DE3718311C2

DE3718311C2 -

Info

Publication number: DE3718311C2
Application number: DE19873718311
Authority: DE
Inventors: Werner 2803 Weyhe De Kerl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-30
Filing date: 1987-05-30
Publication date: 1993-02-04
Also published as: DE3718311A1

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Rotationspumpe bestehend aus 2 an einer Schwungscheibe angebrachten Schiebern, die für alle Leistungsklassen einfacher, billiger und hinsichtlich der Förderleistung einschließlich Genauigkeit und Anwendbarkeit optimal ist.The invention relates to a new rotary pump of 2 sliders attached to a flywheel, the for all performance classes easier, cheaper and in terms of the performance, including accuracy and applicability is optimal.

Diese Pumpe könnte mit einer Heiz- und Kühlausführung ausgestattet werden. Außerdem könnte, falls eine Eigenschmierung nicht ausreicht, auch eine separate Schmierung der Pumpenelemente durch die Antriebswellen vorgesehen werden.This pump could be equipped with a heating and cooling version will. In addition, if self-lubrication not sufficient, also a separate lubrication of the Pump elements are provided by the drive shafts.

Es gibt zur Zeit eine Reihe von Pumpentypen (Umwälz-Flügel pumpen, Kolbenpumpen, Membranpumpen, Zahnradpumpen, Exzenterschneckenpumpen usw.) und Ausführungen, die fast alle im unteren Drehzahl- oder Hubbereich keine konstante Förderleistung erbringen und keinen konstanten Druck aufbauen können und somit für gewisse Bereiche nicht einsetzbar sind, wo unter konstantem Druck eine konstante Förderleistung im unteren Arbeitsbereich erforderlich ist.There are currently a number of pump types (circulation blades pumps, piston pumps, diaphragm pumps, gear pumps, eccentric screw pumps etc.) and designs, almost all of them in lower speed or stroke range no constant flow rate bring and not build up a constant pressure can and therefore cannot be used for certain areas, where under constant pressure a constant flow rate in the lower work area is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Pumpen zu verbessern, d. h. die Förderleistung über den gesamten Drehzahlbereich linear zu halten und den dazugehörigen erforderlichen Druck, auch im kritischen unteren Drehzahlbereich, zu garantieren, so daß diese neue Pumpe für die Zukunft neue Anwendungsbereiche erschließt und evtl. jetzt vorhandene Probleme mit lösen hilft.The invention has for its object the above To improve pumps, d. H. the conveying capacity over the entire Keep the speed range linear and the associated one required pressure, even in the critical lower speed range, to guarantee so that this new pump for the future opens up new areas of application and possibly now helps to solve existing problems.

Außerdem wird durch diese Pumpenauslegung die Fertigung ver einfacht und verbilligt, da dieses System in Baukastenform ausgeführt werden kann, denn pro Pumpeneinheit können zwei gleiche Gehäuseteile einschließlich der Innenteile gefertigt werden. Zusätzlich ist die Möglichkeit gegeben, mehrere Pumpen hintereinander anzuflanschen, die von nur einem Antrieb mit angetrieben werden. Die dann evtl. erforderlichen Förderleistungen können durch einfache und vorgefertigte Gehäuse ausgetauscht werden (s. Fig. 1a, b und 4c).In addition, this pump design simplifies and reduces manufacturing costs, since this system can be implemented in a modular form, because two identical housing parts, including the inner parts, can be produced for each pump unit. In addition, there is the option of flange-mounting several pumps that are driven by only one drive. The necessary delivery capacities can then be replaced by simple and prefabricated housings (see Fig. 1a, b and 4c).

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Pumpe in allen Größen und Leistungen nach dem Baukastensystem zusammengestellt werden kann. Die Pumpenfertigung kann billig und einfach ausgeführt werden und ist somit auch wartungsfreundlicher. Es sind keinerlei Einstellungen mehr erforderlich, sondern die Förderleistung wird nur über den nicht zur Pumpe gehörenden Antrieb geregelt. Außerdem wird im untersten Bereich, wie die Kurven der Fig. 4a und b zeigen, eine nahezu konstante Förderleistung erreicht. Diese neue Pumpe kann durch ihre Wirkungsweise auch im untersten oder obersten Bereich einen konstanten Druck aufbauen und halten.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the pump can be assembled in all sizes and outputs according to the modular system. Pump production can be carried out cheaply and easily and is therefore also easier to maintain. No more settings are required, the delivery rate is only regulated via the drive that does not belong to the pump. In addition, an almost constant delivery rate is achieved in the lowest area, as the curves in FIGS. 4a and b show. This new pump can build up and maintain a constant pressure even in the lowest or uppermost area.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is described below of the figures explained in more detail. It shows:

Fig. 1a eine Seitenansicht einer Schwungscheiben- Rotationspumpe Fig. 1a is a side view of a flywheel rotary pump

Fig. 1b ein Aggregat von 2 Schwungscheiben-Rotationspumpen nach dem Baukastenprinzip Fig. 1b an aggregate of 2 flywheel rotary pumps according to the modular principle

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Schwungscheibe mit 2 festangebrachten Schiebern Fig. 2 is a perspective view of the flywheel with 2 fixed sliders

Fig. 3 die Bahnkurve eines rotierenden Schiebers der Schwungscheibe Fig. 3 shows the trajectory of a rotating slide of the flywheel

Fig. 4a ein Diagramm des Schieber-Hubes und der Förderleistung des Fuß-Arbeitsraumes der Schieber als Funktion des Drehwinkels der Schwungscheibe FIG. 4a is a diagram of the slide stroke and the capacity of the foot working chamber of the slide as a function of the angle of rotation of the flywheel

Fig. 4b ein Diagramm des Schieber-Hubes und der Förderleistung des Kopf-Arbeitsraumes der Schieber als Funktion des Drehwinkels der Schwungscheibe Fig. 4b is a diagram of the slide stroke and the delivery rate of the head work space of the slide as a function of the angle of rotation of the flywheel

Fig. 4a+b ein Gesamtdiagramm des Schiebers im Fuß und Kopfbereich und der gesamten Förderleistung als Funktion des Drehwinkels der Schwungscheibe FIG. 4a + b is an overall diagram of the slide in the foot and head area and the total flow rate as a function of the angle of rotation of the flywheel

Fig. 4c ein vereinfachtes Schema der Anschlußleitungen für das zu fördernde Medium der Schwungscheiben-Rotationspumpe Fig. 4c is a simplified schematic of the connection lines for the medium to the flywheel rotary pump

Fig. 5a, c die Funktionsweise der Pumpwirkung des linken bzw. rechten Schiebers der Schwungscheiben-Rotationspumpe FIG. 5a, the operation of the pumping action of the left and right c slider of the flywheel rotary pump

Fig. 5b eine Seitenansicht einer Schwungscheiben-Rotationspumpe mit 2 Schiebern. Fig. 5b is a side view of a flywheel rotary pump with 2 slides.

Eine Schwungscheiben-Rotationspumpe besteht aus 2 senkrecht zueinander stehenden Schiebern, welche an einer Schwungscheibe befestigt sind. Das Gehäuse ist 2teilig (A+B) ausgeführt und beide Teile sind oder können identisch gefertigt werden. In den linken und rechten Hälften sind die beiden gelagerten und geführten Antriebswellen untergebracht. Die Antriebswellenenden zur Gehäusemitte sind jeweils als Zylinder ausgeführt (s. Fig. 2). Die beiden Zylinder einschließlich der Schieber können durch die Antriebswellen gekühlt, geheizt und geschmiert werden. Das zentrale Element ist die Kolbenschwungscheibe, welche im Gehäuse mittig und frei beweglich mit ihren um 90° versetzten Schiebern mit jeweils zwei Arbeitsräumen im linken und rechten Zylinder arbeiten. Die beiden Antriebswellen-Achsen (dto. Zylindermitten) haben einen Abstand zueinander (Hub), welche je nach gefragter Förderleistung ausgelegt werden. Dieser Achsabstand (Hub) ist erforderlich für die Funktion dieser Pumpe. Eine Abdichtung zwischen Schieber und Zylinder und der Schwungscheiben-Fläche erfolgt über Dichtleisten. Eine Übersicht über den möglichen Auf- und Anbau zeigt die Fig. 1a, b und 4c. Die Pumpen-Zylinder-Antriebswelle(n) A(+B) dürfen mit ihren Wellen-Mittelpunktachsen nicht fluchten, d. h. sie müssen einen gegesätzlich aber parallel verlaufenden Versatz haben mit deren Differenz zueinander der erforderliche Schieberhub, welcher die Förderleistung bestimmt, festgelegt wird und um deren Kurvenbahn sich dann die frei bewegliche Schwungscheibe mit ihren 2 Schiebern bewegt. Die Schieber A und B arbeiten in abwechselnder Reihenfolge 90° phasenverschoben. Ein Schieber (A′/A′′ bzw. B′/B′′) arbeitet immer in einem Zyklus von 180°, d. h. alle 90° erfolgt eine große und kleine Mediumförderung (s. Fig. 4a, b und 5a, b, c).A flywheel rotary pump consists of 2 perpendicular sliders, which are attached to a flywheel. The housing is made of two parts (A + B) and both parts are or can be manufactured identically. The two mounted and guided drive shafts are housed in the left and right halves. The drive shaft ends to the center of the housing are each designed as cylinders (see FIG. 2). The two cylinders, including the slides, can be cooled, heated and lubricated by the drive shafts. The central element is the piston flywheel, which works in the center of the housing and can move freely with its sliders, which are offset by 90 °, each with two working spaces in the left and right cylinders. The two drive shaft axes (dto. Cylinder centers) are at a distance from each other (stroke), which are designed according to the requested output. This center distance (stroke) is necessary for the function of this pump. A seal between the slide and cylinder and the flywheel surface is made using sealing strips. An overview of the possible assembly and attachment is shown in FIGS. 1a, b and 4c. The pump-cylinder drive shaft (s) A (+ B) must not be aligned with their shaft center axes, i.e. they must have an opposite but parallel offset with the difference between them the required slide stroke, which determines the delivery rate, and so on whose cam track then moves the freely moving flywheel with its 2 sliders. The slides A and B work in an alternating sequence 90 ° out of phase. A slide (A ′ / A ′ ′ or B ′ / B ′ ′) always works in a cycle of 180 °, ie large and small medium conveyance takes place every 90 ° (see FIGS . 4a, b and 5a, b, c).

a) slide A '(A'') s. FIG. 5a, 4a, b (all seen in the direction of arrow to the left)

Der in 12-Uhr-Position befindliche Schieberpunkt A′ hat schon aus der 3-Uhr-Position kommend die Hälfte des Kammervolumens verdrängt und bis zur 12-Uhr-Position gefördert. Der Schieberpunkt A′′ hat dagegen aus der 9-Uhr- Position kommend das kleinere Medium bis zur 6-Uhr-Position im Schieberhub-Bereich angesaugt. Gleichzeitig wurde von der 3-Uhr-Position bis zur jetzigen 12-Uhr-Position und danach weiter bis zur 9-Uhr-Position im Unterdruck/Ansaugbereich für den nachfolgenden und um 180° versetzt wirksam werdenden Schieber A′′ die Volumenkammer aufgefüllt. Dreht der Schieberpunkt A′ jetzt von der 12-Uhr-Position weiter zur 9-Uhr-Position, und der Schieberpunkt A′′ von der 6-Uhr-Position in die 3-Uhr-Position, so wird unter A′ gegenüber von A′′ die volumenmäßig größere Menge gefördert. Jeweils um 180° phasenverschoben erbringen die Schieber im Wechsel ihre Förderleistungsmengen.The slide point A 'in the 12 o'clock position has Coming from the 3 o'clock position, half of the Chamber volume displaced and promoted to the 12 o'clock position. The slide point A '', however, has from the 9 o'clock Position the smaller medium up to the 6 o'clock position sucked in the slide stroke area. At the same time, the 3 o'clock position to the current 12 o'clock position and then continue to the 9 o'clock position in the vacuum / suction area effective for the next one and offset by 180 ° becoming slider A '' filled the volume chamber. The slide point A 'now rotates from the 12 o'clock position continue to the 9 o'clock position, and the slide point A '' from the 6 o'clock position in the 3 o'clock position, so under A 'opposite from A '' the larger volume promoted. The slides each provide 180 ° out of phase alternating their flow rates.

b) slide B '(B''), s. Fig. 5c and 4a, b (all seen in the direction of arrow to the right)

Die Schieberpunkte B′ und B′′ fördern in der gleichen Weise, nur jeweils gegenüber Schieberpunkten A′/A′′ um 90° versetzt. Die jetzt in 3-Uhr-Position befindliche Schieber B′ fördert das vom Schieberhub B′′ angesaugte Medium von der 3-Uhr-Position bis zur 9-Uhr-Position. Der Schieber B′′ in 9-Uhr-Position saugt bis zur 12-Uhr-Position das Medium an und erst von der 12-Uhr-Position bis zur 3-Uhr-Position wird wieder gefördert.The slide points B 'and B' 'promote in the same Way, only opposite slide points A '/ A' 'around Offset 90 °. The slide now in the 3 o'clock position B 'promotes the medium sucked in by the slide stroke B' ' from the 3 o'clock position to the 9 o'clock position. The slider B ′ ′ in the 9 o'clock position sucks in the medium up to the 12 o'clock position and only from the 12 o'clock position to the 3 o'clock position will be funded again.

Diese oben beschriebene Wirkungsweise wiederholt sich jetzt periodisch alle 90°. Die gewünschte Förderleistung kann durch einen außerhalb angeflanschten regelbaren Motor angepaßt werden. Wie aus den Fig. 4a und b zu ersehen ist, liefert diese Pumpenart schon bei nur 1 Antriebswellen-Umdrehung eine fast konstante Förderleistung von <90°%.This mode of operation described above is now repeated periodically every 90 °. The desired delivery rate can be adjusted by a controllable motor flanged on the outside. As can be seen from FIGS. 4a and b, this type of pump delivers an almost constant delivery rate of <90 °% with only one drive shaft revolution.

Claims

1. Rotary pump, characterized in that the rotor consists of a freely movable flywheel, with a slide for two working spaces being fixedly attached to both sides of the flywheel and both slides being perpendicular to one another and each slide sliding in a groove in a cylindrical disk, on each a drive shaft is attached, the two drive shafts being offset from one another at a selectable distance from each other and the promotion by a variable chamber volume between the slide, cylinder disk, flywheel, housing cover and a geometrically matching inner contour of the housing as well as by changing the volume in the foot area of the slide is made possible, the delivery volume depending on the distance between the two laterally offset drive shafts.

2. Rotary pump according to claim 1, characterized in that several pump units after the modular principle can be combined.