DE3246782A1 - Pendelkolbenpumpe - Google Patents

Pendelkolbenpumpe

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DE3246782A1 DE19823246782 DE3246782A DE3246782A1 DE 3246782 A1 DE3246782 A1 DE 3246782A1 DE 19823246782 DE19823246782 DE 19823246782 DE 3246782 A DE3246782 A DE 3246782A DE 3246782 A1 DE3246782 A1 DE 3246782A1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143Sealing provided on the piston

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • PENDELKOLBENPUMPE Die Erfindung betrifft eine Pendelkolbenpumpe mit wenigstens einer Dichtmanschette, die einen sich radial erstreckenden, mindestens teilweise vom Kolbenteil gehaltenen Abschnitt sowie einen an der Zylinderwand abdichtenden Lippenbereich aufweist.
  • Bei Pumpen bzw. Verdichtern üblicher Bauart sind der Tauchkolben und das daran angreifende Pleuelvon zwei verschiedenen Teilen gebildet, die über einen Kolbenbolzen in Verbindung stehen. Nachteilig ist, daß der Kolbenbolzen und die dafür notwendige Fettschmierung in der heißen Zone der Pumpe liegen.
  • Daraus ergeben sich unter anderem Probleme bezüglich der Lebensdauer des Fettes für die Kolbenbolzen-Schmierung. Ferner treten bei den vorerwähnten Tauchkolben Seitenführungskräfte zwischen ihnen und der Zylinderwand auf, so daß man in der.
  • Regel entsprechende Führungsringe für den Kolben benötigt.
  • Diese bilden ein Verschleißteil.
  • Um die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden, hat man auch bereits Pumpen mit Pendelkolben geschaffen. Bei diesen besteht der Kolben und das zugehörige Pleuelaus einem Stück; dementsprechend macht der Kolben die Pleuelbewegung mit. An sich würden in Folge der Kippbewegung des Kolbens Undichtigkeiten am Kolbenrand auftreten, namentlich in seiner Mittellage, wo der Pendelkolben zur Längsachse des Zylinders geneigt steht. Bei derartigen vorbekannten Pendelkolben (vgl. z.B. US-PS 39 61 869) wird dies dadurch ausgeglichen, daß eine Dichtmanschette vorgesehen ist.
  • Derartige vorbekannte Pendelkolbenpumpen besitzen jedoch noch erhebliche Nachteile. Die Dichtmanschette staus elastischen oder verformbaren Platten (häufig Teflonplatten) ausgestanzt.
  • Sie haben deshalb die gleiche Wandstärke im an der Zylinderwand abdichtenden Lippenbereich und in ihrem sich radial erstreckenden, teilweise vom Kolbenteil gehaltenen Abschnitt. Deshalb bieten diese Dichtmanschetten keine genügende Widerstandskraft für die Seitenabstützung des Pendelkolbens. Und zwar erzeugen die Gaskräfte bei Pendelkolben theoretisch keine Seitenführungskräfte, da die Gaskräfte stets in Richtung des Kurbelarmes wirken. In der Praxis treten dennoch auch bei Pendelkolben geringe Seitenführungskräfte auf. Sie werden insbesondere durch Reibung und Massenkräfte verursacht. Die mangelnde Seitenabstützung kann zu einem vorzeitigen Verschleiß des Lippenbereiches führen.
  • Auch besteht bei durch Verschleiß dünner werdendem Lippenbereich die Gefahr, daß der "unterhalb" der- Dichtmnsc-hette befindliche "untere" Kolbenteil mit der Zylinderwand in Berührung kommt und dort Beschädigungen verursacht. "Unterhalb' bzw. "unter" heißt hier: Näher dem Kurbelgehäuse gelegen.
  • Es besteht daher die Aufgabe, eine Pendelkolbenpumpe zu schaffen, bei der die Nachteile der vorbekannten Pumpen mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand weitestgehend vermieden werden; dabei soll insbesondere eine kräftige Seitenführung für den Pendelkolben erreicht werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht insbesondere darin, daß bei einer Pendelkolbenpumpe der eingangs erwähnten Art die Wandstärke des sich radial erstreckenden Manschettenabschnitts größer ist als die Wandstärke des Lippenbereiches der Dichtmanschette.
  • Durch eine solche Ausbildung der Pendelkolbenpumpe bzw. ihrer Dichtmanschette erhält man einerseits ein ausreichend kräftiges Widerlager für den ausgelenKten Pendelkolben, andererseits bleibt die erwünschte gute Anlage des Lippbereiches in der Art einer selbstdichtenden Lippendichtung erhalten.
  • Es hat sich herausgestellt, daß man die Wandstärke der Dichtmanschette nicht durchgehend vergrößern kann, um z.B. eine größere Dicke des sich radial erstreckenden Abschnittes zu erreichen. Eine einfache Verdickung -der gesamten Dichtmanschette führt nämlich auch zu einer entsprechenden Dicke des Lippenbereiches, die sich bei zu großer Dicke nicht mehr gut an die Zylinderwand dichtend anschmiegt.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die maximale Wandstärke des Lippenbereiches der Dichtmanschette etwa 0,6 mm beträgt. Bei einer solchen Ausbildung kann sich der Lippenbereich während des gesamten Arbeitsablaufes über die Hublänge -laufend- der Zylinderwand -anpassen und Undichtigkeiten werden vermieden. Letzteres ist bei Pendelkolben wichtig, damit nicht die Selbstdichtung zusammenbricht und die Pumpe funktionsuntüchtig wird.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die lichte Weite des Pumpenzylinders in seinem Mittelbereich etwas verengt ist. In diesem Bereich steht der Pendelkolben in seiner stärksten ausgelenkten Lage, so daß bei einem Pumpenzylinder mit gleichbleibendem lichten Durchmesser der Abstand, den die Dichtmanschette zwischen dem Pendelkolben und der Zylinderwand zu überbrücken hat, am größten ist. Durch die vorerwähnte Maßnahme wird dieser Abstand etwas verringert.
  • Bei Pendelkolbenpumpen der eingang erwähnten Art hat sich herausgestellt, daß diese noch eine starke Geräuschbildung hervorrufen. Versuche haben gezeigt, daß dies insbesondere dadurch erfolgt, daß Luft beim Ansaughub aus dem Kurbel raum an dem Lippenbereich der Dichtmanschette vorbei in den Pumpraum einströmt. Dadurch werden Abschnitte des Lippenbereiches etwas von der Zylinderwand abgehoben und sie legen sich später wieder dagegen an, wobei die erwähnten Geräusch entstehen.
  • Dementsprechend besteht bei einer Weiterbildung der Erfindung auch die Aufgabe, eine möglichst geräuscharme Arbeitsweise der Pendelkolbenpumpe zu erreichen. Die erfindungsgemäße Lösung, für die selbständiger Schutz nachgesucht wird, besteht bei einer Pendelkolbenpumpe der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, daß sich die Dichtmanschette unterhalb ihres radialen Manschettenabschnittes mit einem zweiten Lippenbereich od. dgl. etwas in Richtung des Kurbelraumes erstreckt.
  • Dadurch wird weitestgehend ein Uberströmen von Luft vom Kurbelraum zum Pumpraum vermieden. Derartige Pendelkolben können dementsprechend leise arbeiten.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß am Pendelkolben eine zweite Dichtmanschette vorgesehen ist, die mit ihrem Lippenbereich zum Kurbelraum weist auf diese Weise erhält man eine sehr einfache Ausbildung der Pendelkolbenpumpe.
  • Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Merkmalen von weiteren Unteransprüchen sowie in der Beschreibung aufgeführt. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung mit den erfindungswesentliehen Einzelheiten noch näher erläutert.
  • Es zeigen in unterschiedlichen Maßstäben: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Teil-Seitenansicht einer Pendelkolbenpumpe, Fig. 2 einen Teil-Querschnitt durch eine Dichtmanschette, sowie stark schematisiert, Fig. 3 die Stellung des Pendelkolbens in drei unterschiedlichen Stellungen bei einem Pumpenzylinder mit über seiner axialen Länge gleichbleibendem lichten Durchmesser in im Schnitt gehaltener Seitenansicht, Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3 mit einem in seinem MittelDereich etwas verengten Pumpenzylinder, Fig. 5 eine Teil-Aufsicht auf die Pumpe gemäß Fig. 4, Fig. 6 eine schematische Skizze bezüglich der geometrischen Verhältnisse beim geneigten Pendelkolben, Fig. 7 eine teilweise im Schnitt gehaltene Teil-Seitenansicht einer gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelten Pendelkolbenpumpe Fig. 8 eine Einzelheit von zwei Lippenbereichen von Dichtmanschetten im Querschnitt in stark vergrößertem Maßstab und Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Dichtmanschette in verkleinertem Maßstab.
  • Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Pendelkolbenpumse besitzt einen Pumpenzylinder 2, in der sich ein Pendelkolben 3 führt. Er steht mit seinem dem Pumpraum 4 entgegengesetzten Ende über das Pleuellager 5 mit der Abkröpfung 6 der Kurbelwelle in Verbindung.
  • Der Kolbenteil 7 des Pendelkolbens 3 weist ein Unterstützungsteil 8 sowie ein oberes, abnehmbares Kolbenteil 9 auf. Zwischen diesen beiden Teilen 8, 9 ist die Dichtmanschette 10 befestigt.
  • Dabei hat erfindungsgemäß der sich - auf die Längsachse des oberen Kolbenteils 9 bezogen - radial erstreckende Manschettenabschnitt 11 eine größere Wandstärke d als die Wandstärke b des Lippenbereichs 12 der Dichtmanschette 10. Dadurch erreicht man eine gute Anlage der noch genügend dünnen ringförmigen Lippe 12 an die Wand 13 des Pumpenzylinders 2, bei gleichzeitig kräftig ausgebildeter Seitenabstützung für den Pendelkolben 3, wie dies gut aus Fig. 1 u. 2 ersichtlich ist. Die maximale Wandstärke b des Lippenbereiches 12 der Dichtmanschette 10 beträgt etwa 0,6 mm. Wenn diese z.B. aus zwar biegsamen aber nicht sonderlich elastischem Material hergestellt ist, wie z. B. aus Polytet fluoräthylen, erreicht man bei o,6 mm dicken oder dünneren Wandstärkenb des Lippenbereiches 12 bei diesem noch eine genügende Anschmiegsamkeit, so daß die Dichtmanschette 10 in der Art einer selbstdichtenden Lippendichtung arbeiten kann. Dazu ist zwischen dem oberen Kolbenteil 9 mit dem Außendurchmesser D1 und der lichten Weite des Lippenbereiches 12 ein Ringspalt 14 vorgesehen.
  • Unter Druck stehendes Fördermedium dringt dort ein und sorgt für ein Anliegen des Lippenbereiches 12 an der Zylinderwand in jeder Stellung des Pendelkolbens 3.
  • Die Dichtmanschette 10 ist dabei einstückig sowie napfförmig mit verdicktem Bodenabschnitt ausgebildet, wobei letzterer den sich radial erstreckenden Manschettenabschnitt 11 bildet (Fig. 2). Zweckmäßigerweise kann der Lippenbereich in seiner unverformten Lage (Fig. 2) seitlich nach außen ausgestellt ausgebildet sein, so daß bereits Verformungs-Kräfte für eine Anlage des Lippenbereiches 12 an die Zylinderwand 13 sorgen, auch wenn noch kein Druck beim Fördermedium vorhanden ist.
  • Der Übergang vom sich radial erstreckenden Manschettenabschnitt 11 zum Lippenbereich 12 ist scharnierartig leicht verschwenkbar ausgebildet. Dies ist vorzugsweise mittels einer Übergangsnut 15 zwischen dem sich radial er.etleckenden Manschettenabschnitt 11 und dem Lippenbereich 12 realisiert.
  • Das obere Kolbenteil 9 ist mittels einer Schraube 16 lösbar am übrigen Pendelkolben 3 befestigt. Dementsprechend kann die Dichtmanschette 10 in an sich bekannter Weise von der Seite des Pumpenraumes 4 her ausgewechselt werden.
  • Das zum Kolbenteil 7 gehörige Unterstützungsteil 8, welches die Dichtmanschette nach "unten", d.h. zum Kurbelraum hin festlegt, hat einen Durchmesser D2, der etwas kleiner ist als der Durchmesser D1 des oberen Kolbenteiles 9. Dadurch vermeidet man die Gefahr, daß dieses Untersützungsteil 8 bei ausgelenktem Pendelkolben 3 und schon etwas abgenutzter Dichtmanschette 10 die Zylinderwand 13 berührt und beschädigt. Eine solche Ausbildung des Unterstützungsteiles 8 mit vermindertem Außendurchmesser D2 ist möglich, weil der sich radial erstreckende Manschettenabschnitt 11 eine entsprechend große Wandstärke d besitzt. Diese im Vergleich zur Wandstärke b des Lippenbereiches 12 verdickte Wandstärke d des radial sich erstreckenden Manschettenabschnittes 11 hat auch noch folgenden Vorteil: Wenn der Lippenbereich 12 stellenweise bereits verschlissen ist, behält der Pendelkolben 3 durch den sich radial erstreckenden Manschettenabschnitt 11 immer noch eine ausreichende Führung, so daß es nicht zu Beschädigungen an der Zylinderwand 13 kommt. Die Pumpe erbringt jedoch nicht mehr ihre Förderleistung; sie "meldet gewissermaßen selbst", daß ihre Dichtmanschette 10 erneuert werden muß, bevor mechanischer Schaden, insbesondere an der Zylinderwand 13 entsteht.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, für die unabhängiger Schut-z geltend gemacht wird, besteht darin, daß die lichte Weite D3 des Pumpenzylinders 2 in dessen Mittelbereich 17 etwas verringert ist, nämlich auf den in Fig. 4 gut erkennbaren Durchmesser D3t. Die Wirkungsweise dieser Maßnahme ist gut aus einem Vergleich zwischen Fig. 3 u. 4 erkennbar. Fig. 3 zeigt - stark schematisiert - einen Pumpenzylinder 2. In ihm ist der Pendelkolben 3 in drei unterschiedlichen Stellungen dargestellt. Im oberen und im unteren Totpunkt ist die Längsachse 18 des Pendelkolbens 3 praktisch identisch mit der Längsachse des Pumpenzylinders 2. Bei entsprechend angepassten Durchmessern D1 u. D2 des oberen Kolbenteiles 9 bzw. des Untersützungsteiles 8 an den lichten Durchmesser D3 des Pumpenzylinders 2 braucht die Dichtmanschette 10 nur einen verhältnismäßig geringen radialen Spalt zwischen ihrer Einspannstelle am Pendelkolben 3 und der Wand 13 des Pumpenzylinders 2 zu überbrücken. Dagegen wird dieser Spalt verhältnismäßig groß, wenn der Pendelkolben in seiner mittleren Stellung eine entsprechende Schräglage annimmt und der Pumpenzylinder 2 über seine axiale Länge den gleichen lichten Durchmesser D3 besitzt. Dieser vergrößerte, von der Dichtmanschette 10 zu überbrückende SpaltS wird. nun dadurch vermindert, daß der Pumpenzylinder 2 erfindungsgemäß in seinem Mittelbereich 17 taillienartig eingezogen ist, also einen Durchmesser B' mit einer etwas verminderten lichten Weite besitzt. Diese Verminderung der lichten Weite ist der Schräglage des Pendelkolbens 3 angepasst. Dabei ist der lichte Durchmesser rundum über den gesamten Umfang gleich, d.h. der Querschnitt der lichten Weite des Pumpenzylinders ist in allen Querschnitten kreisrund. Dagegen ergibt sich die Veränderung des Spaltes Sp zwiscnen dem PenJe'lKolben 3und der Wand 13 des Pumpenzylinders 2 am stärksten in der Schwenkebene des Pendelkolbens, die gemäß Fig. 3 u. 4 der dortigen Zeichenebene entspricht. In der Längsmittelebene senkrecht zurZeichenebene tritt bei schräggestelltem Pleuelkolben 3 kein größerer Abstand zwischen ihm und der Wand 13 des Pumpenzylinders 2 auf.
  • Durch die Verengung auf den kleineren lichten Durchmesser D3' wird der Lippenbereich 12 in der Gegend der senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 4 liegenden Zone etwas radial nach innen gedrückt; dementsprechend kann der ringförmige Lippenbereich 12 umso leichter in der Gegend der Schwingebene S des Pendelkolbens 3 die etwas vergrößerten Spalte zwischen Pendelkolben 3 und Wand 13 des Pumpenzylinders überbrücken. Die Verringerung des lichten Durchmessers D3' gegenüber D3 ist in Fig. 4 der Deutlichkeit wegen vergößert dargestellt; sie wird nach.folgend noch näher erläutert.
  • Unter "Mittelbereich 17" ist der mittlere Bereich der Hublänge H zu verstehen.; diese ist in der Zeichnung stark vergrößert dargestellt. Fig.5 zeigt den schräg stehenden Pendelkolben 3 ähnlich Fig.4 in Aufsicht innerhalb des taillierten Pumpenzylinders 2.
  • Die erfindungsgemäße Pendelkolbenpumpe kann nicht nur Förderbereiche überdecken, die von den vorbekannten Pendelkolben überdeckt wurden und in der Praxis in einem.Bereich von etwa 20 ltr/min bis etwa 100 ltr/min liegen. Die erfindungsgemäße Pendelkolbenpumpe kann einen wesentlich größeren Förderbereich überdecken, etwa von 20 ltr/min bis 200 ltr/min und ggfs. auch bis etwa 500 ltr/min Fördervolumen. Dabei kann die Pendelkolbenpumpe 1 insbesondere als Trockenläufer arbeiten. Darunter versteht man Pumpen, bei denen der Kolben an der Zylinderwand ungeschmiert läuft. Letzteres hat den Vorteil, daß kein Schmiermittel mit dem Fördermedium in Verbindung kommt Es kommen sowohl Flüssigkeiten als auch Gase als Fördermedium infrage.
  • Alle vorbeschriebenen bzw. in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • Die Schräglage des Pendelkolbens 3 ist in der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1,der besseren Übersicht wegen verstärkt dargestellt. Analoges gilt für die radiale Breite der Spalte Sp in Fig. 3 bis 5.
  • Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der lichte Durchmesser D 3 « des Pumpenzylinders 2 über den Kolben-Hubweg H derart verändert, daß bei jeder dem Kurbelwinkel « entsprechenden Schräglage des Pendelkolbens 3 der Umfang der dieser Schräglage entsprechenden Elypse zumindest in etwa dem Umfang des Pumpenzylinders 2 im oberen bzw.
  • unteren Totpunkt entspricht. Die geometrischen Zusammenhänge werden nachstehend in Verbindung mit Fig. 6 noch näher erläutert. Wenn man den lichten Durchmesser D über den Kolbenhubweg in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel in dieser Weise ausbildet, erreicht man etwa folgendes: Der (theoretische) Umfang des Lippenbereiches 12 der Dichtmanschette 10 kann zumindest weitestgehend angenähert in allen Hubstellungen des Pendelkolbens 3 gleich groß bleiben. Die Taillierung des Pumpenzylinders 2 ist - in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Kurbel bzw. des entsprechenden Kurbelwinkels - so verändert, daß der Lippenbereich sich aus einer Kreisringform im oberen bzw. unteren Totpunkt lediglich im wesentlichen zu unterschiedlichen Elypsen zu verformen braucht, wenn er den mittleren Bereich des Kolbenhubweges durchläuft; der Umfang des Lippenbereiches braucht sich dabei praktisch nicht zu verändern. Mit anderen Worten: Bei entsprechender Ausgestaltung des lichten Durchmessers D 30< über den Hubweg in Abhängigkeit von der Stellung der Kurbel erreicht man, daß der Lippenbereich 12 der Dichtmanschette 10 beim oberen bzw. unteren Totpunkt die Form eines Kreisringes mit einem vorgegebenen Umfang besitzt und daß sich dieser Lippenbereich bei gleichbleibendem Umfang über den Kolben-Hubweg lediglich zu unterschiedlichen Elypsen zu verformen braucht, die jedoch praktisch stets den gleichen Umfang haben. Dementsprechend ist die Belastung des Lippenbereiches 12 der Dichtmanschette verhältnismäßig gering. Man kann auch gut weniger flexiblen Werkstoff für die Dichtmanschette 10 verwenden und insbesondere sind größere Hübe bei der Pendelkolbenpumpe möglich, ohne daß zu große Verformungen bei der Dichtmanschette oder gar Undichtigkeiten auftreten.
  • In der Fig. 6 und der nachfolgenden Ableitung für den lichten Durchmesser D 3 G bedeuten: 1 = Pleuellänge r = Kurbelexzentrizität 09= Kurbelwinkel gegenüber der Stellung im oberen Totpunkt g = Neigungswinkel des Kolbens gegenüber seiner Stellung im oberen Totpunkt k = Projektion der Pleuellänge in die kürzeste Verbindung zwischen Kolbenmittelpunkt M und Kurbeldrehachse A K = theoretischer Durchmesser der Dichtlippe.
  • K stimmt mit dem Durchmesser D 3 des Pumpenzylinders 2 im oberen und unteren Totpunkt überein. Bei einer Schrägstellung des Pendelkolbens 3 nimmt die Dichtlippe die Form einer Elypse mit dem Umfang UE an. Dabei gilt (vgl. Fig. 6) # (D + d) UE= #xk (Gleichung 1) 2 sin α= a/r a = r x sin α α (Gleichung 2) cos / = k/I; außerdem ist k² = I² - a² (Gleichung 3) außerdem ist cos ß = d/D (Gleichung 4) Aus Gleichung 1 ergibt sich: D+d=2k D = 2 k - d; dies in Gleichung 4 eingesetzt: Die letztgenannte Größe "d" entsprechend der Darstellung in Fig. 6 entspricht dem jeweils kleineren "Durchmesser" der elyptisch verformten Dichtlippe mit den vorstehend gewählen Bedingungen, und zwar in Abhängigkeit von dem Kurbelwinkel Ct . Führt man dementsprechend den lichten Durchmesser D 3« des Pumpenzylinders 2 über den Kurbel-Hubweg H in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel X aus, sind die theoretischen Bedingungen dafür erfüllt, daß die Dichtlippe in allen Stellungen des Pendelkolbens 3 praktisch mit gleichem Umfang arbeiten kann. Die vorstehende geometrische Betrachtung gibt angenäherte Werte. In der Praxis wird man gemäß der Erfindung den Durchmesserverlauf D 3 / an eine möglichst einfache Herstellbarkeit des Pumpenzylinders 2 anpassen.
  • In der an sich zweidimensionalen Darstellung gemäß Fig. 6 ist zur Verdeutlichung noch der Dichtbereich des gekippten Kolbens 3 zusätzlich perspektivisch strichpunktiert wiedergegeben.
  • Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung ist in den Fig. 7 u. 8 dargestellt. Fig. 7 zeigt dabei eine Pendelkolbenpumpe 101 ähnlich derjenigen -nach Fig. 1. Jedoch ist hier gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, für die selbständiger Schutz in Anspruch genommen wird, an der Dichtmanschette 10 unterhalb ihres radialen Manschettenabschnittes 11 ein zweiter Lippenbereich vorgesehen, der sich in Richtung des Kurbel raumes 19 erstreckt. Realisiert ist dies im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 dadurch, daß am Pendelkolben 3 neben der in Fig. 1 bereits vorgesehenen ersten Dichtmanschette 10 noch eine zweite Dichtmanschette 110 vorgesehen ist, die mit ihrem Lippenbereich 112 entgegengesetzt der ersten Dichtmanschette 10, also in Richtung des Kurbel raumes gerichtet ist. Beim Ansaughub des Pendelkolbens kann dann praktisch keine Luft mehr vom Kolbenraum 19 am Lippenbereich 12 vorbei in den Pumpraum 4 überströmen. Unerwünschte Abheb-Bewegungen des Lippenbereiches 12 und dadurch verursachte Pumpgeräusche können weitestgehend vermieden werden. Versuche haben gezeigt, daß eine derartig ausgerüstete Pendelkolbenpumpe 101 außergewöhnlich leise arbeitet.
  • Eine verhältnismäßig einfache Fertigung und einen einfachen Ersatzteil-Austausch erhält man dadurch, daß beide Dichtmanschetten 10, 110 die gleichen Abmessungen haben, wie in Fig. 7 gezeigt. Dabei kann man auch zwei Dichtmanschetten 10,110 verwenden, bei denen die Dicke (d) des radialen Manschettenabschnittes 11, 111 entsprechend der Breite (b) des Lippenbereiches 12 bzw. 112 ausgebildet ist. Durch die Verwendung von zwei Dichtmanschetten 10, 110 erhält man nämlich auch bereits eine verstärkte radiale Abstützung, ähnlich wie in Verbindung mit den Fig. 1 bis 6 bereits näher beschrieben. Im Bedarfsfalle kann man die mitzwei Lippenbereichen 12, 112 versehene Dichtmanschette auch einstückig ausbilden. Ggfs. kann der zweite Lippenbereich auch von einer kurzen, in denKurbelraum 19 vorstehenden lippenartigen Ringwulst gebildet sein, die sich gut an die Zylinderwand 13 anpaßt. Ggfs. kann sich, wie in Fig. 8 angedeutet, zwischen den oeiden Lippenbereichen 12, 112 einerseits und der Zylinderwand 13 andererseits ein im wesentlichen geschlossener ringförmiger Hohlraum 20 bilden. Dadurch entsteht während der Arbeitsweise der Pendelkolbenpumpe gewissermaßen eine Art Labyrinth. Luft, die sich beispielsweise noch am dem Kurbelraum 19 zugewandten Lippenbereich 112 auf dem-Kriechwege vorbeibewegen kann, bildet kleine Wirbel 21, wie sie der besseren Übersicht wegen stark vergrößert in Fig. 8 dargestellt sind. So bildet sich hier gewissermaßen eine Labyrinthdichtung in einem im wesentlichen geschlossenen Hohlraum 20.
  • Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß man mit einer Pendelkolbenpumpe, welche zwei Lippenbereiche 12, 112 aufweist (Fig. 7 bzw. 8),auch ein verhältnismäßig hohes Vakuum erreichen kann. Man kommt bei einer solchen einstufigen Pumpenausführung auf ein Druckniveau unter 100 Torr. Eine besonders vorteilhafte Verwendung der Pendelkolbenpumpe 101 gemäß Fig. 7 bzw. 8 besteht dementsprechend darin, daß sie als Vakuumpumpe dient.
  • In Fig. 9 ist noch in einem gegenüber Fig. 7 stark ver--kleinerten Maßstab eine einstückige Dichtmanschette dargestellt. Der in Richtung des Kurbelraumes 19 weisende Lippenbereich 112 a ist verkürzt in der Art einer Wulst 22 ausgebildet. An deren Übergang zum radialen Manschettenabschnitt 111 ist eine radial orientierte Nut 23 vorgesehen, welche das Anlegen der Wulst 22 an die Zylinderwand 13 begünstigt.
  • Alle vorbeschriebenen sowie in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims (14)

  1. PENDELKOLBENPUMPE ANSPRÜCHE Pendelkolbenpumpe mit wenigstens einer Dichtmanschette, die einen sich etwa radial erstreckenden, mindestens teilweise vom Kolbenteil gehaltenen Manschettenabschnitt sowie einen an der Zylinderwand abdichtenden Lippenbereich aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wandstärke (d) des sich etwa radial erstreckenden Manschettenabschnitts (11) größer ist als die Wandstärke (b) des Lippenbereiches (12) der Dichtmanschette (10).
  2. 2. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Wandstärke (b) des Lippenbereiches (12) der Dichtmanschette (10) etwa 0,6 mm beträgt.
  3. 3. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (10) etwa napfförmig mit verdicktem Bodenabschnitt sowie ggfs. seitlich ausgestelltem Lippenbereich (12) ausgebildet ist.
  4. 4. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom sich radial erstreckenden Manschettenabschnitt (11) zum Lippenbereich (12) leicht verschwenkbar ausgebildet ist, vorzugsweise mittels einer Übergangsnut (15) zwischen dem Lippenbereich und dem sich radial erstreckenden Manschettenabschnitt.
  5. 5. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (10) in an sich bekannter Weise vom Pumpraum (4) her auswechselbar ist.
  6. 6. Pendelkolbenpumpe, nach Anspruch 1 bis 5, dessen Pendelkolben einen Unterstützungsteil unterhalb der Dichtmanschette hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D2) des Unterstützungsteiles kleiner ist als der Durchmesser (D1) des oberen Kolbenteiles (9).
  7. 7. Pendelkolbenpumpe mit wenigstens einer Dichtmanschette, die einen sich radial erstreckenden, mindestens teilweise vom Kolbenteil gehaltenen Manschettenabschnitt sowie einen an der Zylinderwand abdichtenden Lippenbereich aufweist, insbesondere nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite (Durchmesser D3) des Pumpenzylinders (2) im Mittelbereich (17) des Kolben-Hubweges mit etwas gegenüber dem größten Zylinderdurchmesser (D3) verringertem Durchmesser (D3') ausgebildet ist, vurzugsweise unter Anpassung an die Kippbewegung des Pendelkolbens.
  8. 8. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Durchmesser (D 3« ) des Pumpenzylinders (2) über den Kolben-Hubweg (H) derart verändert ist, daß etwa bei jeder dem Kurbelwinkel (< ) entsprechenden Schrägelage des Pendelkolbens (3) der Umfang der dieser Schräglage entsprechenden Elypse zumindest in etwa dem Umfang des Pumpenzylinders im oberen bzw. unteren Totpunkt entspricht.
  9. 9. Pendelkolbenpumpe mit wenigstens einer Dichtmanschette, die einen sich etwa radial erstreckenden, mindestens teilweise vom Kolbenteil gehaltenen Manschettenabschnitt sowie einen an die Zylinderwand abdichtenden, zum Pumpraum weisenden Lippenabschnitt aufweist, insbesondere nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtmanschette (110) unterhalb ihres radialen Manschettenabschnittes (111) mit einem zweiten Lippenbereich (112) od. dgl. etwas in Richtung des Kurbelraumes (19) erstreckt.
  10. 10. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Pendelkolben (3) eine zweite Dichtmanschette (10) vorgesehen ist, die mit ihrem Lippenbereich (112) zum Kurbelraum (19) weist.
  11. 11. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtmanschetten (10, 110) die gleichen Abmessungen haben und ggfs. mit einer Dicke (d) des radialen Manschettenabschnitts (11, 111) entsprechend der Breite (b) des Lippenbereiches (12, 112) ausgebildet sind.
  12. 12. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit zwei Lippenbereichen (12, 112) versehene Dichtmanschette einstückig ausgebildet ist.
  13. 13. Pendelkolbenpumpe nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Lippenbereichen (12, 112) einerseits und- der von ihnen beaufschlagten Zylinderwand (13) andererseits ein im wesentlichen geschlossener, ringförmiger, Iabyrinthdichtungsartiger Hohlraum (20) vorgesehen ist.
  14. 14. Verwendung der Pendelkolbenpumpe (101) nach Anspruch 9 bis 13 als Vakuumpumpe.
    - Beschreibung -
DE19823246782 1982-09-11 1982-12-17 Pendelkolbenpumpe Granted DE3246782A1 (de)

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DE19823246782 DE3246782A1 (de) 1982-12-17 1982-12-17 Pendelkolbenpumpe
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0936355A2 (de) * 1998-02-10 1999-08-18 Ohken Seiko Co., Ltd. Kolbenpumpe
EP2873326A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-20 Heinrich Frey Maschinenbau GmbH Abfüllvorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1748885U (de) * 1957-03-16 1957-07-18 Walter Breiter K G Kolben fuer saug- und druckpumpen.
US2985358A (en) * 1958-02-13 1961-05-23 Winslow Mfg Corp Air pumps
DE2507192A1 (de) * 1975-02-20 1976-09-02 Thurner Bayer Druckguss Kolben fuer vakuumpumpen, insbesondere fuer gasfoermige medien
DE3233854A1 (de) * 1982-09-11 1984-03-15 Erich 7812 Bad Krozingen Becker Pendelkolbenpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1748885U (de) * 1957-03-16 1957-07-18 Walter Breiter K G Kolben fuer saug- und druckpumpen.
US2985358A (en) * 1958-02-13 1961-05-23 Winslow Mfg Corp Air pumps
DE2507192A1 (de) * 1975-02-20 1976-09-02 Thurner Bayer Druckguss Kolben fuer vakuumpumpen, insbesondere fuer gasfoermige medien
DE3233854A1 (de) * 1982-09-11 1984-03-15 Erich 7812 Bad Krozingen Becker Pendelkolbenpumpe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0936355A2 (de) * 1998-02-10 1999-08-18 Ohken Seiko Co., Ltd. Kolbenpumpe
EP0936355A3 (de) * 1998-02-10 2001-04-18 Ohken Seiko Co., Ltd. Kolbenpumpe
EP2873326A1 (de) * 2013-11-15 2015-05-20 Heinrich Frey Maschinenbau GmbH Abfüllvorrichtung

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