DE2658366A1 - Displacement pump with two eccentric cylinders - drives one cylinder and drags other under friction, and outer cylinder has outlet valves - Google Patents

Displacement pump with two eccentric cylinders - drives one cylinder and drags other under friction, and outer cylinder has outlet valves

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Abstract

Inside a housing, an inner cylinder is eccentrically arranged in a hollow cylinder. One cylinder has a radial plunger, which divides the inner chamber resulting from the eccentricity into working chambers. The two cylinders can turn about their figure axis and the cylinder axes are spatially fixed. The inner cylinder can roll away in the hollow cylinder and only one of the two cylinders can be driven from outside. This driver cylinder takes the other with it by friction. The hollow cylinder has a number of peripherally distributed gas outlet valves. The radial slides have cut-outs which allow a connection between the inside of the inner cylinder and the working chambers at corresponding positions.

Description

VerdränerpumDe Displacement pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdrängerpumpe F bei welcher innerhalb eines Gehäuses zwei exzentrisch zuein ander gelagerte Hohlzylinder,von denen einer mit mindestens einem radialen Schieber ausgerüstet ist, rotieren.The invention relates to a positive displacement pump F in which within a housing two eccentric to each other mounted hollow cylinders, of one of which is equipped with at least one radial slide, rotate.

Verdrängerpumpen mit ineinander abrollenden mit Schiebern ausgerüsteten zylinderförmigen Verdrängerkolben sind in den AWF- und VDMA-Getriebeblättern AWF 617/618 T vom Oktober 1929 beschrieben. Sie alle bringen den Nachteil mit sich, daß hohe Unwuchtkräfte ausgeglichen werden müssen und erhebliche Reibungskräfte auftreten. Deshalb können solche Pumpen nur sehr langsam laufen und werden infolge dessen für größere Fördermengen sehr voluminös.Positive displacement pumps equipped with vanes that roll into one another cylindrical displacement pistons are in the AWF and VDMA gear sheets AWF 617/618 T of October 1929. They all have the disadvantage that high unbalance forces must be compensated and considerable frictional forces appear. Therefore, such pumps can only run very slowly and are consequent which is very voluminous for larger flow rates.

Aus der deutschen Patentschrift Nr. 859 789 ist eine Pumpe bekannt, bei der die Schieber radial in einem exzentrisch umlaufenden Kolben geführt und der Kolben im Inneren eines feststehenden Gehäuses und auf einem gehäusefesten inneren Zylinder abrollt. Auch hier muß ein Ausgleich der durch den exzentrisch umlaufenden Kolben erzeugten Massenkräfte erfolgen.From the German patent specification No. 859 789 a pump is known, in which the slide is guided radially in an eccentrically rotating piston and the piston inside a fixed housing and on an inside fixed to the housing Cylinder unrolls. Here, too, there must be a compensation for the eccentric rotating Piston generated mass forces take place.

In der DTOS 2328365 ist eine Pumpe beschrieben mit mindestens einer Stufe und mindestens einem sichelförmigen Arbeitsraum, welche Jeweils durch die zylindrischen Flächen eines Kolbens und eines Zylinders begrenzt sind, wobei Kolben und Zylinder exzentrisch aufeinander abrollbar angeordnet sind und wobei der Arbeitsraum durch mindestens einen Schieber in einzelne Kammern unterteilt ist. Bei dieser Bauweise ist die Reibung auf Grund der Tatsache, daß der drehbare Zylinder auf dem gehäusefesten Kolben abrollt, wesentlich verringert. Der exzentrische Kolben verlangt Je doch einen sorgfältigen Massenausgleich.DTOS 2328365 describes a pump with at least one Step and at least one sickle-shaped work space, each through the cylindrical surfaces of a piston and a cylinder are limited, with pistons and cylinders are arranged eccentrically so that they can roll off one another, and wherein the working space is divided into individual chambers by at least one slide. at this Construction is the friction due to the fact that the rotatable cylinder on the The piston fixed to the housing rolls, significantly reduced. The eccentric piston demands However, a careful balancing of the masses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe anzugeben, bei der die bewegten Teile keine Unwucht aufweisen und untereinander eine moglichst geringe Reibung haben.The invention is based on the object of specifying a pump that the moving parts are not unbalanced and one with the other as much as possible have low friction.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb eines Gehäuses ein innerer Zylinder in einem Hohlzy; linder exzentrisch angeordnet ist, von denen einer mit mindestens einem radialen Schieber ausgerüstet ist, der den durch die Exzentrizität entstehenden sichelförmigen Innenraum in Arbeitskammern unterteilt und wobei die beiden Zylinder um ihre Figurenachsen drehbar und die Achsen der Zylinder räumlich feststehend angeordnet sind, und der innere Zylinder in dem Hohlzylinder abrollbar angeordnet und nur einer der beiden Zylinder von außen antreibbar ist, und dieser den anderen durch Reibung mitnimmt, und daß der Hohlzylinder eine Mehrzahl von über den gesamten Umfang verteilten Gasausstoßventilen aufweist.According to the invention the object is achieved in that within a Housing an inner cylinder in a Hohlzy; is arranged less eccentrically, one of which is equipped with at least one radial slide that controls the Crescent-shaped interior space in working chambers created by the eccentricity divided and the two cylinders rotatable about their figure axes and the axes the cylinder are spatially fixed, and the inner cylinder in the Hollow cylinder arranged rollable and only one of the two cylinders can be driven from the outside is, and this takes the other by friction, and that the hollow cylinder one Has a plurality of gas discharge valves distributed over the entire circumference.

Auf diese Weise laufen die beiden Zylinder Jeweils konzentrisch zu ihrer Figurenachse um, haben also keinerlei Unwucht. Die Reibung zwischen diesen beiden Teilen beschränkt sich lediglich auf die Stirnflächen. Auf den inneren bzw.In this way, the two cylinders each run concentrically around their figure axis, so they have no imbalance whatsoever. The friction between these both parts is limited only to the end faces. On the inner resp.

äußeren Mantelflächen beschränkt sie sich auf die Rollreibung, die einen geringen Leistungsaufwand erfordert und nur eine sehr geringe Abnutzung hervorruft.outer circumferential surfaces it is limited to the rolling friction, which requires little effort and causes only very little wear.

Die in Radialschlitzen des angetriebenen Kolbens geführten Schieber werden durch Zentrifugalkraft und ggf. durch zusätzliche Federkraft gegen die Innenwand des Hohlzylinders gedrückt. Uber die hohle Achse des inneren Zylinders ist der Innenraum desselben mit dem Ansaugstutzen der Pumpe verbunden. Die Schieber haben Aussparungen, die so gestaltet sind, daß beim Herausgleiten derselben aus dem Zylinder diese Aussparungen eine Verbindung zwischen dem Zylinderinneren und dem Arbeitsraum freigeben, und ein Druckausgleich zwischen diesen beiden Räumen im Sinne des Ansaugens des Fördermediums aus dem Kolbeninneren in den Arbeitsraum -stattfinden kann. Durch den folgenden Schieber erfährt das sich nunmehr in den sichelförmigen Arbeitsraum befindliche Eördermedium eine Druckerhöhung bis der Druck so groß ist, daß der Öffnungsdruck eines der auf dem Umfang verteilten Ausstoßventile überwunden wird, und das Medium in das Pumpengehäuse austritt, welches seinerseits mit dem Druckstutzen der Pumpe verbunden ist. Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe näher erläutert werden: Figur 1 stellt einen Längsschnitt durch die Pumpe dar.The slide guided in radial slots of the driven piston are caused by centrifugal force and, if necessary, by additional spring force against the inner wall of the hollow cylinder pressed. The interior is located above the hollow axis of the inner cylinder the same connected to the suction port of the pump. The slides have recesses, which are designed so that when they slide out of the cylinder these Recesses enable a connection between the inside of the cylinder and the working area, and a pressure equalization between these two spaces in the sense of the suction of the The conveying medium can take place from the inside of the piston into the working space. By the following slide experiences this now in the sickle-shaped work area pumping medium located a pressure increase until the pressure is so high that the opening pressure one of the exhaust valves distributed around the circumference is overcome, and the medium exits into the pump housing, which in turn connects to the pressure port of the pump connected is. Based on the drawing, an embodiment of the invention Pump will be explained in more detail: Figure 1 shows a longitudinal section through the pump represent.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Pumpe bei A.Figure 2 shows a cross section through the pump at A.

In dem Gehäuse 3, welches durch einen Lagerdeckel 4 verschlossen ist; läuft der Rotor 1 angetrieben über den Wellenzapfen 12 um. Er ist bei 5 gelagert und nach außen abgedichtet. Der Kolben 1 wird von dem Hohlzylinder 2 umgeben, der bei 6 in dem Gehäusedeckel 4 gelagert und auch dort nach außen hin abgedichtet ist. In der Verlängerung dieser Lagerung verbunden mit dem Lagerdeckel 4 befindet sich der Ansaugstutzen 10. Der Lagerzapfen 9 des Hohlzylinders 2 ist mit einer Bohrung versehen, die eine Verbindung zwischen dem Ansaugstutzen und dem Inneren 1 a des Kolbens 1 darstellt.In the housing 3, which is closed by a bearing cover 4; the rotor 1 rotates in a driven manner via the shaft journal 12. He is stored at 5 and sealed to the outside. The piston 1 is surrounded by the hollow cylinder 2, the is stored at 6 in the housing cover 4 and is also sealed there to the outside. In the extension of this storage connected to the bearing cover 4 is located the intake port 10. The bearing pin 9 of the hollow cylinder 2 has a bore provided that a connection between the intake manifold and the interior 1 a of the Piston 1 represents.

Im Kolben 1 bewegen sich in radialen Schlitzen die beiden Schieber 14 und 14 a. Sie sind mit Aussparungen 15 versehen, die Je nach Stellung der beiden Hohlzylinder 1 und 2 zueinander eine Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 16, 77 und 18 und dem Inneren 1 a des Kolbens 1 herstellen oder dieselben sperren.In the piston 1, the two slides move in radial slots 14 and 14 a. They are provided with recesses 15, depending on the position of the two Hollow cylinders 1 and 2 provide a connection between the working spaces 16, 77 to one another and 18 and the interior 1 a of the piston 1 produce or block the same.

Aus der Differenz zwischen dem Außendurchmesser des inneren Kolbens 1 und dem Innendurchmesser des äußeren Hohlzylinders 2 ergibt sich die Exzentrizität 19, die für die Größe der Arbeitsräume 16, 17 und 18 maßgebend ist. In dem äußeren Hohlzylinder 2 befinden sich in dem dargestellten Beispiel 2 Reihen von radialen Bohrungen 8, die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt sind. Sie münden nach außen in Nuten, in denen ein Band 7 aus vorgespanntem gummielastischem Material liegt, welches die Bohrungen nach außen hin verschließt. Am Gehäuse 3 ist der Druckstutzen 11 angebracht. Für den Fall der Verwendung der Pumpe als vakuumpumpe ist im unteren Teil des Gehäuses ein Ölbad 13 vorgesehen, aus welchem das öl für die Schmierung und die Abdichtung der Schlitze entnommen wird.From the difference between the outer diameter of the inner piston 1 and the inner diameter of the outer hollow cylinder 2 results in the eccentricity 19, which is decisive for the size of the work spaces 16, 17 and 18. In the outer Hollow cylinder 2 in the example shown there are 2 rows of radial bores 8, which are evenly distributed over the circumference. They open out into grooves, in which is a band 7 made of prestressed rubber-elastic material, which the Seals the bores to the outside. The pressure port 11 is attached to the housing 3. In the case of using the pump as a vacuum pump is in the lower part of the housing an oil bath 13 is provided, from which the oil is used for lubrication and sealing is removed from the slots.

Wenn der Kolben 1 in Pfeilrichtung umläuft, vergrößert sich der Arbeitsraum 17, und es entsteht ein Unterdruck bis zu dem Zeitpunkt, an welchem der Schieber 14 a so weit aus dem Kolben herausgetreten ist, daß die Verbindung zwischen dem Innenraum 1 a des Kolbens 1 und dem Arbeitsraum 17 frei wird. Das Fördermedium strömt dann aus dem Innenraum 1 a in den Arbeitsraum 17 und wird durch den folgenden Schieber 14 in Umdrehungsrichtung gefördert, sobald dieser die Abdichtungsstelle 20 passiert hat. In der Kolbenstellung gemäß Fig. 2 trifft dies gerade für den Arbeitsraum 18 zu.When the piston 1 rotates in the direction of the arrow, the working space increases 17, and there is a negative pressure up to the point in time at which the slide 14 a has stepped out of the piston so far that the connection between the Interior 1 a of the piston 1 and the working space 17 is free. The pumped medium flows then from the interior 1 a into the working space 17 and is through the following slide 14 promoted in the direction of rotation as soon as it passes the sealing point 20 Has. In the piston position according to FIG. 2, this is precisely the case for the working space 18 to.

Beim Weiterdrehen verringert sich das Volumen des Arbeitsraumes, der Druck erhöht sich, und das Fördermedium wird durch eine der dann zur Verfügung stehenden Bohrungen 8 nach außen gedrückt. Dieser Vorgang findet 2 x Je Umdrehung des inneren Kolbens 1 statt. Der äußere Kolben 2 wird dabei durch die Reibung an der Dichtungsstelle 20 mitgenommen.As you continue to turn, the volume of the working space, the Pressure increases, and the pumped medium is then available through one of the Bores 8 pressed outwards. This process takes place 2 x per revolution of the inner Piston 1 instead. The outer piston 2 is thereby due to the friction at the sealing point 20 taken away.

Dadurch ist die Winkelstellung der beiden Kolben zueinander nicht definiert. Um jedoch trotzdem einen Ausstoß des Fördermediums zu ermöglichen, muß in Jeder Stellung der beiden Kolben zueinander ein Auspuffventil zur Verfügung stehen, was durch die erfindungsgemäße Verteilung derselben über den ganzen Umfang gewährleistet ist.As a result, the angular position of the two pistons is not relative to one another Are defined. However, in order to enable the delivery medium to be ejected, must An exhaust valve is available in every position of the two pistons to each other, which is ensured by the distribution according to the invention of the same over the entire circumference is.

Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Reibung zwischen dem Außenmantel des Kolbens 1 und dem Innenmantel des Kolbens 2, abgesehen von einem evtl. geringen Schlupf, sich auf reine Rollreibung beschränkt und daß die Masse der rotierenden Zylinder gleichmäßig um ihre Rotationsachsen verteilt ist und somit keine Unwucht erzeugt.The advantage of this arrangement is that the friction between the outer jacket of the piston 1 and the inner jacket of the piston 2, apart from one possibly small slip, limited to pure rolling friction and that the mass the rotating cylinders evenly distributed around their axes of rotation and therefore does not generate any imbalance.

Claims (4)

PatentansPrüche 9 Verdrängerpumpe, bei welcher innerhalb eines Gehäuses ein innerer Zylinder in einem Hohlzylinder exzentrisch angeordnet ist, von denen einer mit mindestens einem radialen Schieber ausgerüstet ist, der den durch die Exzentrizität entstehenden sichelförmigen Innenraum in Arbeitskammern unterteilt, und wobei die beiden Zylinder um ihre Figurenachse drehbar und die Achsen der Zylinder räumlich feststehend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Zylinder in dem Hohlzylinder abrollbar angeordnet und nur einer der beiden Zylinder von außen antreibbar ist und dieser den anderen durch Reibung mitnimmt und daß der Hohlzylinder eine Mehrzahl von über den gesamten Umfang verteilten Gasausstoßventilen aufweist. Patent claims 9 positive displacement pump in which within a housing an inner cylinder is eccentrically arranged in a hollow cylinder, of which one is equipped with at least one radial slide, which by the Eccentricity resulting crescent-shaped interior divided into working chambers, and wherein the two cylinders are rotatable about their figure axis and the axes of the cylinders are spatially fixed, characterized in that the inner cylinder arranged rollable in the hollow cylinder and only one of the two cylinders from the outside is drivable and this takes the other by friction and that the hollow cylinder has a plurality of gas discharge valves distributed over the entire circumference. 2. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Schieber mit Aussparungen versehen sind, die bei entsprechender Stellung derselben eine Verbindung zwischen dem Innenraum des inneren Zylinders und den Arbeitsräumen freigeben.2. Displacement pump according to claim 1, characterized in that the radial slide are provided with recesses, which in the appropriate position the same a connection between the interior of the inner cylinder and the working spaces release. 3. Verdrängerpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch ge kennzeichnet, daß die Gasausstoßventile aus radialen Bohrungen bestehen, die von außen durch einen in einer Rille geführten vorgespannten gummielastischen Ring, der die Bohrungen überdeckt, verschlossen werden.3. positive displacement pump according to claims 1 and 2 characterized in that that the gas discharge valves consist of radial bores, which from the outside through a Pretensioned rubber-elastic ring guided in a groove, which forms the bores covered, closed. 4. Verdrängerpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausstoßventile durch einzelne federbelastete Uberdruckventile gebildet werden.4. positive displacement pump according to claims 1 and 2, characterized in that that the gas discharge valves are formed by individual spring-loaded pressure relief valves will.
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