EP1163450B1 - Pumpe zur erzeugung von druck oder unterdruck - Google Patents

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EP1163450B1 EP00918828A EP00918828A EP1163450B1 EP 1163450 B1 EP1163450 B1 EP 1163450B1 EP 00918828 A EP00918828 A EP 00918828A EP 00918828 A EP00918828 A EP 00918828A EP 1163450 B1 EP1163450 B1 EP 1163450B1
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pressure
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Werner Rietschle GmbH and Co KG
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
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    • F04C2/16—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00—Application
    • F04C2220/10—Vacuum

Definitions

  • the invention relates to a pump for generating pressure or negative pressure according to the preamble of claim 1.
  • GB 2 139 287 A further discloses a hydraulic pump with two meshing gears located in a chamber are located in the lateral surface of the inlet and outlet channels open.
  • the rotors are bilateral, i. at each of the two axle ends, stored.
  • the pump chamber is on both ends by a part of the housing limited. Suction channel and pressure channel open into the lateral surface the pump chamber.
  • a rotary lobe pump in the form of a Roots blower described the two Having rotors which are arranged to fly on two mutually parallel axes are and the continuous transport of various non-compressible flow media enable.
  • the rotors are located in a chamber, the transmission side through a flat plate through which the axes of the two rotors are liquid-tight are guided, and on the side facing away from the transmission through a housing cover is limited, in the lateral surface - radially outward guided - connecting pieces for inlet and outlet are arranged.
  • the invention provides a very powerful pump space-saving and simple construction provided.
  • the housing cover thus has three functions: the frontal Limitation of the pump chamber, the peripheral wall of the pump chamber and the Recording the connection channels.
  • the housing cover can be rational as cast and Molded part can be produced.
  • the pump unit shown in Figure 1 has as an actuator an electric motor 10. This is laterally flanged to a fan cover 12. About a clutch 14 is the electric motor 10 to a fan wheel 16 within the fan hood 12 connected. The fan cover 12 is connected to a transmission housing 18th stated. In the gearbox 18 are two mutually parallel, staggered Shafts 20, 22 stored at one end. The shaft 20 is arranged in alignment with the axis of the electric motor 10 and is directly driven by this. Sitting on the shaft 20 a first, end-toothed gear 24, which with a second, sitting on the shaft 22 end-toothed gear 26 is in mesh.
  • the gear housing 18 forms with its rotors 28, 30th facing surface an end boundary wall of a Pump chamber 32, the rest by a to the Gear housing 18 attached, cup-shaped housing cover 34 is limited.
  • the housing cover 34 limited with his plane inner wall, the pump chamber 32 on the of Transmission housing 18 side facing away from and forms with his Coat the peripheral wall of the pump chamber 32nd
  • the Breakthrough 48 connects the channel 42, which also a first channel section parallel to the inner wall 44, a subsequent, outward oblique to Drive side inclined channel section and a turn to the inner wall 44 parallel channel section having, on the circumference of the housing cover 34 in a Connecting flange 52 opens.
  • the connecting flanges 50, 52 lie on opposite sides of the housing cover at different heights.
  • the flying bearing of the rotors 28, 30 remains in the Area of the free ends of the shafts 22, 24 space for a optimal design of the channels 40, 42 available.
  • the channels 40, 42 in terms of optimal flow conditions and favorable Connection conditions are designed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Erzeugung von Druck oder Unterdruck gemäβ dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Pumpen dieser Bauart greifen die Flügel der Rotoren berührungslos ineinander, so daß ein schmiermittelfreier Betrieb möglich ist. Die Einsatzbereiche für derartige Pumpen sind daher vielfältig. Wegen der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser Pumpen wird eine Optimierung hinsichtlich Baugröße, Gewicht und Herstellungskosten angestrebt.
Aus der US 4 057 375 ist eine Verdrängerpumpe der eingangs genannten Art bekannt, mit zwei Flügelrädern, die in entgegengesetztem Drehsinn synchron zueinander rotieren und deren Flügel durch ihren kämmenden Eingriff während der Drehbewegung abgetrennte, in ihrem Volumen veränderliche Räume bilden, in denen ein komprimiertes Strömungsmedium von der Niederdruckseite zur Hochdruckseite transportiert wird, wobei das Strömungsmedium in einer Richtung senkrecht zu den beiden Achsen transportiert wird.
In der GB 2 139 287 A ist ferner eine hydraulische Pumpe offenbart, mit zwei sich in kämmendem Eingriff befindlichen Zahnrädern, die sich in einer Kammer befinden, in deren Mantelfläche Einlaß- und Auslaßkanäle münden.
Bei diesen Pumpen sind die Rotoren beidseitig, d.h. an jedem der beiden Achsenden, gelagert. Die Pumpenkammer wird auf beiden Stirnseiten durch ein Teil des Gehäuses begrenzt. Saugkanal und Druckkanal münden in die Mantelfläche der Pumpenkammer.
In der EP 0 389 838 A2, eine Drehkolbenpumpe in Form eines Roots-Gebläses beschrieben, das zwei Rotoren aufweist, die auf zwei zueinander parallelen Achsen fliegend angeordnet sind und den kontinuierlichen Transport verschiedener nichtkompressibler Strömungsmedien ermöglichen. Die Rotoren befinden sich in einer Kammer, die getriebeseitig durch eine flache Platte, durch die die Achsen der beiden Rotoren flüssigkeitsdicht geführt sind, und auf der dem Getriebe abgewandten Seite durch einen Gehäusedeckel begrenzt wird, in dessen Mantelfläche - radial nach außen geführt - Anschlußstutzen für Einlaß und Auslaß angeordnet sind.
Durch die Erfindung wird eine sehr leistungfähige Pumpe mit platzsparender und einfacher Konstruktion bereitgestellt.
Dies wird bei einer Pumpe der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Ein einziges Bauteil, der Gehäusedeckel, hat somit drei Funktionen: die stirnseitige Begrenzung der Pumpenkammer, die Umfangswand der Pumpenkammer und die Aufnahme der Anschlußkanäle. Der Gehäusedeckel kann rationell als Guß- und Formteil hergestellt werden.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wrid. In der Zeichnung zeigen:
  • Figur 1 eine Seitenansicht eines Pumpenaggregats, das im Bereich des Pumpenteils axial geschnitten dargestellt ist;
  • Figur 2 eine Seitenansicht eines Gehäusedeckels;
  • Figur 3 eine Draufsicht des Gehäusedeckels;
  • Figur 4 eine weitere Seitenansicht des Gehäusedeckels;
  • Figur 5 eine Draufsicht auf die Innenseite des Gehäusedeckels; und
  • Figur 6 einen Schnitt entlang Linie VI-VI in Figur 5.
    • Das in Figur 1 gezeigte Pumpenaggregat besitzt als Antrieb einen Elektromotor 10. Dieser ist seitlich an eine Ventilatorhaube 12 angeflanscht. Über eine Kupplung 14 ist der Elektromotor 10 an ein Ventilatorrad 16 innerhalb der Ventilatorhaube 12 angeschlossen. Die Ventilatorhaube 12 ist an ein Getriebegehäuse 18 angesetzt. In dem Getriebegehäuse 18 sind zwei zueinander parallele, gegeneinander versetzte Wellen 20, 22 an je einem Ende gelagert. Die Welle 20 ist mit der Achse des Elektromotors 10 fluchtend angeordnet und wird von diesem direkt angetrieben. Auf der Welle 20 sitzt ein erstes, stirnverzahntes Zahnrad 24, das mit einem zweiten, auf der Welle 22 sitzenden stirnverzahnten Zahnrad 26 in Kämmeingriff steht.
    Auf den vom Getriebegehäuse 18 abgewandten, ungelagerten Enden der Wellen 20, 22 sitzt je ein zweiflügeliger Rotor 28, 30. Die Flügel der Rotoren 28, 30 sind klauenförmig und in ihrer Geometrie für eine innere Verdichtung ausgelegt. Die Wellen 20, 22 sind in dem Getriebegehäuse 18 beiderseits der Zahnräder 24, 26 auf Kugellagern gelagert, insbesondere auf zweireihigen Schrägkugellagern, wie aus Figur 1 ersichtlich. Dadurch erhalten die Wellen 20, 22 eine sichere Führung und Abstützung im Hinblick auf die fliegende Lagerung der Rotoren.
    Das Getriebegehäuse 18 bildet mit seiner den Rotoren 28, 30 zugewandten Fläche eine stirnseitige Begrenzungswand einer Pumpenkammer 32, die im übrigen durch einen an das Getriebegehäuse 18 angesetzten, topfförmigen Gehäusedeckel 34 begrenzt wird. Der Gehäusedeckel 34 begrenzt mit seiner ebenen Innenwand die Pumpenkammer 32 auf der vom Getriebegehäuse 18 abgewandten Seite und bildet mit seinem Mantel die Umfangswandung der Pumpenkammer 32.
    In den Gehäusedeckel 34 sind Kanäle integriert, die den Hochdruck-Anschluß und den Niederdruck-Anschluß der Pumpe bilden. Die Ausgestaltung dieser Kanäle und Anschlüsse ist aus den Figuren 2 bis 6 ersichtlich.
    Wie insbesondere aus den Figuren 2 bis 6 ersichtlich ist, sind an der Stirnfläche des Gehäusedeckels 34 Ausbuchtungen 36, 38 gebildet, durch die äußere Begrenzungswandungen von zwei in den Gehäusedeckel integrierten Kanälen 40, 42 verwirklicht sind. In der ebenen Innenwand 44 des Gehäusedeckels 34 sind zwei Durchbrüche 46, 48 gebildet. Von dem Durchbruch 46 geht der Kanal 40 aus. Dieser Kanal 40 hat einen ersten Kanalabschnitt, der parallel zur Innenwand 44 verläuft, einen daran anschließenden Kanalabschnitt, der schräg zur Antriebsseite hin und auswärts geneigt ist, sowie einen an diesen anschließenden, auswärts und parallel zur Innenwand 44 verlaufenden Kanalabschnitt, der am Umfang des Gehäusedeckels 34 in einem Anschlußflansch 50 mündet. An den Durchbruch 48 schließt der Kanal 42 an, der gleichfalls einen ersten, zur Innenwand 44 parallelen Kanalabschnitt, einen daran anschließenden, auswärts schräg zur Antriebsseite hin geneigten Kanalabschnitt sowie einen wiederum zur Innenwand 44 parallelen Kanalabschnitt aufweist, der am Umfang des Gehäusedeckels 34 in einem Anschlußflansch 52 mündet. Die Anschlußflansche 50, 52 liegen auf voneinander abgewandten Seiten des Gehäusedeckels auf unterschiedlicher Höhe.
    Durch die fliegende Lagerung der Rotoren 28, 30 bleibt im Bereich der freien Enden der Wellen 22, 24 Bauraum für eine optimale Gestaltung der Kanäle 40, 42 verfügbar. Insbesondere können die Kanäle 40, 42 im Hinblick auf optimale Strömungsverhältnisse und günstige Anschlußverhältnisse ausgelegt werden.

    Claims (10)

    1. Pumpe zur Erzeugung von Druck oder Unterdruck, mit einer Pumpenkammer, die einen Hochdruck-Anschluß und einen Niederdruck-Anschluß aufweist; zwei wenigstens zweiflügeligen Rotoren (28, 30), die auf zwei parallelen, gegeneinander versetzten Wellen (20, 22) in der Pumpenkammer (32) angebracht sind, wobei die Wellen (20, 22) eine axiale Richtung definieren; einem auf einer Stirnseite der Rotoren (28, 30) angeordneten Antrieb und einem auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Gehäusedeckel (34), wobei der Gehäusedeckel (34) topfförmig ausgebildet ist und der Hochdruck-Anschluß wie auch der Niederdruck-Anschluß im Gehäusedeckel (34) integriert sind, wobei der Gehäusedeckel (34) zwei Durchbrüche (46, 48), für den Hochdruck- und für den Niederdruck-Anschluß, aufweist und an jeden der Durchbrüche (46, 48) ein im Körper des Gehäusedeckels (34) integrierter Kanal (40, 42) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte zu pumpende Medium durch die Durchbrüche (46, 48) fließt, wobei die Durchbrüche (46, 48) als axiale Durchbrüche in der die Pumpenkammer (32) stimseitig begrenzenden Innenwand (44) ausgebildet sind, und daß die Flügelgeometrie der Rotoren (28, 30) abgestimmt auf die axialen Durchbrüche (46, 48) für eine innere Verdichtung ausgelegt ist.
    2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kanäle (40, 42) zum Umfang des Gehäusedeckels (34) geführt ist und dort mündet.
    3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (40, 42) einen parallel zu der Innenwand (44) des Gehäusedeckels verlaufenden ersten Kanalabschnitt, daran anschließend einen schräg in Richtung von der Innenwand fort und auswärts geneigten Kanalabschnitt sowie daran anschließend einen am Umfang des Gehäusedeckels (34) mündenden, zu dessen Innenwand parallelen Kanalabschnitt aufweist.
    4. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Gehäusedeckels (34) auf zwei voneinander abgewandten Seiten desselben zwei Anschlußflansche (50, 52) gebildet sind.
    5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflansche (50, 52) vertikal gegeneinander versetzt sind.
    6. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein wesentlicher Teil der Umfangswandung der Pumpenkammer (32) durch den Mantel des Gehäusedeckels (34) gebildet ist.
    7. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (20, 22) einseitig auf der dem Antrieb (10) zugewandten Seite gelagert sind.
    8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (20, 22) jeweils beiderseits eines Zahnrades (24, 26) gelagert sind.
    9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Durchbrüche (46, 48) in einem mittleren Bereich der die Pumpenkammer (32) stirnseitig begrenzenden Innenwand (44) positioniert sind.
    10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Durchbruch (48) für den Hochdruck-Anschluß wesentlich größer als der axiale Durchbruch (46) für den Niederdruck-Anschluß ist.
    EP00918828A 1999-03-22 2000-03-22 Pumpe zur erzeugung von druck oder unterdruck Expired - Lifetime EP1163450B1 (de)

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