DE2806143A1 - VOLUMETRIC PUMP - Google Patents

VOLUMETRIC PUMP

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DE2806143A1
DE2806143A1 DE19782806143 DE2806143A DE2806143A1 DE 2806143 A1 DE2806143 A1 DE 2806143A1 DE 19782806143 DE19782806143 DE 19782806143 DE 2806143 A DE2806143 A DE 2806143A DE 2806143 A1 DE2806143 A1 DE 2806143A1
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DE19782806143
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Jozef Sivak
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SIVAK
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SIVAK
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/356Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F04C2/3568Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member with axially movable vanes

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckePatent attorneys Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing.H.LiskaDipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing.H. Liska

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1. Jozef SIVAK1. Jozef SIVAK

l440, Route de Ganges
Montpellier (Herault), Frankreich
l440, Route de Ganges
Montpellier (Herault), France

2. Jean Michel PILLOLS
La Charaberte
Montpellier (Herault), Prankreich
2. Jean Michel PILLOLS
La Charaberte
Montpellier (Herault), France

Volumetrische PumpeVolumetric pump

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Die Erfindung betrifft eine volumetrische Pumpe zum Pumpen von Flüssigkeiten.The invention relates to a volumetric pump for pumping of liquids.

Man kennt mehrere Arten von Pumpen für Flüssigkeiten:Several types of pumps for liquids are known:

1. Pumpen, in denen der Druck durch Dezentrierung eines ziemlich komplexen Teiles erhalten wirdj sie haben einen geringen Ausstoß und sind schwierig herzustellen.1. Pumps in which the pressure is obtained by decentering a rather complex part - they have one low output and difficult to manufacture.

2. Turbinenpumpen mit mehreren Stufen, in denen der Druck durch eine sehr hohe Drehgeschwindigkeit erhalten wird; wegen des Phänomens der Kavitation können sie nicht alle Flüssigkeiten pumpen.2. Turbine pumps with several stages in which the pressure is obtained by a very high speed of rotation; they cannot pump all liquids because of the phenomenon of cavitation.

3. Mit einem beweglichen gelagerten Exzenterteilj sie eignen sich nicht für großen Ausstoß unter Druck und erfordern bei der Herstellung eine große Sorgfalt.3. With a movable eccentric part, they are suitable do not lend themselves to large outputs under pressure and require great care in their manufacture.

4. Hubkolbenpumpe^ sie liefern einen sehr hohen Druck jedoch mit einem geringen und nicht kontinuierlichen Ausstoß. Sie sind anfällig für Druckstöße und benötigen eine hohe Antriebsleistung relativ zur Geschwindigkeit und dem Ausstoß. Darüber hinaus sind sie schwer und platzraubend. Als Beispiel mögen die folgenden Zahlen für eine Hubkolbenpumpe gegeben werden. Bei einer Geschwindigkeit von 120 U/min, einem Ausstoß von 30 mvh und einem Druck von 100 Bar beträgt die benötigte Antriebsleistung 220,8 kW, das Gewicht der Pumpe beträgt 144O kg bei einem Volumen von 3m χ 1,2 m χ 1,7 m.4. Reciprocating pump ^ They deliver a very high pressure, however with a low and discontinuous output. They are prone to pressure surges and need a high one Drive power relative to speed and output. In addition, they are heavy and space-consuming. as As an example, the following numbers may be given for a reciprocating piston pump. At a speed of 120 rpm, an output of 30 mvh and a pressure of 100 bar the required drive power is 220.8 kW, the weight of the pump is 1440 kg with a volume of 3m χ 1.2 m χ 1.7 m.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die vorstehend genannten Nachteile nicht auftreten und die es ermöglicht,The invention has for its object to provide a pump of the specify the type mentioned at the beginning, in which the above-mentioned disadvantages do not occur and which makes it possible

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sowohl sehr dünnflüssige als auch sehr dickflüssige Flüssigkeiten kontinuierlich zu pumpen, ohne daß dabei Druckstöße auftreten.to pump both very thin and very viscous liquids continuously without pressure surges appear.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Pumpe vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch einen Stator, in dem eine torusförmige Kammer ausgebildet ist und einen Rotor, umfassend einerseits ein Laufrad mit einem Umlaufkolben, der in der torusförmigen Kammer geführt ist und an der Wand dieser Kammer dicht abschließend anliegt, und andererseits eine Kurvenscheibe mit einer kreisförmigen Nockenbahn, welche einen beweglichen Verschluß steuert, mit dem die torusförmige Kammer verschließbar ist und der zurückziehbar ist, um den Umlaufkolben durchlaufen zu lassen, wobei das Laufrad und die Kurvenscheibe auf einer gemeinsamen, koaxial zur torusförmigen Kammer verlaufenden Welle angeordnet sind und wobei die torusförmige Kammer mit einem Ansaugstutzen und einem Druckleitungsstutzen in Verbindung steht, die beiderseits des Verschlusses einmünden.According to the invention, a pump is used to achieve this object proposed, which is characterized by a stator in which a toroidal chamber is formed and a Rotor, comprising on the one hand an impeller with a rotary piston which is guided in the toroidal chamber and on the Wall of this chamber is tightly sealed, and on the other hand a cam disk with a circular cam track, which controls a movable shutter with which the toroidal chamber can be closed and which is retractable, to let the rotary piston run through, the impeller and the cam on a common, coaxial to the toroidal chamber extending shaft are arranged and wherein the toroidal chamber with a suction port and a pressure line nozzle is in connection, which open out on both sides of the closure.

Auf diese Weise bewirkt der in der torusförmigen Kammer urn-r laufende Kolben einerseits den Ausstoß und das Unterdrucksetzen der Flüssigkeit und andererseits das Ansaugen der Flüssigkeit. Die Pumpe ist daher von ihrem Arbeitsprinzip her eine volumetrische Pumpe und es tritt keine Kavitation auf. Ferner können keine Druckstöße auftreten, da der Durchfluß kontinuierlich ist. Die Geschwindigkeit kann auch bei einem hohen und kontinuierlichen Ausstoß niedrig gehalten werden, wodurch sich der Verschleiß verringern läßt. Eine derartige Pumpe kann bei einer Geschwindigkeit von nur 50 U/min einen Ausstoß von 88 m^/h bei einem Druck von 100 Bar liefern, wobei sie etwa eine Leistung von 294,4 kW aufnimmt. Wenn man diese Zahlen mit den vorher für eineIn this way, the urn-r in the toroidal chamber running piston on the one hand the ejection and pressurization of the liquid and on the other hand the suction of the Liquid. The operating principle of the pump is therefore a volumetric pump and no cavitation occurs on. Furthermore, no pressure surges can occur because the flow is continuous. The speed can also be at a high and continuous output can be kept low, whereby the wear can be reduced. One Such a pump can at a speed of only 50 rpm an output of 88 m ^ / h at a pressure of 100 bar, with a power of approximately 294.4 kW records. If you compare these numbers with the previous ones for a

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Hubkolbenpumpe gegebenen Zahlen vergleicht, stellt man fest, daß man den gleichen Druck mit einer viermal geringeren Drehgeschwindigkeit und einem beinahe dreimal so hohen Ausstoß erreicht, was die etwas höhere Leistungsaufnahme reichlich ausgleicht. Darüber hinaus ist das Gewicht einer derartigen volumetrischen Pumpe mit torusförmiger Kammer etwa 1100 kg bei Außenabmessungen von 1,2 m χ 1,2 m χ 1 m, d.h., daß das Gewicht und der Raumbedarf viermal geringer ist als Gewicht und Raumbedarf bei der weiter oben betrachteten Hubkolbenpumpe. Im Ergebnis bedeutet das, daß die erfindungsgemäße Pumpe mit einem in einer torusförmigen Kammer umlaufenden Kolben alle Vorteile der bekannten Hubkolbenpumpen und rotierenden Pumpen besitzt, jedoch ohne deren Nachteile aufzuweisen. Comparing the reciprocating piston pump given numbers, it is found that you get the same pressure with a rotation speed four times slower and an output almost three times as high, which means that the slightly higher power consumption is plentiful compensates. In addition, the weight of such a volumetric pump with a toroidal chamber is about 1100 kg with external dimensions of 1.2 m χ 1.2 m χ 1 m, i.e. that the Weight and the space requirement is four times less than the weight and space requirement in the reciprocating piston pump considered above. As a result, this means that the pump according to the invention with a rotating in a toroidal chamber Piston has all the advantages of the known reciprocating piston pumps and rotating pumps, but without having their disadvantages.

Die volumetrische Pumpe mit torusförmiger Kammer ist auf einfache Weise herstellbar. So kann ihr Stator einfach aus zwei je eine Torushalbschale aufweisenden Teilen zusammengesetzt sein, welche die torusförmige Kammer begrenzen, wobei eines dieser Teile durch ein zylindrisches Gehäuse verlängert ist, in dem die Kurvenscheibe untergebracht ist. In diesem Fall ist das Laufrad des Rotors vorzugsweise in einer zylindrischen Kammer untergebracht, die von den beiden die Torushalbschalen aufweisenden Teilen des Stators begrenzt ist, wobei die zylindrische Kammer mit der torusförmigen Kammer in Verbindung steht, jedoch gegenüber dieser durch an der Umfangsfläche des Laufrades angeordnete Dichtungsringe abgeschlossen ist.The toroidal chamber volumetric pump is open easy to manufacture. So your stator can easily be assembled from two parts each having a toroidal half-shell which delimit the toroidal chamber, one of these parts being by a cylindrical housing is extended, in which the cam is housed. In this case, the impeller of the rotor is preferred housed in a cylindrical chamber, the two parts of the stator having the toroidal half-shells is limited, the cylindrical chamber communicating with the toroidal chamber, but opposite this by means of sealing rings arranged on the circumferential surface of the impeller is completed.

Gemäß einer speziellen Ausfuhrungsform ist der Verschluß in einem vorspringenden Teil des Gehäuses parallel zur Pumpenachse gleitend angeordnet und trägt einen zur Pumpenachse hinweisenden Zapfen, der in eine an der Steuerscheibe ausgebildete Nut eingreift. Die Form dieser Nut ist so berechnet,According to a special embodiment, the closure is in a protruding part of the housing slidably parallel to the pump axis and carries one to the pump axis pointing pin which engages in a groove formed on the control disk. The shape of this groove is calculated so

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daß die Kurvenscheibe den Verschluß in der Weise steuert, daß das Zurückziehen des Verschlusses in jedem Zyklus nur während eines kurzen Augenblicks erfolgt, der gerade zum Durchlaufen des Kolbens ausreicht.that the cam disc controls the shutter in the W e ise that the retraction of the shutter in each cycle only during a brief moment occurs which is just sufficient to pass through the piston.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar:The accompanying figures explain the invention using an exemplary embodiment. They represent:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemaßen Pumpe, wobei Teile der Pumpe im Schnitt dargestellt sind,Fig. 1 is a perspective view of the invention Pump, with parts of the pump shown in section,

Fig. 2 eine sehr schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung der Arbeitsweise der Pumpe, undFig. 2 is a very schematic perspective view showing the operation of the pump, and

Fig. 3, 4 und 5 schematische Darstellungen, welche einen Verglich der Arbeitsweise zweier bekannter Pumpentypen und der erfindungsgemaßen Pumpe ermöglichen.Figs. 3, 4 and 5 are schematic representations showing a comparison enable the operation of two known types of pumps and the pump according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße volumetrische Pumpe umfaßt im wesentlichen zwei Teile: einen Stator und einen Rotor.·The volumetric pump according to the invention shown in Fig. 1 essentially comprises two parts: a stator and a Rotor.·

Der Stator besteht aus zwei je eine Torushalbschale aufweisenden und aneinander anliegenden Scheiben 1 und 2, die mit Hilfe nicht dargestellter Schrauben verbunden sind, welche an den beiden Scheiben 1 und 2 ausgebildete Ringflansche 3 bzw. h durchsetzen. Diese beiden Scheiben 1 und 2 begrenzen mit ihren Torushalbschalen eine torusförmige Kammer 5. Die an einem Ende der Pumpe angeordnete Scheibe 1 trägt im Bereich des Durchtritts der Rotorwelle 13 eine Dichtungsanordnung 6. Die Scheibe 2 weist einen Bund 7 auf, auf dem ein zylindrisches Gehäuse 8 sitzt und befestigt ist, das an seinem den Scheiben 1 und 2 entgegengesetzten Ende durchThe stator consists of two disks 1 and 2, each having a toroidal shell and resting against one another, which are connected by means of screws (not shown) which penetrate annular flanges 3 and h formed on the two disks 1 and 2, respectively. These two disks 1 and 2 delimit a toroidal chamber 5 with their toroidal half-shells. The disk 1 arranged at one end of the pump carries a sealing arrangement 6 in the area of the passage of the rotor shaft 13. The disk 2 has a collar 7 on which a cylindrical housing 8 is seated and fastened through at its end opposite the discs 1 and 2

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einen kreisförmigen Deckel 9 verschlossen ist. Dieser Deckel trägt im Bereich des Durehtritts der Rotorwelle 13 eine Dichtungsanordnung 10. Das Gehäuse 8 weist auf seinem Umfang einen vorspringenden Abschnitt 11 auf, der zur Führung eines Verschlusses 12 dient, der weiter unten noch beschrieben wird.a circular lid 9 is closed. In the area where the rotor shaft 13 passes through, this cover bears a Sealing arrangement 10. The housing 8 has on its circumference a protruding portion 11 which is used to guide a Closure 12 is used, which is described below.

Der Rotor oder der bewegliche Teil umfaßt eine Rotorwelle 13, die in Lagern 14, 15, 16 drehbar gelagert ist, die ihrerseits von der Scheibe 1, der Scheibe 2 bzw. dem Deckel 9 getragen werden. Die Abdichtung an den Enden der Pumpe wird durch die bereits erwähnten Dichtungsanordnungen 6 und 10 gewährleistet. Die Rotorwelle 13 trägt ein Laufrad 17, das in einer zylindrischen Kammer 38 untergebracht ist, die von den beiden Scheiben 1 und 2 begrenzt wird. Am Umfang des Laufrades' 17 ist ein Kolben 19 mit kreisförmigem Querschnitt befestigt, der in der mit der zylindrischen Kammer 18 in Verbindung stehenden torusförmigen Kammer 5 geführt ist. Die Abdichtung wird erreicht durch:The rotor or the moving part comprises a rotor shaft 13, which is rotatably mounted in bearings 14, 15, 16, which in turn are carried by disk 1, disk 2 and cover 9, respectively will. The sealing arrangements 6 and 10 are used to seal the ends of the pump guaranteed. The rotor shaft 13 carries an impeller 17, which is housed in a cylindrical chamber 38, which of the two disks 1 and 2 is limited. On the circumference of the impeller 17 is a piston 19 with a circular cross-section attached, which is guided in the communicating with the cylindrical chamber 18 toroidal chamber 5. The waterproofing is achieved through:

Vier am Umfang des Laufrades YJ angeordnete Dichtungsringe 20, die an der zylindrischen Wand der Kammer 18 anliegen,Four sealing rings 20, which are arranged on the circumference of the impeller YJ and bear against the cylindrical wall of the chamber 18,

Ein den Kolben 19 umgebender Dichtungsring 21, der an der Wand der torusförmigen Kammer 5 anliegt, undA sealing ring 21 which surrounds the piston 19 and rests against the wall of the toroidal chamber 5, and

Ein an dem Fuß des Kolbens 19 angeordnetes Dichtungselement 22.A sealing element 22 arranged at the base of the piston 19.

Der Rotor umfaßt ferner eine, eine Nockenführungsbahn aufweisende Steuer- oder Kurvenscheibe 23, die in dem Gehäuse 8 angeordnet ist und eine Nut 24 aufweist, welche die eigentliche Steuerkurve der Kurvenscheibe darstellt.The rotor also includes a cam track having a control or cam disk 23 in the housing 8 is arranged and has a groove 24 which represents the actual control curve of the cam.

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Der Verschluß 12 1st von einer rechteckigen Platte gebildet, die in einer die Achse der Pumpe enthaltenden Ebene liegt und parallel zu dieser Achse in dem vorspringenden AbschnittThe closure 12 is formed by a rectangular plate which lies in a plane containing the axis of the pump and parallel to this axis in the projecting portion

11 des Gehäuses 8 gleitend gelagert ist. Dieser vorspringende Abschnitt 11 weist eine parallel zur Pumpenachse verlaufende Aussparung 25 auf, in welche ein Zapfen 26 des Verschlusses11 of the housing 8 is slidably mounted. This protruding portion 11 has a parallel to the pump axis Recess 25 into which a pin 26 of the closure

12 eingreift, wodurch die Schiebeführung des Verschlusses 12 gewährleistet wird. Auf dem' Verschluß 12 befinden sich einerseits ein ringförmiges Segment 27 mit einem dem Querschnitt der torusförmigen Kammer 5 entsprechenden Durchmesser und andererseits ein geradliniges Segment 28, das längs des der Pumpenachse zugewandten Randes des Verschlusses 12 angeordnet ist. Schließlich trägt der Verschluß 12 einen zur Pumpenachse hin weisenden Zapfen 29, der in die Nut 24 der Kurvenscheibe 23 eingreift.12 engages, whereby the sliding guidance of the shutter 12 is guaranteed. On the 'closure 12 are on the one hand an annular segment 27 with a cross section of the toroidal chamber 5 corresponding diameter and on the other hand a straight segment 28 which is arranged along the edge of the closure 12 facing the pump axis. Finally, the closure 12 carries a pin 29 which points towards the pump axis and which is inserted into the groove 24 of the cam disk 23 intervenes.

Wie man aus der Fig. 2 ersieht, umfaßt die betrachtete Pumpe noch einen Ansaugstutzen 30 und einen Druckleitungsstutzen 31, die beiderseits des Verschlusses 12 in die torusförmige Kammer 5 einmünden.As can be seen from FIG. 2, the pump under consideration also comprises an intake connection 30 and a pressure line connection 31, which open into the toroidal chamber 5 on both sides of the closure 12.

Im Betrieb ist die Motorwelle 13 an einen Antriebsmotor gekoppelt und wird in Drehung versetzt. Sie dreht ihrerseits gleichzeitig das Laufrad YJ mit seinem Kolben 19 und die Kurvenscheibe 23. Wie in Fig. 2 durch die Pfeile angedeutet ist, beschreibt der Kolben 19 dabei eine Kreisbahn innerhalb der torusförmigen Kammer 5, während der Verschluß 12 durch die Kurvenscheibe 23 dank des in die Nut 24 eingreifenden Zapfens 29 gesteuert, eine Hin- und Herbewegung parallel zur Pumpenachse ausführt.In operation, the motor shaft 13 is coupled to a drive motor and is set in rotation. They in turn rotates the same time the impeller YJ with its piston 19 and the cam plate 23. As shown in Fig. Is indicated by the arrows 2, this describes the piston 19 is a circular path within the toroidal chamber 5, while the shutter 12 by the cam 23 thanks to the controlled in the groove 24 engaging pin 29, executes a reciprocating movement parallel to the pump axis.

Die Form der Nut 24 ist so gewählt, daß der Verschluß 12 während des größten Teiles des Umlaufs des Kolbens 19 die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Stellung einnimmt und somit die torusförmige Kammer 5 verschließt. Der Verschluß 12 wirdThe shape of the groove 24 is chosen so that the closure 12 during most of the revolution of the piston 19 the assumes the position shown in FIGS. 1 and 2 and thus closes the toroidal chamber 5. The shutter 12 is

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nur während eines kurzen Abschnittes des Kolbenumlaufs zurückgezogen, um auszuweichen und den Kolben passieren zu lassen.withdrawn only during a short section of the piston revolution, to dodge and let the piston pass.

Wenn der Verschluß 12 die torusförmige Kammer 5 verscnließt, wird diese Kammer durch den Verschluß 12 und den Kolben 19 in zwei Abschnitte unterteilt. In dem ersten Abschnitt 5a, in den der Ansaugstutzen 30 mündet, wird die Flüssigkeit hinter dem Kolben 19 angesaugt. In dem zweiten Abschnitt 5b, in welchen der Druckleitungsstutzen 31 mündet, wird die Flüssigkeit vor dem Kolben 19 ausgestoßen. So wird die Flüssigkeit durch den Ansaugstutzen 30 angesaugt und durch den Druckleitungsstutzen 31 abgegeben, wobei die Flüssigkeit mit einer linearen Geschwindigkeit angesaugt una ausgestoßen wird, die praktisch gleich der Geschwindigkeit des Kolbens 19 ist. Der kurze Augenblick, während dessen der Verschluß 12 zurückgezogen ist, bewirkt tatsächlich praktisch nur eine vernachlässigbare Verminderung des Ausstoßes der Pumpe.When the closure 12 closes the toroidal chamber 5, this chamber is closed by the closure 12 and the piston 19 in divided into two sections. In the first section 5a, into which the suction port 30 opens, the liquid is behind the piston 19 sucked. In the second section 5b, in which the pressure line connector 31 opens, the liquid ejected in front of the piston 19. The liquid is sucked in through the suction nozzle 30 and through the pressure line nozzle 31 dispensed with the liquid being sucked in and expelled at a linear speed, which is practically equal to the speed of the piston 19. The brief moment during which the shutter 12 is retracted, in fact, practically causes only a negligible reduction in the output of the pump.

Die Fig. 3, 4 und 5 ermöglichen einen Vergleich der Arbeitsweise der erfindungsgemaßen Pumpe mit der Arbeitsweise zweier bekannter Pumpentypen.FIGS. 3, 4 and 5 enable a comparison of the operation the pump according to the invention with the operation of two known types of pumps.

Die Fig. 3 stellt sehr schematisch eine Hubkolbenpumpe dar, deren Kolben durch eine Kurbel-Pleuel-Anordnung angetrieben wird. Die Antriebskraft wird nur in der Position I vollständig übertragen, in welcher das Pleuel tangential an der Kreisbahn des Endes der Kurbel anliegt. Selbst in dieser Stellung muß man noch den Reibungswiderstand aufgrund des Winkels zwischen dem Pleuel und der Kolbenachse in die Rechnung mit einbeziehen. In den anderen Stellungen, so in den mit II und III bezeichneten Stellungen, in denen das Pleuel nicht tangential an der Kreisbahn des Kurbelendes anliegt, kann das Pleuel nicht die gesamte Antriebskraft tragen.3 is a very schematic representation of a reciprocating piston pump, the piston of which is driven by a crank-connecting rod arrangement will. The driving force is only fully transmitted in position I, in which the connecting rod is tangential to the circular path at the end of the crank. Even in this position you still have to reduce the frictional resistance due to the angle between Include the connecting rod and the piston axis in the calculation. In the other positions, so in those with II and III The connecting rod can do not carry the entire driving force.

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Die Pig. 4 zeigt auf sehr schematische Weise eine klassische Turbinenpumpe, die durch ihre Geschwindigkeit eine Flüssigkeit in Rotation versetzt und auf die Flüssigkeit die notwendige Zentrifugalkraft überträgt, so daß diese durch den Ausgangsstutzen auströmen kann. Jede Form der Turbine verlangt eins wohldefinierte Drehgeschwindigkeit.The Pig. 4 shows, in a very schematic way, a classic turbine pump which, by its speed, has a Liquid is set in rotation and the necessary centrifugal force is transmitted to the liquid, so that this can flow out through the outlet nozzle. Every form of turbine requires a well-defined rotational speed.

Schließlich ist in Fig. 5 der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Pumpe mit einer torusförmigen Kammer dargestellt mit ihrem Verschluß 12, ihrem Umlaufkolben 19 und dem Ansaugstutzen 30 sowie dem Druckleitungsstutzen 31. Die gesamte Antriebskraft wird kontinuierlich auf die von dem Kolben 19 geschobene Flüssigkeit übertragen, der direkt an dem auf der Antriebswelle gelagerten Laufrad befestigt ist und immer in der gleichen Richtung tangential wirkt. Der Verschleiß beschränkt sich auf den Verschluß 12, der das einzige hin- und herbewegte Teil darstellt. Die korrekte Arbeitsweise ist bei jeder beliebigen Drehgeschwindigkeit gewährleistet.Finally, FIG. 5 shows the basic structure of the inventive Pump shown with a toroidal chamber with its closure 12, its rotary piston 19 and the suction nozzle 30 and the pressure line nozzle 31. The entire driving force is continuously transferred to the liquid pushed by the piston 19, which is directly on the on the Drive shaft mounted impeller and always acts tangentially in the same direction. The wear is limited on the shutter 12, which is the only reciprocating part. The correct way of working is at any rotation speed guaranteed.

Die erfindungsgemäße volumetrische Pumpe mit torusförmiger Kammer kann auf allen üblichen Anwendungsgebieten von Pumpen verwendet werden, d.h. in allen Fällen, wo eine Flüssigkeit in einer Leitung mit oder ohne Druck bewegt werden muß (Ölleitungen, Wasserleitungen).The volumetric pump according to the invention with a toroidal chamber can be used in all common fields of application of pumps used, i.e. in all cases where a liquid has to be moved in a line with or without pressure (oil lines, Water pipes).

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Claims (5)

PatentansprücheClaims ( Iy Volumetrische Pumpe, gekennzeichnet durch einen Stator, in dem eine torusförmige Kammer (5) ausgebildet ist und einen Rotor umfassend einerseits ein Laufrad (17) mit einem Umlaufkolben (19) der in der torusförmigen Kammer (5) geführt ist und an der Wand dieser Kammer dicht abschließend anliegt, und andererseits eine Kurvenscheibe (23, 24) mit einer kreisförmigen Nockenbahn, welche einen beweglichen Verschluß (12)steuert, mit dem die torusförmige Kammer (5) verschließbar ist und der zurückziehbar ist, um den Umlaufkolben (19) durchlaufen zu lassen, wobei das Laufrad (17) und die Kurvenscheibe (23, 24) auf einer gemeinsamen, koaxial zur torusförmigen Kammer (5) verlaufenden Welle (8) angeordnet sind und wobei die torusförmige Kammer (5) mit einem Ansaugstutzen (30) und einem Druckleitungsstutzen (31) in Verbindung steht, die beiderseits des Verschlusses (12) einmünden.(Iy volumetric pump, characterized by a stator, in which a toroidal chamber (5) is formed and a rotor comprising, on the one hand, an impeller (17) with a rotary piston (19) in the toroidal chamber (5) is guided and rests tightly against the wall of this chamber, and on the other hand a cam (23, 24) with a circular cam track which controls a movable shutter (12) with which the toroidal Chamber (5) can be closed and which is retractable in order to allow the rotary piston (19) to pass through, wherein the impeller (17) and the cam (23, 24) a common, coaxially to the toroidal chamber (5) extending shaft (8) are arranged and wherein the toroidal chamber (5) is connected to a suction port (30) and a pressure line nozzle (31), which open out on both sides of the closure (12). 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Stator aus zwei jeweils eine Halbschale eines Torus aufweisenden, miteinander verbundenen Teilen (1, 2) besteht, welche die torusförmige Kammer (5) begrenzen, wobei eines der Teile (2) durch ein zylindrisches Gehäuse verlängert ist, in dem die Kurvenscheibe (23, 24) angeordnet ist.2. Pump according to claim 1, characterized in that its stator consists of two each having a half-shell of a torus, interconnected parts (1, 2) which delimit the toroidal chamber (5), with one of the parts (2) is extended by a cylindrical housing in which the cam disk (23, 24) is arranged. 3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (17) des Rotors in einer zylindrischen Kammer (18) angeordnet ist, die von den beiden je eine Torushalbschale aufweisenden Teilen (1, 2) des Stators begrenzt wird, wobei die zylindrische Kammer (18) mit der torusförmigen Kammer (5) in Verbindung steht, gegenüber dieser3. Pump according to claim 2, characterized in that the impeller (17) of the rotor in a cylindrical chamber (18) is arranged, which is delimited by the two parts (1, 2) of the stator, each having a toroidal half-shell is, wherein the cylindrical chamber (18) with the toroidal chamber (5) is in communication, opposite this 8098337105t ORIGINAL INSPECTED8098337105t ORIGINAL INSPECTED jedoch durch am Umfang des Laufrades (17) angeordnete Dichtungsringe (2O) abgeschlossen ist.however, by means of sealing rings arranged on the circumference of the impeller (17) (2O) is complete. 4. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (12) in einem vorspringenden Abschnitt (11) des Gehäuses (8) parallel zur Pumpenachse gLeitend gelagert ist und einen zur Pumpenachse hinweisenden Zapfen (29) trägt, der in eine Nut (24) der Kurvenscheibe (2j5) eingreift.4. Pump according to claim 2 or 3 *, characterized in that the closure (12) in a protruding section (11) of the housing (8) slidingly mounted parallel to the pump axis and carries a pin (29) pointing to the pump axis, which is inserted into a groove (24) of the cam disc (2j5) intervenes. 5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (12) als rechteckige Platte ausgebildet ist, die in einer die Pumpenachse enthaltenden Ebene liegt und die einerseits ein mit seinem Durchmesser dem Durchmesser der torusförmigen Kammer (5) entsprechendes kreisförmiges Segment (27) und andererseits ein geradliniges Segment (28) trägt, das längs der der Pumpenachse zugewandten Kante des Verschlusses (12) angeordnet ist.5. Pump according to claim 4, characterized in that the Closure (12) is designed as a rectangular plate which lies in a plane containing the pump axis and on the one hand a circular one with its diameter corresponding to the diameter of the toroidal chamber (5) Segment (27) and on the other hand a rectilinear segment (28) carries along that of the pump axis facing edge of the closure (12) is arranged. 809833/1051809833/1051
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DE19825369A1 (en) * 1998-06-06 1999-12-09 Schenck Ag Carl High pressure and high flow rate hydraulic displacement pump or motor with rotor vanes separating suction and pressure sides

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