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Vcrdrängerpumpe
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Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe mit wenigstens zwei in
eine gemeinsamen Pumpengehäuse synchron umlaufenden, innerhalb eines Eingriffsbereiches
ineinandergreifenden Mehrflügel-Kolben, die insbesondere zum etwa gleichmäßigen
Fördern von höher viskosen Medien sowie dabei ggf.
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zur Erzeugung von höheren Drücken dient.
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Man kennt bereits Verdrängerpumpen mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen
Pumpengehäuse synchron umlaufenden, innerhalb eines Eingriffsbereiches ineinandergreifenden
Flügel-Kolben. Sie weisen ggf. einen, vorzugsweise zwei, ggf. auch drei oder mehr
Flügel an jedem Kolben auf.
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Nachteilig ist bei diesen Verdrängerpumpen u.a., daß sie vergleichsweise
hohe Abdichtverluste aufweisen und nur bei niedrigen Drehzahlen gut einsetzbar sind.
Bedingt u.a. durch die niedrige Betriebsdrehzahl ist auch die Förderleistung im
Vergleich zur Pumpengröße in der Regel nicht befriedigend.
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Auch können mit den vorerwähnten bekannten Verdrängerpumpen in der
Regel nur vergleichsweise geringe Drücke - in der Größenordnung bis etwa 10 atü
- erzielt werden.
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Darüber hinaus treten häufig, insbesondere bei Verdrängerpumpen mit
mehrflügeligen Kolben, im Eingriffsbereich der Flügel ineinander, Probleme durch
Quetschung des in den
Förderzellen befindlichen Fördermediums auf.
Diese Quctschung wird z.B. durch den das freie Förderzellenvolumen zwischen zwei
Flügeln eines Kolbens ändernden, im Eingriff befindlichen Flügel des anderen Kolbens
hervorgerufen. Dadurch können, insbesondere auch durch die Inkompressibilität der
Förderflüssigkeit, hohe Quetschdrücke in dieser Förderzelle auftreten; diese müssen
durch entsprechend dimensionierte Wellen und Lager aufgefangen werden. Die ggf.
auftretenden Quetschdrücke sind auch ein Grund für die schon vorerwähnte, vergleichsweise
niedrige praktikable Betriebsdrehzahl dieser Verdrängerpumpen.
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Etwa die gleiche Problematik tritt auch bei Zahnradpumpen auf, die
im Gegensatz zu den vorerwähnten Verdrängerpumpen mit ihren Förderkolben im wesentlichen
kraftschlüssig arbeiten. Auch bei diesen Zahnradpumpen ist deren Leistungsfähigkeit
durch eine in der Praxis verhältnismäßig niedrige praktikable Betriebsdrehzahl begrenzt.
Mit zunehmender Drehzahl erhöht sich nämlich der Quetschdruck in dem zwischen zwei
oder mehr Dichtstellen liegenden Quetschraum; die Quetschfliissigkeit kann dann
nämlich nicht mehr schnell genug entweichen. Dies macht sich u.a. auch in einer
starken Laufgeräuschentwicklung und u.U. in erhöhtem Verschleiß bemerkbar.
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Man hat deshalb auch schon Maßnahmen getroffen, um diesem Obelstand
zu begegnen. Beispielsweise wurden in den Seitenwandungen des Gehäuses von Zahnradpumpen
im Eingriffsbereich der Zähne Oberströmtaschen vorgesehen, die ein seitliches Austreten
der Quetschflüssigkeit und ein Ableiten in die Druck- oder Saugseite ermöglichen.
Diese Maßnahme ist jedoch nur bei vergleichsweise dünnen Zahnrädern wirkungsvoll.
In nachteiliger Weise tritt jedoch eine Leistungsminderung und damit eine Verschlechterung
des Wirkungsgrades auf.
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Als weitere Maßnahme zur Reduzierung des Quetschdruckes ist es auch
bereits bekannt, bei Zahnradpumpen ein Flankenspiel vorzugeben. Dies kann z.B. durch
Vergrößern des Achsabstandes der Zahnräder oder durch Verändern des Zahnradprofils
erreicht werden. In diesen Fällen ist zwar die Dicke der Zahnräder nicht mehr von
wesentlicher Bcdeutung, jedoch tritt auch hier eine Leistungsminderung auf. Außcrdem
kann dann während des Betriebes auch noch ein Flattern der Zahnräder auftreten.
Dies crhöht den Verschleiß und kann außerdem eine unglcichmäßige Förderung mit sich
bringen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verdrängerpumpe der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher die vorerwähnten Nachteile mit geringem
Aufwand zumindest weitgehend vermieden werden. Sie soll insbesondere zum etwa gleichmäßigen
Fördern von höherviskosen Medien sowie dabei ggf. zur Erzeugung von höheren Drücken
dienen. Die Förderleistung der Pumpe soll jeweils relativ zu Ihrer Größe gegenüber
herkömmlichen Verdrängerpumpen erheblich größer sein, ohne daß dadurch wesentliche
Nachteile in Kauf genommen müssen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen,
daß jeder Mehrflügel-Kolben wenigstens vier in ihrer Umrißform zahnähnlich ausgebildete
Flügel hat, wobei von den in einer mittleren Zone des Eingriffsbereiches einander
gegenüberliegenden Flügel flanken eines Kolbenpaares je eine ein Evolventen-, Zykloiden-
od.dgl. Flankenprofil aufweist und zumindest eine der beiden anderen Zahnflanken
gegenüber dem entsprechenden Zahnprofil mit verminderter Dicke bzw. vermindertem
Flankenprofilverlauf ausgebildet ist, wobei der Antrieb des (bzw. der) Mehrflügel-Kolbenpaares
(-paare) über ein Getriebe derart synchronisiert erfolgt, daß mindestens an einer
Randzone des Eingriffsbereiches je zwei Flügelflanken der zusammenarbeitenden Kolben
eine Dichtzone bilden, die den Saug- vom Druckraum trennt.
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Versuche haben gezeigt, daß diese erfindungsgemäße Pumpe gegenüber
bekannten derartigen Pumpen mit wesentlich höherer Drehzahl betrieben werden kann.
Dadurch ist bei gleicher Baugröße der Pumpe eine entsprechend höhere Förderleistung
erzielbar. Die im Eingriffsbereich der Mehrflügel-Kolben sonst häufig auftretende
Quetschung des Fördermediums konnte dabei zumindest merkbar verringert werden, so
daß auch die Belastung der Wellen und Lager wesentlich reduziert ist.
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Auch kann dadurch ggf. eine höhere Laufgenauigkeit erreicht werden.
Wesentlich ist dabei auch, daß die vorgenannten Vorteile mit vergleichsweise geringem
Aufwand erzielbar sind.
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Obgleich die ineinandergreifenden Kolbenflügel Spiel haben, wird durch
ihre Profilierung in Verbindung mit dem entsprechend synchronisierten Antrieb sowohl
eine gute Abdichtung gegen einen Durchtritt von Flüssigkeit im Eingriffsbereich
als auch ein Flattern der Mehrflügel-Kolben praktisch verhindert.
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An sich kann die durch zwei Flügelflanken gebildete Dichtzone, die
den Saug- von dem Druckraum trennt, sowohl an der einen als auch an der anderen
Randzone des Eingriffsbereiches liegen. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn
die Umrißform der Kolbenflügel derart ausgebildet ist, daß die Dichtzone zumindest
zeitlich überwiegend am saugseitigen Rand des Eingriffsbereiches liegt. Dadurch
bleibt der durch die Randzonen umgrenzte freie Eingriffsraum bis zu der Phase, in
der sein freies Innenvolumen, bedingt durch den Eingriff der Flügel, etwa ein Minimum
erreicht, druckseitig offen; dementsprechend kann die verdrängte Flüssigkeit bis
zu dieser Phase in den Druckraum entweichen. Dies erfolgt auf der gesamten Breite
der Förderkolben, so daß auch breitere Kolben bei der erfindungsgemäßen Pumpe vorteilhaft
eingesetzt werden können.
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Zur Erzielung der vorgenannten Dichtverhältnisse ist die Einhaltung
der vorbestimmten Lage der Kolben mit ihren Flügeln
relativ zueinander
von Bedeutung. Deshalb weist die erfindungsgemäße Pumpe als Antrieb und zur Synchronisation
der Mehrflügel-Kolben auf deren Wellen sitzende, miteinander praktisch spielfrei
kämmende Zahnräder auf, wobei die Mehrflügel-Kolben bezüglich ihrer Drehbewegung
im wesentlichen kraftschlußfrei miteinander arbeiten. Durch dicses Zahnradgetriebe
ist auf einfache Weise eine besonders genaue Zwangs synchronisation geschaffen,
durch die die vorgesehene Betriebsdichtlage der Kolben relativ zueinander möglich
ist. Dabei ist im Eingriffsbereich der Flügel eine berührungsfreie Dichtzone vorgesehen.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe besteht
auch darin, daß durch die berührungsfreien Flügelkolben beide Kolben aus gleichem
Material, z.B. aus Edelstahl bestehen können. Auch dadurch ist der Einsatzbereich
der erfindungsgemäßen Pumpe wesentlich erweitert.
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Eine etwas abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe
sieht vor, daß jeder Mehrflügel-Kolben wenigstens vier in ihrer Umrißform zahnähnlich
ausgebildete Flügel hat, wobei zumindest jeweils ein Paar der im Eingriffsbereich
einander gegenüberliegenden Flügel flanken der beiden Mehrflügel-Kolben ein Evolventen-,
Zykloiden- od.dgl.
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Flankenprofil aufweisen, wobei der Achsabstand der ineinandergreifenden
Mehrflügel-Kolben so groß ist, daß die im Eingriff befindlichen Kolbenflügel jeweils
nur eine Dichtzone mit einem benachbarten Kolbenflügels des anderen Kolbens aufweisen,
und wobei der Antrieb des (bzw. der) Mehrflügel-Kolbenpaares (-paare) über ein Getriebe
derart synchronisiert erfolgt, daß mindestens an einer Randzone des Eingriffsbereiches
je zwei Flügelflanken der zusammenarbeitenden Kolben eine Dichtzone bilden, die
den Saug- vom Druckraum trennt.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird durch Vergrößerung des Achsabstandes
der beiden Mehrflügel-Kolben Abdichtverhältnisse in deren Eingriffsbereich geschaffen,
die ebenfalls eine gegenüber bekannten Verdrängerpumpen wesentlich höhere Betriebsdrehzahl
zulassen. Daraus ergeben sich dann auch die bereits vorerwähnten Vorteile. Auch
bei dieser erfindungsgemäßen Aiisführungsform ist nur ein ganz geringer Aufwand
zur Erzielung der vorerwähnten Vorteile notwendig.
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Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weitoren Unteransprüchen
aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand
der Zeichnung noch näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer zum Teil
geschnitten dargestellten crfindullgsgemäßcn Verdrängerptß rpimpe, Fig. 2 stärker
schematisiert, eine Seitenansicht zweier in einem Gehäuse befindlichen Mehrflügel-Kolben,
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Mehrflügel-Kolbens mit unterschiedlichen Flügeln und
Fig. 4 bis 6 Seitenansichten von erfindungsgemäßen Verdrängerpumpen mit in unterschiedlichen
Eingriffs-Phasen befindlichen Mehrflügel-Kolben.
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Eine erfindungsgemäße Verdrängerpumpe 1 (Fig. 1) weist zwei in einem
Pumpcngehäuse 2 synchron umlaufende Mehrflügel-Kolben 3 auf. Diese greifen innerhalb
eines Eingriffsbereiches 4 ineinander (vgl. auch Fig. 2). Als Antrieb und zur Synchronisation
der Mehrflügel-Kolben 3 dienen auf deren
Wellen 5 sitzende, praktisch
spielfrei miteinander kämmende Zahnräder 6, wobei eine der Wellen 5 direkt oder
über ein Zwischengetriebe mit einer Antriebswelle 7 in Antriebsverbindung steht.
Die Wellen 5 sind jeweils in Lagern 10 gelagert. Die Verdrängerpumpe 1 (Fig. 1)
weist einen Einlaßstutzen 8 sowie einen Auslaßstutzen 9 auf.
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Die Verdrängerpumpe 1 dient insbesondere zum etwa gleichmäßigen Fördern
von höher viskosen Medien sowie dabei ggf.
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zur Erzeugung hoher Drücke. Unter höher viskosen Medien werden im
Rahmen dieser Anmeldung Medien mit einer Viskosität von mehr als 150 Engler und
unter hohen Drücken solche von mehr als 10 atü verstanden.
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In dem in Fig. 2 etwas schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe 1 sind zwei Mehrflügel-Kolben 3 mit jeweils
acht Flügeln 11 vorgesehen. Im Eingriffsbereich 4 befinden sich bei dieser Anordnung
jeweils etwa vier Flügel 11. Durch die Pfeile Pf 1 ist die Drehrichtung der Kolben
3 gekennzeichnet. Dabei wird die Förderflüssigkeit von der Saugseite 16 außen an
den Kolben 3 innerhalb von den von der Gehäusewandung 17 jeweils umgrenzten Förderzellen
18 der Druckseite 19 zugeführt.
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Erfindungsgemäß sind nun zumindest an einem Mehrflügel-Kolben 3 die
Flügel 11 auf einer Flankenseite mit verminderter Dicke bzw. vermindertem Flankenprofilverlauf
ausgebildet. In Fig. 3 sind gut die gegenüber einem vollständigen Flankenprofil
(strichliniert angedeutet) jeweils unterschiedlich auf einer Flankenseite reduzierten
Flügel 11a, 11b und 11c erkennbar. Dabei hat der Flügel 11c etwa die Form eines
halben Zykloidenzahnes, wobei seine reduzierte Flankenseite innerhalb einer strichpunktiert
angedeuteten,
radialen Ebene des Kolbens 3 liegt. Daneben ist auch
noch ein Flügel lid gezeigt, der insgesamt, unter Beibehaltung scincr Flankenprofilkontur
schmäler ausgebildet ist; Durch dicse vorerwähnten Ausbildungen der Flügel 11 wird
nun im Eingriffsbereich 4 jeweils praktisch nur eine Dichtzone 13 zwischen zwei
benachbarten Flügeln 11 der beiden Kolben 3 gebildet. Dies hat den wesentlichen
Vorteil, daß der Eingriffsraum 14 zwischen zwei benachbarten, sich im Eingriffsbereich
befindlichen Flügeln 11 eines Kolbens 3, in den ein Flügel des anderen Kolbens 3
eingreift, zeitlich überwiegend einseitig offen ist. Die durch den in den Eingriffsraum
14 eindringenden Flügel 11 verdrängte Förderflüssigkeit kann dadurch praktisch ungehindert
entweichen.
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Man vermeidet dadurch das Auftreten hoher Drücke im Eingriffsraum
14, wie es sonst bei bestimmten Verdrängerpumpen und insbesondere auch bei Zahnradpumpen
in der Regel auftritt. Wegen der Inkompressibilität flüssiger Fördermedien ist man
bei diesen Pumpen auch auf vergleichsweise niedrige Betricbsdrehzahlen begrenzt.
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Praktischc Versuche haben gezeigt, daß trotz verschiedener bekannter
Maßnahmen (z.B. vergrößertes Flankenspiel, Oberströmtaschen u.dgl.) insbesondere
bei höher viskosen Fördermcdien, Drehzahlen von ca. 200 Umdr./min. bei den bekannten
vorerwähnten Verdrängerpumpen und auch bei Zahnradpumpen praktisch nicht überschritten
werden können.
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Im Gegensatz dazu kann. die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe 1 mit
Betriebsdrezahlcn bis etwa 1.500 Umdr./min., ggf.
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auch höheren Drchzahlen betricben werden, wobei der bevorzugte Drehzahlbereich
bei etwa 400 bis 800 Umdr./min.
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liegt. Da die Förderleistung entsprechend auch der Drehzahl der Pumpe
ansteigt, weist die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe 1 bei vergleichsweise kleiner
Baugröße eine hohe Förderleistung auf.
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Um bei dem vorgesehenen Flankenspiel raum zwischen den Flügeln 11
die erwünschten Abdichtverhältnisse an einer Dichtzone innerhalb des Eingriffsbereiches
4 zu erreichen, ist an dem den Mehrflügel-Kolben 3 abgewandten Wellenenden ein Zahnradgetricbe
15 mit zwei praktisch spielfrei miteinander kämmenden Zahnrädern 6 vorgesehen.
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Dieses Zahnradgetriebe 15 sorgt dafür, daß die relative Drehlage der
Mehrflügel-Kolben 3 zueinander mit hoher Genauigkeit und auf einfache Weise eingehalten
wird. Die hohe Synchronisiergenauigkeit ist auch deshalb vorteilhaft, weil die Mehrflügel-Kolben
3 bezüglich ihrer Drehbewegung möglichst kraftschlußfrei, d.h. im wesentlichen berührungsfrei,
jedoch abdichtend miteinander arbeiten sollen. Zur Erzielung einer berührungsfreien,
jedoch gut abdichtenden Zone ist eine gewisse Führungsgenauigkeit notwendig, die
durch das verwendete Zahnradgetriebe 15 erreichbar ist. Durch den berührungsfreien
Betricb der Kolbenflügel 11 können diese auch aus Wcrkstoffen bestehen, die miteinander
ungünstige Gleiteigenschaften aufweisen.
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Außerdem sind vielfach auch die Eigenschaften des Fördern produktes
insbesondere auch seine Schmiereigenschaften wegen der Berührungsfreiheit der Flügel
11 Iincrhcblich.
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Dadurch ist der Anwendungsbereich der erfindungsgcmäßen Verdrängerpumpe
1 vergleichsweise groß. Wegen der vorerwähnten Verhältnisse können die Kolben nötigenfalls
aus gleichen Werkstoffen, z.B. auch aus Edelstahl bestehen.
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Gemäß den Ausführungsbeispielcn insbes. entsprechend Fig. 2 sowie
4 bis 6, ist die Umrißform bzw. die Lage der Kolbenflügel 11 derart ausgebildet
bzw. vorgesehen, daß die Dichtzone 13 zumindest zeitlich überwiegend am saugseitigen
Rand des Eingriffsbereiches 4 liegt.
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Anhand der in Fig. 4 bis 6 dargestellten Drehphasen der Kolben 3,
die hier jeweils nur etwa in ihrem Eingriffsbereich dargestellt sind, ist der dadurch
erzielte Vorteil erkennbar. Betrachtet werden hier die Bereiche mit den Flügeln
F1a und F ib des einen Mchrflfigel-Kolbens 3a sowie mit den Flügeln F2a und F2b
des anderen Mehrflügel-Kolbens 3b. Die Saugseite ist auch hier mit 16 und die Druckseite
mit 19 gekennzeichnet. Die Drehrichtung der Kolben 3 kennzeichnen die Pfeile Pf
1.
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Gemäß Fig. 4 bilden die zueinander gewandten Flanken 20 der Flügel
F1a und F2a eine Dicht zone 13, die die Saugseite 16 von der Druckseite 19 trennt.
Dabei ist der etwa zwischen den Flügeln F1a und F1b bzw. F2b liegende Eingriffs
raum 14 zur Druckseite 19 hin offen. Bedingt durch das stärker werdende Eingreifen
des Flügels F2b in den Eingriffs raum 14 wird Förderflüssigkeit aus dicsem Eingriffsraum
14 vcrdrängt und zur Druckseite 19 hin ausgestoßen. Dies geschieht etwa solange,
bis der Eingriffsraum 14 sein kleinster Innenvolumen aufweist; dies ist etwa bei
der in Fig. 5 gezeigten Kolbenstellung der Fall. Ilierei ist auch die Drehphase
erreicht, in der zwischen den Flügeln F1b und F2b eine neue Dichtzone 13a gebildet
ist.
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In diesem Moment ist der Eingriffsraum 14 durch die zeitlich geringfügig
sich überdeckenden Dichtzonen 13 und 13a abgeschlossen. Da er dabei aber etwa sein
kleinstes Innenvolumen aufweist, treten hier praktisch keine ins Gewicht fallenden
Quetschdrücke auf.
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Nachdem die Dichtzone 13a die Dichtfunktion zwischen Saug-und Druckseite
übernommen hat, öffnet sich der Eingriffsraum 14 zur Saugseite 16 hin. Die in dem
Eingriffsraum 14 befindliche Flüssigkeit kann nun austreten. Dabei ist vorteilhaft,
daß nur geringfügige Flüssigkeitsverluste auftreten, da die aus dem Eingriffsraum
14 ausgestoßene Flüssigkeitsmenge nur etwa dem minimalen Volumen des Eingriffsraumes
14
entspricht. Dieses Innenvolumen des Eingriffsraumes 14 wiederum wird u.a. auch durch
die Form der Flügel 11, insbesondere auch durch das Anlaß der vorgesehenen Abnehmungen
an den in Funktionsstcllung dem jeweiligen Eingriffsraum zugewandten Flankenseiten
bestimmt.
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Demeitsprechend würden bei glcichbleibenden Achsabständen a der Mehrflügel-Kolben
3 bei in Fig. 3 gezeigten Flügeln lla vergleichsweise kleinvolumige Eingriffsräume
14 gebildet, während die Eingriffsräume 14 bei der Form des Flügels 11c entsprechend
größer sein würden. Das Maß der Dickenreduzierung od.dgl. steht jedoch in erstcr
Linie nicht in funktionellem Zusammenhang mit der zugelassenen Verlustmenge, sondern
sie ist vielmehr in ihren Abmessungen auf die Viskosität des Fördermediums abgestimmt.
Dabei wird der z.B. durch Abnehmungen od.dgl. Reduzierungen geschaffene Flankenfreiraum,
der wesentliche Teile des ]ingriffsriumes 14 ausmacht, umso größer sein, je höher
die Viskositt des Fördermediums ist. Bei der in Fig. 4 bis 6 gezeigten Verdrängerpumpe
1 sind die Flügel entsprechend den auch in Fig. 3 gezeigten Flügeln 11d mit insgesamt
in ihrer Breite reduzierten Querschnitt, jedoch unter Beibehaltung des beidseitigen
Flankenprofilverlaufes ausgebildet.
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Die Flügel 11, 11a bis 11b gemäß den in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen weisen zumindest auf einer Flankenseite als eine mögliche
Formgebung eine Zykloidenzahnform auf,und zwar auf der Seite, die in Funktionsstellung
mit einer im Eingriffsbereich 4 benachbarten Flankenseite des anderen Kolbens 3
eine Dichtzone 13 bildet.
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Ein derartiges Flankenprofil ergibt über einem vorgesehenen Drehbereich
mit guter Genauigkeit eine etwa gleichmäßig abdichtende Dichtzone 13. Als Flankenprofile
eignen sich jedoch z.B. auch eine Evolventenform oder eine andere Formgebung, die
die erwürtschten Dichtverhältnisse im Eingriffsbereich 4 schafft.
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Nach einer etwas abgewandelten Ausführungsform der crfindungsgemäßen
Verdrängerpumpe 1 kann der Achsabstand a der ineinandergreifenden Mehrflügel-Kolben
3 auch derartig vorgesehen sein, daß die im Eingriff befindlichen Kolhenflügel 3
jeweils nur eine Dichtzone mit einem benachbarten Kolhenflügel des anderen Kolbens
bilden. In dicsem Falle kann eine Querschnitts 1-cduzicrung der Flügel 11 ggf. unterblciben.
Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist der Einsatz von Flügeln mit einer Evolventenform
vorteilhaft, weil hierbei der Achsabstand a der Kolben 3 in gewissen Grenzen praktisch
ohne nachteilige Beeinflussung der Dichtverhältnisse variiert werden kann. Auch
bei dieser erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe 1, die einen etwas vergrößerten Achsabstand
a aufweist, sorgt vorzugsweise ein Zahnradgetriebe 15 für die notwendige Synchronisation
und für die im hinblick auf die Dichtzone 13 genügend genaue Führung der Mehrflügel-Kolben
3.
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Um die erfindungsgemäßcn Vorteile zu erzielten, können auch kombinierte
Maßnahmen, z.B. bestehend aus einer Reduzierung des Flankenprofilverlaufes und einer
Vergrößerung des Achsabstandes a der Kolben 3 getroffen sein.
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Fig. 2 läßt noch erkennen, daß die quer zur Achsrichtung der Flügelkolben
3 orientierte lSöhe II des Eintrittsquerschnittes beim Saugkanal 8 größer ist als
die llöhe (h) des Austrittsquerschnittes beim Druckkanal 9, wobei sich dicse höhen
H zu h insbesondere verhalten wie 2 bis 3:1, vorzugsweise wie 2,5:1. Dadurch kann
man sowohl eine Erhöhung des möglichen Förderdruckes und vor allem auch eine Entlastung
der Wellen 5 erreichen.
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Abgesehen von den oben erwähnten Querschnittsverhältnissen kann ggf.
zur Umkehr der Förderrichtung die Drehrichtung geändert werden; dabei muß nicht
unbedingt eine Änderung der Lage der Kolben erfolgen. Bis zu einem gewissen Grade
bleiben die vorerwähnten Dicht- sowie Verlustverhältnisse
etwa
gleich. Die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe 1 kann somit im Bedarfsfall für beide
Förderrichtungen eingesetzt werden; ggf. kann man aber auch die Fltigelko11)cn z.B.
durch Umdrehen an die Förderrichtung anpassen.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Verdrängerpumpe 1 ist insbesondere
bei Mehrflügelkolben 3 vorteilhaft, deren Dicke mehr als ca. 30 mm beträgt. Ab einer
gewissen Dicke der Kolben treten nämlich die eingangs erwähnten Probleme erst verstärkt
in Erscheinung, wobei die bereits bekannten Maßnahmen praktisch keine Abhilfe schaffen.
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Bei der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe 1 ist jedoch die Dicke der
Kolben 3 praktisch ohne Einfluß auf deren günstige Fördereigenschaften.
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Alle in der Bcschrcibung, den nachfolgenden Patentansprüchen und den
Zeichnungen dargestellten Mcrkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger
Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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- Patentansprüche -
L e e r s e l t e