DE4038704A1 - Drehkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe zur gleichzei­ tigen Erzeugung von Unterdruck und von Überdruck, z. B. zum Fixieren von Folien oder Papierbögen oder dergleichen Werk­ stücken mittels des Unterdruckes und zum Lockern einzelner gestapelter Folien oder Papierbögen durch mittels des Über­ druckes erzeugter Blasluft, wobei der Unterdruck am Einlaß in die Pumpe und der Überdruck am Pumpenauslaß entstehen.

Eine derartige Drehkolbenpumpe ist bereits bekannt. Dabei ist ein exentrischer Rotor mit etwa radial zu ihm hin- und her­ verschiebliche Schiebern in einem kreisförmigen Gehäuse an­ geordnet. Im Bereich des größten Abstandes des Rotors von der Gehäusewand befindet sich die Saugöffnung, an welcher der Un­ terdruck entsteht, während in einem in Umlaufrichtung benach­ barten, beim Rotieren des Rotors oder Drehkolbens durch einen Schieber abgetrennten Bereich eine weitere Zufuhröffnung für atmosphärische Luft in das Gehäuse eintritt, so daß etwa im Bereich des geringsten Abstandes des Exenters von der Gehäuse­ wand an einer Auslaßöffnung ein gewünschter Überdruck mit einem entsprechend großen Luftdurchsatz zum Erzeugen der not­ wendigen Menge an Blasluft entsteht.

Somit kann mit einem einzigen Rotor an der ersten Eintritts­ öffnung der gewünschte Unterdruck und an der Auslaßöffnung der gewünschte Überdruck bei gleichzeitig ausreichender För­ dermenge an Blasluft erzeugt werden, jedoch müssen diejenigen Nachteile dabei in Kauf genommen werden, die bei Drehschieber­ pumpen vor allem in dem Verschleiß und in dem Abrieb liegen, der von den einzelnen Schiebern bei ihrem Umlauf und der Be­ rührung mit der Gehäusewand entsteht. Da die Drehschieber so­ wohl an der Gehäusewand als auch in ihrer Lagerung in dem Ro­ tor oder Drehkolben gleiten und reiben, entsteht außerdem eine beachtliche Wärme und ein relativ großer Widerstand mit dem Bedarf einer entsprechend erhöhten Antriebsleistung.

Insbesondere in der Papierindustrie darf aus Sicherheitsgrün­ den die Blasluft keine zu hohe Temperatur haben. Bei der vor­ bekannten vorerwähnten Pumpe tritt die Blasluft jedoch in der Regel mit einer derart hohen Temperatur aus der Pumpe aus, daß ein entsprechend groß dimensionierter Kühler mit dem entsprechen­ den Herstellungs-, Montag- und Platzbedarf erforderlich ist. Außerdem muß der Abrieb aus dieser Blasluft herausgefiltert werden. Dies bedeutet nicht nur einen Druckverlust an den Fil­ tern, der durch eine entsprechend größere Dimensionierung des gesamten Aggregates ausgeglichen werden muß, sondern auch einen zusätzlichen Wartungsaufwand beim Reinigungen oder Aus­ tauschen der Filter.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Pumpe der eingangs genann­ ten Art zu schaffen, bei welcher die beweglichen Teile eine höhere Standzeit haben, der Drehwiderstand geringer ist und praktisch nur von dem erzeugten Druck abhängig sein soll und Abrieb erzeugende Teile und somit entsprechende Filter ver­ mieden werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß 4 auf zwei parallelen Wellen angeordnete Drehkolben vorgesehen sind, deren zwei jeweils gemeinsam auf einer der Wellen ge­ lagert sind, daß die Drehkolben berührungsfrei und zentrisch in kreisförmigen Gehäuse synchron rotieren, wobei jeweils die Rotoren auf der einen Welle gegenüber denen auf der parallelen Welle eine entgegengesetzte Drehrichtung und die beiden auf parallelen Wellen in Gehäusen gleicher Durchmesser rotierenden Rotoren jeweils zumindest eine miteinander zusammenwirkenden klauenförmige Verzahnung haben, die wenigstens einen gegenüber dem Umfang des Rotors bis zur Gehäusewand vorstehenden Zahn aufweist, wobei der Abstand der Zähne und ihrer Zahnflanken der jeweils auf den parallelen Wellen zusammenwirkenden Rotoren während des Umlaufes größer und wieder kleiner wird und im Be­ reich der Vergrößerung des Abstandes die Saugöffnung, im Be­ reich der Annäherung der Zähne die Auslaß- oder Drucköffnung jeweils stirnseitig in dem Gehäuse angeordnet sind, und daß zwischen den beiden Rotorpaaren eine Trennwand vorgesehen ist und die stirnseitigen Einlässe und/oder Auslässe der einzelnen Rotoren einerseits in dieser Zwischenwand und andererseits in dieser abgewandten Stirnwänden oder Deckeln der Rotorgehäuse angeordnet sind.

Obwohl also insgesamt vier rotierende Körper, nämlich die vier Rotoren zusammenwirken, kann eine solche Pumpe gegenüber einer exentrischen Drehschieberpumpe mit nur einem Rotor mit einer verminderten Antriebsleistung auskommen, weil die Rotoren praktisch berührungsfrei arbeiten können, so daß außerdem auch in erwünschter Weise kein Abrieb entsteht. Dennoch kann durch die jeweils zusammenwirkenden, etwa radialen und sich einander annähernden Zähne eine erhebliche Verdichtung bewirkt werden, also ein ausreichender Druck zur Erzeugung einer genügend großen Menge an Blasluft erzeugt werden. Da Reibung und Ver­ schleiß zumindest an den Außenseiten der Rotoren entfallen, entsteht auch praktisch keine Reibungswärme, so daß die Er­ wärmung der geförderten Luft relativ gering ist und nur auf die Kompression der Luft zurückgeht. Entsprechend klein kann ein Kühler sein, was wiederum die erforderliche Antriebslei­ stung vermindert. Die Vergrößerung der Zahl der Rotoren führt somit insgesamt dennoch zu einer Vereinfachung und Verminderung zumindest eines Teiles des maschinellen Aufwandes und insbe­ sondere in der Papierindustrie zum dem gewünschten Ergebnis einer weitgehend sauberen und einfach zu kühlenden Blasluft.

Der Durchsatz durch die erfindungsgemäße Pumpe kann dadurch verbessert werden, daß die Einlaßöffnungen und/oder Auslaß­ öffnungen eines Rotors über Kanäle zu einem gemeinsamen Ein­ laß bzw. Auslaß zusammengeführt sind.

Das eine zusammenwirkende Rotorpaar kann zweckmäßigerweise eine mit einer Saugvorrichtung oder dergleichen verbundene Ansaugöffnung zur Erzeugung des Unterdruckes und das zweite Rotorpaar eine Auslaßöffnung als Überdruckquelle und/oder zum Blasen aufweisen. Dennoch wird durch die gemeinsame La­ gerung auf parallelen Wellen der maschinelle Aufwand gegen­ über der Verwendung zweier Einzelpumpen vermindert, da nur ein einziger Antrieb erforderlich ist.

Darüber hinaus wird dadurch eine Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht, bei welcher der Auslaß des Rotorpaares zur Er­ zeugung von Unterdruck unmittelbar, d. h. ohne Austritt in die Atmosphäre, in den Ansaugkanal der Blas- oder Druckstufe mündet. Dies vermeidet die unter Umständen störenden Aus­ laßgeräusche an dieser Unterdruckstufe.

Falls die Unterdruckstufe, die möglicherweise kaum einen Luftdurchsatz hat, weil sie ein Werkstück mit Unterdruck fixiert, kann bei einer solchen Überführung der Auslaßluft aus der Saugstufe in den Einlaß der Druckstufe diese eine zusätzliche Ansaugöffnung mit Zuführkanälen zu den Eintritts­ öffnungen haben, um den erforderlichen Durchsatz an Blasluft dennoch sicherzustellen.

Ein weiterer Vorteil der Kombination einer Unterdruckstufe mit einer Überdruckstufe und dabei auf gemeinsamen Wellen an­ geordnete Rotoren mit Zusammenwirkenden Einzelzähnen besteht in dem verminderten Platzbedarf. Dabei ist es günstig, wenn jeweils an jeder Pumpenstufe zwei einander axial gegenüber­ liegende Einlaßöffnungen vorgesehen sind, deren eine in die Zwischenwand eingearbeitet ist und deren andere in dem Ab­ schlußdeckel vorgesehen ist, und daß diese beiden einander gegenüberliegenden Saugöffnungen über einen etwa U-förmigen Kanal mit einer gemeinsamen Ansaugöffnung verbunden sind, wo­ bei die U-Schenkel dieses Kanales in der Zwischenwand und dem Deckel angeordnet sind und über den im Außenmantel des Gehäuses befindlichen kanalförmigen U-Schenkel miteinander und mit der Ansaugöffnung verbunden sein können. Eine solche Kanalführung kann auf engstem Raum untergebracht werden und dennoch beide einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Saugstufe der entsprechenden Pumpe versorgen.

Dabei können die etwa U-förmigen Saugkanäle für die beiden ansaugenden Rotoren in der Zwischenwand einander etwa entgegen­ gesetzt gerichtet verlaufen und jeweils zu den einander gegen­ überliegenden Abschlußdeckeln führen. Somit braucht die Zwischen­ wand nur diejenige Stärke oder Dicke zu haben, die zur Unterbrin­ gung jeweils eines Kanales erforderlich ist. Die Auslaßöffnungen der beiden Stufen können jeweils in den Abschlußdeckeln ange­ ordnet sein.

Um eine möglichst dünne Zwischenwand zu ermöglichen und somit die Baulänge der Pumpe so gering wie möglich zu halten, ist es vor­ teilhaft, wenn die in der Zwischenwand befindlichen Kanalab­ schnitte - ggf. auch von Auslässen ausgehende Druck-Kanalab­ schnitte - in Umfangsrichtung derart gegeneinander versetzt sind, daß sie sich, ohne einander zu durchdringen, in radialer Richtung hintergreifen und im wesentlichen miteinander fluchten.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung kann darin be­ stehen, daß bei übereinstimmender Anordnung der Kanäle der beiden Pumpenstufen in der Zwischenwand die Eintrittsöffnungen in die Kanäle bzw. in die Gehäuse sowie gemeinsam parallel lau­ fende Kanalabschnitte in zwei zusammenfügbare Zwischenplatten­ stücke eingearbeitet sind und an den einander zugewandten Seiten zunächst offen, in Montagestellung aber durch eine trennende Zwischenplatte voneinander abgetrennt und abgedichtet sind. Dies gestattet es, vor allem die in radialer Richtung verlaufenden Kanalabschnitte einfach einzufräsen und die Ein­ trittsöffnungen in das Gehäuse zu bohren, also auf sehr ein­ fache Weise herzustellen.

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, daß die Zwischenwand Blindkanalstücke aufweist, die voneinander ge­ trennt sind, bei Entfernung der Trennung von der Druckseite der einen Pumpenstufe zu der auf der Saugseite der auf der selben Welle befindlichen zweiten Pumpenstufe führen. Dadurch oder auch durch einen Austausch der Zwischenplatte durch eine solche mit derart verlaufenden Kanälen kann die Blas- und Saug­ pumpe auf einfache Weise in eine mehrstufige Saugpumpe oder mehrstufige Druckpumpe umgewandelt werden, wobei lediglich ge­ ringfügige Umstellungen oder Umbauten zwischen den beiden Pumpenstufen erforderlich sind. Dies verbessert die Serienfer­ tigung der zu der erfindungsgemäßen Pumpe gehörenden Teile, insbesondere der Rotoren und ihrer stirnseitigen Deckel sowie des Gehäuses und des Antriebes.

Wie bereits erwähnt, können an jeder Pumpenstufe jeweils zwei einander etwa gegenüberliegende Auslaßöffnungen vorgesehen sein, um den erforderlichen Durchsatz sicherzustellen. Es sei noch erwähnt, daß die Ansaugöffnung(en) statt von der Stirn­ seite her auch radial durch die Gehäusewandung unmittelbar zu der jeweiligen Saugstufe führen können. Dabei sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen zweckmäßigerweise jeweils etwa kreisbogenförmige Langlochungen, die von den Zähnen der Ro­ toren bzw. den Zwischenräumen dazwischen überstrichen werden.

Insgesamt ergibt sich ein Pumpenaggregat, welches mit einem einzigen Antriebsmotor auskommt und dennoch sowohl einen wir­ kungsvollen Unterdruck beispielsweise zum Fixieren von Werk­ stücken oder dergleichen und andererseits eine ausreichende Menge an Blasluft liefern kann, ohne daß diese Luft Abrieb aus der Pumpe selbst enthält, wobei diese Pumpe aber erfor­ derlichenfalls auch auf einfache Weise in eine zweistufigen Pumpe umgebaut werden kann.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe mit einem einzigen Antriebsmotor, zwei paral­ lelen, über Stirnzahnräder antriebsverbundenen Wellen, auf denen jeweils zwei Rotoren angeordnet sind,

Fig. 2 drei Querschnitte eines Rotorgehäuses mit den darin zusammenwirkenden beiden, auf den parallelen Wellen angeordneten Rotoren in unterschiedlichen Positionen, nämlich dem Beginn des Ansaugvorganges, einer Zwischenstellung und dem Ausstoß des Restgases,

Fig. 3 eine Draufsicht,

Fig. 4 einen Querschnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 einen um 90 gedrehten Querschnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3 einer klappenförmigen Zwischen­ wand zwischen den beiden auf den parallelen Wellen drehfest gelagerten Rotorpaaren mit den Durchtritten für die Wellen einerseits sowie Ein- und Auslaß­ öffnungen und Kanalabschnitten für Saugluft und/oder Blasluft,

Fig. 6 eine Ansicht eines Gehäuses einer Pumpenstufe mit zwei sich schneidenden kreisförmigen Gehäuseab­ schnitten für die beiden darin jeweils zentrisch rotierenden Rotoren und mit Kanalabschnitten, ohne die Rotoren und deren Wellen,

Fig. 7 eine Ansicht einer abgewandelten Zwischenwand mit Kanalabschnitten für die angesaugte und Kanalab­ schnitten für die komprimierte Luft,

Fig. 8 einen Längsschnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 7, wobei deutlich wird, daß zwei deckungsgleiche Platten mit einer die Kanalabschnitte gegeneinander abdichtenden Zwischenplatte die Zwischenwand gemäß Fig. 7 bilden, sowie Fig. 9 eine Stirnansicht eines Gehäuses einer Pumpenstufe ohne Rotoren und Wellen mit einem Kanalabschnitt für den Unterdruck und einem Kanalabschnitt für den Überdruck. Passend zu der Zwischenwand gemäß den Fig. 7 und 8.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Drehkolbenpumpe dient zur gleichzeitigen Erzeugung von Unterdruck und von Überdruck, so daß beispielsweise mit Hilfe des Unterdruckes Werkstücke oder Folien, insbesondere Papierbögen festgelegt und anderer­ seits gestapelte Folien oder Papierbögen mit Blasluft ge­ lockert werden können. Die Drehkolbenpumpe 1 hat dabei einen einzigen Antriebsmotor 2, gemäß Fig. 1 aber vier auf zwei paral­ lelen Wellen 3 und 4 angeordnete Drehkolben 5, 6, 7 und 8, deren zwei jeweils gemeinsam auf einer der Wellen gelagert sind. Die Drehkolben 5 und 7 sind dabei auf der Welle gelagert, welche unmittelbar in Flucht zu dem Antriebsmotor 2 mit dessen Abtrieb gekuppelt ist. Die Drehkolben 6 und 8 sind auf der zweiten Welle 4 drehfest gelagert, welche über Stirn-Zahnräder 9 von der Welle 3 aus in entgegengesetzter Drehrichtung ange­ trieben ist.

In Fig. 2 erkennt man, daß die Drehkolben 5 bis 8 berührungs­ frei und zentrisch in kreisförmigen Gehäusen 10 rotieren, wobei sie aufgrund der gleichgroßen Stirnräder 9 synchron, aber mit entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufen. Diese Drehrichtungen sind in Fig. 2 durch die Pfeile PF1 und PF2 angedeutet.

Dabei erkennt man in Fig. 2 außerdem, daß die Rotoren 5 bis 8 jeweils eine miteinander zusammenwirkende klauenförmige Ver­ zahnung haben, die wenigstens einen gegenüber dem Umfang des jeweiligen Rotors bis zur Gehäusewand radial vorstehenden Zahn 11 aufweist, wobei der Abstand der Zähne 11 und ihrer Zahnflanken der jeweils auf den parallelen Wellen 3 und 4 zusammenwirkenden Rotoren 5 und 6 bzw. 7 und 8 während des Umlaufes größer und wieder kleiner wird. Im Bereich der Ver­ größerung des Abstandes 12, der in der oberen Darstellung der Fig. 2 noch relativ klein, in der mittleren Darstellung aber schon erheblich größer ist, befindet sich die Saugöff­ nung 13, während in dem entgegengesetzten Bereich der An­ näherung 14 der Zähne 11 die Auslaß- oder Drucköffnung 15 jeweils stirnseitig in dem Gehäuse 10 angeordnet sind.

In Fig. 2 erkennt man deutlich in der oberen Darstellung, daß sowohl die Einlaßöffnung oder Saugöffnung 13 als auch die Auslaßöffnung 15 von den Rotoren abgedeckt wird. Aber bereits eine geringfügige gegensinnige Verdrehung führt dazu, daß ein erster Abschnitt der Saugöffnung 15 freige­ geben wird, so daß bei einer weiteren Rotation nunmehr Luft angesaugt wird. Dabei zeigt die mittlere Darstellung den Zustand, in welchem während dieser Saugphase die Aus­ laßöffnung 15 nach wie vor abgedeckt, da sie auf dem Ro­ tationsweg des entsprechenden Rotors in Drehrichtung gegen­ über der Saugöffnung versetzt angeordnet ist und einen entsprechend später erreichten Anfang hat. Unmittelbar nach dem in Fig. 2 in der mittleren Fig. dargestellten Zustand wird jedoch die Auslaßöffnung 15 ebenfalls durch einen Ausschnitt 16 vor dem Zahn 11 erreicht, so daß nunmehr verdichtetes Gas austreten kann, wobei auch der Zahn 11 des zweiten Rotors in Drehrichtung vor seiner Flanke befindliches Gas verdichtet und ausschiebt, im Bereich des Ausschnittes 16 hinter der Flanke aber noch Gas ansaugen kann.

Die unterste Darstellung der Fig. 2 zeigt schließlich den Zustand, in dem die Saugöffnung 13 wieder vollständig ab­ gedeckt ist, sich die beiden Zähne 11 weitgehend einander angenähert haben und zwischen ihnen nur noch ein geringer Zwischenraum verbleibt, der aber dabei noch im Bereich eines letzten Teilstückes der Auslaßöffnung 15 liegt, so daß das Restgas noch ausgestoßen wird. Im weiteren Dreh­ verlauf kann der Zahn 11 des in Fig. 2 rechts dargestellten Rotors sich sogar in die Aussparung 16 des links dargestell­ ten Rotors bewegen, so daß eine weitere gegenseitige Ver­ drehung wieder in die Position gemäß der oberen Darstellung der Fig. 2 möglich ist.

Zwischen den beiden Rotorpaaren 5 und 6 einerseits und 7 und 8 andererseits ist eine Trenn- oder Zwischenwand 17 vorgesehen, die gemäß Fig. 3 bis 5 einerseits und gemäß Fig. 7 und 8 andererseits unterschiedlich aufgebaut sein kann. Jedoch sind in beiden Ausführungsbeispielen dieser Zwischenwand 17 die Einlässe und Auslässe der einzelnen Rotoren in dieser angeordnet. Zusätzlich sind jedoch auch in den der Zwischenwand 17 abgewandten Stirnwänden oder Deckeln 18 der beiden Pumpenstufen oder Rotorgehäuse ent­ sprechende Einlaßöffnungen 13 und Auslaß- oder Drucköff­ nungen 15 vorgesehen, um einen entsprechend großen Durch­ satz zu ermöglichen. Dabei ist in Fig. 1, aber auch in Fig. 3 bzw. 7 erkennbar, daß die Einlaßöffnungen und die Auslaßöffnungen eines Rotors jeweils über Kanäle zu einem gemeinsamen Einlaß bzw. Auslaß zusammengeführt sein können.

Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das eine Rotor­ paar, welches auf den Rotoren 5 und 6 gebildet ist, eine mit einer Saugvorrichtung oder dergleichen verbundenen Ansaugöffnung 19 zur Erzeugung des Unterdruckes und das zweite Rotorpaar, bestehend aus den Rotoren 7 und 8, eine Auslaßöffnung 20 als Überdruckquelle und/oder zum Blasen aufweist, wobei in Fig. 1 von dieser Auslaßöffnung 20 nur ein Kanalstück innerhalb des Schnittes angedeutet ist. Die Druckluft wird dabei über eine Rohrschlange 21 geführt, die von einem Lüfterrad 22 beaufschlagt und gekühlt werden kann, um die Kompressionswärme aus der Druck- oder Blasluft zu entfernen.

In Fig. 1 erkennt man außerdem eine zusätzliche radiale An­ saugöffnung 23 zu dem die Druckluft erzeugenden Rotorpaar, wodurch entweder die gesamte Blasluft von dieser Druck­ stufe angesaugt oder aber zusätzliche Luft angesaugt werden kann, wenn die von der Saugstufe und den Rotoren 5 und 6 verdichtete, in der Regel geringe Luftmenge unmittelbar auf die Saugseite der Druckstufe geleitet wird, wie es im Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 1 vorgesehen ist, um Austritts­ geräusche der Luft an der Saugstufe zu vermeiden.

Jeweils an jeder Pumpenstufe sind zwei einander axial gegen­ überliegende Einlaßöffnungen 13 vorgesehen, deren eine in die Zwischenwand 17 eingearbeitet ist, wie man es in Fig. 3 und 7 erkennt, und deren andere in dem jeweiligen Abschluß­ deckel 18 vorgesehen ist. Diese beide einander jeweils gegen­ überliegenden Saugöffnungen 13 sind gemäß Fig. 1 über einen etwa U-förmigen Kanal mit der gemeinsamen Ansaugöffnung 19 verbunden, wobei die U-Schenkel dieses Kanales in der Zwischenwand 17 und dem Deckel 18 angeordnet sind und über den im Außenmantel 24 des Gehäuses 10 befindlichen kanal­ förmigen U-Schenkel 25 miteinander und somit auch mit der Ansaugöffnung 19 oder auch 23 verbunden sind.

Die etwa U-förmigen Saugkanäle der beiden Pumpstufen ver­ laufen gemäß Fig. 1 in der Zwischenwand 17 einander etwa entgegengesetzt gerichtet und führen jeweils zu den einan­ der gegenüberliegenden Abschlußdeckeln 18. Dabei wird an­ hand der Fig. 3 deutlich, daß die sich dabei von dem Kanal­ abschnitt 25 aus zu der jeweiligen Einlaßöffnung 13 gleich­ zeitig etwa konisch erweitern. Außerdem erkennt man in Fig. 4, daß die jeweiligen Saugöffnungen 13 an dieser Zwischen­ wand 17 entsprechend der Anordnung der Rotoren sich jeweils nach entgegengesetzten Seiten hin öffnen und außerdem auch zueinander beabstandet sind, weil die Saugrotoren wie die mit ihnen zusammenwirkenden Druckrotoren jeweils auf den verschiedenen Wellen angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt gleichzeitig eine Einlaßöffnung 13 und eine auf der selben Seite der Zwischenwand 17 angeordnete Auslaßöffnung 15. Die durch die gesamte Zwischenwand 17 hindurchführenden Öffnungen 26 sind die Durchtrittsöffnungen für die Wellen 3 und 4.

Auch in Abschlußdeckeln 18 sind jeweils Auslaßöffnungen 15 der beiden Stufen an einander entsprechenden Stellen angeordnet, die ebenfalls über entsprechende Kanäle zusammengeführt sind. Dabei sind in die in der Zwischenwand 17 befindlichen Kanal­ abschnitte in Umfangsrichtung derart gegeneinander versetzt, daß sie sich, ohne einander zu durchdringen, in radialer Rich­ tung hintergreifen und gleichzeitig im wesentlichen in Flucht oder in der selben Ebene liegen.

Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Zwischenwand 17 erkennt man in den Fig. 7 und 8, wobei die Form der Ein­ laßöffnungen 13 und der Auslaßöffnungen 15 sowie der Kanal­ abschnitte für jede Pumpstufe parallel und gleichgeordnet sind. Bei dieser übereinstimmenden Anordnung der Kanäle der beiden Pumpenstufen in der Zwischenwand 17 sind die Eintritts­ öffnungen in die Kanäle bzw. in die Gehäuse sowie gemeinsam parallel laufende Kanalabschnitte in zwei zusammenfügbare Zwischenplattenstücke 17a und 17b (vgl. Fig. 8) einge­ arbeitet und an den einander zugewandten Seiten zunächst offen, in Montagestellung aber durch eine trennende Zwischen­ platte 27 voneinander abgetrennt und abgedichtet. Dies führt zwar bei vergleichbarem Kanalquerschnitt zu einer etwas dickeren Zwischenwand 17, erleichtert aber die Herstellung und die Einarbeitung der Kanalabschnitte und Öffnungen.

Darüber hinaus erlaubt die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Ausgestaltung der Zwischenwand 17 mit zwei Zwischenplatten­ stücken 17a und 17b, daß die Zwischenwand 17 Blindkanal­ stücke aufweist, die voneinander getrennt sind, bei Entfer­ nung der Trennung von der Druckseite der einen Pumpenstufe zu der auf der Saugseite der auf der selben Welle befindlichen zweiten Pumpenstufe führen, so daß die zunächst einerseits Unterdruck und andererseits Blasluft erzeugende Pumpe auf einfache Weise in eine zweistufige Unterdruckpumpe oder eine zweistufige Überdruck- oder Blasluft erzeugende Pumpe umge­ baut werden kann.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist vorgesehen, daß der Auslauf des Rotorpaares zur Erzeugung von Unterdruck unmittel­ bar, d. h. ohne Austritt in die Atmosphäre, in den Ansaug­ kanal der Blas- oder Druckstufe mündet. Es könnten aber an jeder Pumpenstufe auch jeweils zwei einander etwa gegenüber­ liegende unabhängige Auslaßöffnungen vorgesehen sein.

Bei Überführung der Auslaßluft aus der Saugstufe in den Ein­ laß der Druckstufe hat diese gemäß Fig. 1 die schon erwähnte zusätzliche Ansaugöffnung 23 mit Zuführkanälen zu den Ein­ trittsöffnungen 13 dieser Druckstufe, um einen genügenden Luftdurchsatz auf der Druckseite und zur Erzeugung der Blas­ luft zu ermöglichen.

Es sei noch erwähnt, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen je­ weils etwa kreisbogenförmige Langlochungen sind, wie man es in Fig. 2 erkennt, wobei die Saugöffnungen 13 über einen größeren Winkelbereich als die Auslaßöffnungen reichen, um die schon beschriebene zeitliche Abfolge des Ansaugens, Verdichtens und Ausstoßens zu bewirken.

Die Drehkolbenpumpe 1 dient zur gleichzeitigen Erzeugung von Unterdruck und von Überdruck, kann also z. B. zum Fixieren von Folien oder Papierbögen oder auch sonstigen Werkstücken mittels Unterdruckes und andererseits zum Lockern einzelner gestapelter Folien oder Papierbögen durch mittels des Überdruckes erzeugter Blasluft benutzt werden. Dabei sind vier auf zwei parallelen Wellen 3 und 4 dreh­ fest angeordnete Drehkolben 5 und 6 sowie 7 und 8 vorge­ sehen, deren zwei jeweils gemeinsam auf einer der Wellen 3 oder 4 gelagert sind. Die Drehkolben rotieren während des Arbeitsbetriebes berührungsfrei und zentrisch in kreis­ förmigen Gehäuseabschnitten 10, die sich etwas überschnei­ den, mit synchroner Drehzahl, aber entgegengesetzter Dreh­ richtung. Dabei haben die jeweils zusammenwirkenden Rotoren 5 und 6 sowie 7 und 8 zumindest eine miteinander zusammen­ wirkende klauenförmige Verzahnung, die wenigstens einen gegenüber dem Umfang des jeweiligen Rotors bis zur Gehäuse­ wand vorstehenden Zahn 11 aufweist. Der Abstand der Zähne 11 und ihrer Zahnflanken der jeweils zusammenwirkenden und auf den parallelen Wellen 3 und 4 angeordneten Rotoren wird während deren Umlauf größer und wieder kleiner, wobei im Bereich der Vergrößerung des Abstandes die Saugöffnung 13 und im Bereich der Annäherung 14 der Zähne 11 die Auslaß- oder Drucköffnungen 15 jeweils stirnseitig in dem Gehäuse 10 angeordnet sind, wobei jeweils in Dreh­ richtung hinter den Zähnen 11 auch noch eine Aussparung 16 in den Rotoren vorgesehen ist, in welche bei dem Um­ lauf der eine Zahn mit seiner in Drehrichtung vorderen Flanke eintreten kann. Zwischen den beiden Rotorpaaren ist eine Trenn- oder Zwischenwand 17 vorgesehen, welche von den Wellen 3 und 4 durchsetzt wird und in der stirnsei­ tige Einlässe und Auslässe sowie entsprechende Kanalab­ schnitte eingearbeitet sind, um an beiden Pumpenstufen das gleichzeitige Ansaugen und Verdichten zu ermöglichen.

Claims (14)

1. Drehkolbenpumpe (1) zur gleichzeitigen Erzeugung von Unter­ druck und von Überdruck, z. B. in der zum Fixieren von Folien oder Papierbögen mittels des Unterdruckes und zum Lockern einzelner gestapelter Folien oder Papierbögen durch mittels des Überdruckes erzeugter Blasluft, wobei der Unter­ druck am Einlaß in die Pumpe und der Überdruck am Pumpen­ auslaß entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß vier auf zwei parallelen Wellen angeordnete Drehkolben vorgesehen sind, deren zwei jeweils gemeinsam auf einer der Wellen gelagert sind, daß die Drehkolben berührungsfrei und zentrisch in kreisförmigen Gehäusen oder Gehäuseabschnitten (10) synchron rotieren, wobei jeweils die Rotoren auf der einen Welle gegenüber denen auf der parallelen Welle eine entgegengesetzte Drehrichtung und die beiden auf parallelen Wellen in Gehäusen gleicher Durch­ messer rotierenden Rotoren (5 bis 8) jeweils zumindest eine miteinander zusammenwirkende klauenförmige Verzahnung haben, die wenigstens einen gegenüber dem Umfang des Rotors bis zur Gehäusewand vorstehenden Zahn aufweist, wobei der Abstand der Zähne und ihrer Zahnflanken der jeweils auf den parallelen Wellen (3, 4) zusammenwirkende Rotoren während des Umlaufes größer und wieder kleiner wird und im Bereich der Vergrößerung des Abstandes (12) die Saug­ öffnung (13), im Bereich der Annäherung (14) der Zähne (11) die Auslaß- oder Drucköffnung (15) jeweils stirnseitig in dem Gehäuse (10) angeordnet sind, und daß zwischen den beiden Rotorpaaren eine Trenn- oder Zwischenwand vorge­ sehen ist, und die stirnseitigen Einlässe und/oder Auslässe der einzelnen Rotoren einerseits in dieser Zwischenwand und andererseits in dieser abgewandten Stirnwänden oder Decken der Rotorgehäuse angeordnet sind.

2. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (13) und/oder die Auslaßöffnungen (15) eines Rotors über Kanäle zu einem gemeinsamen Einlaß bzw. Auslaß zusammengeführt sind.

3. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eine Rotorpaar eine mit einer Saug­ vorrichtung oder dergleichen verbundene Ansaugöffnung zur Erzeugung des Unterdruckes und das zweite Rotorpaar eine Auslaßöffnung (20) als Überdruckquelle und/oder zum Blasen aufweist.

4. Drehkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an jeder Pumpenstufe zwei einander axial gegenüberliegende Einlaßöffnungen (13) vorgesehen sind, deren eine in die Zwischenwand einge­ arbeitet ist und deren andere in dem Abschlußdeckel vorgesehen ist, und daß diese beiden einander gegen überliegenden Saugöffnungen (13) über einen etwa U-förmigen Kanal mit einer gemeinsamen Ansaugöffnung (19) verbunden sind, wobei die U-Schenkel dieses Kanales in der Zwischenwand und dem Deckel angeordnet sind und über den im Außenmantel (24) des Gehäuses (10) befind­ lichen kanalförmigen U-Schenkel (25) miteinander und mit der Ansaugöffnung (19, 23) verbunden sind.

5. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die etwa U-förmigen Saugkanäle für die beiden an­ saugenden Rotoren in der Zwischenwand (17) einander etwa entgegengesetzt gerichtet verlaufen und jeweils zu dem einander gegenüberliegenden Abschlußdeckeln (18) führen.

6. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auslaßöffnungen (15) der beiden Stufen jeweils in den Abschlußdeckeln angeordnet sind.

7. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die in der Zwischenwand (17) befindlichen Kanal­ abschnitte in Umfangsrichtung derart gegeneinander versetzt sind, daß sie sich, ohne einander zu durchdringen, in radi­ aler Richtung hintergreifen und im wesentlichen miteinander fluchten.

8. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß bei übereinstimmender Anordnung der Kanäle der beiden Pumpenstufen in der Zwischenwand (17) die Eintritts­ öffnungen in die Kanäle bzw. sowie gemeinsam parallel lau­ fende Kanalabschnitte in zwei zusammenfügbare Zwischen­ plattenstücke (17a, 17b) eingearbeitet und an den ein­ ander zugewandten Seiten zunächst offen, in Montagestellung aber durch eine trennende Zwischenplatte (27) voneinander abgetrennt und abgedichtet sind.

9. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zwischenwand (17) Blindkanalstücke aufweist, die voneinander getrennt sind, bei Entfernung der Trennung von der Druckseite der einen Pumpenstufe zu der auf der Saugseite der auf der selben Welle befindlichen zweiten Pumpenstufe führen.

10. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Auslaß des Rotorpaares zur Erzeugung von Unterdruck unmittelbar, d. h. ohne Austritt in die Atmosphäre, in den Ansaugkanal der Blas- oder Druckstufe mündet.

11. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jeder Pumpenstufe jeweils zwei einander etwa gegenüberliegende Auslaßöffnungen vorgesehen sind.

12. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ansaugöffnung(en) radial durch die Gehäusewandung unmittelbar zu der Saugstufe führt.

13. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen jeweils etwa kreisbogenförmige Langlochungen sind.

14. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Überführung der Auslaßluft aus der Saugstufe in den Einlaß der Druckstufe diese eine zu­ sätzliche Ansaugöffnung mit Zuführkanälen zu den Ein­ trittsöffnungen hat.