DE2558074C3 - Rotationskolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus voii 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 Förderriernens. 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 Obergangsstelle zwischen dem in Laufrichtung des Förderriemens geraden Abschnitt und dem gekrümmt verlaufenden Abschnitt des Führungskanals 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 großvolumigen Saugraum eine ihrem Volumen entsprechende Menge des Fördermediums auf und in den ersten geraden Abschnitt 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 sehr schlechten Wirkungsgrad. Dementsprechend gering ist die von ihr erreichbar Saughöhe und vor allem ihre Selbstansaugelsistung. Wenn diese Pumpe als Flüssigkeitspumpe arbeitet, ruft der freie Durchlauf des Förderriemens durch den Saugraum eine erhebliche Verwirbelung des Fördermediums hervor.

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 Trumm im Bereich der Umlaufbahn um die Führungstrommeln herum sowohl in radialer wie auch in tangentialer Richtung von den Zähner, 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 Volumenänderungsverhältnis 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 Förderriemens 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 Führungstrommel und dem Förderriemen, 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 aaf die kleinere Führungstrommel auflaufen, kann das Fördermedium größtenteils nur seitwärts aus der sirh scbnHl verengenden Arbeitskammer austreten, da diese in radialer Richtung auf der einen Seite von der Führungstrommel in zunehmendem Maße versperrt wird und auf der anderen Seite durch den Rückenteil des Förderriemen 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 schnell 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 Einschränkungen weitgehend auch für diese Pumpe gelten. Der lichte Umriß des Förderriemens mit den innenliegenden Arbeitskammern hat Trapezform wie bei einem Keilriemen. Er wird von zwei Keilriemensc! eiben 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 Arbeitskammern ihr Volumen bis auf null ändern, und daß wegen der stetigen Ausbreitung der inneren Bisgekräfte 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 sogar etwas aufbäumt. Da dort aber der Förderriemen noch nicht an den Flanken der 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 > V i r.:fketten 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 langrunden Innenraum umschlossen, in welchem die Einlaß- und Ausiaßöffnungen sind. Diese Maschine hat so viele technische und funktioneile Mängel 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 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 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 Salbstansaugefähigkeit besitzt und eine verhältnismäßig große Druckhöhe liefert

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 Querschnittsbereich des Förderriemens die Zugfestigkeit erhöhende und die Längendehnung dauerhaft verhindernde Verstärkungselemente vorhanden sind, daß der Saugraum mit der Einlaßöffnung in demjenigen

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 Auslaßöffnung 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 für 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 daß 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 Außenliegen der Zähne und der Arbeitskammern werden von der Förderflüssigkeit mitgeführte Fremdkörper beim Umlauf des Förderriemens um eine Führungstrommel in den Zwischenräumen aufgenommen und im Druckraum unter der Fliehkraftwirkung wieder herausgeschleudert und von der ablaufenden Förderflüssigkeit abgeführt. Durch die nach außen gerichtete Zahnanordnung wird in Verbindung mit der biegee'astischen Ausbildung der Zähne ein günstiger stufenweiser Druckaufbau zwischen dem Saugraum und dem Druckraum dadurch erreicht, daß die den Druckraum 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 übergeht 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 Längenabschnitt 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 im 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, 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 Rotationskolbenpumpe gemäß der Erfindung mit einer großen Saughöhe. Das wird durch die mögliche hohe Urnlaufgeschwindigkeit 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

F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispieles der Rotationskolbenpumpe gemäß der Erfindung bei abgenommenem vorderen Gehäusedeckel;

F i g. 2 eine ausschnittweise dargestellte perspektivische Ansicht eines Förderriemens der Verdrängerpumpe nach F i g. 1;
F i g. 3 und 4 je eine ausschnittweise dargestellte

-to 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 Stirnseiten, die vordere Stirnseite 12 und die hintere Stirnseite 14, und einen ebenfalls zumindest annähernd zvlinderförmigen Innenraum 16. Die äußere Zylinderform des Gehäusekörpers 10 und die Zylinderform 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 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 35 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 Förderrierner.s bilden, ist gleich r.ulL Bei der Umschür.gung 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 ihr 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 Grande sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen in der Regel im Bereich der Übergangsstelle 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.

Die in F i g. 1 und 2 in geringem Abstand parallel 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 benachbarten 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 viele 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.

Für Rotationskolbenpumpen höherer Leistungsfähigkeit und größerer Druckhöhen ist es zweckmäßig, die Kraftübertragung von der angetriebenen Führungstrommel auf den Förderriemen dadurch zu verbessern, HoR f»ntcnrofKon/i C 1 rt Λ /■?*»!- EV\rrl«*m^m<*n ΛΛΑ ort r\t*r

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)

1
Patentanspruch:

Rotationskolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse mit Saug- und Druckraum, mit zwei im Purnpengehäuse parallel zueinander drehbar gelagerten Führungstrommeln, von denen zumindest eine antreibbar ist, und mit einem endlosen um d»e 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 Querschnittsbereich des Förderriemeps (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 Abschritt in einen geraden Abschnitt übergeht, wobei der Förderriemen (4) in dem um die Führungstrommel (6) herumführenden gekrümmten Abschnitt gegenüber dem Pumpengehäuse (2) berührungsfrei abgedichtet ist.