DE3718866A1 - Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem aus zwei sich schneidenden Zylinderabschnitten gebildeten Gehäuse, wobei im Schnittbereich einander gegenüberlie­ gend wenigstens je eine Einlaß- und Auslaßöffnung vorgesehen ist und in jedem Zylinderabschnitt ein um dessen Mittellängsachse drehbarer Läufer angeordnet ist, wobei die größeren Querachsen der Läufer in wenigstens einer Bewegungsphase etwa senkrecht zueinander stehen und die Läufer sich dichtend aneinander und gegen die Gehäuseinnenwand abwälzen.

Derartige gattungsgemäß als bekannt vorausgesetzte Pumpen werden als Roots-Pumpen bzw. Roots-Gebläse bezeichnet und sind im praktischen Einsatz seit langem bewährt.

Die Läufer herkömmlicher derartiger Roots-Pumpen weisen Mantelflächen auf, welche zur Mittellängsachse des Läufers parallel verlaufen und damit senkrecht zur durch die Ein- und Auslaßöffnungen definierten Durchströmungsrichtung. Aufgrund dieses Aufbaus herkömm­ licher derartiger Pumpen pulsiert das gepumpte Medium relativ stark in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehwinkelstellung der Läufer.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der gattungsgemäßen Art unter Wahrung ihrer prinzipiellen Vorteile so zu verbessern, daß eine pulsationsfreie, gleichmäßige Strömung des geförderten Mediums bei hoher Förderkapazität erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die von dem Mantelschnittpunkt der großen Querachse jedes Läufers ausgehenden Mantellinien in einander entgegengesetzter Richtung schräg zur jeweiligen Mittellängsachse des Läufers verlaufen.

Im Vergleich zu den zu der Mittellängsachse parallel verlaufenden Mantellinien herkömmlicher Läufer sind also bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die beiden Hälften jedes Läufers um die Mittellängsachse gegeneinander verwunden, so daß diese schräg verlaufen­ den Mantellinien entstehen. Die beiden Läufer sind ihrerseits auf den beiden Drehachsen so angeordnet, daß die Mantellinien im Dichtbereich der beiden Läufer jeweils parallel zueinander verlaufen. Dies bedeutet, daß sich die Mantelflächen der Läufer ebenso dichtend aneinander abwälzen können, wie dies bei herkömmlicher­ weise bekannten Läufern vorgesehen ist. Demgegenüber wird aber durch die erfindungsgemäße Verwindung er­ reicht daß in Längsrichtung der Einlaßöffnung gesehen in jeder Phase der Drehbewegung mit praktisch gleichblei­ bender Saugkraft angesaugt und ausgestoßen wird, so daß eine äußerst gleichmäßige Durchströmung und Förderung erzielt wird, wie sie für manche Anwendungs­ zwecke gefordert wird.

Die erfindungsgemäße Konfiguration der Läufer läßt sich mit zeitgemäßen CNC-gesteuerten Maschinen mit im Vergleich zu den erheblichen erzielbaren Vorteilen vertretbarem Aufwand herstellen.

Die erfindungsgemäße Läuferkonfiguration vermeidet den Antriebswiderstand erhöhende Hohlräume in der Abwälzbewegung der Läufer zueinander und relativ zu dem Gehäuse und ermöglicht die Erzielung ganz erheblicher Fördermengen bezogen auf das Pumpenvolumen und die erforderliche Antriebsleistung.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht einen berührungsfreien Vor- und Rücklauf sowie das Pumpen sowohl gasförmiger als auch flüssiger Medien.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfin­ dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Dabei zeigen

Fig. 1a und 1c Seitenansichten des Pumpengehäuses mit der Auslaß- bzw. Einlaßöffnung,

Fig. 1b eine Aufsicht auf das Pumpengehäuse mit den darin angeordneten Läufern (schematisch) bei abgenommenem Gehäusedeckel, und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der beiden Läufer.

Eine in der Zeichnung dargestellte Pumpe weist ein Pumpengehäuse 1 auf, welches aus zwei sich schneidenden Zylinderabschnitten 2, 3 besteht.

Im Schnittbereich der Zylinderabschnitte 2, 3 sind an der Zylindermantelfläche eine Einlaßöffnung 4 und eine Auslaßöffnung 5 vorgesehen. Die Einlaßöffnung 4 und die Auslaßöffnung 5 liegen sich - wie aus Fig. 1b ersichtlich - diametral gegenüber und weisen einen etwa trapezförmigen Querschnitt auf. Hiervon abweichend kann für diese Öffnungen 4, 5 jedoch auch ein recht­ eckiger Querschnitt vorgesehen sein.

Im Inneren jedes Zylinderabschnitts 2, 3 ist ein Läufer 6, 7 angeordnet, dessen Mittellängsachse 8 bzw. 9 parallel zur Mittellängsachse des jeweiligen Zylinder­ abschnitts 2 bzw. 3 verläuft.

Die Läufer 6 bzw. 7 sind um ihre Mittellängsachsen 8 bzw. 9 in entgegengesetzter Richtung (Pfeile 10, 11) drehangetrieben. Der koordinierte Antrieb beider Läufer 6, 7 kann in an sich bekannter Weise z.B. durch auf den Achsen 8, 9 sitzende, ineinandergreifende Zahnräder, welche in dem Gehäuseteil 12 untergebracht sind, bewerkstelligt werden.

Jeder Läufer 6 bzw. 7 umfaßt in an sich bekannter Weise zwei etwa keulenförmige Abschnitte 13, welche über eine Einschnürung 14 verbunden sind, d.h. die Läufer weisen eine solche Konfiguration auf, daß wenn die großen Querachsen 15 bzw. 16 der beiden Läufer 6 bzw. 7 senkrecht zueinander stehen, der keulenförmige Abschnitt 13 des einen Läufers in die Einschnürung 14 des anderen Läufers eingreift und die beiden Läufer sich dichtend aneinander abwälzen können. In Fig. 1b ist eine Bewegungsphase dargestellt, wo die Querachsen 15, 16 gerade aufeinander senkrecht stehen und der keulenartige Abschnitt 13 des Läufers 7 in die Einschnürung 14 des Läufers 6 eingreift. Ausge­ hend von dieser in Fig. 1b dargestellten Situation ist es vorstellbar, wie sich die beiden Läufer 6, 7 bei einer Drehbewegung in Richtung der Pfeile 10, 11 aneinander abwälzen.

Die äußeren Mantellinien 17 der Läufer 6, 7 ausgehend vom Schnittpunkt 18 der großen Querachsen 15 bzw. 16 mit der Mantelfläche 19 der Läufer 6, 7 läuft längs der Innenwand 20 der Zylinderabschnitte 2, 3 dichtend ab.

Soweit wie vorstehend beschrieben entspricht die erfindungsgemäße Pumpe im wesentlichen einer herkömm­ lichen Roots-Pumpe.

Demgegenüber ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß - wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich - die äußeren Mantellinien 17 schräg gegen die Mittellängsachse 8 bzw. 9 verlaufen, wobei die äußeren Mantellinien 17 an den einander gegenübergesetzten Seiten eines Läufers 6 bzw. 7 in entgegengesetzte Richtung gegen die Mittellängslinie 8 bzw. 9 versetzt sind.

Die Mantellinien 17 können linear oder schraubenförmig verlaufen.

Durch diese Konfiguration wird, wie die Aufsicht gemäß Fig. 1b veranschaulicht, erreicht, daß in jeder Phase der Drehbewegung der beiden Läufer 6 bzw. 7 ein sich gleichmäßig vergrößerndes Ansaugvolumen vor der Einlaßöffnung 4 und ein sich gleichförmig verkleinerndes Ansaugvolumen vor der Auslaßöffnung 5 aufgebaut wird, wodurch eine sehr gleichmäßige Durch­ strömung bei großem Durchsatz bezogen auf das Volumen und die Antriebsleistung der Pumpe erzielt wird.

Claims (1)

1. Pumpe mit einem aus zwei sich schneidenden Zylinderab­ schnitten gebildeten Gehäuse, wobei im Schnittbereich einander gegenüberliegend wenigstens je eine Einlaß- und Auslaßöffnung vorgesehen ist und in jedem Zylinder­ abschnitt ein um dessen Mittellängsachse drehbarer Läufer angeordnet ist, wobei die größeren Querachsen der Läufer in wenigstens einer Bewegungsphase jeweils etwa senkrecht zueinander stehen und die Läufer sich dichtend aneinander und gegen die Gehäuseinnenwand abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Schnittpunkt (18) der großen Querachse (15 bzw. 16) ausgehenden Mantellinien (17) jedes Läufers (6 bzw. 7) in einander entgegengesetzter Richtung schräg zur jeweiligen Mittellängsachse (8 bzw. 9) verlaufen.