DE7402763U

DE7402763U - Positive displacement pump

Info

Publication number: DE7402763U
Application number: DE7402763U
Authority: DE
Original assignee: Waukesha Foundry Co Inc
Current assignee: Waukesha Foundry Co Inc
Publication date: 1974-04-25

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R We ι C^m an ν,Patent attorneys Dipl.-Ing. R We ι C ^ m an ν,

Dtpl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberGerman engineer H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

XIXI

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Positive displacement pump

Die Neuerung bezieht sich auf eine Verdrängerpumpe mit einer verminderten Hohlraumbildung und einem gesteigerten volumetrisehen Wirkungsgrad.The innovation relates to a positive displacement pump with reduced cavitation and increased volumetric efficiency Efficiency.

Der Neuerung liegt dabei die Aufgabe zu Grunde, eine Verdrängerpumpe zu schaffen, die gegenüber einer Rotationspumpe günstigere Werte hinsichtlich der Strömung, des
volumetrischeη Wirkungsgrades, der Scherkraft, der Geschwindigkeit und des Viskositätsbereichs mit sich bringt.The innovation is based on the task of creating a positive displacement pump which, compared to a rotary pump, has more favorable values in terms of flow, des
volumetricη efficiency, the shear force, the speed and the viscosity range brings with it.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Neuerung.The object indicated above is achieved by the innovation specified in claim 1.

Die Pumpe gemäß vorliegender Neuerung zeichnet sich durch die Vorteile einer Rotationspumpe hinsichtlich einer gleichmäßigen Strömung, eines hohen volumetrischen Wirkungsgrades, einer niedrigen Scherkraft, einer niedrigen Geschwindigkeit und eines weiten Viskositätsbereichs aus und ist dennoch zu einem weitgehenden Teil aus Schmiedeeisen hergestellt. Die Durchgangsöffnungen weisen eine lange Gebrauchslebensdauer auf, verursachen geringere Kosten als rostfreier Stahl, sind nicht-schmierend und lediglich schwach korrosiv oder ab~ reibend. Die Teile, die von besonderer Wichtigkeit sind, sind im allgemeinen einer starken Strömung ausgesetzt; sie erstrecken sich jedoch insbesondere zu der Seite der Ebene hin, in der die Köpfe sich in den Bereich drehen, in welchem die Bahnen der Umfangsspitzen des jeweiligen bogenförmigen Kopfes von der festen Lagerabstützung aus divergieren (siehe Figuren 1,3 und 4), so daß in den Bereichen, in denen der Raum zuerst gebildet und zuletzt aufgehoben wird, eine ariale Strömung zusätzlich zu der Strömung um die Spitze in dem außerordentlich schmalen Spalt zu der Lagerabstützung hin verfügbar ist (Fig. 4). Dies unterstützt in großem Maße die Vermeidung von extremen Druckänderungen, die eine Hohlraumbildung hervorrufen. Somit ist durch die Neuerung eine Pumpe ohne einen Rotor-Rotor-Kontakt mit engen Laufspielwerten, mit einem hohen Wirkungsgrad und mit in einem weiten Bereich liegenden Geschwindigkeiten geschaffen.The pump according to the present innovation is characterized by the advantages of a rotary pump with regard to a uniform Flow, high volumetric efficiency, low shear force, low speed and a wide viscosity range and is still largely made of wrought iron. the Through holes have a long useful life, are less expensive than stainless steel, are non-lubricating and only slightly corrosive or ab ~ rubbing. The parts of particular importance are generally exposed to strong currents; she however, extend in particular towards the side of the plane in which the heads rotate in the area in which the paths of the peripheral tips of the respective arched head diverge from the fixed bearing support (see Figures 1, 3 and 4), so that in the areas in which the space is formed first and canceled last, a arial flow in addition to the flow around the tip in the extremely narrow gap to the bearing support is available (Fig. 4). This helps to a great extent in avoiding extreme pressure changes that cause cavitation cause. The innovation means that a pump without a rotor-rotor contact with tight running clearance values, with a high degree of efficiency and with a wide range Range of lying speeds created.

An Hand von Zeichnungen wird die Neuerung nachstehend näher erläutert.The innovation is explained in more detail below with the aid of drawings.

Fig. 1 seigt in einer Querschnittansicht ei si Pumpengehäuse = Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in Flg. 1 eingetragenen Linien 2-2.Fig. 1 shows a cross-sectional view of a pump housing = FIG. 2 shows a sectional view along the lines shown in FIG. 1 registered lines 2-2.

Fig. 3 seigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1 eingetragenen Linien 3-3.FIG. 3 shows a sectional view along that entered in FIG. 1 Lines 3-3.

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Fig. 4 zeigt in einer Teilansicht die in Fig. 1 dargestellte Pumpe in einer Stellung, in der Pumpenflügel sich zu einer kritischen Stelle hin gedreht haben, an der das Freilassen eines Hohlraums wichtig ist.Fig. 4 shows a partial view of the pump shown in Fig. 1 in a position in which the pump blades Have turned to a critical point where leaving a cavity is important.

Das Pumpengehäuse 4 enthält Teilkammern 6 und 7, die mit Durchgangsöffnungen 10 und 12 verbunden sind. Diese Durchgangsöffnungen können austauschbare Einlaß- oder Auslaß-Durchgangsöffnungen darstellen, und zwar in Übereinstimmung mit der Drehrichtung von Wellen 14 und 16. Die Wellen 14 und 16 tragen jeweils einen Rotor, der genau festgelegte Naben- und Flügelteile 18 bzw. 20 aufweist. Jeder Flügel ist dabei sichelförmig ausgebildet und in bezug auf den anderen Flügel um einen Winkel von 90° versetzt. Die Naben sind aus der Ebene der Kammern 6 und 8 heraus versetzt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Das Gehäuse 4 enthält in der Mitte der Kammern 6 und 8 jeweils eine feststehende Lagerabstützung für die Wellen 14 und 16, zwischen denen sich der Bereich 7 befindet, in welchem die Kammern 6 und 8 geteilt sind. Die Lagerabstützungen können in wünschenswerter Welse bei 7' abgesetzt sein, um einen größeren Bereich der Lagerabstützung neben den Köpfen 20 bereitzustellen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.The pump housing 4 contains sub-chambers 6 and 7 which are connected to through openings 10 and 12. These through openings may represent interchangeable inlet or outlet ports, in correspondence with the direction of rotation of shafts 14 and 16. The shafts 14 16 and 16 each carry a rotor which has precisely defined hub and wing parts 18 and 20, respectively. Every wing is sickle-shaped and offset by an angle of 90 ° with respect to the other wing. The hubs are offset from the plane of the chambers 6 and 8, as shown in FIG. The housing 4 contains in the In the middle of the chambers 6 and 8 each have a fixed bearing support for the shafts 14 and 16, between which there are the area 7 is located in which the chambers 6 and 8 are divided. The bearing supports can be more desirable Catfish to be dropped off at 7 'to cover a larger area of the To provide bearing support adjacent the heads 20 as shown in FIG.

Es ist in einer Pumpe dieser Art stets ein Froblem, den Hohlraum zu beseitigen. Die vorliegende Pumpe erreicht dies dadurch, daß die Einlaß- und Auslaß-Durchgaägaöfihungen 10 und 12 mit den Pumpenkammern 6 und 8 verbunden sind. In diesem Zusammenhang sei auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. In Fig. 2 ist gezeigt, wie die Rotoren dicht zu der inneren konkav gekrümmten Wand 24 hin gelangen, ohne mit dieser eigentlich in Kontakt zu gelangen. Hierzu seiIt is always a problem in a pump of this type to eliminate the cavity. The present pump accomplishes this by having inlet and outlet ports 10 and 12 connected to pump chambers 6 and 8. In this context , reference is made to FIGS. 1 and 2. In Fig. 2 it is shown how the rotors get close to the inner concavely curved wall 24 without actually coming into contact with it. For this is

740278325.4.7*740278325.4.7 *

auf Fig. 2 Beztig genommen. Die Strömung trifft auf die Spitzen im wesentlichen in einer axialen Richtung auf anstatt verpflichtet zu sein, ihren Weg peripher um die Spitze zu nehmen. Die eindeutige Ausgestaltung der dargestellten Durchgangsöffnung ermöglicht sowohl eine axiale Strömung als auch eine radiale Strömung in den Bereich, der sich sonst zusammenschnüren würde. Wie am besten in Figuren 1 und 4 gezeigt ist, erstrecken sich die Durchgangsöffnungen in d^n Bereich axial neben der Stelle, an der die Umfangsbahn eines Kopfes 20 die Lagerabstütz-Oberfläche 7¹ verDäßt. In Fig. 4 ist ein gestrichelter Pfeil eingetragen, der anzeigt, wie ein Fluid in den großerwerdenden Raum zwischen den Köpfen 20 axial an dieser Stelle eintritt. Auf der anderen Seite des Teilkammerbereichs 7 ist der Raum aufgehoben bzw. beseitigt, und das Fluid tritt auf einem axialen Weg aus.taken on Fig. 2 above. The flow impinges on the tips in a substantially axial direction rather than being obliged to make its way peripherally around the tip. The clear design of the illustrated through opening enables both an axial flow and a radial flow in the area that would otherwise constrict. As best shown in Figures 1 and 4, the passage openings extend in d ^ n region axially adjacent to the location at which the Lagerabstütz surface verDäßt the circumferential path of a head 20 7. ¹ A dashed arrow is entered in FIG. 4, which indicates how a fluid enters the increasing space between the heads 20 axially at this point. On the other side of the partial chamber region 7, the space is canceled or eliminated, and the fluid emerges on an axial path.

Durch die Neuerung ist also eino Verdrängerpumpe geschaffen, die parallele Pumpenwellen aufweist, welche durch Zahnräder derart miteinander verbunden sind, daß sie sich in entgegengesetzter Richtungen drehen. Die betreffenden Wellen weisen um 90° gegeneinander versetzte genaue Köpfe mit einer Sichelform auf, wie sie in Roots-Pumpen verwendet werden, Der Umfang jedes Kopfes ist einer Lagerabstützung für den gegenüberliegenden Kopf dicht angenähert. Ferner ist eine eindeutige Durchgangsöffnungsausbildung vorgesehen, die eine axiale und radiale Strömung in den Bereich ermöglicht, in dem die Volumina gebildet und aufgehoben werden. Dadurch werden unerwünschte hydraulische Effekte, und zwar insbesondere eine Hohlraumbildung, vermieden.The innovation creates a positive displacement pump, which has parallel pump shafts which are connected to one another by gears in such a way that they move in opposite directions Rotate directions. The shafts in question have precise heads offset from one another by 90 ° a sickle shape as used in Roots pumps, the circumference of each head is a bearing support closely approximated for the opposite head. Furthermore, a clear passage opening design is provided, which allows an axial and radial flow in the area in which the volumes are formed and canceled will. This avoids undesirable hydraulic effects, in particular the formation of cavities.

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Claims

Protection claims

1. Positive displacement pump with reduced cavitation and increased volumetric performance, characterized in that two oppositely rotating shafts (14, 16) are provided on which sickle-shaped heads (20) are arranged which are offset from one another in such a way that they are successively through pass through the space between the shafts (14, 16) so that each shaft (14, 16) is surrounded by a fixed bearing support next to the circumferential path of the heads (20) on the respective other shaft (16; 14), that a housing (4) is provided with separate sub-chambers (6, 8) which are provided between the shafts (14,16) in the same plane in which the heads (20) run, that the housing (4) opposite inlet and outlet - has through openings (12, 10) which are designed in the shape of a scoop and which have wall surfaces which extend over the plane of the axial walls of the sub-chambers (6, 8) to the cutting zone into which the Through openings (12, 10) allow an axial flow, and that the through openings (12, 10) end outside the space between the shafts (14, 16) for a sufficient seal.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the through openings (12, 10) extend over the plane the axial wall of the chamber (6; 8) extend on a single side of the housing (4).

7402783^5.4,747402783 ^ 5.4.74

Pump according to claim 1 or 2, characterized in that a wall part of the intersection of the chambers (6, 8) is a bearing support and that the through openings (12, 10) have such a shape that an axial flow between the passage openings (12,10) and allowing the space enclosed by successive heads defined by the cutting area of the chambers (6, 8) pass between the shafts (14, 16), at the point where the path of a The tip of a crescent head (20) begins to move away from the bearing support.

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