DE60111482T2

DE60111482T2 - liquid pump

Info

Publication number: DE60111482T2
Application number: DE60111482T
Authority: DE
Inventors: Kazumasa Yokohama-shi Ikuta
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: HK1047612A1; EP1217210A3; EP1217210B1; KR100457278B1; KR20020052143A; DE60111482D1; EP1217210A2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Saug-/Fördervorrichtung für Fluide nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Saug-/Fördervorrichtung für Fluide kann als Mehrzweckpumpe und auch als Kompressor verwendet werden; insbesondere betrifft die Erfindung eine Saug-/Fördervorrichtung für Fluide, welche ein Drehventil verwendet, das in der Lage ist, kontinuierlich Fluide anzusaugen und zu fördern, ohne dass Pulsationen auftreten.These The invention relates to a suction / conveying device for fluids according to the preamble of claim 1. Such a suction / conveying device for fluids can be used as a multipurpose pump and also as a compressor; In particular, the invention relates to a suction / conveying device for fluids, which uses a rotary valve that is capable of continuous Absorb and promote fluids without that pulsations occur.

In der Vergangenheit baut sich bei Vakuumpumpen, bei denen Druck in der Vorrichtung gefördert und verringert wird, bei der Hin- und Herbewegung eines Kolbens beim Schieben ein Druck auf, während beim Ziehen sich kein Druck aufbaut, was zu dem Nachteil führt, dass heftige Pulsationen erzeugt werden.In The past is building in vacuum pumps, where pressure in promoted the device and is reduced in the reciprocation of a piston while pushing a pressure on while When pulling, no pressure builds up, which leads to the disadvantage that violent pulsations are generated.

Weiterhin wird bei einer herkömmlichen Hochdruckpumpe, welche als Boilerspeisewasserpumpe oder dergleichen verwendet wird, ein Kolben für eine Pumpe (eine Tauchkolbenpumpe) verwendet, was ebenfalls zu dem Nachteil führt, dass sich am Auslass Druckpulsationen aufbauen. Aufgrund solcher Pulsationen, wie sie beschrieben wurden, schwingt eine Anzeige an einem Druckmesser zur Messung des Auslassdrucks auf und ab und von daher wird momentan eine Schadens-Schutzvorrichtung an dem Druckmesser angebaut.Farther is in a conventional high pressure pump, which is used as a boiler feedwater pump or the like, a piston for a pump (a plunger pump) used, which also to the Disadvantage leads that pressure pulsations build up at the outlet. Because of such Pulsations as described vibrate an ad a pressure gauge for measuring the outlet pressure up and down and from therefore, currently a damage protection device on the pressure gauge grown.

Eine Saug-/Fördervorrichtung für Fluide nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist in der DE-13 48 247 beschrieben.A Suction / conveying device for fluids after The preamble of claim 1 is described in DE-13 48 247.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Saug-/Fördervorrichtung für Fluide zu schaffen, welche in der Lage ist, ohne wesentliche Druckpulsationen mit fester Strömungsrate und Druck kontinuierlich zu saugen und kontinuierlich zu fördern.It Object of this invention, a suction / conveying device for fluids to create, which is able without significant pressure pulsations with fixed flow rate and to suck pressure continuously and continuously.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Saug-/Fördervorrichtung für Fluide zu schaffen, bei der eine anzusaugende und zu fördernde Fluidmenge festgelegt werden kann.It Another object of this invention is a suction / conveying device for fluids to create, in which set a to be sucked and delivered amount of fluid can be.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Saug-/Fördervorrichtung für Fluide zu schaffen, die in der Lage ist, das Austreten von Fluiden praktisch vollständig zu beseitigen.It Another object of this invention is a suction / conveying device for fluids to create, which is able, the leakage of fluids practically Completely to eliminate.

Die genannten Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung gelöst.The These tasks are characterized by the characterizing features of solved present invention.

Genauer gesagt und in Kürze, im Rahmen der obigen Erfindung wurde herausgefunden, dass der Grund für den Effekt, dass, wenn ein senkrechter Schlitz ausgebildet wird, eine anzusaugende und zu fördernde Fluidmenge eine Sinuskurve zeigt, was von der Tatsache herrührt, dass ein Öffnen eines Ansauganschlusses und eines Förderanschlusses in Verbindung hiermit eine Sinuskurve zeigt, so dass der Sachverhalt geschaffen wird, dass die Ansaugöffnung und die Förderöffnung in Verbindung hiermit stets eine feste Größe haben, so dass Pulsationen im Wesentlichen beseitigt werden.More accurate said and shortly, In the context of the above invention, it has been found that the reason for the Effect that when a vertical slot is formed, a to be sucked and promoted Fluid quantity shows a sinusoid, which is due to the fact that an opening a suction port and a delivery port in conjunction hereby shows a sinusoid so that the facts created that will be the suction port and the delivery opening in Connection hereby always have a fixed size, so pulsations be substantially eliminated.

Bevorzugt können die Durchgangsöffnungen der inneren Röhre und die Ansaugöffnung und die Förderöffnung des Gehäusekörpers so gebildet werden, dass die Ansaugöffnung und die Förderöffnung in Verbindung hiermit in einer Bewegungsrichtung des Zylinders bewegt werden.Prefers can the through holes of the inner tube and the suction port and the delivery opening of the Housing body so be formed, that the suction opening and the delivery opening in Connection hereby moves in a direction of movement of the cylinder become.

Bevorzugt hat die Mehrzahl der Durchgangsöffnungen der inneren Röhre und hat die Ansaugöffnung und die Förderöffnung des Vorrichtungskörpers in Kontakt mit der Durchgangsöffnung gleiche Form und gleiche Größe und eine Neigung von 30° bis 60°, insbesondere von annähernd 45°.Prefers has the majority of through holes the inner tube and has the intake opening and the delivery opening of the Device body in Contact with the passage opening same shape and same size and one Inclination of 30 ° to 60 °, in particular from approximate 45 °.

Bevorzugt ist eine Mehrzahl von Sätzen, wobei jeder Satz eine Ansaugöffnung und einer Förderöffnung des Vorrichtungskörpers aufweist, ausgebildet und der Satz aus einer Ansaugöffnung und einer Förderöffnung kann in Verbindung mit der gleichen Durchgangsöffnung der inneren Röhre stehen und in gleicher Richtung geneigt sein.Prefers is a plurality of sentences, each set having a suction opening and a delivery opening of the device body has, trained and the set of a suction port and a delivery opening can in conjunction with the same passage opening of the inner tube and be inclined in the same direction.

Bezüglich dem Satz aus einer Ansaugöffnung und einer Förderöffnung des Vorrichtungskörpers ist bevorzugt der andere an einer Position angeordnet, welche um 180° bezüglich der Innenröhre gedreht ist.Regarding that Set from a suction opening and a delivery opening of the device body Preferably, the other is arranged at a position which um 180 ° with respect to inner tube is turned.

Bevorzugt wird der Zylinder in Zusammenhang mit der Drehung der inneren Röhre hin- und herbewegt.Prefers the cylinder is turned on in connection with the rotation of the inner tube. and moved.

Es reicht aus, wenn der Vorrichtungskörper eine Passöffnung hat und er ist allgemein, jedoch nicht speziell, auf einen Blockkörper beschränkt, der eine Außenröhre hat oder eine Passöffnung wird verwendet.It is sufficient if the device body has a fitting opening and it is general, but not specific, limited to a block body having a Outer tube has or a passport opening is used.

Bevorzugt sind die Durchgangsöffnungen der inneren Röhre so ausgebildet, dass sie in einer gleichen Richtung zu Oberflächen entgegengesetzt zueinander geneigt sind (die anderen sind in einer Position um 180° bezüglich der inneren Röhre versetzt angeordnet) und die beiden Längsseiten sind in einer Position beabstandet in Gleitrichtung des Zylinders.Prefers are the through holes of the inner tube designed so that they face each other in a same direction to surfaces are inclined (the others are in a position 180 ° relative to the inner tube offset) and the two long sides are in one position spaced in the sliding direction of the cylinder.

Bevorzugt sind die Umfangslängen der Durchgangsöffnungen/Schlitze der inneren Röhre und die Ansaugöffnung und die Förderöffnung des Vorrichtungskörpers in Form eines gebogenen Schlitzes über annähernd 90° ausgebildet.Preferably, the circumferential lengths of the through holes / slots of the inner tube and the suction port and the delivery opening of the device body are in the form of a curved tail Zes formed over approximately 90 °.

Obige und weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Above and further details and advantages of the invention will be apparent better from the following description and the attached drawing.

1 ist eine Schnittdarstellung und zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 is a sectional view and shows an embodiment of the present invention.

2 ist eine auseinandergezogene Schnittdarstellung (teilweise geschnitten) und zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 is an exploded sectional view (partially in section) and shows another embodiment of the present invention.

3 ist eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Bewegung eines Kolbens bei der vorliegenden Erfindung. 3 Fig. 10 is a sectional view for explaining the movement of a piston in the present invention.

4 ist ein Diagramm, welches eine Ansaugöffnung und eine Förderöffnung in Verbindung mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, sowie eine Wellenform von angesaugten und geförderten Fluiden. 4 Fig. 10 is a diagram showing a suction port and a delivery port in connection with the apparatus according to the present invention, and a waveform of sucked and conveyed fluids.

5 ist ein Diagramm, welches eine Wellenform von Fluidmengen zeigt, welche in dem Fall angesaugt und gefördert werden, wenn in einer inneren Röhre eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist. 5 Fig. 15 is a diagram showing a waveform of fluid quantities sucked and conveyed in the case where a through hole is formed in an inner tube.

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The embodiments The present invention will be described below with reference to FIGS Drawing described.

1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Verschlussabschnitt (eine Stopfbuchse) 2 ist in Verbindung mit dem hinteren Ende einer inneren Röhre 1 und drehbeweglich in einer äußeren Röhre 4 mittels eines Lagers 3 eingesetzt. Es sei festzuhalten, dass die innere Röhre 1 und der Verschlussabschnitt 2 einstückig aus Metall oder einer Legierung gebildet sind. 1 shows an embodiment of the present invention. A closure section (a stuffing box) 2 is in communication with the rear end of an inner tube 1 and rotatably in an outer tube 4 by means of a warehouse 3 used. It should be noted that the inner tube 1 and the closure section 2 are integrally formed of metal or an alloy.

Ein Zylinder (ein Kolbenkörper) 5 ist gleitbeweglich in die innere Röhre 1 eingesetzt und ein Kolbenschaft 6, der in Verbindung mit dem Zylinder 5 ist, ist drehbeweglich in einer Passöffnung des Verschlussabschnitt 2 der inneren Röhre 1 eingesetzt.A cylinder (a piston body) 5 is slidable in the inner tube 1 used and a piston stem 6 that in connection with the cylinder 5 is rotatable in a fitting opening of the closure portion 2 the inner tube 1 used.

Bogenförmig (über 90°) verlaufende Durchgangsöffnungen (Schlitze) 7 und 8, welche in Drehrichtung langgestreckt sind und geneigt sind, sind gemäß 2 an beiden Seiten der inneren Röhre 1 ausgebildet. Die beiden Durchgangsöffnungen (Schlitze) 7 und 8 haben gleiche Form und gleiche Größe und sind benachbart zu oder in der Nähe von beiden Seitenwänden 9 und 9' der inneren Röhre 1 ausgebildet und parallel zueinander auf Oberflächen angeordnet, die (teilweise um 180° versetzt) entgegengesetzt zueinander und teilweise beabstandet in Gleitrichtung des Kolbens sind.Arched (over 90 °) running through holes (slots) 7 and 8th , which are elongated in the direction of rotation and inclined, are according to 2 on both sides of the inner tube 1 educated. The two through holes (slots) 7 and 8th have the same shape and size and are adjacent to or near both sidewalls 9 and 9 ' the inner tube 1 formed and arranged parallel to each other on surfaces which are (partially offset by 180 °) opposite to each other and partially spaced in the sliding direction of the piston.

Die beiden Durchgangsöffnungen 7 und 8 sind annähernd um 45° geneigt und die Umfangslänge L verläuft über einen gebogenen Schlitz von annähernd 90°. Die Neigungsrichtung kann in Drehrichtung entweder nach links oder nach rechts verlaufen und kann in einer Richtung umgekehrt zu Ansaugöffnungen (Förderöffnungen) 11 und 11' des Vorrichtungskörpers sein.The two passage openings 7 and 8th are inclined at approximately 45 ° and the circumferential length L extends over a curved slot of approximately 90 °. The direction of inclination can be either left or right in the direction of rotation and can be reversed in one direction to intake openings (delivery openings). 11 and 11 ' of the device body.

Der Vorrichtungskörper weist die Ansaugöffnungen (Förderöffnungen) 11 und 11' auf, welche gleiche Form und gleiche Größe wie die geneigten Durchgangsöffnungen 7 und 8 haben und in einer Richtung entgegengesetzt zu den Durchgangsöffnungen 7 und 8 geneigt sind und von den beiden Durchgangsöffnungen 7 und 8 überkreuzt werden. 2 zeigt die Ansaugöffnungen (oder Förderöffnungen) 11 und 11'. An den Überlagerungspositionen der Rückseite sind die Förderöffnungen (oder Ansaugöffnungen) 11 und 11' ausgebildet, welche gleiche Form und gleiche Größe haben und in gleicher Richtung geneigt sind. Somit bezeichnet jedes der beiden Bezugszeichen 11 und 11' jeweils eine Ansaug- und eine Förderöffnung.The device body has the suction openings (delivery openings) 11 and 11 ' on, which same shape and same size as the inclined through holes 7 and 8th have and in a direction opposite to the through holes 7 and 8th are inclined and from the two through holes 7 and 8th be crossed. 2 shows the intake openings (or delivery openings) 11 and 11 ' , At the overlay positions of the back are the delivery openings (or intake openings) 11 and 11 ' formed, which have the same shape and size and are inclined in the same direction. Thus, each of the two reference numerals 11 and 11 ' one intake and one delivery opening each.

Die äußere Röhre 4 ist quadratisch ausgebildet und wird von einem Manipulator 30 gehalten, um den Vorrichtungskörper zu bilden. Die äußere Röhre 4 kann wie beschrieben separat von dem Manipulator 30 sein, kann jedoch auch selbstverständlich hiermit zusammengefasst sein.The outer tube 4 is square and is made by a manipulator 30 held to form the device body. The outer tube 4 as described separately from the manipulator 30 However, it can of course also be summarized herewith.

Die Ansaugöffnungen 11 und 11' und die Förderöffnungen der äußeren Röhre 4 sind an der Position in Kontakt mit der Passöffnung ausgebildet, in welche die innere Röhre 1 eingesetzt ist, wobei die Ansaugöffnungen 11 und 11' mit Ansauganschlüssen a und c in Verbindung stehen und die Förderöffnungen 11 und 11' mit Förderanschlüssen b und d in Verbindung stehen. Es sei festzuhalten, dass die Form der äußeren Röhre 4 selbstverständlich auch zylindrisch oder sonstwie sein kann.The intake openings 11 and 11 ' and the delivery openings of the outer tube 4 are formed at the position in contact with the fitting hole into which the inner tube 1 is inserted, wherein the suction openings 11 and 11 ' with suction ports a and c are in communication and the delivery openings 11 and 11 ' associated with delivery ports b and d. It should be noted that the shape of the outer tube 4 Of course, it can also be cylindrical or otherwise.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau steht, wenn eine der Durchgangsöffnungen 7 und 8 in Verbindung mit dem Förderanschluss b (oder d) der unteren äußeren Röhre 4 ist, die andere in Verbindung mit dem Ansauganschluss c (oder a) der oberen äußeren Röhre 4. Die beiden Durchgangsöffnungen 7 und 8 haben gleiche Form und gleiche Größe und sind parallel angeordnet und die jeweiligen Durchgangsöffnungen sind bezüglich der Mittellinie in Längsrichtung symmetrisch.In the structure described above, if one of the through holes 7 and 8th in connection with the delivery port b (or d) of the lower outer tube 4 the other one is in communication with the suction port c (or a) of the upper outer tube 4 , The two passage openings 7 and 8th have the same shape and the same size and are arranged in parallel and the respective through holes are symmetrical with respect to the center line in the longitudinal direction.

Wenn der Zylinder 5 zusammen mit der Drehung der inneren Röhre 1 hin- und herbewegt wird und die eine Durchgangsöffnung 7 (oder 8) in Verbindung mit der einen Ansaugöffnung a (oder c) der äußeren Röhre 4, 4a ist, steht die andere Durchgangsöffnung 8 (oder 7) in Verbindung mit der Förderöffnung d (oder b) der äußeren Röhre 4, 4a und wenn das Fluid von der einen Verbindungsöffnung her angesaugt wird, wird das Fluid von der anderen Verbindungsöffnung gefördert. Es sei festzuhalten, dass in der oben beschriebenen Ausführungsform die Ansaugöffnungen und die Förderöffnungen der äußeren Röhre, 4, 4a jeweils zweifach ausgebildet sind (a und c, b und d). Dies deshalb, als, wenn eine der Durchgangsöffnungen 7, 8 der inneren Röhre 1 mit der Ansaugöffnung a (oder c) der äußeren Röhre in Verbindung steht, die andere Durchgangsöffnung 7 (oder 8) der inneren Röhre 1 mit der Förderöffnung b (oder d) der äußeren Röhre in Verbindung steht. Es sei festzuhalten, dass die Ansaugöffnungen (a und c) und die Förderöffnungen (b und d) jeweils miteinander in Verbindung stehen können.If the cylinder 5 along with the rotation of the inner tube 1 is moved back and forth and the one through hole 7 (or 8th ) in connection with the one suction port a (or c) of the outer tube 4 . 4a is, stands the other through hole 8th (or 7 ) in conjunction with the Förderöff d (or b) of the outer tube 4 . 4a and when the fluid is sucked from the one communication port, the fluid is delivered from the other communication port. It should be noted that, in the embodiment described above, the suction ports and the delivery ports of the outer tube, 4 . 4a are each formed twice (a and c, b and d). This is why, as if one of the through holes 7 . 8th the inner tube 1 is in communication with the suction port a (or c) of the outer tube, the other through hole 7 (or 8th ) of the inner tube 1 communicates with the delivery port b (or d) of the outer tube. It should be noted that the suction ports (a and c) and the delivery ports (b and d) may communicate with each other, respectively.

Die Startposition, wie sie in 3(A) gezeigt ist, ist eine Position (ein Drehventilwinkel von 0°), in der der Kolben in dieser Figur in Richtung des äußersten Endes gedrückt ist. Die Ansaugöffnungen a und c und die Förderöffnungen b und d sind verschlossen. Die Figur zeigt, dass die Ansaugöffnung a in einem Zustand des Ansaugbeginns ist und die Förderöffnung b in einem Zustand des Förderbeginns ist.The starting position, as in 3 (A) is shown, is a position (a rotary valve angle of 0 °), in which the piston is pressed in this figure in the direction of the outermost end. The suction openings a and c and the delivery openings b and d are closed. The figure shows that the suction port a is in a state of suction start and the discharge port b is in a state of the start of delivery.

Wenn die innere Röhre 1 um 90° gedreht wird, nimmt der Kolben eine Position halb zurückbewegt ein, wie in 3(B) gezeigt. Bei der Positionsänderung von 3(A) nach 3(B) dreht sich die hintere Durchgangsöffnung 8 allmählich von 0° in 90° über den Drehwinkel, um einen Zustand der Kapazität 0 (linkes Ende von 4) zur Kapazität 10 (Mitte in 4) einzunehmen. Dieser Zustand zeigt, dass Fluide festgelegt mit einer festen Menge gefördert werden. Die Fluide werden festgelegt in einer festen Menge von der Oberfläche der Durchgangsöffnung 7 angesaugt. In 4 ist der schwarze Schlitz ein Schlitz 11 der äußeren Röhre und der weiße Abschnitt ist eine Öffnung (eine in Verbindung stehende Ansaugöffnung (oder Förderöffnung)), welche die Durchgangsöffnung/den Schlitz 7 (oder 8) der inneren Röhre 1 schneidet.If the inner tube 1 rotated 90 °, the piston takes a position half moved back, as in 3 (B) shown. When changing the position of 3 (A) to 3 (B) rotates the rear passage opening 8th gradually from 0 ° in 90 ° over the rotation angle to a state of capacity 0 (left end of 4 ) to the capacity 10 (Middle in 4 ). This condition indicates that fluids are being delivered at a fixed rate. The fluids are fixed in a fixed amount from the surface of the through hole 7 sucked. In 4 the black slot is a slot 11 the outer tube and the white portion is an opening (a communicating suction port (or delivery port)) which is the through-hole / slit 7 (or 8th ) of the inner tube 1 cuts.

Wenn die innere Röhre 1 weiter um 90° gedreht wird (Drehposition von 180°), nimmt sie einen Position ein, in der der Kolben gemäß 3(C) zum rückwärtigen Ende geschoben wird, was eine momentane Schaltposition von Ansauganschluss/Förderanschluss ist. Die Ansaugöffnungen a und c und die Förderöffnungen b und d werden geschlossen, wobei die Ansaugöffnung c in einem Zusaugbeginns ist und die Förderöffnung b in einem Zustand des Förderbeginns ist.If the inner tube 1 is further rotated by 90 ° (rotational position of 180 °), it assumes a position in which the piston according to 3 (C) is pushed to the rear end, which is a current switching position of suction port / delivery port. The suction ports a and c and the delivery ports b and d are closed, the intake port c being in a suction start, and the delivery port b being in a state of starting delivery.

Bei der Positionsänderung von 3(B) nach 3(C) dreht die hintere Durchgangsöffnung 8 allmählich von 90° nach 180°, um den Zustand der Kapazität 10 in 4 (Mitte in 4) zur Kapazität 0 (rechtes Ende) einzunehmen. Dieser Zustand zeigt, dass Fluide festgelegt mit einer festen Menge gefördert werden.When changing the position of 3 (B) to 3 (C) turns the rear passage opening 8th gradually from 90 ° to 180 ° to the state of capacity 10 in 4 (Middle in 4 ) to capacity 0 (right end). This condition indicates that fluids are being delivered at a fixed rate.

Wenn die innere Röhre 1 weiter um 90° gedreht wird (Drehposition von 270°), nimmt der Kolben eine Position ein, welche halb vorwärtsbewegt ist, wie in 3(D) gezeigt. Bei der Positionsänderung von 3(C) nach 3(D) nimmt die hintere Durchgangsöffnung 8 den Zustand der Kapazität 0 in 4 (rechtes Ende) zur Kapazität 10 (Mitte in 4) ein. Dieser Zustand zeigt, dass Fluide festgelegt in einer festen Menge von der hinteren Durchgangsöffnung 8 angesaugt werden. Fluide werden festgelegt in fester Menge von der Oberfläche der Durchgangsöffnung 7 gefördert.If the inner tube 1 is further rotated by 90 ° (rotational position of 270 °), the piston assumes a position which is moved forward half, as in 3 (D) shown. When changing the position of 3 (C) to 3 (D) takes the rear passage opening 8th the state of the capacity 0 in 4 (right end) to the capacity 10 (Middle in 4 ) one. This condition shows that fluids are fixed in a fixed amount from the rear porthole 8th be sucked. Fluids are fixed in a fixed amount from the surface of the through hole 7 promoted.

Wenn die innere Röhre 1 weiter um 90° gedreht wird (Drehposition von 360°), kehrt die Position zur anfänglichen Startposition von 3(E) zurück. Das heißt, diese Position ist eine Position, in der der Kolben zu dem extremen Ende geschoben ist, welche die momentane Schaltposition des Ansauganschlusses/Förderanschlusses ist. In diesem Zustand sind die Ansaugöffnungen a und c und die Förderöffnungen b und d geschlossen, wobei die Ansaugöffnung a in einem Zustand des Ansaugbeginns und die Förderöffnung d in einem Zustand des Förderbeginns ist. Bei der Positionsänderung von 3(D) nach 3(E) nimmt die hintere Durchgangsöffnung 8 den Zustand der Kapazität 10 von 4 (Mitte in 4) zur Kapazität 0 (linkes Ende) ein. Dieser Zustand zeigt, dass Fluide festgelegt in einer festen Menge von der hinteren Durchgangsöffnung 8 angesaugt werden.If the inner tube 1 is rotated by 90 ° (rotational position of 360 °), the position returns to the initial starting position of 3 (E) back. That is, this position is a position in which the piston is pushed to the extreme end, which is the current switching position of the intake port / delivery port. In this state, the suction ports a and c and the delivery ports b and d are closed, with the intake port a in a state of intake start and the delivery port d in a state of delivery start. When changing the position of 3 (D) to 3 (E) takes the rear passage opening 8th the state of the capacity 10 from 4 (Middle in 4 ) to capacity 0 (left end). This condition shows that fluids are fixed in a fixed amount from the rear porthole 8th be sucked.

4 zeigt die Wellenform einer Fluidmenge, welche von den Ansaugöffnungen a, c und den Förderöffnungen b, d angesaugt und gefördert wird. Da die Größen der Ansaugöffnungen und der Förderöffnungen in Verbindung (in 4 weiß dargestellte Abschnitte) stets gleich sind, wenn ein Ansaugen und Fördern stattfindet, wie oben beschrieben, ist eine Ausgangswellenform eines Zyklus stets konstant, auch wenn sich der Drehwinkel ändert und eine durchgehende Betriebswellenform ist ebenfalls konstant, wie in 4 gezeigt. Diese Wellenform zeigt, dass keine Pulsationen auftreten. Es sei festzuhalten, dass die Längslinie X der durchgehenden Wellenform eine Wellenformlinie ist, welche vorübergehend auftritt, wenn der Drehwinkel der Kurbelwelle von 360° auf 1° geschaltet wird. Unter der Annahme, dass ein Zyklus 0,5 Sekunden beträgt, ist eine Schaltposition ungefähr (1/500) × 2 Sekunden, was daher im Wesentlichen gleich einer festen Fluidmenge ist, welche angesaugt und gefördert wird. Es wurde experimentell bestätigt, dass keine wesentlichen Pulsationen erzeugt werden. 4 shows the waveform of a quantity of fluid which is sucked in and conveyed by the suction openings a, c and the delivery openings b, d. Since the sizes of the suction ports and the delivery ports are communicated in (in 4 white portions) are always the same when sucking and conveying takes place as described above, an output waveform of one cycle is always constant even if the rotation angle changes, and a continuous operating waveform is also constant, as in FIG 4 shown. This waveform shows that no pulsations occur. It should be noted that the continuous wave longitudinal line X is a waveform line which temporarily appears when the rotational angle of the crankshaft is shifted from 360 ° to 1 °. Assuming that one cycle is 0.5 seconds, a shift position is approximately (1/500) × 2 seconds, which is therefore substantially equal to a fixed amount of fluid that is sucked and conveyed. It has been experimentally confirmed that no significant pulsations are generated.

Obgleich in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Beschreibung erfolgte, bei der der Zylinder 5 in Kontakt mit den beiden Seitenwänden 9 und 9' gelangt, sei festzuhalten, dass der Zylinder nicht in Kontakt mit den beiden Seitenwänden gelangt, sondern in einer hiervon beabstandeten Position hin- und herbewegt werden kann.Although in the embodiment described above, a description was made in which the Zy soothing 5 in contact with the two side walls 9 and 9 ' It should be noted that the cylinder does not come into contact with the two side walls, but can be reciprocated in a spaced-apart position.

Eine hitzebeständige und verschleißbeständige Öldichtung 12 ist auf den äußeren Umfang des Zylinders 5 gesetzt und dort angeordnet. Infolgedessen kann der Zylinder unter hohen Temperaturen mit hohen Geschwindigkeiten hin- und herbewegt werden.A heat-resistant and wear-resistant oil seal 12 is on the outer circumference of the cylinder 5 set and arranged there. As a result, the cylinder can be reciprocated at high speeds at high temperatures.

Eine Kolbenwelle 6' ist mit dem äußersten Ende des Zylinders 5 verbunden und die Kolbenwelle 6' ist gleitbeweglich in eine Passöffnung 14 eines an der Seitenwand vorspringenden Abschnittes (einer Vorrichtungsabdeckung) 13 der inneren Röhre 1 geführt. Die Vorrichtungsabdeckung 13 ist an der äußeren Röhre 4 mittels einer Verschraubung festgelegt. Die Vorrichtungsabdeckung 13 steht über einen O-Ring 15 in Kontakt mit der inneren Röhre 1.A piston shaft 6 ' is with the outermost end of the cylinder 5 connected and the piston shaft 6 ' is slidable in a fitting opening 14 a side wall projecting portion (a device cover) 13 the inner tube 1 guided. The device cover 13 is on the outer tube 4 determined by a screw. The device cover 13 stands over an O-ring 15 in contact with the inner tube 1 ,

Da die Kolbenwelle 6' mit dem äußersten Ende des Zylinders 5 verbunden ist, wie oben beschrieben, ist das Volumen der Kammer, welche durch den Kontakt des Zylinders 5 mit den vorderen und hinteren Seitenwänden 9 und 9' gebildet wird, gleich, so dass stets eine feste Fluidmenge angesaugt und eine feste Fluidmenge abgegeben werden kann, was es möglich macht, Pulsationen vollständig zu beseitigen. Es sei festzuhalten, dass die Kolbenwelle 6' so gebildet werden kann, dass sie in den Zylinder 5 entgegen der Kraft einer Feder eingesetzt ist.Because the piston shaft 6 ' with the outermost end of the cylinder 5 is connected, as described above, the volume of the chamber, which by the contact of the cylinder 5 with the front and rear side walls 9 and 9 ' is formed, the same, so that always a fixed amount of fluid can be sucked and a solid amount of fluid can be delivered, which makes it possible to completely eliminate pulsations. It should be noted that the piston shaft 6 ' can be formed so that they are in the cylinder 5 is used against the force of a spring.

Die Kolbenwelle 6 wird von einer Stopfbuchsendichtung 16 der Stopfbuchse 2 gleitbeweglich gehalten, ein ringförmiger Durchlass ist im Außenumfang der Stopfbuchsendichtung 16 ausgebildet, ein Durchlass 18 steht in Verbindung mit den Ansaugöffnungen a und c des Vorrichtungskörpers und wird durch den ringförmigen Durchlass und einen Durchlass 17 bereitgestellt und der ringförmige Durchlass, der Durchlass 17 und der Durchlass 18 bilden einen Bypass. Die Ansaugöffnung a und die Förderöffnung c stehen miteinander über den Durchlass 19 in Verbindung. Ein Verbindungsabschnitt des Durchlasses 18 mit dem Durchlass 17 ist ringförmig.The piston shaft 6 is from a stuffing box gasket 16 the stuffing box 2 slidably held, an annular passage is in the outer periphery of the gland seal 16 trained, a passage 18 communicates with the suction ports a and c of the device body and passes through the annular passage and a passage 17 provided and the annular passage, the passage 17 and the passage 18 form a bypass. The suction port a and the delivery port c are communicated with each other via the passage 19 in connection. A connecting portion of the passage 18 with the passage 17 is ring-shaped.

Das rückwärtige Ende der Stopfbuchse 2 und das rückwärtige Ende der äußeren Röhre 4 liegen drehbeweglich in Kontakt durch eine Fluor-Dichtpackung 20 und die Dichtpackung 20 wird von einem Packungsflansch 21 angedrückt und gehalten. Die Stopfbuchsendichtung 16 ist in die Stopfbuchse 2 eingeschlossen und auf ähnliche Weise von einem Packungsflansch 21' angedrückt und gehalten.The rear end of the stuffing box 2 and the rear end of the outer tube 4 are rotatably in contact by a fluorine packing 20 and the packing 20 is from a packing flange 21 pressed and held. The stuffing box seal 16 is in the stuffing box 2 enclosed and similarly from a packing flange 21 ' pressed and held.

Ein erstes Zahnrad (ein rohrförmiges Kegelrad) 22 ist mit dem Ende der inneren Röhre 1 verbunden und das erste Zahnrad 22 steht rechtwinklig im Eingriff mit einem zweiten Zahnrad (einem Kegelrad) 24, welches an einer Drehwelle 23 eines Motors befestigt ist. Eine Kurbelwelle 25 zur Hin- und Herbewegung des Zylinders (Kolbenkörpers) über die Kolbenwelle 6 ist an einem Drehkörper 26 festgelegt, der an der Drehwelle 23 des Motors befestigt ist. Da das erste Zahnrad 22 und das zweite Zahnrad 24 gleiche Zahnanzahl haben, bewegt sich, wenn sich die innere Röhre 1 einmal dreht, die Kolbenwelle 6 einmal hin und her.A first gear (a tubular bevel gear) 22 is with the end of the inner tube 1 connected and the first gear 22 is at right angles engaged with a second gear (a bevel gear) 24 which is on a rotary shaft 23 a motor is attached. A crankshaft 25 for reciprocating the cylinder (piston body) via the piston shaft 6 is on a rotating body 26 fixed to the rotary shaft 23 is attached to the engine. Because the first gear 22 and the second gear 24 same number of teeth, moves when the inner tube 1 once turns, the piston shaft 6 once back and forth.

Die Kurbelwell 25 ist an dem Drehkörper 26 festgelegt, der Zylinder 5 wird durch die Drehung des Drehkörpers 26 hin- und herbewegt und wenn sich der Drehkörper 26 einmal dreht, bewegen sich die Kurbelwelle 25 und die Kolbenwelle 6 hin und her und die innere Röhre 1 dreht sich einmal. Die Kurbelwelle 25 kann zusammen mit dem zweiten Zahnrad 24 gedreht werden und daher kann ein in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 24 stehendes Zahnrad vorgesehen werden und es kann an dem vorhandenen Zahnrad festgelegt werden.The crankshaft 25 is on the rotary body 26 set the cylinder 5 is due to the rotation of the rotating body 26 moved back and forth and when the rotating body 26 once turns, the crankshaft is moving 25 and the piston shaft 6 back and forth and the inner tube 1 turns once. The crankshaft 25 can work together with the second gear 24 be rotated and therefore one can engage with the second gear 24 standing gear can be provided and it can be fixed to the existing gear.

Eine feste Position der Kurbelwelle 25 ändert sich zwischen der Mitte des Drehkörpers 26 und dem Außenumfang mittels einer Hubeinstellschraube 27, so dass die Strecke, über die der Kolben hin- und herbewegt wird, geändert werden kann, um die Ansaug- und Fördermengen von Fluiden zu ändern. Es sei festzuhalten, dass die Ansaug- und Fördermengen auch durch Ändern der Drehzahl des Motors geändert werden können.A fixed position of the crankshaft 25 changes between the center of the rotating body 26 and the outer circumference by means of a Hubeinstellschraube 27 so that the distance over which the piston is reciprocated can be changed to change the intake and delivery rates of fluids. It should be noted that the intake and delivery rates can also be changed by changing the speed of the engine.

Druck und/oder Flussrate von Fluiden, welche von der Durchgangsöffnung gefördert werden, wird erkannt und die Drehzahl der inneren Röhre 1 und die Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit des Zylinders 5 werden auf der Grundlage eines erkannten Signals gesteuert. Entweder der Druck oder die Flussrate von Fluiden kann erkannt und gesteuert werden, jedoch werden bevorzugt beide erkannt, um den Druck und die Flussrate von Fluiden, welche gefördert werden, konstant zu steuern.Pressure and / or flow rate of fluids delivered from the port is detected and the speed of the inner tube 1 and the reciprocating speed of the cylinder 5 are controlled on the basis of a detected signal. Either the pressure or the flow rate of fluids can be detected and controlled, but preferably both are detected to constantly control the pressure and flow rate of fluids being delivered.

Da bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Größen der Öffnungen von Ansaugöffnung und Förderöffnung in Verbindung hiermit nahezu gleich sind, kann stets eine feste Menge an Fluid angesaugt werden und eine feste Menge von Fluid kann stets gefördert werden, um eine praktisch vollständige Pulsationsbeseitigung zu ermöglichen.There in the embodiment described above the sizes of the openings from intake opening and delivery opening in Compound hereby are almost the same, can always be a fixed amount be sucked on fluid and a fixed amount of fluid can always promoted be to a practically complete To enable pulsation elimination.

Wenn weiterhin die Ausgestaltung so gemacht wird, dass das Volumen der Kammer, welche von einer vollständig eingeschobenen Position und einer vollständig herausgezogenen Position des Zylinders gebildet wird, gleich ist, ist es möglich, mit Sicherheit Fluide mit gleicher Menge zu fördern und anzusaugen, so dass eine vollständige Pulsationsbeseitigung ermöglicht ist.Further, if the configuration is made such that the volume of the chamber formed by a fully inserted position and a fully extended position of the cylinder is the same, it is possible to certainly convey and suck in fluids of the same amount, so that a complete Pulsationsbe is possible.

Wenn weiterhin ein Bypassdurchlass vorgesehen ist, der mit der Ansaugöffnung des Vorrichtungskörpers direkt oder über ein Dichtmaterial von einem Kontaktabschnitt zwischen der Kolbenwelle des Zylinders und dem Drehkörper her in Verbindung steht, kann ein Austritt von Wasserstoff beseitigt werden und daher kann eine Verwendung als Wasserstoffpumpe zur Brennstoffförderung zu einer Brennstoffzelle erfolgen. In der Vergangenheit konnte der Austritt von Wasserstoff nicht behoben werden und Wasserstoffpumpen sind nicht entwickelt worden. Daher ist der Beitrag zur Entwicklung einer Wasserstoffpumpe eine äußerst wichtige Erfindung.If Furthermore, a bypass passage is provided, which communicates with the suction opening of the device body directly or via a sealing material from a contact portion between the piston shaft of Cylinder and the rotary body In connection with this, a leak of hydrogen can be eliminated and therefore can be used as a hydrogen pump for fuel delivery take place to a fuel cell. In the past, the resignation of hydrogen are not fixed and are hydrogen pumps not developed. Therefore, the contribution to the development of a Hydrogen pump is an extremely important Invention.

Obgleich in der oben beschriebenen Ausführungsform die Durchgangsöffnungen 7 und 8 in einer Bogenform ausgebildet sind, welche in Drehrichtung lang und geneigt ist, sei festzuhalten, dass die Durchgangsöffnungen 7 und 8 nicht stets so wie oben beschrieben ausgebildet sein müssen, sondern allein bogenförmige (bevorzugt über 90°) Durchgangsöffnungen sind ausreichend. In diesem Fall sind die Ansaugöffnungen und die Förderöffnungen des Vorrichtungskörpers ebenfalls reine Öffnungen.Although in the embodiment described above, the through holes 7 and 8th are formed in an arcuate shape, which is long and inclined in the direction of rotation, it should be noted that the through holes 7 and 8th not always be designed as described above, but only arcuate (preferably over 90 °) through holes are sufficient. In this case, the suction openings and the delivery openings of the device body are also pure openings.

Bei der oben erwähnten Saug-/Fördervorrichtung wird jedoch, wenn ein inneres Ventil von 0° nach 180° dreht, die Größe einer Öffnung bis 90° allmählich größer und danach allmählich kleiner, wie in 5 gezeigt, und daher ist die Auslasswellenform eine Sinushalbwellenform, wie in 5 gezeigt, was das Problem schafft, dass Pulsationen erzeugt werden. Es sei festzuhalten, dass, wenn zwei Vorrichtungen verwendet werden und mit einer Abweichung von 90° gedreht werden, es möglich ist, stets eine feste Menge anzusaugen und eine feste Menge zu fördern, so dass die Verhinderung von Pulsationen möglich wird.However, in the above-mentioned suction / conveying apparatus, when an inner valve rotates from 0 ° to 180 °, the size of an opening becomes gradually larger up to 90 ° and then gradually smaller as in FIG 5 and, therefore, the output waveform is a sine half-waveform as in FIG 5 shown, which creates the problem that pulsations are generated. It should be noted that when two devices are used and rotated with a deviation of 90 °, it is possible to always suck in a fixed amount and to supply a fixed amount, so that the prevention of pulsations becomes possible.

Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird für den Pumpenmechanismus kein Rückschlagventil verwendet und ein Kolbentyp wird verwendet, da damit das Ansaugen sicher durchgeführt werden kann und die gleiche Menge wie die Ansaugmenge kann sicher gefördert werden. Infolgedessen ist die Vorrichtung hochgenau, ohne dass Pulsationen erzeugt werden und dass Energieverluste auftreten. Weiterhin ist der Förderdruck hoch, da das Prinzip eines mechanischen Schubs mittels eines Kolbens angewendet wird, so dass auch der Einsatz als Kompressor möglich ist. Die Rollen einer Vakuumpumpe oder eines Kompressors können mit einer einzelnen Vorrichtung erfüllt werden, was eine Funktion ist, die zuerst durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung möglich wurde. Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können Fluide rasch oder langsam durch Ändern der Rotationsfrequenz gefördert werden und der Druck sowie die Flussrate von Fluiden, welche gefördert werden, können konstant gemacht werden.at the device according to the present invention is for the pump mechanism no check valve used and a piston type is used, since with it the sucking safely done can be and the same amount as the intake can be safe promoted become. As a result, the device is highly accurate without pulsations be generated and that energy losses occur. Furthermore is the delivery pressure high, because the principle of a mechanical push by means of a piston is applied, so that the use as a compressor is possible. The roles of a vacuum pump or a compressor can with a single device met What is a function first through the device the present invention has become possible. In the device according to the present Invention can Fluide rapidly or slowly by changing promoted the rotational frequency and the pressure and flow rate of fluids being pumped can be made constant.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Vakuumpumpe, als Hochdruckpumpe, als Förderpumpe fester Menge oder als Kompressor verwendet werden. Eine Vorrichtung, welche für die Vielzahl von Zwecken verwendet werden kann, wie beschrieben, wurde bislang überhaupt nicht erreicht.The Device according to the present invention Invention can be used as a vacuum pump, as a high-pressure pump, as a feed pump fixed amount or used as a compressor. A device which for the variety of purposes can be used as described has not been so far reached.

Da bei der vorliegenden Erfindung die Größen zum Öffnen der Ansaugöffnung und der Förderöffnung in Verbindung hiermit praktisch gleich gemacht werden können, kann eine feste Menge an Fluiden angesaugt werden und eine feste Menge von Fluiden kann stets gefördert werden, so dass eine praktisch vollständige Beseitigung von Pulsationen möglich ist.There in the present invention, the sizes for opening the suction port and the delivery opening in Compound hereby can be made practically the same a fixed amount of fluids are sucked in and a fixed amount Fluids can always be promoted so that a virtually complete elimination of pulsations is possible.

Claims

A fluid suction / delivery device, comprising: an inner tube ( 1 ) which is rotatably inserted in a fitting opening of the device body; a cylinder ( 5 ) slidable into the inner tube ( 1 ) is used; and a plurality of passage openings ( 7 . 8th ) in the inner tube ( 1 ) are formed, wherein the cylinder ( 5 ) together with the rotation of the inner tube ( 1 ) and, if one of the passage openings ( 7 . 8th ) of the inner tube ( 1 ) in connection with a suction opening ( 11 . 11 ' ) of the device body, then the other through hole ( 7 . 8th ) of the inner tube ( 1 ) in connection with a delivery opening ( 11 . 11 ' ) of the device body, and when fluid from a connection suction port ( 11 . 11 ' ) is sucked, fluid from the delivery opening ( 11 . 11 ' ), characterized in that the passage openings ( 7 . 8th ) of the inner tube ( 1 ) are each a slot which is elongated in the direction of rotation and inclined, wherein the suction port ( 11 . 11 ' ) and the delivery opening ( 11 . 11 ' ) of the device body are formed as a through hole, which the passage openings ( 7 . 8th ) can cut.

The device according to claim 1, wherein the passage openings ( 7 . 8th ) of the inner tube ( 1 ) and the suction opening ( 11 . 11 ' ) and the delivery opening ( 11 . 11 ' ) of the device body are formed so that the suction port ( 11 . 11 ' ) and the delivery opening ( 11 . 11 ' ) in conjunction therewith in the direction of movement of the cylinder ( 5 ) are movable.

The device according to claim 2, wherein the passage openings ( 7 . 8th ) and the suction opening ( 11 . 11 ' ) and the delivery opening ( 11 . 11 ' ) of the device body have the same shape and the same size and inclined in the direction of rotation between 30 ° and 60 ° are.

The apparatus of claim 3, wherein a plurality of sets, each set of which comprises a suction port (11). 11 . 11 ' ) and a delivery opening ( 11 . 11 ' ) of the device body is formed, and the set of a suction port ( 11 . 11 ' ) and a delivery opening ( 11 . 11 ' ) in conjunction with the same passage ( 7 . 8th ) of the inner tube ( 1 ) and is inclined in the same direction.

The apparatus of claim 1 or 4, wherein in each set of suction and corresponding delivery openings ( 11 . 11 ' ) of the device body, the suction port with respect to the rotation axis is arranged opposite to the corresponding delivery opening.

The device according to claim 1, wherein the cylinder ( 5 ) together with the rotation of the inner tube ( 1 ) is moved back and forth.

The device of claim 1, wherein the device body is an outer tube ( 4 ) or a block body ( 30 ) is with a fitting opening.

The device according to claim 5, wherein the passage openings ( 7 . 8th ) of the inner tube ( 1 ) are formed so as to be inclined with respect to mutually opposite surfaces in the same direction and on both longitudinal sides at a position spaced in the sliding direction of the cylinder ( 5 ) are formed.

The device according to claim 8, wherein the circumferential length of the passage openings ( 7 . 8th ) of the inner tube ( 1 ) and the suction opening ( 11 . 11 ' ) and the delivery opening ( 11 . 11 ' ) of the device body are formed as a bent slot of approximately 90 ° extension.

The device according to claim 1, with a bypass passage ( 18 ), directly or via a sealing material ( 16 ) in connection with a suction port of the device body of the inner tube ( 1 ) in contact with a piston shaft ( 6 ) of the cylinder ( 5 ).

The device according to claim 1, wherein a volume of a chamber, which by a contact of the cylinder ( 5 ) with both walls ( 9 . 9 ' ) is set, so that an amount of sucked and conveyed fluid is set.

The device according to claim 11, wherein the piston shaft ( 6 ) of the cylinder ( 5 ) than from the cylinder ( 5 ) is formed above and a projecting part ( 6 ) of the piston shaft slidably on the side wall ( 13 ) of the device body, so that a quantity of sucked and conveyed fluid is determined.

The apparatus of claim 1, wherein a pressure and / or a flow rate of fluids discharged from the communicating port is detected and the rotational speed of the inner tube (FIG. 1 ) and the reciprocating speed of the cylinder ( 5 ) can be controlled on the basis of a detected signal, so that fluids with a fixed pressure or fixed flow rate can be sucked in and conveyed.

The device of claim 1, wherein the end of the inner tube ( 1 ) in conjunction with or in a first gear ( 22 ), wherein the first gear ( 22 ) in engagement with a second gear ( 24 ), which is driven by a motor, wherein a crankshaft ( 25 ) for reciprocating the piston shaft ( 6 ) of the cylinder ( 5 ) on a rotary body ( 26 ) fixed with a rotary shaft ( 23 ) of the motor rotates, whereby when the inner tube ( 1 ) once turns, the piston shaft ( 6 ) is moved back and forth once.