WO2017118600A1 - Drehkolbenpumpe - Google Patents

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WO2017118600A1
WO2017118600A1 PCT/EP2017/000003 EP2017000003W WO2017118600A1 WO 2017118600 A1 WO2017118600 A1 WO 2017118600A1 EP 2017000003 W EP2017000003 W EP 2017000003W WO 2017118600 A1 WO2017118600 A1 WO 2017118600A1
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WO
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pump
rotary
rotary piston
inlet
external rotor
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PCT/EP2017/000003
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French (fr)
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Heinz Prümer
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Heinz Prümer
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    • 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
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • 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
    • 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
    • F04C2/12—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
    • F04C2/123—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 radially or approximately radially from the rotor body extending tooth-like elements, co-operating with recesses in the other rotor, e.g. one tooth
    • 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
    • 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
    • F04C2/12—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
    • F04C2/14—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
    • F04C2/20—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 dissimilar tooth forms

Definitions

  • the invention relates to a rotary piston pump with a rotary piston rotatable in a pump housing and at least two external rotors according to the preamble of claim 1.
  • Such pumps are known in numerous variations and can serve to convey, for example, water, oils, acids or bases, waste waters with various constituents or other liquid or even gaseous media. Without further action, these pumps are not self-priming, but must be cast, so that about the pumping out of an engine, a garden pond, the bilge of a boat or other fluid collection tanks is complicated by a pump higher.
  • the invention is based on the problem to provide a simple and inexpensive and at the same time smooth running pump.
  • a generic Drehkolbenpum pe is formed with a rotatable in a pump chamber rotary piston and at least two external rotors so that j edem external rotor at least one inlet and one outlet are assigned, each of which is released twice during a revolution of the j ehyroid external rotor ,
  • a very quiet and quiet pump is created, which has a high efficiency at the same time and twice in one revolution of the rotary piston releases the suction and conveyed twice aspirated medium by releasing the outlet from the pump room. This results in a high flow rate of the pump.
  • It can also be associated with each outer rotor two or more inlet and outlet ports, which open from the same side or, for example, from each other gege nübericide pages in the pump room. In any case, a high flow rate is possible.
  • the coupling gears may be made of plastic and are therefore easy and inexpensive to manufacture. With a 1: 1 ratio, all gears can be the same size, which makes assembly easier and reduces logistics.
  • the coupling gears made of plastic are kept free of lubrication, so as to be able to minimize maintenance.
  • the pump is maintenance-free overall.
  • At least two inlet and two outlet openings are provided to the pump room, thereby the o. G. to achieve high efficiency with two promotions per revolution of the central rotary piston.
  • the opening and closing of these openings can be determined solely by the instantaneous angular position of the j e election external rotor.
  • the inlet and outlet openings themselves can be formed without valves.
  • the rotary piston may be provided with two opposing, extending cams for sealing engagement in complementary recesses of the external rotor. The rotary piston itself can then seal the inlet or outlet opening in different phases of the movement itself.
  • the outer rotors are each constructed axially symmetrical and provided with two similar recessed areas, which are approximately crescent-shaped, for example, such a recessed area both a pumping space for the medium to be pumped between an inlet and an outlet opening and an engagement space for a cam of the rotary piston forms.
  • the outer rotor are frontally provided with seals, or the inlet and outlet ports are provided at their opening into the pump chamber ends with ring seals that cause a seal against the sweeping outer rotors and / or the rotary piston.
  • the housing surrounding the pump chamber can consist of plastic, for example for the conveyance of water and / or oils, as well as for slightly basic or slightly acidic media.
  • the central rotary piston can have a circular outer contour in its radially outer regions-for example over approximately 180 ° -and can be provided with one or more linear seals against the walls of the housing, thus ensuring good tightness without high friction to to reach .
  • areas are shown flattened outside.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of an open here pump chamber of a possible rotary piston pump according to the invention in a first angular position of the central rotary piston and the thereof influenced in their pendulum position external rotor, such that the rotary piston engages simultaneously in two recesses of the opposite outer rotor and this close the inlet and outlet openings in this instantaneous position, a view similar to Figure 1, but with a rotated by about 45 ° further rotary piston, so that the external rotor j now release with their recesses, the input openings and these in a through the further rotation Open the volume of the rotary piston magnifying volume, so that in this phase medium is sucked through the inlet openings, a similar view as Figure 2, j edoch with a further rotated about 45 ° further rotary piston, so that the external rotor now with their just mentioned Recesses opposite recesses release the outlet openings, Fig.
  • FIG. 4 is a similar view as Figure 3, but with a rotated by about 45 ° further rotary piston, so that the central rotary piston now passes the sucked medium to the still released from the recesses of the external rotor outlet and the ejection of medium is completed ,
  • Darge rotary pump D has a here centrally mounted on, for example, a rolling bearing and rotatable about the axis 6 rotary piston 1 and two laterally about the parallel to each other and the axis 6 stationary axes 7, 8 also rotatable external rotor 2, 3rd on.
  • the rotational movement of the external rotor 2, 3 on the one hand and the central rotary piston 1 on the other hand run in opposite directions to each other. All three axes 6, 7, 8 are parallel to each other and are cut by a common Lot.
  • the here centrally arranged rotary piston 1 and the same to this equidistant external rotor 2, 3 are held in a total together designated 4 housing enclosing at least a so-called.
  • Pump chamber 9 and preferably made of a break-proof plastic, such as ABS, or with a Teflon coating or made of solid Teflon or similar material.
  • the external rotor 2, 3 may consist of similar materials. Other materials are also considered. Likewise, it would in principle be possible to arrange three, four or more external rotors symmetrically about the axis of rotation 6 of the central rotor 1 around.
  • the central rotary piston 1 is preferably made of steel with a high wear resistance.
  • inlet 10, 1 1 and outlet openings 1 2, 13 open through an end wall 15 in the pump chamber 9 and are arranged point-symmetrical to the axis of rotation 6 of the central rotary piston 1. Depending on the instantaneous position they are at least partially releasable from the rotary piston 1 and / or the particular external rotors 2, 3 or completely or partially blocked. Valves are not required for this purpose, which simplifies the construction.
  • an opposite end-side wall may be provided with further inlet and / or outlet openings.
  • the rotary piston 1 can have a circular cut-out as an outer constriction in plan view and thus have only a very narrow contact line with the housing. This may have one or more parallel linear seals over the height of the rotary piston 1.
  • a Teflon lacing be used, which are inserted approximately in the end faces of the rotary piston 1 or the external rotor 2, 3 in grooves.
  • the grooves are quadrangular in cross section in particular; Here is a round Teflon cord is pressed.
  • each outer rotor 2, 3 at least in each case a Ein-10, 1 1 and an outlet port 1 2, 13 assigned. At one full turn of each External rotor 2 or 3 by 360 °, each of these openings 10,
  • the rotational movement is controlled by the central rotary piston 1, to the driven rotational movement about its axis 6, the external rotor 2, 3 are forcibly coupled for their rotational movements via gears.
  • the coupling gears are made of plastic and are maintenance and in particular lubrication-free.
  • the gears in the ratio 1: 1 translate the rotational movement of the central rotary piston 1 in a rotational movement of a respective external rotor 2, 3. So it can be a chain of three equally sized gears provided, each held on the axes 6, 7, 8.
  • each of the external rotor 2, 3 an inlet opening 10 and 11 and an outlet opening 12 and
  • the inlet and outlet ports 10, 11, 12, 13 lead from the outside through the housing 4 in a swept by an external rotor 2, 3 wall 15 of the pump chamber 9 and can be even valve-free and by the external rotor 2, 3 and or the central rotary piston 1 depending on the instantaneous angular position to the pump chamber 9 to be open or wholly or partially closed.
  • all inlet and outlet ports 10, 1 1, 1 2, 13 are closed by the overlying external rotor 2, 3 in this way.
  • the external rotor 2, 3 have for this purpose approximately crescent-shaped recesses 18, 19, which are formed approximately complementary to the cam 16 so that they can engage therein.
  • the external rotors 2, 3 are rotated so far that the inlet opening 10 is released from the external rotor 2 and the inlet opening 1 1 from the external rotor 3, because then recessed areas 18 , 19 of the external rotor 2, 3 are above this, so that an open connection of the inlet openings 1 0, 1 1 to these recessed areas 1 8, 19 is formed.
  • the external rotor 2, 3 j each axisymmetric constructed and provided with two similar recessed areas 1 8, 19, which are opposite to each other.
  • the recessed area 18, 19, which is still open above the inlet opening 10 or 11, is connected to the central movement space 17 of the central piston 1 lying outside the cam 16. This results in an increase in volume above the inlet opening 10, 11, so that a suctioning negative pressure results.
  • the recessed volume 18 or 19 is again separated from the movement space 17, so that the medium which has flowed into the movement space 17 is moved from the rotating central piston 1 to the outer rotor 3 situated opposite one another or 2 is transported.
  • the outer rotor 2, 3 may be provided with seals on the front side. Additionally or alternatively, it is also possible that the inlet and outlet openings 10, 11, 12, 13 are provided at their opening into the pump chamber 9 ends with ring seals.
  • pump chambers 9 may be connected in series within a rotary lobe pump 1.

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Abstract

Eine Drehkolbenpumpe (D) mit einem in einem Pumpenraum (9) rotierbaren Drehkolben (1) und zumindest zwei Außenläufern (2; 3), von denen je nach ihrer Momentanstellung Einlaß- (10; 11) und/oder Auslaßöffnungen (12; 13) zumindest teilweise freigebbar oder blockierbar sind, wird so ausgebildet, daß jedem Außenläufer (2; 3) zumindest jeweils eine Ein- (10; 11) und eine Auslaßöffnung (12; 13) zugeordnet sind, von denen jede bei einer Umdrehung des jeweiligen Außenläufers (2; 3) zweimal freigegeben wird.

Description

Beschreibung:
Drehkolbenpumpe
Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe mit einem in einem Pumpengehäuse rotierbaren Drehkolben und zumindest zwei Außenläufern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Derartige Pumpen sind in zahlreichen Variationen bekannt und können zum Fördern von etwa Wasser, Ölen, Säuren oder Basen , Abwassern mit verschiedenen Bestandteilen oder anderen flüssigen oder auch gasförmigen Medien dienen . Ohne weitere Maßnahmen sind diese Pumpen nicht selbstansaugend , sondern müssen angegossen werden, so daß etwa das Auspumpen eines Motors, eines Gartenteichs, der Bilge eines Bootes oder anderer Flüssigkeitssammelbecken durch eine höher liegende Pumpe erschwert ist.
Die DE 10 20 13 004 528 U zeigt eine Pumpe , bei der die Außenläufer innerhalb eines bestimmten Winkels pendelnd zwischen zwei Extremstellungen beweglich sind . Dadurch erge- ben sich jedoch Nachteile bei der Laufruhe der Pumpe, die Pen- delbewegung der Außenläufer bringt ein hohes Geräu schniveau mit sich .
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine einfache und preiswerte und gleichzeitig laufruhige Pumpe zu schaffen .
Die Erfindung löst das Problem durch eine Drehkolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Zu weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Ansprüche 2 bis 1 5 verwiesen .
Dadurch , daß eine gattungsgemäße Drehkolbenpum pe mit einem in einem Pumpenraum rotierbaren Drehkolben und zumindest zwei Außenläufern so ausgebildet wird , daß j edem Außenläufer zumindest jeweils eine Ein- und eine Auslaßöffnung zugeordnet sind , von denen jede bei einer Umdrehung des j eweiligen Außenläufers zweimal freigegeben wird , ist eine sehr laufruhige und leise Pumpe geschaffen , die gleichzeitig eine hohe Effektivität aufweist und bei einer Umdrehung des Drehkolbens zweimal die Ansaugöffnungen freigibt und zweimal angesaugtes Medium durch Freigabe der Auslaßöffnungen aus dem Pumpenraum herausbefördert. Es ergibt sich somit eine hohe Förderleistung der Pumpe . Es können auch jedem Außenläufer jeweils zwei oder mehr Ein- und Auslaßöffnungen zugeordnet sein, die von derselben Seite oder beispielsweise auch von einander gege nüberliegenden Seiten in den Pumpenraum einmünden. In jedem Fall ist eine hohe Förderleistung damit möglich.
Wenn während einer vollständigen Umdrehung des Drehkolbens auch die Außenläufer jeweils eine vollständige Umdrehung ausführen, kann eine einfache 1 : 1 -Übersetzung zwischen den Drehbewegungen gewählt werden , zum Beispiel über ineinandergreifende Zahnräder. Ein schlupfgefährdeter Riementrieb ist entbehrlich . Gleichzeitig läßt sich so eine zuverlässige und auch im Dauerbetrieb fehlerfreie Zwangskopplung erreichen .
Die koppelnden Zahnräder können aus Kunststoff bestehen und sind daher einfach und preiswert zu fertigen . Bei einer 1 : 1 - Übersetzung können auch alle Zahnräder gleichgroß sein , was die Montage erleichtert und den Logistikaufwand verringert.
Günstig sind die koppelnden Zahnräder aus Kunststoff schmierungsfrei gehalten, um so auch einen Wartungsaufwand minimieren zu können . Insbesondere ist die Pumpe insgesamt wartungsfrei .
Vorteilhaft sind zumindest zwei Einlaß- und zwei Auslaßöffnungen zum Pumpenraum vorgesehen, um dadurch die o . g. hohe Effektivität mit zwei Förderungen pro Umdrehung des zentralen Drehkolbens zu erreichen .
Sofern die Ein- und Auslaßöffnungen in eine von einem Außenläufer überstrichene Wandung des Pumpenraums einmünden , kann das Öffnen und Schließen dieser Öffnungen allein durch die momentane Winkelstellung des j eweiligen Außenläufers bestimmt sein. Die Ein - und Auslaßöffnungen selbst können ventilfrei ausgebildet sein.
Für große Pumpvolumina können auch mehrere Pumpenräume innerhalb einer Drehkolbenpumpe hintereinander geschaltet sein . In den meisten Fällen wird jedoch ein Pumpenraum genügen . Insbesondere kann der Drehkolben mit zwei einander gegenüber gelegenen, ausgreifenden Nocken zum dichtenden Eingriff in komplementäre Ausnehmungen der Außenläufer versehen sein. Der Drehkolben selbst kann dann in verschiedenen Phasen der Bewegung selbst die Ein- oder Auslaßöffnung mit abdichten .
Sehr günstig sind die Außenläufer jeweils axialsymmetrisch aufgebaut und mit zwei gleichartigen ausgenommenen Bereichen versehen, die zum Beispiel ungefähr halbmondförmig sind, wobei ein solcher ausgenommener Bereich sowohl einen Förderraum für das zu pumpende Medium zwischen einer Ein- und einer Auslaßöffnung als auch einen Eingriffsraum für einen Nocken des Drehkolbens bildet. Zum Verschließen der Ein- oder Auslaßöffnung sind entweder die Außenläufer stirnseitig mit Dichtungen versehen, oder die Ein - und Auslaßöffnung sind an ihren in den Pumpenraum mündenden Enden mit Ringdichtungen versehen, die eine Abdichtung gegenüber den überstreichenden Außenläufern und / oder dem Drehkolben bewirken.
Für eine preiswerte Herstellung und weitestgehende Wartungsfreiheit kann das den Pumpenraum umgebende Gehäuse beispielsweise für die Förderung von Wasser und/ oder Ölen sowie auch für leicht basische oder leicht saure Medien aus Kunststoff bestehen.
Insbesondere kann der zentrale Drehkolben in seinen radial äußeren Bereichen - zum Beispiel über ca. 180° - eine kreisrun- de Außenkontur aufweisen und mit einer oder mehreren linien- haften Abdichtungen gegenüber den Wandungen des Gehäuses versehen sein, um so eine gute Dichtigkeit ohne hohe Reibung zu erreichen . In der Zeichnung sind hingegen außen abgeflach Bereiche dargestellt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt: eine schematische Draufsicht auf einen hier geöffneten Pumpenraum einer möglichen erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpe in einer ersten Winkelstellung des zentralen Drehkolbens und der davon in ihrer Pendelstellung beeinflußten Außenläufer, derart, daß der Drehkolben gleichzeitig in zwei Ausnehmungen der einander gegenüber gelegenen Außenläufer eingreift und diese in dieser Momentanstellung die Einlaß- und Auslaßöffnungen verschließen, eine ähnliche Ansicht wie Figur 1 , jedoch mit einem um ca. 45° weiter gedrehten Drehkolben, so daß die Außenläufer j etzt mit ihren Ausnehmungen die Eingangsöffnungen freigeben und diese in ein sich durch die weitere Drehung des Drehkolbens vergrößerndes Volumen einmünden, so daß in dieser Phase Medium durch die Einlaßöffnungen angesaugt wird, eine ähnliche Ansicht wie Figur 2 , j edoch mit einem um weitere ca. 45° weiter gedrehten Drehkolben , so daß die Außenläufer jetzt mit ihren den eben genannten Ausnehmungen gegenüber gelegenen Ausnehmungen die Auslaßöffnungen freigeben, Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Figur 3 , jedoch mit einem um ca. 45° weiter gedrehten Drehkolben, so daß der zentrale Drehkolben jetzt das angesaugte Medium an die noch von den Ausnehmungen der Außenläufer freigegebenen Auslaßöffnungen übergibt und der Ausstoß von Medium dadurch vollzogen wird.
Die in den Zeichnungsfiguren nur schematisch darge stellte Drehkolbenpumpe D weist einen hier zentral über beispielsweise ein Wälzlager gelagerten und um die Achse 6 rotierbaren Drehkolben 1 sowie zwei seitlich hiervon um die parallel zueinander und zur Achse 6 stehenden Achsen 7 , 8 ebenfalls rotierbare Außenläufer 2 , 3 auf. Die Drehbewegung der Außenläufer 2 , 3 einerseits und des zentralen Drehkolbens 1 andererseits verlaufen gegensinnig zueinander. Alle drei Achsen 6 , 7, 8 stehen parallel zueinander und werden von einem gemeinsamen Lot geschnitten.
Der hier zentral angeordnete Drehkolben 1 und die zu diesem gleich beabstandeten Außenläufer 2 , 3 sind in einem insge samt mit 4 bezeichneten Gehäuse gehalten, das zumindest einen sog. Pumpenraum 9 umschließt und vorzugsweise aus einem bruchfesten Kunststoff, wie etwa ABS , oder auch mit einer Teflon- beschichtung oder aus Massiv-Teflon oder ähnlichem Material bestehen kann. Auch die Außenläufer 2 , 3 können aus ähnlichen Materialien bestehen . Auch andere Materialien kommen in Betracht. Ebenso wäre es grundsätzlich möglich, auch drei, vier oder mehr Außenläufer symmetrisch um die Drehachse 6 des Zentralläufers 1 herum anzuordnen. Der zentrale Drehkolben 1 besteht vorzugsweise aus Stahl mit einer hohen Verschleißfestigkeit. In den Pumpenraum 9 innerhalb des Gehäuses 4 führen zur Förderung von Flüssigkeit (oder ggf. gasförmigem Medium) zumindest zwei - hier genau zwei - Einlaßöffnungen 1 0 , 1 1 ; aus dem Gehäuse 4 führen zumindest zwei - hier genau zwei - Auslaßöffnungen 1 2 , 1 3 heraus . Diese Einlaß- 10, 1 1 und Auslaßöffnungen 1 2 , 13 münden durch eine stirnseitige Wandung 15 in den Pumpenraum 9 und sind punktsymmetrisch zur Drehachse 6 des zentralen Drehkolbens 1 angeordnet. Je nach Momentanstellung sind sie zumindest teilweise von dem Drehkolben 1 und/ oder den insbesondere Außenläufern 2 , 3 freigebbar oder ganz oder teilweise blockierbar. Ventile werden hierfür nicht zwingend benötigt, was die Konstruktion vereinfacht. Wie oben beschrieben, kann eine gegenüberliegende stirn seitige Wandung, hier nicht gezeichnet, mit weiteren Ein- und / oder Auslaßöffnungen versehen sein.
Der Drehkolben 1 kann zuminde st in einem radial äußeren Segment (über einen Öffnungswinkel von zum Beispiel 10 ° oder mehr) in Draufsicht einen Kreisausschnitt als äußere Kon turbe- grenzung aufweisen und somit nur eine sehr schmale Berührungslinie zum Gehäuse aufweisen . Diese kann eine oder mehrere parallele linienhafte Dichtungen über die Höhe des Drehkolbens 1 aufweisen. Beispielsweise kann zur Abdichtung des Drehkolbens 1 wie auch der Außenläufer 2 , 3 eine Teflon- schnür verwendet werden, die etwa in Stirnseiten des Drehkolbens 1 oder der Außenläufer 2 , 3 in Nuten eingelegt sein . Die Nuten sind insbesondere im Querschnitt viereckig; hie r wird eine runde Teflonschnur eingedrückt. Um die Ventilfreiheit zu ermöglichen, sind jedem Außenläufer 2 , 3 zumindest j eweils eine Ein- 10 , 1 1 und eine Auslaßöffnung 1 2 , 13 zugeordnet. Bei einer vollen Umdrehung des jeweiligen Außenläufers 2 bzw. 3 um 360° wird jede dieser Öffnungen 10,
12 bzw. 11, 13 genau einmal freigegeben.
Gesteuert wird die Rotationsbewegung vom zentralen Drehkolben 1, an dessen angetriebene Rotationsbewegung um seine Achse 6 die Außenläufer 2, 3 für ihre Drehbewegungen über Zahnräder zwangsweise angekoppelt sind. Beispielsweise bestehen die koppelnden Zahnräder aus Kunststoff und sind wartungs- und insbesondere schmierungsfrei.
Dabei sollen während einer vollständigen Umdrehung des Drehkolbens 1 auch die Außenläufer 2, 3, die ebenfalls als rotierbare Kolben ausgebildet sind, jeweils eine vollständige Umdrehung ausführen. Daher übersetzen die Zahnräder im Verhältnis 1:1 die Drehbewegung des zentralen Drehkolbens 1 in eine Drehbewegung eines jeweiligen Außenläufers 2, 3. Es kann also eine Kette von nebeneinander drei gleich großen Zahnrädern vorgesehen sein, jeweils auf den Achsen 6, 7, 8 gehalten.
In den Figuren wird deutlich, daß jedem der Außenläufer 2, 3 eine Einlaßöffnung 10 bzw. 11 sowie eine Auslaßöffnung 12 bzw.
13 zugeordnet ist. Insgesamt sind somit zumindest zwei Einlaß- 10, 11 und zwei Auslaßöffnungen 12, 13, jeweils nach Art eines offenen Rohrendes ausgebildet, zum Pumpenraum 9 vorgesehen.
Die Ein- und Auslaßöffnungen 10, 11, 12, 13 münden dabei von außen durch das Gehäuse 4 in eine von einem Außenläufer 2, 3 überstrichene Wandung 15 des Pumpenraums 9 ein und können dabei selbst ventilfrei sein und durch die Außenläufer 2, 3 und oder den zentralen Drehkolben 1 je nach momentaner Winkelstellung zum Pumpenraum 9 offen oder ganz oder teilweise geschlossen sein. In der Stellung nach Figur 1 sind auf diese Weise alle Ein- und Auslaßöffnungen 10 , 1 1 , 1 2 , 13 durch die darüber stehenden Außenläufer 2 , 3 geschlossen . Zudem greift hier der D rehkolben 1 mit zwei einander gegenüber gelegenen, ausgreifenden Nocken 16 dichtend in komplementäre Ausnehmungen 18 , 19 der Außenläufer 2 , 3 ein. Die Außenläufer 2 , 3 weisen hierfür in etwa halbmondförmige Ausnehmungen 18, 19 auf, die ungefähr komplementär zu den Nocken 16 geformt sind , so daß diese darin eingreifen können.
Wandert hingegen der angetriebene Drehkolben l in Richtung 14 weiter (Übergang zu Figur 2) , werden die Außenläufer 2 , 3 so weit verdreht, daß die Einlaßöffnung 10 vom Außenläufer 2 und die Einlaßöffnung 1 1 vom Außenläufer 3 freigegeben wird, weil dann ausgenommene Bereiche 18 , 19 der Außenläufer 2 , 3 über diesen liegen, so daß eine offene Verbindung von den Einlaßöffnungen 1 0 , 1 1 zu diesen ausgenommenen Bereichen 1 8 , 19 gebildet ist. Dabei sind die Außenläufer 2 , 3 j eweils axialsymmetrisch aufgebaut und mit zwei gleichartigen ausgenommenen Bereichen 1 8 , 19 versehen , die einander gegenüber liegen .
Bei weiterer Drehung des Drehkolbens 1 (Übergang zu Figur 3) wird der ausgenommene Bereich 18, 19 , der noch offen über der Einlaßöffnung 10 bzw. 1 1 steht, mit dem zentralen, außerhalb der Nocken 16 liegenden Bewegungsraum 17 des Zentralkolbens 1 verbunden . Damit ergibt sich eine Volumenvergrößerung oberhalb der Einlaßöffnung 10 , 1 1 , so daß ein ansaugender Unter- druck resultiert. In Figur 3 wird dann wieder das ausgenommene Volumen 18 bzw. 19 vom Bewegungsraum 1 7 getrennt, so daß das in den Bewegungsraum 1 7 eingeströmte Medium vom drehenden Zentralkolben 1 zum gegenüber gelegenen Außenläufer 3 bzw. 2 befördert wird. In Stellung nach Figur 4 ist durch die weitere Verdrehung der Außenläufer 3 bzw. 2 so weit verstellt, daß der Bewegungsraum 17 über die gegenüber zur o. g. Ausnehmung liegende weitere Ausnehmung 19 bzw. 18 mit der Auslaßöffnung 12, 13 verbunden, wodurch das Medium aus dem Pumpenraum herausbefördert werden kann, ehe sich wieder eine Stellung analog zu der nach Figur 1 (jetzt mit um 180° verdrehtem Kolben 1) einstellt. In dieser dann vollendeten halben Umdrehung des Drehkolbens 1 wurde also durch jede der Eingangsöffnungen 10, 11 Fluid zu den Austrittsöffnungen 12, 13 befördert. Bei der nächsten halben Umdrehung wird eine solche doppelte Förderung noch einmal durchgeführt. Bei der vollen Umdrehung finden somit zwei jeweils doppelte Förderungen von Fluid statt.
Um das Öffnen und Schließen der Ein- und Auslaßöffnungen 10, 11, 12, 13 zu ermöglichen, können die die Außenläufer 2, 3 stirnseitig mit Dichtungen versehen sein. Zusätzlich oder alternativ ist auch möglich, daß die Ein- und Auslaßöffnungen 10, 11, 12, 13 an ihren in den Pumpenraum 9 mündenden Enden mit Ringdichtungen versehen sind.
Für eine hohe Pumpleistung können - hier nicht gezeichnet - mehrere Pumpenräume 9 innerhalb einer Drehkolbenpumpe 1 hintereinander geschaltet sein.
Insgesamt ist eine Pumpe gebildet, die bei einer Drehung des Drehkolbens 1 zweimal ansaugt und zweimal ausstößt, so daß eine Doppelpumpe gebildet ist. Bezugszeichenliste:
D Drehkolbenpumpe ,
1 Drehkolben,
2 Außenläufer,
3 Außenläufer,
4 Gehäuse ,
6 Achse des Drehkolbens,
7 Achse des Außenläufers 2 ,
8 Achse des Außenläufers 3,
9 Pumpenraum,
10 Einlaßöffnung,
1 1 Einlaßöffnung,
12 Auslaß Öffnung,
1 3 Auslaß Öffnung,
14 Drehrichtung,
1 5 Wandung,
16 Nocken ,
17 Bewegungsraum,
1 8 Ausnehmung im Außenläufer,
19 Ausnehmung im Außenläufer

Claims

Ansprüche:
Drehkolbenpumpe (D) mit einem in einem Pumpenraum (9) rotierbaren Drehkolben (1) und zumindest zwei Außenläufern (2;3), von denen je nach ihrer Momentanstellung Einlaß- (10;11) und/oder Auslaßöffnungen (12;13) zumindest teilweise freigebbar oder blockierbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Außenläufer (2;3) zumindest jeweils eine Ein- (10;11) und eine Auslaßöffnung (12;13) zugeordnet sind, von denen jede bei einer Umdrehung des jeweiligen Außenläufers (2;3) zweimal freigegeben wird.
Drehkolbenpumpe (D) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß während einer vollständigen Umdrehung
Drehkolbens (1) auch die Außenläufer (2;3) jeweils vollständige Umdrehung ausführen.
3. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehkolben (1) und die Außenläufer (2;3) in ihren
Drehbewegungen über Zahnräder miteinander zwangsgekoppelt sind.
4. Drehkolbenpumpe (D) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die koppelnden Zahnräder aus Kunststoff bestehen.
5. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die koppelnden Zahnräder aus Kunststoff schmierungsfrei gehalten sind.
6. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahnräder im Verhältnis 1:1 die Drehbewegung des zentralen Drehkolbens (1) in eine Drehbewegung eines jeweiligen Außenläufers (2;3) übersetzen.
7. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest zwei Einlaß- (10;11) und zwei Auslaßöffnungen (12; 13) zu einem Pumpenraum (9) vorgesehen sind.
8. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ein- und Auslaßöffnungen (10; 11; 12; 13) in eine von einem Außenläufer (2;3) überstrichene Wandung (15) des Pumpenraums (9) einmünden.
9. Drehkolbenpumpe (D) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ein- und Auslaßöffnungen ( 10; 11 ; 12 ; 13) ventilfrei sind und je nach momentaner Winkelstellung zum Pumpenraum (9) offen oder ganz oder teilweise geschlossen sind.
10. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Pumpenräume (9) innerhalb einer Drehkolbenpumpe (D) hintereinander gelegen sind.
11. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehkolben (1) mit zwei einander gegenüber gelegenen, ausgreifenden Nocken (16) zum dichtenden Eingriff in komplementäre Ausnehmungen (18; 19) der Außenläufer (2;3) versehen ist.
12. Drehkolbenpumpe (D) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenläufer (2;3) jeweils axialsymmetrisch aufgebaut und mit zwei gleichartigen ausgenommenen Bereichen (18;19) versehen sind.
13. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenläufer (2;3) stirnseitig mit Dichtungen versehen sind.
14. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßöffnungen ( 1 0 ; 1 1 ; 12 ; 13) an ihren in den Pumpenraum (9) mündenden Enden mit Ringdichtungen versehen sind .
5. Drehkolbenpumpe (D) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , dadurch gekennzeichnet,
daß das den Pumpenraum (9) umgebende Gehäuse (4) aus Kunststoff gebildet ist.
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