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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.
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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.
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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.
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Regel entsprechende Führungsringe für den Kolben benötigt.
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Diese bilden ein Verschleißteil.
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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.
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Derartige vorbekannte Pendelkolbenpumpen besitzen jedoch noch erhebliche
Nachteile. Die Dichtmanschette staus elastischen oder verformbaren Platten (häufig
Teflonplatten) ausgestanzt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dadurch wird weitestgehend ein Uberströmen von Luft vom Kurbelraum
zum Pumpraum vermieden. Derartige Pendelkolben können dementsprechend leise arbeiten.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Unter Druck stehendes Fördermedium dringt dort ein und sorgt für ein
Anliegen des Lippenbereiches 12 an der Zylinderwand in jeder Stellung des Pendelkolbens
3.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Alle vorbeschriebenen bzw. in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale
können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In der an sich zweidimensionalen Darstellung gemäß Fig. 6 ist zur
Verdeutlichung noch der Dichtbereich des gekippten Kolbens 3 zusätzlich perspektivisch
strichpunktiert wiedergegeben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Alle vorbeschriebenen sowie in den Ansprüchen aufgeführten Merkmale
können einzeln oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.