DE3502839A1 - Pumpe - Google Patents

Description

• Pumpe
• Die Erfindung betrifft eine Pumpe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Eine derartige Pumpe ist aus der GB-PS 800 211 bekannt.
• Bei dieser vorbekannten Pumpe ist ein Läufer an beiden Seiten mit Scheiben von größerem Radius versehen, welche Durchlaßöffnungen aufweisen, die periodisch mit Durchlaßöffnungen in der Stirnwand des Pumpengehäuses zur Deckung kommen. Durch diese Scheiben wird also eine Art Ventilwirkung erzielt. Jeder Läufer weist einen Dichtansatz auf, wobei Einlaßöffnung und Auslaßöffnung etwa um 900 versetzt zueinander an verschiedenen Gehäuseteilen angeordnet sind. Einlaß- und Auslaßöffnung sind jeweils mit Einlaß- und Auslaßkanälen verbunden, welche radial in das bzw. aus dem Pumpengehäuse münden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Pumpe dahingehend weiterzubilden, daß ein in Abhängigkeit vom Drehwinkel der beiden Läufer möglichst konstanter Ausgangsdruck erzielt wird. Ein derart zeitlich weitgehend konstanter und gleichzeitig hoher Druck soll überdies bei einem optimalen Verhältnis von Pumpenvolumen und Pumpenleistung erzielt werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Aufgrund der danach vorgesehenen Schrägstellung der Dichtansätze wird das zwischen diesen eingeschlossene, gepumpte Medium sehr gleichmäßig durch die Auslaßöffnung bzw.
• die Auslaßöffnungen ausgedrückt und auch angesaugt.
• Trotzdem greifen die Dichtansätze aufgrund ihrer zueinander parallelen Ausrichtung so ineinander, als ob sie in an sich bekannter Weise achsparallele Dichtkanten aufweisen würden.
• Soweit hier von parallel zueinander verlaufenden äußeren Begrenzungslinien die Rede ist, ist das Wort "parallel" nicht im Sinne von parallelen Geraden zu verstehen.
• Vielmehr ist das Wort parallel hier in seinem allgemeinsten Sinn, d.h. im Sinne von "in konstantem Abstand voneinander" zu verstehen. Die Begrenzungslinien bzw.
• Dichtlinien können z.B. schraubenförmig verlaufen, wobei nicht notwendigerweise die Steigung über die gesamte Länge konstant sein muß. Es ist z.B. gerade vorstellbar, daß durch die gezielte Verwendung von in den Anfangs- und Endbereichen unterschiedlichen Steigungen besonders vorteilhafte Wirkungen erzielt werden.
• Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ermöglicht einen besonders hohen Durchsatz bei gleichmäßiger Pumpwirkung.
• Durch die Anordnung der Ein- und Auslaßöffnungen gemäß Anspruch 3 wird im Zusammenhang mit den Maßnahmen nach Anspruch 2 ein sehr günstiger Wirkungsgrad einer solchen Pumpe erreicht.
• Anspruch 4 gibt eine vorteilhafte Anordnung der Ein-und Auslaßöffnung an jeweils einer Stirnseite zueinander an.
• Das Vorsehen von zwei Dichtansätzen an jedem Läufer gemäß Anspruch 5 stellt eine für viele Anwendungszwecke günstige Ausgestaltung dar. Grundsätzlich sind selbstverständlich auch andere Zahlen von Dichtansätzen denkbar.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung.
• Dabei zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Läufer einer Ausführungsform mit zwei Läufern und je zwei Dichtansätzen, wobei der Einfachheit halber das Gehäuse nicht mitgezeichnet wurde, Fig. 2 eine Aufsicht auf die Läufer gemäß Fig. 1 in einer um ca. 900 weitergedrehten Stellung mit geschnittenem, korrespondierendem Gehäuse, Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung, wobei sich die Läufer etwa in der in Fig. 1 dargestellten Stellung befinden, und Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.
• Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Pumpe umfaßt zwei Läufer 1, 2. Jeder Läufer weist im Schnitt eine kreisscheibenförmige Grundform auf, wobei die beiden die Läufer 1., 2 antreibenden Wellen 3, 4 bzw.
• deren Achsen 5, 6 so im Abstand zueinander angeordnet sind, daß die zylinderabschnittsförmigen Mantelflächen der Läufer dichtend aneinander abrollen.
• Jeder Läufer 1, 2 ist mit je zwei Dichtansätzen 7, 8 bzw. 9,10 versehen. Die Dichtansätze weisen jeweils eine konvex gekrümmte Begrenzungsfläche 11 und eine konkav gekrümmte Begrenzungsfläche 12 auf, wobei die konvex gekrümmte Begrenzungsfläche 11 durch eine Kardioide gebildet ist. Die konkav gekrümmte Begrenzungsfläche 12 erstreckt sich unter Ausbildung einer Ausnehmung 13 in das Innere der im Querschnitt kreisförmigen Läufer 1, 2. Die Begrenzungsfläche 12 ist durch zwei sich schneidende Zykloidenabschnitte 14, 15 gebildet, welche einen Vorsprung 16 ausbilden. Der Vorsprung 16 geht stetig differenzierbar in die Zykloidenabschnitte 14, 15 über und ist angenähert als Kreisabschnitt um den jeweiligen Drehmittelpunkt M1 bzw. M2 entsprechend den Achsen 5, 6 ausgebildet.
• Die Wellen 3, 4 sind, wie im einzelnen nicht dargestellt, miteinander korreliert mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung (dargestellt durch die Pfeile 17, 18) drehangetrieben gelagert. Die Lagerung der Wellen 3, 4 erfolgt in den Stirnseiten 19, 20 eines Gehäuses 21, welches zwei einander durchdringende Gehäuseteile 22, 23 aufweist, welche eine im Querschnitt kreisförmige Innenwand 24 bzw. 25 aufweisen.
• Die Dichtansätze 7 bis lo reichen bis dicht an die Innenwand 24 bzw. 25 und schließen jeweils zwischen sich und der zugehörigen Gehäuseinnenwand ein Volumen des zu pumpenden Mediums ein.
• Die Dichtansätze 7 bis 10 sind dabei so ausgebildet, daß die Dichtlinien 26 bis 29 mit der Achse 3 bzw. 4 der zugehörigen Welle 5 bzw. 6 des jeweiligen Läufers 1 bzw. 2 einen Winkelci einschließen. Dies bedeutet also, daß die Dichtansätze 7 bis 1o gegenüber der Längsachse schräg verlaufen. Die Neigung ist dabei in Bezug auf die Drehrichtung (Pfeile 17, 18) bzw.
• auf die Lage des jeweiligen Dichtansatzes relativ zu einem korrespondierenden Dicht ansatz des anderen Läufers so gewählt, daß die äußeren Begrenzungslinien (Dichtlinien 26 bis 29) ineinandergreifender Dichtansätze 8 bzw. 9 und 7 bzw. 10 parallel zueinander verlaufen, um auf diese Weise ein gleichermaßen ungestörtes wie dichtes Aneinanderablaufen dieser Dichtansätze 8 bzw. 9 und 7 bzw. lo zu gewährleisten. Diese Ausgestaltung wird insbesondere deutlich aus Fig. 1, wo die Dichtlinien 27 und 29 einerseits und die Dichtlinien 26 und 28 andererseits parallel zueinander verlaufen.
• In den Stirnseiten 19 bzw. 20 sind Ein- und Auslaßöffnungen 30 bzw. 31 so angeordnet, daß sie bezogen auf den Mittelpunkt M der Drehmittelpunkte Ml, M2 der Läufer 1, 2 zueinander punktsymmetrisch liegen. In der Zeichnung sind die Ein- und Auslaßöffnungen 30 bzw. 31 eines Stirnseitenpaares 19, 20 eingezeichnet.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind korrespondierende Öffnungen auch an der jeweils gegenüberliegenden Stirnseite 19, 20 vorgesehen, wobei die in Drehrichtung (Pfeile 17, 18) jeweils vorne liegenden Begrenzungskanten gegenüberliegender Stirnseiten 19 oder 20 entsprechend der Neigung α der Dichtansätze 7 bis 1o gegeneinander versetzt sind.
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Claims (5)

1. Ansprüche . Pumpe mit wenigstens zwei einander schneidenden, im Querschnitt jeweils kreisförmigen Gehäuseteilen, in deren Kreismittelpunkten jeweils ein Läufer mit dem bzw. den jeweils anderen korreliert drehangetrieben gelagert ist, wobei jeder Läufer Dichtansätze aufweist, welche zwischen dem Läuferkörper und der zugehörigen Gehäusewand zumindest abschnittsweise ein Volumen des zu pumpenden Mediums zwischen einer in einer Stirnwand je eines Gehäuseteils angeordneten Ein- und Auslaßöffnung dichtend einschließen, und die Läuferkörper bzw. deren Dichtansätze dichtend aneinander abrollen, wobei die Läufer im Querschnitt jeweils eine im wesentlichen kreisscheibenförmige Grundform und die Dichtansätze jeweils eine konkav und eine konvex gekrümmte Begrenzungsfläche aufweisen, wobei die konvex gekrümmte Begrenzungsfläche durch eine Kardioide gebildet ist, und wobei die konkav gekrümmte Begrenzungsfläche sich unter Ausbildung einer Ausnehmung in das Innere der Läufer erstreckt und durch zwei sich unter Ausbildung eines Vorsprungs schneidende Zykloiden gebildet ist, wobei der Vorsprung stetig differenzierbar angenähert als Kreisabschnitt um den Drehmittelpunkt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtansätze (7 bis lo) zur Längsachse (3, 4) des jeweiligen Läufers (1 bzw. 2) derart geneigt verlaufen, daß die äußeren Begrenzungslinien (Dichtlinien 26 und 28 bzw. 27 und 29) ineinandergreifender Dichtansätze (8 und 9 bzw. 7 und 10) unterschiedlicher Läufer (1, 2) parallel zueinander verlaufen.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite (19, 20) des Gehäuses (21) je eine Einlaßöffnung (30) und eine Auslaßöffnung (31) angeordnet sind.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Drehrichtung (Pfeile 17, 18) der Läufer (1, 2) vorne liegenden Begrenzungskanten korrespondierender Ein- bzw. Auslaßöffnungen (30 bzw. 31) an einander gegenüberliegenden Stirnseiten (19 oder 20) entsprechend der Neigung der Dichtansätze (7 bis lo) gegeneinander versetzt sind.
4. 4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßöffnungen (30 bzw. 31) etwa punktsymmetrisch zum Mittelpunkt (M) der Drehmittelpunkte (M1, M2) der Gehäuseteile (22, 23) angeordnet sind.
5. 5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt zwei Läufer (1, 2) vorgesehen sind, wobei jeder Läufer (1, 2) zwei Dichtansätze (7, 8 bzw. 9, 10) aufweist.