DE4011952A1 - Rotary piston pump with slotted pistons - has piston rotors with plates having different thermal expansion coefficient - Google Patents

Rotary piston pump with slotted pistons - has piston rotors with plates having different thermal expansion coefficient

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DE4011952A1 DE19904011952 DE4011952A DE4011952A1 DE 4011952 A1 DE4011952 A1 DE 4011952A1 DE 19904011952 DE19904011952 DE 19904011952 DE 4011952 A DE4011952 A DE 4011952A DE 4011952 A1 DE4011952 A1 DE 4011952A1
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    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
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Abstract

The rotary piston pump has two vane-type pistons rotating about parallel oppositely displaced axes in which the pistons (18, 20) have open slots (30) at the outer circumferences of the piston wings. The slots each carry a sealing plate (32) are made of a material of a lower thermal expansion than that of the piston wings. The plates are axially movable in the slots but held radially firm. ADVANTAGE - Rotary piston pump in which the sealing gap between the pistons and the pump housing is kept small.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wälzkolbenpumpe mit zwei in einer Pumpenkammer gegensinnig um parallele, gegeneinander versetz­ te Achsen rotierenden Wälzkolben, die ohne Berührung mitein­ ander und mit den Gehäusewänden aufeinander abrollen.The invention relates to a Roots pump with two in one Pump chamber in opposite directions by parallel, offset from each other Te axes rotating Roots, which are without contact other and roll with each other with the housing walls.

Derartige Wälzkolbenpumpen können ein- oder mehrflügelig aus­ gebildet sein und sind sowohl als Vakuumpumpen als auch als Verdichter verwendbar. Der mit ihnen erzielbare Wirkungsgrad hängt ebenso wie die erreichbare Druckdifferenz in hohem Maße von der Bemessung der Dichtspalte zwischen den Außenflächen der Kolbenflügel einerseits sowie der Innenfläche der Pumpen­ kammer und den radialen Enden und Stirnflächen der Kolbenflü­ gel andererseits ab. Da die Wälzkolben weder miteinander noch mit Gehäuseteilen in Berührung stehen, muß die im Betrieb anfallende Kompressionswärme überwiegend mit dem gepumpten Medium abgeführt werden. Je höher die erzielte Druckdifferenz ist, desto geringer sind aber die gleichzeitig auftretenden Massenströme, da das Fördermedium bei hoher Druckdifferenz und relativ großen Dichtspalten von der Seite höheren Drucks zur Seite niedrigeren Drucks zurückströmen kann. Besonders bei hohem Verdichtungsverhältnis tritt daher eine beträchtli­ che Erwärmung der Kolben auf. Ferner dehnen sich die Kolben unter diesen Bedingungen stärker aus als das Pumpengehäuse, da dieses mit der Außenumgebung im Wärmeaustausch steht und sich daher weniger stark erwärmt. Bei der unterschiedlichen Wärmedehnung von Kolben und Pumpengehäuse wird der Dichtspalt entsprechend kleiner. Da es zu keiner Berührung zwischen Kol­ ben und Innenwandung des Pumpengehäuses kommen darf, muß der Dichtspalt im Kaltzustand relativ groß bemessen werden. In der Praxis sind aus diesen Gründen mit den herkömmlichen Wälzkolbenpumpen weder hohe Druckdifferenzen noch gute Wir­ kungsgrade bei hohem Verdichtungsverhältnis erzielbar.Roots pumps of this type can have one or more blades be formed and are both as vacuum pumps and Compressor can be used. The efficiency that can be achieved with them depends as much as the achievable pressure difference from the dimensioning of the sealing gap between the outer surfaces the piston wing on the one hand and the inner surface of the pumps chamber and the radial ends and end faces of the piston flü gel on the other hand. Since the Roots are neither together nor  in contact with housing parts, it must be in operation Compression heat generated mainly with the pumped Medium are discharged. The higher the pressure difference achieved is, the lower are the simultaneously occurring Mass flows because the medium is at a high pressure difference and relatively large sealing gaps from the side of higher pressure can flow back to the side of lower pressure. Especially at a high compression ratio, therefore, a considerable heating of the pistons. The pistons also expand under these conditions stronger than the pump housing, since this is in heat exchange with the outside environment and therefore warms up less. With the different Thermal expansion of the piston and pump housing becomes the sealing gap accordingly smaller. Since there was no contact between col ben and inner wall of the pump housing may come, the Sealing gap can be dimensioned relatively large in the cold state. In are for these reasons with the conventional ones Roots pumps neither high pressure differences nor good wir efficiency can be achieved with a high compression ratio.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Wälzkol­ benpumpe der beschriebenen Art durch Minimierung des Dicht­ spaltes den Wirkungsgrad und die erzielbare Druckdifferenz wesentlich zu steigern.The invention has for its object in a Wälzkol ben pump of the type described by minimizing the seal split the efficiency and the achievable pressure difference to increase significantly.

Diese Aufgabe wird bei einer Wälzkolbenpumpe der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wälz­ kolben in jedem ihrer Kolbenflügel einen sich radial und axial erstreckenden, am Außenumfang des Kolbenflügels offenen Schlitz aufweisen und daß in jedem dieser Schlitze eine Dichtplatte aufgenommen ist, die aus einem Material von ge­ ringerer Wärmedehnung als das Material der Wälzkolben besteht und die in ihrem Schlitz axial beweglich geführt, aber radial fest gehalten ist. Durch diese Ausgestaltung der Wälzkolben­ pumpe wird die Bemessung des Dichtspaltes nicht durch die Außenflächen der Kolbenflügel, sondern durch die Außenkanten der Dichtplatten sowohl radial als auch axial bestimmt. Für die Dichtplatten kann ein Material gewählt werden, dessen Wärmedehnung erheblich geringer als die des Materials ist, aus dem die Kolbenflügel bestehen, im allgemeinen Grauguß. Bei geeigneter Werkstoffwahl wird erreicht, daß sich die Au­ ßenkanten der Dichtplatten in etwa gleichem Maße wie die In­ nenwandung des Pumpengehäuses ausdehnen, wenn sich die Kolben und Dichtplatten unter typischen Betriebsbedingungen weitaus stärker erwärmen als das Gehäuse. Der Dichtspalt bleibt daher innerhalb eines weiten Bereiches von Betriebsbedingungen na­ hezu unverändert und kann daher im Kaltzustand so klein be­ messen werden, daß von einem drucklosen Gleitkontakt zwischen den Außenkanten der Dichtplatten und der Außenfläche der Wälzkolben bzw. Innenwandung des Pumpengehäuses gesprochen werden kann. Insbesondere kann der Dichtspalt im Kaltzustand kleiner als etwa 0,02 mm bemessen werden. Durch die axiale Beweglichkeit der Dichtplatten in den sie aufnehmenden Schlitzen erfolgt ein selbsttätiger Ausgleich der Bemessung der Dichtspalte auf den beiden Stirnseiten der Wälzkolben. Da die Dichtplatten radial in den Schlitzen der Wälzkolbenflügel festgelegt sind, folgen sie der Wärmedehnung der Wälzkolben bis zu demjenigen, auf die Achse des Wälzkolbens bezogenen Radius, auf dem die radiale Festlegung erfolgt. Es ist daher prinzipiell günstig, diesen Radius möglichst klein zu wählen. Andererseits sind die Dichtplatten im Betrieb hohen Zentrifu­ galkräften ausgesetzt. Das innerhalb dieses Radius verblei­ bende Material der Dichtplatten muß diesen Zentrifugalkräften widerstehen. Werkstoffe, die aufgrund ihrer Wärmedehnung und Notlaufeigenschaften für die Dichtplatten besonders geeignet sind, insbesondere Hartkohle und Keramik, haben keine hohe mechanische Belastbarkeit. Es ist daher zweckmäßig, die ra­ diale Festlegung der Dichtplatten auf einem Radius vorzuneh­ men, der etwa dem halben Radius der Wälzkolben entspricht oder etwas größer als dieser halbe Radius ist. Wenn die Dichtplatten sich radial nach innen bis nahe an die Welle erstrecken, auf welcher der betreffende Wälzkolben befestigt ist, so erfolgt die radiale Festlegung der Dichtplatten etwa im Bereich der Mitte ihrer radialen Erstreckung. Dies ergibt einen guten Kompromiß zwischen mechanischer Belastbarkeit, also hohen möglichen Drehzahlen, und einer Verkleinerung des Dichtspaltes unter der kombinierten Wärmedehnung von Wälzkol­ ben und Dichtplatten in Radialrichtung.This task is the beginning of a Roots pump specified type according to the invention solved in that the rolling piston radially and in each of their piston wings axially extending, open on the outer circumference of the piston wing Have slot and that in each of these slots Sealing plate is included, which is made of a material of ge less thermal expansion than the material of the roots and the axially movable in its slot, but radial is firmly held. This configuration of the Roots the dimensioning of the sealing gap is not determined by the  Outer surfaces of the piston wing, but through the outer edges the sealing plates are determined both radially and axially. For the sealing plates can be chosen a material whose Thermal expansion is considerably less than that of the material, of which the piston wings are made, generally gray cast iron. With a suitable choice of materials, the Au outer edges of the sealing plates to about the same extent as the In Expand the inner wall of the pump housing when the pistons and sealing plates under typical operating conditions heat more than the housing. The sealing gap therefore remains within a wide range of operating conditions na unchanged and can therefore be so small when cold will measure that from an unpressurized sliding contact between the outer edges of the sealing plates and the outer surface of the Roots or inner wall of the pump housing spoken can be. In particular, the sealing gap can be cold smaller than about 0.02 mm. By the axial Mobility of the sealing plates in the receiving them Slots, the dimensioning is automatically compensated the sealing gap on the two faces of the roots. There the sealing plates radially in the slots of the roots are set, they follow the thermal expansion of the Roots up to that related to the axis of the Roots Radius on which the radial determination takes place. It is therefore basically cheap to choose this radius as small as possible. On the other hand, the sealing plates are high centrifuge in operation exposed to gas forces. That remains within this radius The material of the sealing plates must withstand these centrifugal forces resist. Materials that due to their thermal expansion and Emergency running properties are particularly suitable for the sealing plates , especially hard coal and ceramics, have no high mechanical resilience. It is therefore appropriate to use the ra diale fixing the sealing plates on a radius men, which corresponds to about half the radius of the roots or is slightly larger than this half radius. If the  Sealing plates extend radially inwards to close to the shaft extend on which the relevant Roots attached is, then the sealing plates are fixed radially in the area of the center of their radial extension. This results in a good compromise between mechanical resilience, so high possible speeds, and a reduction in Sealing gap under the combined thermal expansion of Wälzkol ben and sealing plates in the radial direction.

Die radiale Festlegung der Dichtplatten in bezug auf die Kol­ benflügel erfolgt in konstruktiv einfacher Weise mittels zwei in je eine Stirnseite des betreffenden Kolbenflügels einge­ setzter Bolzen, die sich in Axialrichtung erstrecken.The radial fixing of the sealing plates in relation to the col benflügel is done in a structurally simple manner by means of two in one end of each piston wing in question set bolts that extend in the axial direction.

Bei der erfindungsgemäßen Wälzkolbenpumpe wird die Rückströ­ mung des Fördermediums von der Seite höheren Druckes zur Sei­ te niedrigeren Duckes, wodurch eine stärkere Erwärmung des Fördergutes und eine entsprechende Verringerung des Volumen­ stromes eintritt, durch Aufrechterhaltung eines sehr kleinen Dichtspaltes auf ein Minimum reduziert. Es können daher hohe Druckdifferenzen bei gutem Wirkungsgrad erzielt werden. Der Einsatzbereich von Wälzkolbenpumpen kann daher erheblich aus­ gedehnt werden.In the Roots pump according to the invention, the backflow Flow medium from the higher pressure side to the side te lower Duckes, whereby a greater warming of the Goods to be conveyed and a corresponding reduction in volume current occurs by maintaining a very small Sealing gap reduced to a minimum. It can therefore be high Pressure differences can be achieved with good efficiency. The The area of application of Roots pumps can therefore be considerable be stretched.

Die Verwendung von Werkstofften wie Hartkohle oder Keramik für die Dichtplatten ist auch insofern von besonderem Vor­ teil, als im Falle einer Berührung der Außenkanten der Dicht­ platten mit einer Gegenfläche eine Anpassung im Sinne eines Einlaufens der Pumpe erfolgt, bis der weitere Lauf berüh­ rungsfrei und bei kleinstem Dichtspalt erfolgt. Ein Festfres­ sen oder Schmieren des Materials während einer solchen Ein­ laufphase wird vermieden, wenn derartige Werkstoffe für die Dichtplatten verwendet werden.The use of materials such as hard coal or ceramic For the sealing plates, this is also of particular advantage part, than in the case of touching the outer edges of the seal plate with an opposite surface an adaptation in the sense of a The pump runs in until the next run touches free of grease and with the smallest sealing gap. A Festfres or lubricate the material during such an operation Running phase is avoided if such materials for the Sealing plates are used.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention result from  the following description of a preferred embodiment and from the drawing to which reference is made. In the Show drawing:

Fig. 1 einen radialen Schnitt einer Wälzkolbenpumpe; und FIG. 1 is a radial section of a Roots pump; and

Fig. 2 einen axialen Schnitt der in Fig. 1 gezeigten Wälz­ kolbenpumpe. Fig. 2 is an axial section of the roller piston pump shown in Fig. 1.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird eine Ausführungsform einer Wälzkolbenpumpe beschrieben, die als Vakuumpumpe oder Ver­ dichter geeignet ist und auch zur Förderung relativ aggressi­ ver Medien in Industrieanlagen verwendet werden kann. Das Ge­ häuse der Pumpe besteht aus einem äußeren Gehäusemantel 10 und zwei auf dessen Stirnseiten aufgesetzten Gehäusedeckeln 12, 14. Im Inneren des äußeren Gehäusemantels 10 ist eine Pumpenkammer 16 ausgebildet. In der Pumpenkammer 16 sind zwei lemniskatenförmige Wälzkolben 18, 20 aufgenommen, die jeweils auf einer Welle 22 bzw. 24 befestigt sind. Die Achsen der Wellen 22, 24 sind zueinander parallel und auf der Mittelebe­ ne des äußeren Gehäusemantels 10 im Abstand voneinander gele­ gen. Der Drehsinn der Wälzkolben 18, 20 ist durch Pfeile in der Fig. 1 angedeutet. Im Betrieb wird durch die Drehbewegung der Wälzkolben 18, 20 das Fördermedium von einer Einlaßöff­ nung 26 durch die Pumpenkammer 16 zu einer Auslaßöffnung 28 befördert. Bei ihrer synchronen Drehbewegung rollen die Wälz­ kolben 18, 20 aufeinander ab, ohne einander jedoch zu berüh­ ren. Der Dichtspalt zwischen den aufeinander abrollenden Kol­ ben sowie zwischen den Außenflächen der Kolbenflügel und der Innenwandung des Gehäuses ist - wie eingangs erläutert - für den Wirkungsgrad und die erzielbare Druckdifferenz das ent­ scheidende Kriterium.Referring to Figs. 1 and 2 an embodiment of a roots pump is described which is more dense suitable as a vacuum pump or the locking and can also be used to promote relatively aggressi ver media in industrial plants. The Ge housing of the pump consists of an outer housing shell 10 and two housing covers 12 , 14 placed on the end faces thereof. A pump chamber 16 is formed in the interior of the outer housing shell 10 . In the pump chamber 16 , two lemniscate-shaped Roots 18 , 20 are received, each of which is attached to a shaft 22 and 24 , respectively. The axes of the shafts 22 , 24 are parallel to one another and on the center plane ne of the outer casing 10 at a distance from one another. The sense of rotation of the roots 18 , 20 is indicated by arrows in FIG. 1. In operation, the pumped medium is conveyed from an inlet opening 26 through the pump chamber 16 to an outlet opening 28 by the rotary movement of the roots 18 , 20 . In their synchronous rotary movement, the rolling pistons 18 , 20 roll on one another without touching each other. The sealing gap between the rolling pistons and between the outer surfaces of the piston wings and the inner wall of the housing is - as explained at the beginning - for the efficiency and the achievable pressure difference is the decisive criterion.

Um diesen Dichtspalt sehr klein bemessen zu können, sind be­ sondere Maßnahmen vorgesehen. Jeder Kolbenflügel der Wälzkol­ ben 18, 20 ist mit einem sich radial und axial erstreckenden Schlitz 30 versehen, in den eine Dichtplatte 32 eingesetzt ist. Jede Dichtplatte 32 ist in dem zugehörigen Schlitz 30 axial verschiebbar, aber radial fest aufgenommen. Die radiale Sicherung erfolgt mittels zweier Bolzen 34, die in je eine Bohrung 36 auf den beiden Stirnseiten der Wälzkolbenflügel eingesetzt sind. Die Dichtplatten 32 sind mit einer in ihrer Form an die Bolzen 34 angepaßten Aussparung 38 versehen. Die Achse der Bohrungen 36 bzw. Bolzen 34 liegt in bezug auf die Achse der zugehörigen Welle 22 bzw. 24 auf einem Radius r, der etwas größer ist als der halbe Radius des Wälzkolbens 18 bzw. 20. Da die Dichtplatten 32 ein radiales Erstreckungsmaß bis nahe an die Welle 22 bzw. 24 heran besitzen, befindet sich die Aussparung 38 etwa auf der Mitte der kurzen Schmal­ seite jeder Dichtplatte 32, vorzugsweise etwas näher an der zugehörigen Welle 22 bzw. 24 als am Außenende des betreffen­ den Wälzkolbenflügels.In order to be able to dimension this sealing gap very small, special measures are provided. Each piston wing of the Wälzkol ben 18 , 20 is provided with a radially and axially extending slot 30 , in which a sealing plate 32 is inserted. Each sealing plate 32 is axially displaceable in the associated slot 30 , but is radially fixed. The radial securing is carried out by means of two bolts 34 , which are inserted into a bore 36 on each of the two end faces of the roots. The sealing plates 32 are provided with a recess 38 adapted in shape to the bolts 34 . The axis of the bores 36 or bolts 34 lies with respect to the axis of the associated shaft 22 or 24 on a radius r which is somewhat larger than half the radius of the roots 18 and 20 . Since the sealing plates 32 have a radial extent up to close to the shaft 22 or 24 , the recess 38 is located approximately on the middle of the short narrow side of each sealing plate 32 , preferably somewhat closer to the associated shaft 22 or 24 than at the outer end of concern the Roots wing.

Für die Herstellung der Wälzkolben und der Gehäuseteile wird ein Material wie Grauguß bevorzugt. Die Dichtplatten 32 be­ stehen aus einem Werkstoff, der eine deutlich geringere Wär­ medehnung als das Material aufweist, aus dem die Wälzkolben bestehen. Besonders geeignete Werkstoffe sind Hartkohle und Keramik. Die Bolzen 34 bestehen vorzugsweise aus demselben Material wie die Dichtplatten 32. Die für Wälzkolben, Gehäuse und Dichtplatten verwendeten Werkstoffe sind in ihren Wärme­ dehnungseigenschaften so aufeinander abgestimmt, daß unter Berücksichtigung des Radius r, auf dem die radiale Festlegung der Dichtplatten an den Wälzkolben erfolgt, bei unterschied­ lich starker Erwärmung der Wälzkolben mit Dichtplatten und des Gehäuses der radiale Dichtspalt zwischen den Außenkanten der Dichtplatten 32 und der Innenwandung des äußeren Gehäuse­ mantels 10 annähernd gleich bleibt. Bei einer solchen Ausle­ gung ist zugleich gewährleistet, daß auch der axiale Dicht­ spalt zwischen den Seitenkanten der Dichtplatten 32 und den Innenflächen der Gehäusedeckel 12, 14 annähernd gleich bleibt. Schließlich bleibt bei dieser Auslegung auch der Dichtspalt zwischen den Außenkanten der Dichtplatten 32 und der Fläche des jeweils anderen Wälzkolbens annähernd gleich. Diese Dichtspalte werden im Kaltzustand der Wälzkolbenpumpe so klein bemessen, daß von einem drucklosen Gleitkontakt ge­ sprochen werden kann. Bei praktischen Ausführungen wird der Dichtspalt kleiner als 0,02 mm bemessen. Erreicht wird dies durch eine Einlaufphase, bei welcher durchaus Berührungen zwischen den Kanten der Dichtplatten 32 und der jeweiligen Gegenfläche stattfinden können. Aufgrund des für die Dicht­ platten 32 verwendeten Werkstoffes wird bei einer solchen Berührung während der Einlaufphase eine selbsttätige Einstel­ lung des Dichtspaltes auf den kleinstmöglichen Wert erreicht, wobei ein Festfressen oder Schmieren des Materials der Dicht­ platten vermieden wird.A material such as gray cast iron is preferred for the production of the roots and the housing parts. The sealing plates 32 are made of a material that has a significantly lower thermal expansion than the material from which the roots are made. Hard coal and ceramics are particularly suitable materials. The bolts 34 are preferably made of the same material as the sealing plates 32 . The materials used for roots, housings and sealing plates are matched in their thermal expansion properties so that taking into account the radius r, on which the radial fixing of the sealing plates to the roots takes place, with different levels of heating of the roots with sealing plates and the housing radial sealing gap between the outer edges of the sealing plates 32 and the inner wall of the outer housing shell 10 remains approximately the same. In such a design, it is also ensured that the axial sealing gap between the side edges of the sealing plates 32 and the inner surfaces of the housing cover 12 , 14 remains approximately the same. Finally, with this design, the sealing gap between the outer edges of the sealing plates 32 and the surface of the other Roots in each case remains approximately the same. These sealing gaps are dimensioned so small in the cold state of the Roots pump that one can speak of an unpressurized sliding contact. In practical versions, the sealing gap is dimensioned less than 0.02 mm. This is achieved by a running-in phase, in which contact between the edges of the sealing plates 32 and the respective counter surface can take place. Due to the material used for the sealing plates 32 , such a contact during the running-in phase automatically sets the sealing gap to the smallest possible value, whereby seizure or lubrication of the material of the sealing plates is avoided.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, die den Kaltzustand der Wälzkolbenpumpe veranschaulichen, stehen die Außenkanten der Dichtplatten 32 in diesem Zustand sowohl radial als auch axial über die Außenfläche der Wälzkolben 18, 20 hinaus, wenngleich das Maß des Überstehens in der Zeichnung zur Ver­ anschaulichung übertrieben groß gewählt ist. In diesem Kalt­ zustand bilden die Kolbenflügel mit dem Gehäuse den radialen Spalt d1 (Fig. 1) und den axialen Spalt d2 (Fig. 2) sowie mit­ einander den Spalt d3 (Fig. 1). Durch das Vorhandensein der Dichtplatten können diese Spalte d1, d2 und d3 ohne Beein­ trächtigung der Dichtfunktion ausreichend groß bemessen wer­ den, damit auch bei starker Erwärmung der Wälzkolben keine Berührung zwischen diesen und ihren Gegenflächen auftritt. Im Betrieb der Wälzkolbenpumpe erfolgt ein selbsttätiger Ab­ gleich der axialen Dichtspalte auf den beiden Stirnflächen der Wälzkolben 18, 20 durch axiale Verlagerung der Dichtplat­ ten 32 in den Schlitzen 30, wobei der radiale Dichtspalt un­ verändert bleibt. As can be seen from the figures, which illustrate the cold state of the Roots pump, the outer edges of the sealing plates 32 are in this state both radially and axially beyond the outer surface of the Roots 18 , 20 , although the amount of protrusion in the drawing is exaggerated for illustration purposes is chosen large. In this cold state, the piston wings with the housing form the radial gap d 1 ( FIG. 1) and the axial gap d 2 ( FIG. 2) and with one another the gap d 3 ( FIG. 1). Due to the presence of the sealing plates, these gaps d 1 , d 2 and d 3 can be dimensioned sufficiently large without adversely affecting the sealing function, so that no contact between these and their mating surfaces occurs even when the roots are heated to a great extent. In the operation of the Roots pump, there is an automatic From equal to the axial sealing gaps on the two end faces of the Roots 18 , 20 by axial displacement of the Dichtplat th 32 in the slots 30 , the radial sealing gap remains unchanged.

Neben der beschriebenen Ausführungsform mit zweiflügeligen Wälzkolben sind auch Ausführungen mit dreiflügeligen Kolben zweckmäßig, da das beschriebene Dichtprinzip auf ein- wie auf mehrflügelige Pumpen anwendbar ist.In addition to the described embodiment with two-leaf Roots are also versions with three-bladed pistons expedient, since the sealing principle described on how is applicable to multi-bladed pumps.

Claims (10)

1. Wälzkolbenpumpe mit zwei in einer Pumpenkammer gegensinnig um parallele, gegeneinander versetzte Achsen rotierenden Wälzkolben, die ohne Berührung miteinander und mit den Gehäu­ sewänden aufeinander abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkolben (18, 20) in jedem ihrer Kolbenflügel einen sich radial und axial erstreckenden, am Außenumfang des Kol­ benflügels offenen Schlitz (30) aufweisen und daß in jedem dieser Schlitze (30) eine Dichtplatte (32) aufgenommen ist, die aus einem Material von geringerer Wärmedehnung als das Material der Wälzkolben (18, 20) besteht und die in ihrem Schlitz (30) axial beweglich geführt, aber radial fest gehal­ ten ist.1. Roots pump with two in a pump chamber in opposite directions about parallel, mutually offset axes rotating roots, which roll without contact with each other and with the housings sewing walls, characterized in that the roots ( 18 , 20 ) in each of their piston wings a radially and axially extending, on the outer circumference of the Kol benflügels open slot ( 30 ) and that in each of these slots ( 30 ) a sealing plate ( 32 ) is received, which consists of a material of lower thermal expansion than the material of the roots ( 18 , 20 ) and in its slot ( 30 ) guided axially movable, but is radially firmly held. 2. Wälzkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatten (32) im Kaltzustand axial über die Stirnflächen der Kolbenflügel hinausragen. 2. Roots pump according to claim 1, characterized in that the sealing plates ( 32 ) project axially in the cold state beyond the end faces of the piston vanes. 3. Wälzkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtplatten (32) im Kaltzustand radial über die Endflächen der Kolbenflügel hinausragen.3. Roots pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing plates ( 32 ) protrude radially beyond the end faces of the piston vanes in the cold state. 4. Wälzkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatten (32) in ihren Außenmaßen so bemessen sind, daß im Kaltzustand ein Dicht­ spalt von höchstens etwa 0,02 mm zur Innenwandung des Gehäu­ ses verbleibt.4. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates ( 32 ) are dimensioned in their outer dimensions so that in the cold state a sealing gap of at most about 0.02 mm to the inner wall of the housings remains. 5. Wälzkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatten (32) auf den Stirnflächen der Kolbenflügel eine radiale Erstreckung bis nahe an die Welle (22, 24) des betreffenden Wälzkolbens (18, 20) aufweisen.5. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates ( 32 ) on the end faces of the piston wings have a radial extension up to close to the shaft ( 22 , 24 ) of the relevant Roots ( 18 , 20 ). 6. Wälzkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatten (32) durch zwei in je eine Stirnseite des betreffenden Kolbenflügels einge­ setzte Bolzen (34) radial in ihren Schlitzen (30) gehalten sind.6. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates ( 32 ) by two in one end face of the respective piston wing inserted bolts ( 34 ) are held radially in their slots ( 30 ). 7. Wälzkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatten (32) aus einem Material wie Hartkohle oder Keramik bestehen.7. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates ( 32 ) consist of a material such as hard coal or ceramic. 8. Wälzkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkolben (18, 20) aus einem Material wie Grauguß bestehen.8. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the roots ( 18 , 20 ) consist of a material such as gray cast iron. 9. Wälzkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (34) und die Dichtplatten (32) aus demselben Werkstoff bestehen. 9. Roots pump according to one of claims 6 to 8, characterized in that the bolts ( 34 ) and the sealing plates ( 32 ) consist of the same material. 10. Wälzkolbenpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Wälzkolbenachse bezo­ gene Radius (r), auf dem die radiale Festlegung der Dicht­ platten (32) erfolgt, etwa gleich dem halben Radius der Wälz­ kolben (18, 20) oder etwas größer als dieser ist.10. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the radius on the Roots axis bezo gene (r) on which the radial fixing of the sealing plates ( 32 ) takes place, approximately equal to half the radius of the roller pistons ( 18 , 20 ) or is slightly larger than this.
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DE19904011952 Withdrawn DE4011952A1 (en) 1990-04-12 1990-04-12 Rotary piston pump with slotted pistons - has piston rotors with plates having different thermal expansion coefficient

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6273695B1 (en) 1999-03-26 2001-08-14 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Sickleless internal gear wheel pump with sealing elements inserted into the tooth tips
WO2003067091A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-14 Kyung-Yul Hyun Fluid pump and motor

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