum, mit zwei im Pumpengehäuse parallel zueinander drehbar gelagerten Führungstrommeln, von
denen zumindest eine antreibbar ist, und mit einem endlosen um die Führungstrommeln umlaufenden
Förderriemen mit Zähnen, die in Laufrichtung des Förderriemens biegeelastisch sind, und die mit dem
abdichtenden Pumpengehäuse Arbeitskammern abgrenzen, die bei einer Änderung der Krümmung der
Bewegungsbahn des Förderriemens ihr Volumen ändern.
Eine derartige Rotationskolbenpumpe ist aus der US-PS 23 55 928 bekannt Ihre beiden Führungstrommeln
haben unterschiedlichen Außendurchmesser. Die größere Führungstrommel dreht sich allseits frei im
Saugraum der Pumpe mit der Einlaßöffnung. Die kleinere Führungstrommel wird von einem mehrteiligen
Leitglied völlig eingeschlossen. Darin sind neben dem zylindrischen Raum für die kleinere Führungstrommel
noch ein Führungskanal für den Förderriemen ausgespart. Der Querschnitt dieses Führungskanals ist gleich
dem lichten Umriß des Förderriemens. Der Führungskanal weist einen kreisbogenförmig um die kleinere
Führungstrommel herumführenden Abschnitt und je einen tangential daran anschließenden geraden Abschnitt
auf, die beide frei im Saugraum der Pumpe münden. An der Übergangsstelle zwischen dem in
Laufrichtung des Förderriemens geraden Abschnitt und dem gekrümmt verlaufenden Abschnitt des Führuneslcanals
ist im Leitglied der Druckraum ausgespart, an den sich die Auslaßöffnung anschließt Diese Pumpenkonstruktion
ist wegen der vielen erforderlichen -Paßflächen und Führungs- oder Dichtflächen fertigungstechnisch
sehr aufwendig.
Die Arbeitskammern am Förderriemen nehmen bei ihrem Durchlauf durch den großvohimigen Saugraum
eine ihrem Volumen entsprechende Menge des Fördermediums auf und in den ersten geraden Abschnitt
to des Führungskanals im Leitglied mit hinein. Da diese
Mitnahme ohne gleichzeitige Volumenänderung der Arbeitskammern erfolgt, hat diese Rotationskolbenpumpe
in der Zeit, in der sie während eines Selbstansaugevorganges als Luftgebläse arbeitet, einen
is sehr schlechten Wirkungsgrad. Dementsprechend gering
ist die von ihr erreichbar Saughöhe und vor allem ihre Selbstansaugcleistung. Wenn diese Pumpe als
Flüssigkeitspumpe arbeitet, ruft der freie Durchlauf des Förderriemens durch den Saugraum eine erhebliche
Bei der bekannten Rotationskolbenpumpe liegt der Förderriemen mit den Köpfen seiner Zähne auf den
Führungstrommeln auf. Daher muß die gesamte Riemenspannung aus der Vorspannung aus der
Zugkraft im ziehenden Tnimm im Bereich der Umlaufbahn um die Führungstrommeln h?rum sowohl
in radialer wie auch in tangentialer Richtung von den Zähnen aufgenommen werden. Da die Zähne deswegen
eine verhältnismäßig hohe Formsteifigkeit haben müssen, ist die Werkstoffauswahl für die Zähne stark
eingeengt Weil außerdem die Zähne an ihren Köpfen in der Laufrichtung des Förderriemens noch eine gewisse
Mindestbreite haben müssen, ist insgesamt die Biegsamkeit des Förderriemens stark beeinträchtigt. Das führt
zu hohen Biegespannungen im Förderriemen und wegen des ständigen Umlaufes des Förderriemens zu
entsprechend hohen inneren Energieverlusten, die wegen der damit verbundenen Temperaturerhöhung
zusammen mit der hohen mechanischen Beanspruchung die Leistungsfähigkeit der Pumpe begrenzen und ihre
Lebensdauer verkürzen. Zur Begrenzung der Biegespannungen im Förderriemen auf zulässige Werte
müssen beim Halbmesser der Führungstrommel verhältnismäßig hohe Mindestwert eingehalten werden.
Das wirkt sich ungünstig auf die Größe der Arbeitskammern und auf deren Volumenänderungsvirhältnis aus.
Dadurch wiederum wird die Förderleistung und die erreichbare Druckhöhe der bekannten Pumpe begrenzt
Da an der Auflaufstelle des Förderriemens auf die Führungstrommeln die Zähne sich einander nähern und
diese gegenseitige Annäherungsbewegung der Zähne zugleich eine Relativbewegung ihrer Köpfe gegenüber
der betreffenden Führungstrommel bedeutet, während der die Zähne bereits unter einer beträchtlichen
Kraftwirkung an der betreffenden Führungstrommel anliegen, muß das Fördermedium eine ausreichend hohe
Schmierfähigkeit haben, damit ein frühzeitiger Verschleiß der Zahnköpfe vermieden wird. Da gerade an
der Auflaufstelle des Förderriemens auf eine Führungstrommel ein keilförmiger Zwischenraum vorhanden ist
der sich in der Laufrichtung des Forderriemens verjüngt und gerade dort das Fördermedium aus den Arbeitskammern verdrängt wird, bewirkt die unumgänglich
notwendige Schmierfähigkeit des Fördermediums zugleich eine Verminderung der Reibschlußes zwischen
der angetriebenen Führungstirommel und dem Forderriemen,
was ebenfalls die Leistungsfähigkeit der Pumpe begrenzt.
Die Lage der Arbeitskammern auf der Innenseite des Förderriemens hat noch einen weiteren großen
Nachteil zur Folge. Da im Bereich des Druckraumes das Volumen einer Arbeitskammer sich erst verringert,
wenn die sie abgrenzenden Zähne auf die kleinere Führungstrommel auflaufen, kann das Fördermedium
größtenteils nur seitwärts aus der sich schnell verengenden Arbeitskammer austreten, da diese in
radialer Richtung auf der einen Seite von der Führungstronunel in zunehmendem Maße versperrt
wird und auf der anderen Seite durch den Rückenteil des Förderriemens ständig verschlossen ist. Da letzteres
gerade auf derjenigen Seite des Förderriemens der Fall ist, nach der hin die bei der Umlenkung um die
Führungstrommel entstehende Fliehkraft wirkt, werden Fremdkörper, die im Saugraum durch die dort offenen
Arbeitskammern mitgerissen worden sind, im Druckraum nicht aus den Arbeitskammern ausgeschleudert,
sondern zwischen den einander sich sehne·! nähernden
Zahnflanken eingeklemmt Das führt zur raschen Zerstörung des Förderriemens. Mit der bekannten
Rotationskolbenpumpe können demnach nur fremdkörperfreie Fördermedien gepumpt werden.
Bei einer anderen bekannten Rotationskolbenpumpe (GB-PS 8 18 091) sind zu einem großen Teil die gleichen
Konstruktionsteile wie bei der zuvor beschriebenen Pumpe vorhanden, weshalb die gleichen Einsch ränkungen
weitgehend auch für diese Pumpe gelten. Der lichte Umriß des Förderriemens mit den innenliegenden
Arbeitskammern hat Trapezform wie bei eirem Keilriemen. Er wird von zwei Keilriemenscheiben
geführt, die aus je zwei einzelnen kegelstumpfförmigen
Einzelscheiben gebildet werden. Da die Keilriemenscheiben zwischen der Auflaufstelle und der Ablaufstelle
des Förderriemens ein seitliches Austreten des Fördermediums aus den Arbeitskammern verhindern, wird das
Fördermedium radial nach innen abgeführt, wofür dort ein stillstehendes Leitglied vorhanden ist, das mit der
Auslaßöffnung in Verbindung steht Bei dieser Konstruktion ist jedoch nicht berücksichtigt, daß an der
Auflaufstelle des Förderriemens der Übergang vom gerade gestreckten in den kreisbogenförmig gekrümmten
Zustand des Förderriemens auf einer sehr kurzen Wegstrecke erfolgt, innerhalb deren die Aibeitskammern
ihr Volumen bis auf null ändern, und daß wegen der stetigen Ausbreitung der inneren Biegekräfte und
wegen der festen Einspannung des in die keilförmige Riemenscheibennut bereits eingelaufenen Teils des
Förderriemens der Übergangsbereich in der Laufrichtung des Förderriemens über den theoretischen
Tangentialpunkt zurückreicht und der Förderriemen sich davor sograr etwas aufbäumt Da dort aber der
Förderriemen noch nicht an den Flanken de.· Keilriemenscheibe anliegt und die Arbeitskammern somit
zeitlich noch nicht abgedichtet sind, überschneiden sich der Saugraum und der Druckraum. Sofern mit dieser
Pumpe eine Förderung überhaupt möglich sein sollte, kann damit eine größere Druckhöhe nicht erreicht
werden.
Bei einer anderen bekannten Rotationskolbenpumpe (FR-PS 6 05 627) ist anstelle des Förderriemens eine
endlose Kette nach Art der Laufketten von Kettenfahrzeugen vorhanden. Ihre Einzelglieder weisen auf der
Außenseite je einen starren Flügel auf, welcher rechtwinklig zur Laufrichtung der Kette ausgerichtet ist.
Die Kette wird von zwei Kettennüssen geführt. Die Kette und ihre Flügel werden von einem Gehäuse mit
einem laneninden Innenraum umschlossen, in welchem
die Einlaß- und Auslaßöffnungen sind. Diese Maschine hat so viele technische und funktionelle Mangel und
Unzulänglichkeiten, daß sie als Pumpe völlig ungeeignet ist und auch als Vorbild für eine Pumpenkonsruktion
ausscheidet
Je zwei einander benachbarte Kettenglieder sind mittels eines Scharniergelenkes miteinander gelenkig
verbunden. Solche Gelenke mit mehrfachen Wechsel zwischen ebenen Gleitflächen und zylindrisch gekrümmten,
jedoch nicht geschlossen zylindrischen Gleitflächen lassen sich nicht dicht herstellen, geschweige
denn im Betrieb dicht halten. Daher wird das Fördermedium immer von den Arbeitskammern aus
durch die Gelenkstellen hindurch in den Innenraum
is innerhalb der Kette eindringen, wo der in die Kette
eingreifende Kettenantrieb unterbracht ist Allein schon aus diesem Grunde scheiden diese Maschinen für die
Förderung von Flüssigkeiten aus. Wegen der unzulänglichen
inneren Dichtung könnte bei diesen Maschinen aber selbst bei der Förderung von Gasen ein
nennenswerter Überdruck nicht erzeugt werden. Sie währen daher allenfalls als Gebläse zu verwenden. Die
Kettenglieder führen wegen des sogenannten Polygoneffektes ungleichmäßige Bewegungen aus. In noch
stärkerem Maße trifft das auf die von den Kettengliedern nach außen abstehenden Flügel zu, die beim
Umlauf um die Kettennüsse eine Umlaufgeschwindigkeit haben, die, in Abhängigkeit vom Halbmesser der
Bewegungsbahn des einzelnen Masseteilchens, größer als die Geschwindigkeit auf der geradlinigen Bewegungsbahn
zwischen den beiden Kettennüssen ist Dadurch treten an den Übergangsstellen Geschwindigkeitssprünge
mit sehr hohen Beschleunigungskräften auf. Diese können von den an den Kettennüssen nur
einseitig anliegenden und zwischen den beiden Kettennüssen frei gespannten Kettengliedern nicht aufgenommen
werden. Das gleiche gilt für die in einer Arbeitskammer beim Verdrängen des Fördermediums
auftretende und auf die beiden die Arbeitskammern abgrenzenden Flügel in voller Größe einwirkende
Druckkraft. Zusätzliche Führungen wären verschleißanfällig und müßten geschmiert werden. Die wegen der
unvermeidlichen Beschleunigungskräfte auftretenden radialen Relativbewegungen zwischen dem Außenrand
der Flügel und der Umfangswand des Gehäuses muß durch bewegliche federbelastete Dichtungsschieber
ausgeglichen werden, die ebenfalls verschleißanfällig sind und geschmiert werden müssen. Außerdem würde
die Kette wegen der in ihren Scharniergelenken von
so Anfang an vorhandenen und im Betrieb sich vergrößernden Lose eine Spannmöglichkeit benötigen, die
weder vorhanden ist noch sich verwirklichen läßt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnellaufende Rotationskolbenpumpe mit einem Förderriemen
mit Zähnen zu schaffen, die eine Förderung von nicht selbstschmierenden Flüssigkeiten zuläßt und
unempfindlich gegen Fremdkörper in der Förderflüssigkeit ist, und die dabei zugleich eine gute Selbstansaugefähigkeit
besitzt und eine verhältnismäßig große
Diese Aufgabe wird bei einer Rotationskolbenpumpe mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst,
daß die Zähne am Förderriemen nach außen gerichtet sind, daß in dem den Führungstrommeln zugekehrten
*>5 Querschnittsbereich des Förderriemens die Zugfestigkeit
erhöhende und die Längendehnung dauerhaft verhindernde Verstärkungselemente vorhanden sind,
daß der Saueraum mit der Einlaßöffnung in demienieen
Bereich der Bewegungsbahn des Förderriemens gelegen ist, in dem diese von einem geraden Abschnitt in
einen um eine Führungstrommel herumführenden gekrümmten Abschnitt übergeht, und daß der zugeordnete
Druckraum mit der Auslaßdffnung in demjenigen Bereich der Bewegungsbahn des Förderriemens [gelegen
ist, in dem diese von dem um die Führungstrommel
herumführenden gekrümmten Abschnitt in einen geraden Abschnitt übergeht, wobei der Förderriemen in
dem um die Führungstrommel] herumführenden gekrümmten Abschnitt gegenüber dem Pumpengehäuse
berührungsfrei abgedichtet ist
Schutz wird nur IfOr die Gesamtkombination dieser
Merkmale begehrt
Dadurch, daß die Zähne nach außen gerichtet sind, und daß sie gegenüber dem Gehäuse durch eine
berührungsfreie Dichtung abgedichtet sind, wie sie für Wellen zum Beispiel aus Lueger,, Lexikon der Technik,
1960, Band 1, Seite 71, bekannt sind, kommen die Zähne
beim Umlauf des Förderriemens um die Führungstrommeln weder mit diesen noch mit dem Gehäuse in
Berührung, so dall die Förderflüssigkeit keinerlei Schmierfähigkeit haben muß und die Pumpe sogar
trockenlaufsicher ist Dadurch können außerdem verhältnismäßig hohe Umlaufgeschwindigkeiten des
Förderriemens zugelassen werden, so daß die Pumpe bei kleinen Abmessungen einen großen Förderstrom
erreicht Durch diese Anordnung müssen die Zähne auch keinerlei Radialkräfte aus der Zugbeanspruchung
des Förderriemens aufnehmen, so daß die Wahl ihrer Abmessungen und die Werkstoffwahl weitgehend nach
sonstigen Gesichtspunkten gerichtet werden kann, die beispielsweise der Biegsamkeit des gesamten Förderriemens
sowie einer höheren Lebensdauer zugute kommen. Durch das Außenliege ti der Zähne und der
Arbeitskammern werden von der Förderflüssigkeit mitgeführte Fremdkörper beim Umlauf des Förderriemens
um eine Fühningstrommel in den Zwischenräumen aufgenommen und im Druckraum unter der
Riehkraftwirkung wieder herausgeschleudert und von der ablaufenden Förderflüssigkefr abgeführt Durch die
nach außen gerichtete Zahnanordnung wird in Verbindung mit der biegeelastischen Ausbildung der Zähne ein
günstiger stufenweiser Druckaufbau zwischen dem Saugraum und dem Dnickraum dadurch erreicht daß
die den Dnickraum in beiden Richtungen abschließenden Zähne sich über die Flüssigkeit in der anschließenden
abgeschlossenen Arbeitskammer an den darauf folgenden Zähnen abstützen, so daß die Zähne jeweils
nur der Druckdifferenz zwischen der davor und der dahinter liegenden Arbeitskammer ausgesetzt sind und
daher nur verhältnismäßig wenig auf Biegung und auf Abscheren belastet sind. Dabei ist zu beachten, daß im
Ausschiebe- oder Verdrängerbereich derjenige Zahn, der von der gekrümmten Bewegungsbahn in die gerade
Bewegungsbahn fibergeht und dadurch die vor ihm liegende Arbeitskammer verkleinert, das heißt die
eigentliche Verdrängerwirkung erzeugt, völlig druckentlastet ist Hinzu kommt, daß die Einleitung sowohl
der Druckenergie wie auch der Förderenergie über einen größeren Längendschnitt des Riemens verteilt
wird und damit auch auf einem größeren Zentriwinkelbereich von den Führungs- oder Antriebstrommeln auf
den Förderriemen übertragen wird, so daß dieser auch
insoweit örtlich verhältnismäßig wenig auf Zug und Scherung beansprucht wird. Unterstützt wird das durch
die hn Trägerteil des Förderriemens vorhandenen Verstärkungselemente, die außerdem dafür sorgen, daß
der Förderriemen sich nicht längt, so daß weder der Förderriemen von den Führungstrommeln abhebt und
gegenüber diesen zurückbleibt noch die Zähne auf den Dichtungsstrecken am Gehäuse anstreifen und beschädigt
oder zerstört werden. Dadurch, daß der Saugraum in demjenigen Bereich der Bewegungsbahn des
Förderriemens gelegen ist, in dem diese von einem geraden Abschnitt in einen um die eine Führungstrommel
herumführenden gerkrümmten Abschnitt übergeht,
ίο wobei auf diese Stelle unmittelbar der Abschnitt mit der
berührungsfreien Abdichtung der Arbeitskammern folgt, erzeugt die sich gerade dort ausweitende
Arbeitskammer eine hohe Saugwirkung. Das ergibt eine sehr gute Selbstansaugefähigkeit der Rotationskolben-
is pumpe gemäß der Erfindung mit einer großen
Saughöhe. Das wird durch die mögliche hohe Umlaufgeschwindigkeit des Förderriemens und durch die
Trockenlaufsicherheit zusätzlich unterstützt, so daß diese Rotationskolbenpumpe eine Flüssigkeit auch über
eine weite und/oder tief hinabreichende Ansaugleitung verhältnismäßig schnell ansaugen kann und sie auch
schaumhaltige oder schäumende Flüssigkeiten fördern kann oder sie zum Ansaugen und Fördern von
Flüssigkeiten auch dann erfolgreich eingesetzt werden kann, wenn etwa wegen eines sehr niedrigen oder
wegen eines sehr stark schwankenden Flüssigkeitsstandes mit häufigem Abreißen des Flüssigkeitsstromes im
Saugrohr gerechnet werden muß.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispieles der Rotationskolbenpumpe gemäß
der Erfindung bei abgenommenem vorderen
F i g. 2 eine ausschnittweise dargestellte perspektivische Ansicht eines Förderriemens der Verdrängerpumpe
nach F i g. 1;
Fig.3 und 4 je eine ausschnittweise dargestellte
Fig.3 und 4 je eine ausschnittweise dargestellte
')o perspektivische Ansicht abgewandelter Ausführungsformen des Förderriemens.
Die aus F i g. 1 ersichtliche Rotationskolbenpumpe 1 weist als Hauptbauteile ein Pumpengehäuse 2, einen
Förderriemen 4 und zwei Führungstrommeln 6 und 8 auf.
Das im betriebsbreiten Zustand der Rotationskolbenpumpe geschlossene Gehäuse 2 weist einen Gehäusekörper
10 von zumindest annähernd zylinderförmiger Gestalt auf. Er hat zwei zueinander parallele ebene
so Stirnseiten, die vordere Stirnseite 12 und die hintere
Stirnseite 14, und einen ebenfalls zumindest annähernd zylinderförmigen Innenraum 16. Die äußere Zylinderform
des Gehäusekörpers 10 und die Zyünderform seines Innenraumes 16 haben beide einen langrunden
Grundriß und sind parallel zueinander ausgerichtet Die beiden Stirnseiten 12 und 14 sind dazu normal
ausgerichtet Vom Innenraum 16 des Gehäusekörpers 10 führen je zwei Einlaßöffnungen 18 und je zwei
Auslaßöffnungen 20 nach außen. Auf der Außenseite des
Gehäusekörpers 10 münden sie in Anschlußstutzen 22 bzw-24.
Der Gehäusekörper 10 und damit sein Innenraum 16 werden an den beiden Stirnseiten 12 und 14 durch je
einen Gehäusedeckel verschlossen, nämlich durch den
es in F i g. 1 abgenommenen und daher nicht dargestellten
vorderen Gehäusedeckel und durch den hinteren Gehäusedeckel 28. Im hinteren Gehäusedeckel 28 sind
die beiden Führungstrommeln 6 und 8 fliegend gelagert
Sie haben eine kreiszylindrische Gestalt mit normal dazu ausgerichteten ebenen Stirnflächen. Ihre Umfangsfläche
ist glatt. Ihre axiale Erstreckung ist zumindest annähernd gleich derjenigen des zylinderförmigen
Gehäusekörpers 10.
Außerhalb des hinteren Gehäusedeckels 28 ist in Verlängerung der Führungstrommel 6 ein Wellenstummel
30 angedeutet, mittels dessen diese Führungstrommel und damit die Roationskolbenpumpe angetrieben
wird.
Der Förderriemen 4 hat eine in einer Ebene ringförmig in sich geschlossene Gestalt. Die lichte
Umrißlinie seiner Querschnitte, d. h. die äußerste Begrenzungslinie aller seiner Querschnitte, ist ein
Rechteck. Der Förderriemen 4 ist so ausgebildet, daß er in der Ebene seiner Ringform elastisch ist. In seinen
Querschnittsebenen, die auf der Ebene seiner Ringform senkrecht stehen, sollte er eine möglichst hohe
Formbeständigkeit haben. Aufgrund seiner Elastizität in der Ebene seiner Ringform wird er im nicht eingebauten
entspannten Zustand zumindest annähernd Kreisringform annehmen. Auf diese Grundform beziehen sich im
folgenden die weiteren Erläuterungen zum Aufbau und zur Wirkungsweise des Förderriemens 4 wie auch alle
übrigen abgewandelten Ausführungsformen.
Wie aus F i g. 1 und noch deutlicher aus F i g. 2 ersichtlich ist, weist der Förderriemen 4 einen
zusammenhängenden Trägerteil 34 auf, auf dessen Außenseite bezogen auf seine Ringform entlang seiner
Längserstreckung hintereinander gelegene Zähne 36 angeordnet sind. Diese Zähne 36 erstrecken sich in
Richtung der Normalen zur Ebene seiner Ringform über die ganze Breite des Förderriemens. Zwischen den
Zähnen 36 sind Aussparungen vorhanden, die mit dem abdichtenden Pumpengehäuse 2 Arbeitskammern 32
abgrenzen.
Im Grundriß des in eine Ebene abgewickelten Förderriemens 4 sind die Zähne 36 mit gleichmäßiger
Teilung angeordnet und zueinander parallel ausgerichtet, wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist. In diesem
Grundriß verlaufen die Zähne 36 geradlinig und schließen mit der Längsmittellinie des Förderriemens 4
einen Winkel von 90° ein. In der Blickrichtung der Normalen zur Ebene der Ringform des Förderriemens 4
ist der Querschnitt der Arbeitskammern 32 V-förmig und der Querschnitt der Zähne 36 rechteckig. Dadurch
liegen die Zähne 36 auf einem geraden Streckenabschnitt der Bewegungsbahn des Förderriemens 4,
nämlich zwischen der Ablaufstelle von der einen Führungstrommel und der Auslaufstelle auf die andere
Führungstrommel, aneinander an und das Volumen der Arbeitskammern 32, die die Förderräume des Förderriemens
bilden, ist gleich nuIL Bei der Umschlingung der beiden Führungstrommeln 6 und 8 hingegen, bei der der
Förderriemen stärker als bei seiner Grundform gekrümmt ist, sind die Zähne 36 am weitesten
auseinandergespreizt, so daß die Arbeitskammern 32 des Förderriemens 4 jhr größtes Volumen haben. Beim
Auseinanderspreizen der Zähne 36 füllen sich die Arbeitskammern 32 mit dem durch die Einlaßöffnungen
18 im Gehäusekörper 10 einströmenden Fluid und beim Zusammenschwenken der Zähne 36 wird das Fluid aus
den Arbeitskammern 32 herausverdrängt und durch die Auslaßöffnungen 20 aus dem Pumpengehäuse 2
hinausgedrückt Aus diesem Grunde sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen in der Regel im Bereich der Obergangsstelle
der Bewegungsbahn des Förderriemens von einem geraden in einen gekrümmten Streckenabschnitt
und umgekehrt angeordnet. Aufgrund der jeweils zweifachen Anordnung aller dieser Merkmale arbeitet
die Rotationskolbenpumpe 1 als zweiflutige Pumpe.
Der Förderriemen 4 ist auf der von den Zähnen 36 abgekehrten Seite seines Trägerteils 34, mit der er auf
den Führungstrommeln 4 und 6 aufliegt, glatt ausgebildet. Der Trägerteil 34 stellt somit eine Art Flachriemen
dar, der auf seiner Außenseite die Zähne 36 trägt.
in neben der Randlinie verlaufende zweite Linie, die
gewissermaßen den Trägerteil 34 und die Zähne 36 gegeneinander abgrenzt, dient vorwiegend der anschaulicheren
Darstellung der beiden ihrer Funktion nach völlig verschiedenen Bestandteile des Förderriemens 4.
Sie soll nicht besagen, daß der Trägerteil und die Zähne getrennt hergestellt und nachher vereinigt worden sind,
oder daß sie zwar einstückig ausgebildet sind, aber aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Beides ist
jedoch möglich.
Für den Förderriemen und seine Teile, den Trägerteil und die Zähne, kommen grundsätzlich alle Werkstoffe in
Betracht, mit denen die zum Teil gegensätzlichen Anforderungen an diese Teile erfüllt werden können.
Der Trägerteil muß einerseits in Richtung seiner Längserstreckung eine ausreichende Zugfestigkeit und
eine möglichst kleine Dehnung haben und soll andererseits in der Ebene seiner Ringform eine
möglichst große elastische Verformbarkeit aufweisen. Die Zähne sollen einerseits die elastische Verformbarkeit
des Trägerteils in der Ebene seiner Ringform möglichst wenig beeinträchtigen. Andererseits sollen sie
eine ausreichende Volumen- und Formbeständigkeit haben, um den auf sie einwirkenden Drücken und den
Druckunterschieden zwischen zwei einander benachharten Arbeitskammern standhalten zu können.
Schließlich müssen sie mit dem Trägerteil ausreichend dauerhaft verbunden sein. Hinzu kommt für alle Teile
noch die von den physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der zu fördernden Fluide ausgehenden
Anforderungen. Eine für vieie Anwendungsfälle zweckmäßige Ausführung wird dadurch erreicht, daß Trägerteil
und die Zähne gemeinsam aus einem gummielastischen Werkstoff hergestellt werden, und daß im
Trägerteil zur Erhöhung seiner Zugfestigkeit und zur Verminderung seiner Dehnung Verstärkungselemente,
insbesondere dünne Metallseile, eingebettet werden, wie sie bei den als Antriebsriemen verwendeten
Zahnriemen üblich sind.
keit und größerer Druckhöhen ist es zweckmäßig, die Kraftübertragung von der angetriebenen Führungstrommel auf den Förderriemen dadurch zu verbessern,
daß, entsprechend F i g. 4, der Förderriemen 114 an der Innenseite seines Trägerteils 120 mit einer Oberflächenprofilierung
122 nach Art der Zahnriemen versehen wird, und daß die Führungstrommeln mit der entsprechenden
Gegenverzahnung versehen werden. Damit wird jeglicher Schlupf zwischen den Führungstrommeln
und dem Förderriemen ausgeschaltet
Aus F i g. 3 ist eine abgewandtelte Ausführungsform des Förderriemens ersichtlich. Dieser Förderriemen 106
weist, wie alle anderen, einen ringförmig geschlossenen
Trägerteil 112 auf, auf dessen Außenseite die Zähne 110
sitzen. Der Trägerteil 112 ist zeichnerisch gegenüber den Zähnen 110 nicht abgehoben, um damit anzudeuten,
daß Trägerteil und Verdrängerelemente aus demselben Werkstoff einstückig hergestellt sind, wie das weiter
oben bereits dargelegt worden ist Die Abwandlung des
Förderriemens 106 besteht darin, daß die Querschnittsform der Zähne 110 nicht rechteckig, sondern
trapezförmig ist. Dadurch wird erreicht, daß auf den gerade verlaufenden Streckenabschnitten der Bewegungsbahn
des Förderriemens 106 die zwischen den Zähnen 110 gelegenen Arbeitskammern 108 nicht
vollständig schließen, sondern einen gewissen V-förmigen Restquerschnitt beibehalten. Außerdem haben dann
die Arbeitskammern 108 auf den gekrümmt verlaufenden Streckenabschnitten der Bewegungsbahn des
10
Förderriemens 106 eine größere Weite als bei den Förderriemen 34. Das kann insbesondere dann von
Vorteil sein, wenn die zu fördernde Flüssigkeit regelmäßig oder öfters Fremdkörper mit sich führt, die
verhältnismäßig große Abmessungen haben oder deren Abmessungen schwer im voraus abgeschätzt werden
können, so daß ein gewisser Sicherheitszuschlag erwünscht ist. Das gleiche gilt für die Zähne 118 und die
Arbeitskammern 116 des Förderriemens 114.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Rotationskolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse mit Saug- und Druckraum, mit zwei im Pumpengehäuse paraliei zueinander drehbar gelagerten Führungstrommeln, von denen zumindest eine antreibbar ist, und mit einem endlosen um die Führungstrommeln umlaufenden Förderriemen mit Zähnen, die in Laufrichtung des Förderriemens biegeelastisch sind und die mit dem abdichtenden Pumpengehäuse Arbeitskammern abgrenzen, die bei einer Änderung der Krümmung der Bewegungsbahn des Förderriemens ihr Volumen ändern, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (36) am Förderriemen (4) nach außen gerichtet sind, daß in dem den Führungstrommeln (6, 8) zugekehrten QuerschEÜtsbereich des Förderriemens (4) die Zugfestigkeit erhöhende und die Längendehnung dauerhaft verhindernde Verstärkungselemente vorhanden sind, daß der Saugraum mit der Einlaßöffnung (18) in demjenigen Bereich der Bewegungsbahn des Förderriemens (4) gelegen ist, in dem diese von einem geraden Abschnitt in einen um eine Führungstrommel (6) herumführenden gekrümmten Abschnitt übergeht, und daß der zugeordnete Druckraum mit der Auslaßöffnung (24) in demjenigen Bereich der Bewegungsbahn des Förderriemens (4) gelegen ist, in dem diese von dem um die Führungstrommel (6) herumführenden gekrümmten Abschnitt in einen geraden Abschnitt übergeht, wobei der Förderriemen (4) in dem um die Führungstrommel (6) herumführenden gekrümmten Abschnitt gegenüber den: Pumpengehäuse (2) berührungsfrei abgedichtet ist
Priority Applications (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752560128 DE2560128C2 (de) | 1975-12-22 | 1975-12-22 | Rotationskolbenpumpe |
DE2558074A DE2558074C3 (de) | 1975-12-22 | 1975-12-22 | Rotationskolbenpumpe |
NL7613310A NL7613310A (nl) | 1975-12-22 | 1976-11-30 | Verdringpomp. |
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BE173078A BE849197A (fr) | 1975-12-22 | 1976-12-08 | Pompe a deplacement |
GB51385/76A GB1540908A (en) | 1975-12-22 | 1976-12-09 | Rotary positive displacement pumps |
ZA767399A ZA767399B (en) | 1975-12-22 | 1976-12-13 | Displacement pumps |
SE7614012A SE7614012L (sv) | 1975-12-22 | 1976-12-14 | Fortrengningspump |
NO764306A NO149215C (no) | 1975-12-22 | 1976-12-17 | Fortrengningspumpe. |
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