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Pumpe, Verdichter oder Motor für flüssiges oder gasförmiges Arbeitsmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine als Pumpe, Verdichter oder Motor für flüssiges
oder gasförmiges Arbeitsmittel arbeitende Maschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten
biegsamen Band, das eine Wand eines Arbeitsraumes im Gehäuse bildet und eine fortschreitende
Wellenbewegung ausführt, und einem das Band betätigenden oder vom Band betätigbaren
beweglichen Teil. Es ist bereits vorgeschlagen worden, je ein Band auf jeder Seite
.des beweglichen Teiles anzuardnen, so daß zu beiden Seiten des, beweglichen Teiles
Arbeitsräume gebildet wenden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser bekannten
Vorrichtung und kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß das Band aus einem
rohrförmigen biegsamen Körper von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt besteht,
von dem zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen je eine bewegliche Arbeitswand
bilden. Durch diese Ausführung werden zwei unabhängig voneinander arbeitende Bänder
durch ein einheitliches Gebilde ersetzt, wodurch ein einwandfreies Arbeiten der
Bänder sichergestellt wird und Undichti,gkeitsverluste zwischen zu beiden Seiten
des beweglichen Teiles befindlichen Arbeitsräumen wesentlich vermindert werden.
Die neue Anordnung ermöglicht außerdem eine wirksame Schmierung des beweglichen
Teiles.
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In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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In den Fig. r und a ist die Wirkungsweise einer als Pumpe arbeitenden
Maschine dargestellt, auf die sich die Erfindung bezieht. Fig. z zeigt zwei Bänder,
die durch eine schraubenförmig verlaufende Stange (Schraube) in eine fortschreitende
Wellenbewegung versetzt werden. Fig. z ist eine Seitenansicht der in Fig. i dargestellten
Pumpe mit abgenommenem Gehäusedeckel.
Die Fig.3 bis 9 zeigen einige
Beispiele, wie gemäß der Erfindung die beiden Bänder durch einen die Schraube vollständig
einschließenden einheitlichen Körper ersetzt werden können, und zwar zeigt Fig.
3 einen Schnitt durch eine Schraube mit dazugehörigen Bändern und einer die Bänder
umgebenden Hülle, Fig. 4 einen Teil einer Schraube mit dazugehörigem Band, das aus
einem Metalldraht mit dazwischengelegter Dichtung besteht, Fig. 5 einen Schnitt
nach der Linie 5-5 der Fig.4. Fig. 6 in größerem Maßstab einen Schnitt nach der
Linie 6-6 der Fig. 5, Fig. 7 und 8 weitere Ausführungsbeispiele des das Band bildenden
Drahtes und Fig.9 einen Schnitt durch eine Schraube mit dazugehöriger Drahtwicklung
und Gummibekleidung.
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Die in den Fig. i und 2 dargestellte Pumpe besitzt ein Gehäuse 21
von rechteckigem Querschnitt, das mit einem Einlaß 22 und zwei Auslässen 23 und
24 versehen ist. Der als Schraube ausgebildete kraftübertragende bewegliche Teil
ist mit 25 bezeichnet. Ein Ende der Schraube erstreckt sich durch das Gehäuse und
durch eine Lager- und Dichtungseinrichtung 26 nach außen, wo die Schraube angetrieben
wird. Zu beiden Seiten der Schraube ist je ein Band 27 und 28 vorgesehen. Diese
Bänder erstrecken sich über die ganze Breite des Gehäuses, so daß sie an den Gehäusewänden
29 und 3o dichtend anliegen. In der Nähe des Auslasses ist die Schraube durch ein
Endstück 3 i geführt, das in Zapfen 32 und 33 drehbar gelagert ist und eine längliche
Öffnung 34 aufweist, deren Breite ungefähr dem Durchmesser der die Schraube z5 bildenden
Stange gleich ist. Daraus folgt, daß bei der Drehung der Schraube das Endstück 31
eine schwingende Bewegung um die Achse 32, 33 erhält. Das Endstück besteht aus zwei
miteinander verbundenen Teilen 35 und 36, zwischen denen die Bänder 27 und 28 in
der aus Fig. i ersichtlichen Weise eingespannt sind. Die Enden dieser Bänder erhalten
somit gleichfalls eine schwingende Bewegung, die der Wellenbewegung der Bänder zwangsläufig
angepaßt ist, weshalb ein Abbrechen der Bänder an ihren Befestigungsstellen mit
Sicherheit vermieden wird. In gleicher Weise sind die unteren Enden der Bänder an
ihren Befestigungsstellen mit einem Endstück 37 verbunden, das um Zapfen 38 und
39 schwingbar gelagert, ist. Das Endstück 37 trägt eine Kugel 4.o, an der sich das
untere Ende der Schraube 25 abstützt.
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Die in den Fig. i und 2 dargestellte Schraube 25 ist als rechtsgängige
Schraube ausgebildet. Bei ihrer Drehung im Sinne des Pfeiles 4a wandern somit die
zwischen den Gehäusewänden und den Bändern 27 bzw. 28 vollständig eingeschlossenen
Arbeitsräume 42 bzw.43 in der Richtung vom Einlaß 22 zu den Auslässen 23 bzw. 24,
wodurch die in diesen Arbeitsräumen eingeschlossene Flüssigkeit in Richtung der
Pfeile 44, 45 bzw. 46 gepumpt wird. Die Arbeitsräume 4.7 und 48 stehen noch mit
dem Einlaß 22 in Verbindung, während die Arbeitsräume 49 und 5o bereits mit den
Auslässen 23 bzw. 24. in Verbindung gekommen sind.
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Die Vorrichtung kann auch als Verdichter oder Mengenmesser oder zur
Krafterzeugung verwendet werden, wobei ein Mittel unter Druck der Vorrichtung zugeführt
wird und durch seinen Druck auf das Band eine Drehung der Schraube verursacht, so
daß Leistung von dieser abgenommen werden kann. In den in den Fig.3 bis 9 gezeigten
Beispielen besteht das Band aus in einem rohrförmigen biegsamen Körper von im wesentlichen
rechteckigem Querschnitt.
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Fig.3 zeigt einen Schnitt durch eine Schraube 124, die zu beiden Seiten
von einer Anzahl von dünnen Bändern 125 und 126 umgeben ist. Die Bänder sind
von einer Hülle aus undurchlässigem und biegsamem Stoff, wie Leder, Gummi o. dgl.,
umgeben, die mit 127 bezeichnet ist. Wenn im Innern dieser Hülle ein Druck
aufrechterhalten wird, der größer ist als der Druck an der Außenseite, so werden
die oberen und unteren Seiten der Hülle gegen die Wände des Gehäuses gedrückt, wodurch
eine sehr gute Dichtung zwischen den links und rechts von den Bändern gelegenen
Arbeitsräumen erhalten wird.
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In den Fig.4 bis 9 sind Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen
die Bänder durch Metalldrähte gebildet werden, die in im wesentlichen rechteckigen
Windungen um die Schraube gewunden sind.
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Im Ausführungsbeispiel nach den Fig.4 bis 6 bezeichnet 128 die Schraube
und i2o einen Metalldraht, dessen Ouerschnittsform aus Fig.6 ersichtlich ist. Die
Windungen des Drahtes bilden im wesentlichen Rechtecke, deren innere kürzere Seiten
mindestens dem Durchmesser der die Schraube bildenden Stange 128 und deren innere
längere Seiten mindestens der Summe aus dem genannten Durchmesser und der Amplitude
der Wellenbewegung gleich ist. Zwischen den Windungen des Drahtes sind Dichtungen
13o aus nachgiebigem Stoff, wie Gummi o. dgl., eingelegt, um die Bildung von Spalten
zu verhindern, die bei der Biegung des Drahtgebildes infolge der Wellenbewegung
entstehen können. Die beschriebene Drahtwicklung ersetzt zwei
zu
beiden Seiten der Schraube angeordnete biegsame Metallbänder.
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In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der die
Drahtwindungen 131 unmittelbar aneinander anliegen. Die angrenzenden Seiten des
Querschnittes des Drahtes sind mit Ausnehmungen versehen, in denen eine Dichtung
132 eingelegt ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig.8 sind die aneinanderliegenden Seiten
des Drahtes 133 derart konvex ausgebildet, daß sie bei der Wellenbewegung des Bandes
stets miteinander in Berührung bleiben und in dieser Weise eine genaue Dichtung
bilden.
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In Fig. 9 bezeichnet 134 die Schraube, 135
eine Metalldrahtwicklung
gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und 136 eine um die Wicklung
135 gegossene Lage aus Gummi, die nicht nur eine gute Dichtung zwischen den Arbeitsräumen
ermöglicht, sondern auch für den Fall, daß das Arbeitsmittel aus -Wasser besteht,
die zwischen dem Band und den Wänden des Gehäuses auftretende Reibung wesentlich
herabsetzt. Ist dagegen eine metallische Berührung zwischen dem Band und dem Gehäuse
erwünscht, so kann um die Gummilage ein dünner Metalldraht i37 gewickelt werden.
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Bei den in den Fig. 3 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung
brauchen die in Fig. i und 2 dargestellten Endstücke 31 und 37 nicht vorgesehen
zu werden, da die Bänder gemäß der Erfindung hinreichend biegsam und nachgiebig
sind, so daß ein Bruch an den Befestigungsstellen der Bänder nicht befürchtet zu
werden braucht.