-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor zur Verwendung in einer
Rotationspumpe und ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, mit
Rotoren für eine
Drehschieber-/-kolbenpumpe befasst.
-
Fluid
bzw. Flüssigkeit,
das bzw. die von Drehschieber-/-kolbenpumpen gepumpt wird, neigt insbesondere
an den Vorder- und Hinterkanten des Rotors zu Fluid- bzw. Flüssigkeitskavitation.
Das Problem der Flüssigkeitskavitation
ist am größten bei
höheren
Rotordrehgeschwindigkeiten.
-
Eine
bekannte Rotationspumpe ist in
JP 58-155288 offenbart,
in der die Vorder- und
Hinterflächen
von Kolbenflügelabschnitten
einen konvexen Abschnitt und einen konkaven Abschnitt umfassen, wobei
der konvexe Abschnitt aus dem Bogen mit einem einzelnen Radius gebildet
und durch einen geradlinigen Abschnitt mit einem konkaven Abschnitt mit
einem einzelnen Radius verbunden ist.
-
US 3 844 695 und
US 4 938 670 offenbaren Rotationspumpen,
in denen die Vorder- und Hinterflächen der Kolbenflügelabschnitte
mit einem einzigen Radius ausgebildet sind.
-
US 3 396 667 und
FR 2 120 354 offenbaren beide
Rotationspumpen, in denen jeder Rotor aus einem einzigen Kolbenflügelabschnitt
besteht.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Pumpenrotor bereitgestellt, der
zur Drehung um eine zentrale Achse angebracht ist, umfassend zwei
Kolbenflügelabschnitte,
die diagonal über
der zentralen Achse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Kolbenflügelabschnitt
ein durchgehendes gebogenes konvexes Vorderkantenprofil, das durch
mehrere nebeneinander liegende gekrümmte Abschnitte mit jeweiligen
Radien gebildet wird, und/oder ein durchgehendes gebogenes konvexes
Hinterkantenprofil, das durch mehrere nebeneinander liegende gekrümmte Abschnitte mit
jeweiligen Radien gebildet wird, umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorderkantenprofilkurve und die Hinterkantenprofilkurve
durch fünf
nebeneinander liegende gekrümmte
Abschnitte mit Radien gebildet werden und wobei der relativ zur
Rotorachse radial äußerste Radiusabschnitt
relativ zu den anderen Radiusabschnitten die kleinste Größe aufweist.
-
Der
relativ zur Rotorachse radial innerste Radius weist relativ zu den
anderen Radien bevorzugt die größte Größe auf.
Die Größe der Radien,
angefangen von dem radial äußersten
Radius bis zum radial innersten Radius, nimmt vorzugsweise größenmäßig zu.
-
Das
durchgehende Kurvenprofil weist vorzugsweise eine wellenförmige, herzkurvenartige Form
auf.
-
Ein
Paar Rotoren sind vorzugsweise in einer Drehschieber-/-kolbenpumpe
angebracht.
-
Der
Pumpenrotor ist bevorzugt mit mindestens einer Kanalvertiefung,
die sich von der Vorderfläche
des Rotors in den Rotor erstreckt, und/oder mindestens einer Kanalvertiefung,
die sich von der Hinterfläche
des Rotors in den Rotor erstreckt, ausgebildet.
-
Die
erste Kanalvertiefung ist vorzugsweise im Wesentlichen radial unter
der Vorderkante der Vorderfläche
angeordnet. Die zweite Kanalvertiefung ist bevorzugt im Wesentlichen
radial unter der Hinterkante der Hinterfläche angeordnet.
-
Jeder
Kanal ist vorzugsweise durch zwei im Wesentlichen parallele Seitenabschnitte,
die sich senkrecht von der Oberfläche der jeweiligen Vorder- und
Hinterflächen
erstrecken, und einen Kanalbasisabschnitt, der den ersten Seitenabschnitt
mit dem zweiten Seitenabschnitt verbindet, begrenzt; wobei der Kanalbasisabschnitt,
axial vom Rotor gesehen, durch eine Kurve gebildet wird. Bevorzugt
umfasst die Kanalkurve des Basisabschnitts, axial vom Rotor gesehen,
einen konkaven Radiusab schnitt und zwei konvexe Radienabschnitte,
die an entgegengesetzten Enden des konkaven Radiusabschnitts angeordnet
sind. Die Kanalkurve des Basisabschnitts ist vorzugsweise mit einem
im Wesentlichen „U"-förmigen Querschnitt
ausgebildet.
-
Vorzugsweise
umfasst der Pumpenrotor vier Kanäle
und die Anordnung ist dergestalt, dass ein Kanal in jeder der zwei
Vorderflächen
des Rotors angeordnet ist und ein Kanal in jeder der Hinterflächen des
Rotors angeordnet ist, wobei die Kanäle in gleichem Abstand von
der Achse des Rotors angeordnet sind.
-
Die
Rotoren sind bevorzugt zur Verwendung in einer Drehschieber-/-kolbenpumpe
angebracht.
-
Der
Pumpenrotor umfasst vorzugsweise ein durchgehendes gebogenes Vorderkantenprofil
und ein durchgehendes gebogenes Hinterkantenprofil und mindestens
einen in der Vorderfläche
des Rotors ausgebildeten Kanal und einen in der Hinterfläche des
Rotors ausgebildeten Kanal, wobei die Anordnung dergestalt ist,
dass beim Gebrauch eine Kavitation eines durch den Rotor bearbeiteten
Fluids im Wesentlichen verhindert wird.
-
Der
Rotor dreht sich bevorzugt mit Geschwindigkeiten von bis zu 1400
UpM. Es wird anerkannt werden, dass die maximal erreichbaren Geschwindigkeiten
von der besonderen Viskosität
des Arbeitsfluids bzw. der Arbeitsflüssigkeit abhängen.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Rotoraufbau mit einem Paar
Rotoren des ersten Aspekts der Erfindung bereitgestellt, wobei die Rotoren
ineinander greifende Rotoren sind, die zum Drehen um im Wesentlichen
parallele Achsen angebracht sind.
-
Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird ein Rotoraufbau bereitgestellt,
der den Rotoraufbau des zweiten Aspekts der Erfindung umfasst.
-
Nun
wird eine Ausführungsform
der Erfindung rein exemplarisch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, worin:
-
1 ein
vertikaler Schnitt durch einen Rotationspumpenaufbau ist und den
Aufbau von einem der auf einer Antriebswelle angebrachten Schieber-/Kolbenrotoren
zeigt, wobei der andere Schieber-/Kolbenrotor und die dazugehörige Welle
weggelassen sind;
-
2 eine
auseinander gezogene isometrische Ansicht der Bestandteile des Pumpenaufbaus ist;
-
3 eine
isometrische Ansicht eines Rotorgehäuseabschnitts ist;
-
4 eine
isometrische Ansicht einer mit Zapfensäulen ausgebildeten Pumpenabdeckungsplatte
ist;
-
5 eine
Draufsicht auf einen Rotor ist;
-
6 ein
Querschnitt des Rotors durch A-A ist;
-
7 eine
isometrische Vorderansicht des Rotors ist, die eine Haltemutter
zeigt;
-
8 eine
isometrische Ansicht des Rotors von hinten ist;
-
9 eine
Draufsicht auf ein gebogenes Vorderkantenprofil des Rotors ist;
-
10 eine
Draufsicht auf eine sich von der Hinterfläche des Rotors erstreckende
Kanalvertiefung ist;
-
11 eine
Anzahl schematischer Ansichten der relativen Ausrichtung der gegenrotierenden Rotoren
während
einer Zeitdauer ist; und
-
12 ein
Querschnitt der Kanalvertiefung durch B-B ist.
-
Unter
Bezugnahme auf 1 bis 4 der Zeichnungen
umfasst ein Rotationspumpenaufbau 1 eine Rotationspumpe 2 und
eine Pumpenanbringungseinrichtung 4. Die Rotationspumpe 2 umfasst einen
Rotorumfassungsaufbau 6 und einen Zahnradumfassungsaufbau 8.
-
Der
Rotorumfassungsaufbau 6 umfasst ein Paar ineinander greifende
Schieber-/Kolbenrotoren 10, 12,
die zur Gegenrotation in einem Rotorgehäuseabschnitt 7 um
im Wesentlichen parallele Achsen 13, 14 angebracht
sind; der Rotorgehäuseabschnitt ist
mit einer Einlassöffnung 9 und
einer Auslassöffnung 11 ausgebildet
und umfasst eine kreisförmige Abdeckplatte 111 .
-
Im
Wesentlichen parallele Wellen 15, 16, die ebenfalls
zur Drehung um die Achsen 13 bzw. 14 angebracht
sind, sind mit den jeweiligen Rotoren 10, 12 verbunden.
-
Die
Rotoren 10, 12 sind an den jeweiligen Wellen 15, 16 durch
Klemm-/Haltemuttern 17, 18 befestigt.
-
Die
Wellen 15, 16 erstrecken sich von dem Rotorumfassungsaufbau 6 längs der
Achsen 13, 14 durch die Anbringungseinrichtung 4 und
in den Zahnradumfassungsaufbau 8.
-
Die
Welle 15 ist eine Antriebswelle und wird von einem (nicht
gezeigten) Elektromotor angetrieben, der geeignet am Wellenende 151 befestigt ist. Es können andere
Kraftmaschinen als Elektromotoren eingesetzt werden. Es wird anerkannt
werden, dass durch Umkehren der Richtung des Elektromotors die Richtung
der Fluidströmung
durch den Pumpenumfassungsaufbau 6 umgekehrt wird. Dementsprechend
arbeitet die Öffnung 9 als
Fluidausgabeöffnung
und die Öffnung 11 als
Fluideinlassöffnung.
-
Der
Zahnradumfassungsaufbau 8 umfasst ein im Wesentlichen kreisförmiges Rahmenblech 20, das
mit zwei kreisförmigen Öffnungen 22, 24 ausgebildet
ist; eine Chassisstruktur 26, die geeignet ausgebildet
ist, um zwei Sätze
konisch zulaufender Rollenlageraufbauten 28 und 29 unterzubringen
und die ein Paar Zahnräder 30, 31 trägt, die
an jeweiligen Wellen 15, 16 zur Gegenrotation
um die jeweiligen Achsen 13, 14 angebracht sind.
Der Zahnradumfassungsaufbau 8 umfasst auch eine becherförmige Einschließung 33,
die mit einem offenen Ende 34 und einer Öffnung 35 ausgebildet
ist, durch welche sich das Wellenende 151 erstreckt,
eine Schmiermitteleinfüllöffnung 37,
die durch den obersten Bereich der Wand der Einschließung ausgebildet
ist, und eine Schmiermittelablauföffnung 38, die durch
den untersten Bereich der Wand der Einschließung ausgebildet ist (siehe 1).
Die Einschließung 33 ist
auch mit zwei im Wesentlichen kreisförmigen Fluidpegel-Sichtöffnungen 39, 391 ausgebildet, die allgemein einander
zugewandt angeordnet sind bzw. sich in einer 90°-Ausrichtung von den Öffnungen 37, 38 befinden.
Es wird anerkannt werden, dass, wenn die Ausrichtung des Rotorumfassungsaufbaus 6 und
des Zahnradumfassungsaufbaus 8 aus der vertikalen in die
horizontale Ausrichtung geändert
wird, die Sichtöffnungen 39, 39 dann
entweder als Einfüll-
oder Ablauföffnungen
verwendet werden können
und die Einlassöffnung 9 und
die Auslassöffnung 11 als
Fluidpegel-Sichtöffnungen
verwendet werden können.
Das Material, das zum Verstopfen der vier Öffnungen 37, 38, 29 und 391 verwendet wird, weist entsprechende transparente
Eigenschaften auf.
-
Die
Einschließung 33 ist
auf einer inneren Haltestruktur 40 angebracht, die mit
einer Öffnung 41 ausgebildet
ist, durch die sich die Welle 15 erstreckt. Die Einschließung 33 wird
während
des Betriebs der Pumpe 1 keinen wesentlichen Belastungen
unterworfen und die Primärfunktion
der Einschließung 33 besteht
darin, Schmierfluid im Zahnradumfassungsaufbau 8 zu enthalten.
-
Wenn
die Einschließung 33 auf
der Haltestruktur 40 angebracht wird, stößt das offene
Ende 34 an einen Abdichtungsring 36, der zwischen
der Einschließung 33 und
der Anbringungseinrichtung ein Fluidabdichtungsmittel bereitstellt.
Durch die Off nung 37 wird Schmierfluid in den Aufbau 8 platziert und
liefert Schmiermittel für
die Bestandteile innerhalb der Einschließung 33.
-
Die
Anbringungseinrichtung 4 umfasst einen im Wesentlichen
vertikalen Abschnitt 42 mit zwei im Wesentlichen parallelen
flachen Anbringungsoberflächen 44, 45,
die in entgegengesetzte Richtungen gewandt sind. Aus dem untersten
Bereich des Abschnitts 42 erstreckt sich ein Paar horizontaler
Fußelemente 47.
-
Der
Abschnitt 42 ist mit einer kreisförmigen Durchgangsöffnung 50 ausgebildet,
die sich längs der
Achse 52 erstreckt (siehe 1). Der
Abschnitt 42 ist auch mit einem vertikalen Schlitz 53 ausgebildet,
der sich durch den Abschnitt 42 quer zur Achse 52 erstreckt,
so dass er zwei im Wesentlichen parallele vertikale Abschnitte 43, 431 bildet. Die Anbringungsflächen 44, 45 sind
jeweils mit vier gewindeten Bolzen- bzw. Schraubenlöchern ausgebildet,
die sich von den Oberflächen 44, 45 durch
die jeweiligen Abschnitte 43, 431 erstrecken.
-
Am
oberen Bereich des Abschnitts 42 sind zwei Brückenabschnitte 55, 56 angeordnet,
die sich von der äußersten
Oberfläche
des Abschnitts 42 in den Schlitz 53 erstrecken
(siehe 2).
-
Die
Chassisstruktur 26 des Zahnradumfassungsaufbaus 8 ist
mit einem ringförmigen
Rand 341 ausgebildet, der sich
von der Chassisstruktur 26 in die Durchgangsöffnung 50 der
Anbringungseinrichtung 4 erstreckt. Die radial äußerste Oberfläche des ringförmigen Rands 341 befindet sich in gleitendem Kontakt
mit der radial innersten Oberfläche
des Abschnitts 42.
-
Unter
Bezugnahme auf 3 ist der Rotorgehäuseabschnitt 7 mit
einer allgemein ovalen Rotorvertiefung 58 ausgebildet,
die so angepasst ist, dass sie die Kolbenrotoren 10, 12 aufnimmt.
Zwei im Wesentlichen kreisförmige
Durchgangsnabenbohrungsöffnungen 60, 62 erstrecken
sich von der Rotorvertiefung 58 koaxial entlang jeweiliger
Achsen 13, 14 und sind so ausgebildet, dass sie
Abdichtungsaufbauten 64, 66, die an jeweiligen
Wellen 15, 16 angeordnet sind, aufnehmen.
-
Die
Einlassöffnung 9 und
die Auslassöffnung 11 erstrecken
sich aus entgegengesetzten Richtungen in die Rotorbohrung 58.
Am innersten Teil der Einlassöffnung 9 und
der Auslassöffnung 11 sind
gebogene Zahnungen 68, 69 ausgebildet.
-
Der
Rotorgehäuseabschnitt 7 ist
an der Anbringungsfläche 44 der
Anbringungseinrichtung 4 mittels Rotorgehäuse-Gewindebolzen 70 befestigt.
-
Der
Rotorgehäuseabschnitt 7 ist
mit einem ringförmigen
Rand 71 ausgebildet, der sich von dem Gehäuseabschnitt 7 in
die Durchgangsöffnung 50 des
vertikalen Abschnitts 43 erstreckt. Die radial äußerste Oberfläche des
ringförmigen
Rands 71 befindet sich in gleitendem Kontakt mit der radial
innersten Oberfläche
des vertikalen Abschnitts 43.
-
Der
Rotorgehäuseabschnitt 7 umfasst
eine zu den Achsen 13, 14 im Wesentlichen senkrechte flache
Oberfläche 80.
Von der Anbringungsoberfläche 80 und
durch den Rotorgehäuseabschnitt 7 erstrecken
sich acht Gewindebolzenlöcher 82.
-
Unter
Bezugnahme auf 4 ist die Abdeckungsplatte 111 mit Bolzenlöchern 84 ausgebildet, die
sich durch diese erstrecken und so angeordnet sind, dass sie mit
den jeweiligen Löchern 82 in
dem Rotorgehäuseabschnitt 7 fluchten.
Von einer flachen Anbringungsoberfläche 90 erstrecken
sich vier Vertiefungen 92 in die Abdeckungsplatte 111 , die so ausgebildet sind, dass sie
die Bolzenköpfe
der Rotorgehäusebolzen 70 aufnehmen.
Die Abdeckungsplatte 111 ist ebenfalls
mit einer allgemein ovalen Kanalvertiefung 95 ausgebildet,
die sich von der Anbringungsoberfläche 90 in die Abdeckungsplatte 11 erstreckt. Die
Vertiefung 95 ist in den Vertiefungen 92 und den Löchern 84 radial
angeordnet. Die Abdeckungsplatte 111 umfasst
zwei ortsfeste, im Wesentlichen kreisförmige Zapfen 94, 96,
die jeder mit einer Vertiefung 98 ausgebildet sind, die
vorgesehen ist, um die Haltemuttern 17, 18 aufzunehmen.
Die äußerste Wand von
jedem der Zapfen 94, 96 ist mit einer gebogenen Zahnung 100 ausgebildet,
die gebildet ist, um die Drehung der Rotoren 12, 10 zu
gestatten.
-
Wenn
die Abdeckungsplatte an das Rotorgehäuse 7 geschraubt ist,
befindet sich ein ovaler Abdichtungsring 102 in der ovalen
Vertiefung 94 und liefert Abdichtungsmittel zwischen den
Anbringungsoberflächen 80 und 90,
so dass sie Fluid enthalten, das aus der Einlassöffnung 9 durch die
Vertiefung 58 und durch die Auslassöffnung 11 hinaus gepumpt wird.
-
Wenn
sich der Rotationspumpenaufbau 1 in einem im Wesentlichen
zerlegten Zustand befindet, kann die Ausrichtung des Rotorumfassungsaufbaus 6 und
des Zahnradumfassungsaufbaus 8 um Winkelintervalle von
90°, relativ
zur Pumpenanbringungseinrichtung, um die zentrale Achse 52 voneinander
gedreht werden und er anschließend
wieder zusammengesetzt werden.
-
Es
wird anerkannt werden, dass die Ausrichtung des Zahnradumfassungsaufbaus 8 und
des Rotorumfassungsaufbaus 6 um die Achse 52 von
der Ausrichtung der Befestigungslöcher 51 um die zentrale
Achse 52 abhängt.
Die Drehung des Rotorumfassungsabschnitts und des Zahnradumfassungsabschnitts
relativ zum Anbringungsrahmen wird im Wesentlichen mittels mindestens
eines (nicht gezeigten) dübelartigen
Vorsprungs verhindert, der sich von den jeweiligen Anbringungsflächen des
Rotorumfassungsabschnitts und des Zahnradumfassungsabschnitts erstreckt;
wobei die Vorsprünge
im Gebrauch in entsprechenden (nicht gezeigten) Vertiefungen im
Eingriff sind, die in den jeweiligen Anbringungsoberflächen des
Anbringungsrahmens ausgebildet sind. Die vier Löcher 51 können in
irgendeiner erforderlichen Drehung um die Achse 52 aus
der vertikalen Ebene so angeordnet werden, dass der Zahnradumfassungsaufbau 6 und
der Rotorumfassungsaufbau in der erforderlichen Ausrichtung um die
Achse 52 angeordnet sind.
-
Es
werden nun die Merkmale von einem der Rotoren beschrieben, jedoch
sind die Rotoren 10, 12 in im Wesentlichen derselben
Form und mit hauptsächlich
identischen Merkmalen ausgebildet.
-
Unter
Bezugnahme auf die 5 bis 10 umfasst
der Rotor 10 einen allgemein zylindrischen Rotornabenabschnitt 108,
der mit zwei Kolbenflügelabschnitten 110, 111 ausgebildet
ist. Die Kolbenflügelabschnitte 110, 111 sind
quer zur Achse 13 auf einer im Wesentlichen flachen Oberfläche 112 des
Nabenabschnitts 108 angeordnet. Von der mit der Achse 13 koaxialen
Oberfläche 112 erstreckt
sich radial im Rotornabenabschnitt 108 angeordnet ein rohrförmiger Abschnitt 114,
durch den das Ende der Welle 15 hindurchgeht, wenn sich
der Rotationspumpenaufbau in einem zusammengebauten Zustand befindet.
-
Jeder
Kolbenflügelabschnitt 110, 111 ist
mit einem wellenförmigen
gebogenen Vorderflächenbereich 113 und
einem wellenförmigen
gebogenen Hinterflächenbereich 115 ausgebildet.
-
Der
(relativ zur Rotorachse) radial äußerste Bereich
des Vorderflächenbereichs 113 ist
mit einem gebogenen Vorderkantenteil 116 ausgebildet und
der radial äußerste Bereich
des Hinterflächenbereichs
ist mit einem gebogenen Hinterkantenteil 118 ausgebildet.
-
Unter
Bezugnahme auf 9 umfassen die jeweiligen gebogenen
Vorder- und Hinterkantenteile 116 und 118 jedes
ein glatt durchgehendes konvexes gebogenes Profil, das durch gekrümmte Abschnitte jeweiliger
Radien R1, R2, R3, R4 und R5 gebildet wird. Die Radien nehmen größenmäßig zu,
von R1, der vom Wert her der kleinste ist, bis zu R5, der den größten Wert
aufweist.
-
Unter
jedem der gebogenen Kantenteile 116, 118 ist radial
(relativ zur Rotorachse) ein glatt durchgehendes konkaves gebogenes
Profil angeordnet, das durch benachbarte Abschnitte der Radien R6 und
R7 gebildet wird. Der Radius R6 weist eine größere Größe als der Radius R5 auf. Der
Radius R7 ist von geringerer Große als R6. Unter dem Radius
R7 ist ein durch den Radius R8 gebildeter konkaver Abschnitt radial
angeordnet.
-
Typische
Werte für
die Radien sind folgende:
R1 = 1,29
R2 = 2,8
R3 =
4,43
R4 = 6,75
R5 = 13,42
R6 = 21,97
R7 = 13,35
R8
= 0,5
-
Die
jeweiligen radial äußersten
Oberflächen 120, 121 der
Kolbenflügelabschnitte 110, 111 erstrecken
sich zwischen dem Vorderkantenbereich 116 bzw. dem Hinterkantenbereich 118 des
Flügelabschnitts 110, 111.
Im Gebrauch dreht sich der Rotor in Richtung B um die Achse 13.
Der Rotor 11 dreht sich in Richtung C um die Achse 14 (siehe 11).
-
Der
Winkel zwischen den zwei Linien, in dem die äußersten Oberflächen 120, 121 auf
die jeweilige gebogene Vorderkante und die gebogene Hinterkante
treffen, wird als äußerer Fasenwinkel α bezeichnet.
-
Jeder
gebogene Vorderflächenbereich 113 und
jeder gebogene Hinterflächenbereich 115 ist
jeweils mit Kanalvertiefungen 122 ausgebildet. Jede Kanalvertiefung 122 ist
durch zwei im Wesentlichen parallele Seiten 124, 125 begrenzt,
die sich senkrecht von der Oberfläche der Oberflächenbereiche
in die jeweiligen Kolbenflügelabschnitte 110, 111 erstrecken,
und eine gebogene Kanalbasis 126 erstreckt sich zwischen
den parallelen Seiten 124, 125. Die gebogene Kanalbasis 126 ist
mit einem im Wesentlichen „U"-förmigen diagonalen
Querschnitt 122 ausgebildet (siehe 12).
-
Unter
Bezugnahme auf 10 wird die Basis 126,
axial vom Rotor gesehen, durch einen konkaven Radiusabschnitt R9
und zwei konvexe Radiusabschnitte R10, R11 gebildet, die an entgegengesetzten
Enden des Radiusabschnitts R9 an geordnet sind. Der Radius R9 weist
eine größere Größe als die beiden
Radien R10 und R11 auf.
-
Typische
Werte für
die Radien sind folgende:
R9 = 13,82
R10 = 2,0
R11
= 0,5
-
Unter
Bezugnahme auf 11 drehten sich die gegenrotierenden
Rotoren 10, 12 in die Richtungen B, C und weisen
eine 90°-Versetzung
bezüglich der
Ausrichtung des jeweils anderen auf. Wenn sich die zwei Rotoren 10, 12 drehen,
nähert
sich das Vorderkantenteil 116 des Rotors 10 dem
ortsfesten kreisförmigen
Zapfen 96, wie im Rahmen 450 gezeigt. Mit der
fortgesetzten Drehung der zwei Rotoren geht die äußerste Oberfläche 120 des
Rotors 10 nahe an der bogenförmigen Zahnung 100 vorbei
und ein wachsendes Volumen X wird zwischen den Rotoren 10, 12 erzeugt
(siehe Rahmen 750, 900 und 1050). 11 zeigt
den gebogenen Rotor nicht im Detail und die in 11 gezeigten
Rotoren sind nur bildliche Darstellungen.
-
Während der
zuvor beschriebenen besonderen Ausrichtung strömt in das Rotorgehäuse 7 über die
Einlassöffnung 9 eintretendes
Fluid in das wachsende Volumen X, wenn sich die Rotoren 10, 12 drehen.
Der Durchgang der Fluidströmung
in das Volumen X wird durch den gebogenen Hinterkantenbereich 115 und
die gebogene Vorderfläche 113 der Flügelabschnitte 110, 111 unterstützt. Von
besonderer Wichtigkeit sind die gebogenen Kantenteile 116, 118.
-
Der
Durchgang der Fluidströmung
in das Volumen X wird auch durch die Kanalvertiefungen 122 unterstützt.
-
Die
Fluidströmung
wird in einem solchen Maß unterstützt, dass
eine Flüssigkeitskavitation
im Wesentlichen verringert und idealerweise verhindert wird. Aufgrund der
gekrümmten
Flächenbereiche
des Rotors und der Kanalvertiefungen sind die Rotoren imstande,
sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 900 bis 1400 UpM ohne irgendeine
wesentliche Flüssigkeitskavitation
zu drehen.
-
Die
gekrümmten
Oberflächen
der Rotoren und der Kanalvertiefung unterstützen auch die Fluidströmung aus
dem abnehmenden Volumen Y heraus.
-
Es
wird anerkannt werden, dass die Kanalvertiefungen 112 in
den Vorderflächen 113 und
den Hinterflächen 118 von
jedem der Rotoren 10, 12 ein erhöhtes Volumen
tiefem, das durch Fluid gefüllt wird,
wenn sich die jeweiligen Rotoren drehen.
-
Die
vorstehend beschriebenen Merkmale tragen zur Reduzierung unerwünschter
Geräusche bei,
die erzeugt werden, wenn eine Flüssigkeitskavitation
auftritt.
-
Es
ist zu beachten, dass die Kanalvertiefungen 112 ebenfalls
dazu verwendet werden können, die
Rotoren 10, 12 während einer Zerlegung des Rotationspumpenaufbaus
von den Wellen 15, 16 zu entfernen.
-
Ein
geeignetes Werkzeug wird in den Vertiefungen 112 und den
von den Wellen 15, 16 zurückgezogenen Rotoren 10, 12 platziert.
Die Vertiefungen 112 können
auch während
des Zusammenbaus des Rotationspumpenaufbaus verwendet werden.