CH626689A5 - Delivery body for positive-displacement pumps - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Förderkörper für eine Verdrängerpumpe, der ein geschlossener elastischer Ring ist, welcher auf einer Seite zwischen sich Förderräume begrenzende Verdrängerrippen aufweist. The invention relates to a delivery body for a positive displacement pump, which is a closed elastic ring which has displacement ribs delimiting delivery spaces on one side.

Förderkörper der vorstehend genannten Art sind zur Verwendung in Verdrängerpumpen vorgesehen, welche den Zahnradpumpen nahestehen. Der ringförmige Förderkörper läuft über zwei Antriebs- und Umlenkräder und transportiert in seinen Förderräumen zwischen den Verdrängerelementen Flüssigkeit von einer Ansaugseite zu einer Druckseite der Verdrängerpumpe. Durch die elastisch nachgiebigen Verdrängerelemente lassen sich hierbei auch dickflüssige oder mit Steinen und Sand versetzte Flüssigkeiten pumpen. Ein weiteres hervorragendes Merkmal solcher Verdrängerpumpen ist ihr einfacher Aufbau. Conveyor bodies of the type mentioned above are provided for use in positive displacement pumps which are close to the gear pumps. The ring-shaped conveying body runs over two drive and deflection wheels and transports liquid in its conveying spaces between the displacement elements from a suction side to a pressure side of the displacement pump. The elastically flexible displacement elements can also be used to pump viscous liquids or liquids mixed with stones and sand. Another outstanding feature of such positive displacement pumps is their simple construction.

Bei der Erprobung der vorstehend erwähnten Verdrängerpumpen hat sich gezeigt, dass insbesondere bei höheren Drehzahlen, die Förderkörper erheblichen Wechselbelastungen ausgesetzt sind, die dazu führen, dass die auf ein zahnriemen-artiges Trägerteil aufgesetzten und fest mit ihm verbundenen Verdrängerelemente sich vom Trägerteil lösen. Andererseits ist es aber praktisch unmöglich, Trägerteil und Verdrängerelemente einstückig so herzustellen, dass der Trägerteil, an welchem die Antriebskräfte angreifen, zwar biegbar, aber ansonsten verformungsbeständig ist, und die Verdrängerelemente die von ihnen geforderte hohe Elastizität aufweisen. When testing the positive displacement pumps mentioned above, it was found that, in particular at higher speeds, the conveying bodies are exposed to considerable alternating loads, which lead to the positive displacement elements placed on a toothed belt-like carrier part and being firmly connected to it detaching from the carrier part. On the other hand, it is practically impossible to manufacture the carrier part and displacement elements in one piece in such a way that the carrier part, to which the driving forces act, is bendable, but is otherwise resistant to deformation, and the displacement elements have the high elasticity required by them.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Förderkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher die geforderten und vorstehend erwähnten Eigenschaften aufweist und der sich mit hohen Umdrehungszahlen ohne Bruchgefahr und mit einer angemessenen Lebensdauer in den Verdrängerpumpen anwenden lässt. The invention has for its object to provide a conveyor body of the type mentioned, which has the required and aforementioned properties and can be used with high speeds without risk of breakage and with an appropriate life in the positive displacement pumps.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Verdrängerrippen einstückig mit einem Trägerteil des Ringes ausgebildet sind, und dass der Trägerteil unter Reibungsschluss oder Formschluss lösbar auf einen gesonderten, ringförmigen, biegbaren und auf seiner freien Innenseite mit einem Zahnprofil versehenen Antriebsteil ausgesetzt ist. Vorteilhafterweise kann der Trägerteil mit den Verdrängerrippen aus einem elastischen Gummi oder Kunststoff sein, und der Antriebsteil aus einem Gummi oder Kunststoff bestehen, der eine grössere Zugfestigkeit als derjenige des Trägerteiles besitzt, und der mit in Umfangsrichtung verlaufenden Verstärkungseinschlüssen, beispielsweise Kunststoffäden oder Stahldrahtlitzen, versehen sein kann. The object is achieved according to the invention in that the displacer ribs are formed in one piece with a carrier part of the ring, and in that the carrier part is releasably exposed to a separate, ring-shaped, bendable drive part which is provided on its free inside with a toothed profile. Advantageously, the carrier part with the displacer ribs can be made of an elastic rubber or plastic, and the drive part can consist of a rubber or plastic which has a greater tensile strength than that of the carrier part and which is provided with reinforcing inclusions running in the circumferential direction, for example plastic threads or steel wire strands can.

Bei einem erfindungsgemäss ausgebildeten Förderkörper lässt sich der einstückig mit den Förderelementen ausgebildete Trägerteil so dimensionieren, dass der Trägerteil unter der vom Fördermedium ausgehenden Belastung auch bei hohen Umdrehungszahlen nicht reisst. Der gesonderte und beispielsweise zahnriemenartig ausgebildete Antriebsteil lässt sich durch die Wahl der Verstärkungselemente selbst bei kleinen Abmessungen so dimensionieren, dass er die durch den Antrieb auftretenden und die vom Trägerteil her rückwirkenden Kräfte aufnehmen kann. Die Koppelung von Trägerteil und Antriebsteil durch Reibungsschluss oder Formschluss lässt sich auf verschiedene Weise erzielen. In the case of a conveyor body designed according to the invention, the carrier part which is formed in one piece with the conveyor elements can be dimensioned such that the carrier part does not tear under the load exerted by the conveying medium even at high speeds. The separate and, for example, toothed belt-like drive part can be dimensioned by the choice of the reinforcing elements, even with small dimensions, in such a way that it can absorb the forces which occur due to the drive and which act back from the carrier part. The coupling of the carrier part and the drive part by friction locking or positive locking can be achieved in different ways.

Eine reibungsschlüssige Verbindung mit unerwartet grosser Haftkraft lässt sich beispielsweise durch eine Rastzahnprofilierung der Innenseite des Trägerteiles erzielen, wobei die Rastzähne und der Innendurchmesser des Trägerteils im Verhältnis zum Aussendurchmesser des Antriebsteiles so bemessen sind, dass die Rastzähne bei einer Bewegung des Förderkörpers in der Antriebsrichtung unter Auf Stauchung und Bildung eines starken Mitnahme-Reibungsschlusses in Anlage gegen eine unprofilierte Oberfläche des Antriebsteiles sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich der gesonderte Antriebsteil durch eine Bewegung entgegen der Antriebsbewegung relativ leicht in den mit den Förderkörpern versehenen Trägerteil einziehen lässt, weil die Rastzähne in dieser Relativ-bewegungsrichtung keine Aufstauchung erfahren. Diese Ausführungsform des Förderkörpers hat den weiteren Vorteil, dass bei einer Überbelastung, beispielsweise bei einem Blockieren des Förderkörpers in der Pumpenkammer durch grössere Steine im Fördermedium, kein Reissen des Trägerteiles befürchtet werden muss, sondern der Antriebsteil unter Überwindung des Reibungsschlusses am blockierten Trägerteil entlangschleifen kann. A frictional connection with an unexpectedly high adhesive force can be achieved, for example, by locking tooth profiling on the inside of the carrier part, the locking teeth and the inside diameter of the carrier part being dimensioned in relation to the outside diameter of the drive part such that the locking teeth when the conveyor body moves in the drive direction under open Compression and formation of a strong entrainment friction fit against an unprofiled surface of the drive part. This embodiment has the advantage that the separate drive part can be moved relatively easily into the carrier part provided with the conveying bodies by a movement counter to the drive movement, because the locking teeth do not experience any upsetting in this relative movement direction. This embodiment of the conveying body has the further advantage that in the event of an overload, for example when the conveying body in the pump chamber is blocked by larger stones in the conveying medium, there is no fear of the carrier part tearing, but the drive part can grind along the blocked carrier part while overcoming the frictional engagement.

Die Koppelung von Trägerteil und Antriebsteil kann aber auch durch Formschluss mittels Zahnprofilen erfolgen, mit denen der Trägerteil auf seiner Innenseite und der Antriebsteil auf seiner zugekehrten Kontaktseite versehen sind. Vorteilhafterweise wird der elastische Trägerteil unter Aufweitung auf den hochzugfesten Antriebsteil aufgesetzt, so dass er unter Vorspannung auf dem Antriebsteil sitzt, wobei die Zähne des einen Teils zwischen die Zähne des anderen Teiles greifen. Die Verzahnung kann verschiedene Profile aufweisen, beispielsweise ein Sägezahnprofil oder ein einfaches Rechteckzahnprofil. Durch die Wahl der Zahnprofile kann auch bei dieser formschlüssigen Verbindung eine Überlastschutzsicherung erreicht werden, die durch ein mögliches Ausspringen der However, the coupling of the carrier part and the drive part can also take place by positive locking by means of tooth profiles with which the carrier part is provided on its inside and the drive part on its facing contact side. Advantageously, the elastic carrier part is placed on the drive part with high tensile strength so that it sits under tension on the drive part, the teeth of one part engaging between the teeth of the other part. The toothing can have different profiles, for example a sawtooth profile or a simple rectangular tooth profile. Through the choice of the tooth profiles, an overload protection device can also be achieved with this form-fitting connection, which can be caused by a possible jumping out of the

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Zähne des Trägerteiles aus den Zahnlücken des Antriebsteiles her überlast wirksam wird. Teeth of the carrier part from the tooth gaps of the drive part forth overload becomes effective.

Entscheidend für die Betriebssicherheit und lange Lebensdauer des Förderkörpers sind die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften des die Förderkörper aufweisenden Trägerteils und des Antriebsteils unter Vermeidung einer festen Verbindung dieser Teile miteinander. Decisive for the operational safety and long service life of the conveying body are the different physical properties of the carrier part having the conveying body and the drive part, while avoiding a firm connection of these parts to one another.

Auführungsbeispiele von Förderkörpern gemäss der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Examples of embodiments of conveying bodies according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer Verdrängerpumpe mit einem Förderkörper gemäss der Erfindung; Figure 1 is a schematic partial representation of a positive displacement pump with a delivery body according to the invention.

Fig. 2 eine perspektivische Teildarstellung eines ersten Ausführungsbeispieles eines Förderkörpers in Explosionsdarstellung und in gegenüber Fig. 1 vergrössertem Masstab; FIG. 2 shows a perspective partial illustration of a first exemplary embodiment of a conveying body in an exploded view and on an enlarged scale compared to FIG. 1;

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Förderkörpers; 3 shows a partial longitudinal section through a second exemplary embodiment of a conveying body;

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Teillängsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Förderkörpers. FIG. 4 shows a partial longitudinal section corresponding to FIG. 3 through a third exemplary embodiment of the conveying body.

In der schematischen Figur 1 ist nur ein Teil des Gehäuses 11 einer Verdrängerpumpe 10 ersichtlich. Das Gehäuse 11 umschliesst, ähnlich wie bei einer Zahnradpumpe, einen Innenraum 12, in welchem zwei mit einer passenden und gleichen Aussenverzahnung 13 versehene Führungswalzen 14 und 15 untergebracht ist, von denen eine in nicht dargestellter Weise angetrieben ist. Über die beiden Führungswalzen 14 und 15 ist ein endloser Förderkörper 16 dicht an der Innenwandung des Gehäuses 11 entlanggeführt. In the schematic Figure 1, only a part of the housing 11 of a positive displacement pump 10 can be seen. The housing 11, similar to a gear pump, encloses an interior 12 in which two guide rollers 14 and 15 are provided, which are provided with a matching and identical external toothing 13, one of which is driven in a manner not shown. An endless conveyor body 16 is guided closely along the inner wall of the housing 11 via the two guide rollers 14 and 15.

Der Förderkörper 16 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem unmittelbar auf den Führungswalzen 14 und 15 aufliegenden Antriebsteil 17 und einem darauf aufgesetzten Trägerteil 18, der einstückig mit nach aussen anschliessenden leistenförmigen Verdrängerelementen 19 ausgebildet ist. Zwischen den leistenförmigen Verdrängerelementen 19 befinden sich Förderräume 20, in welchen das zu fördernde Medium in Richtung des Umlaufpfeiles 21 jeweils im einen Trum des Förderkörpers 16 von einer am einen Ende der Pumpe befindlichen Saugöffnung zu einer am anderen Ende, also im Bereich der Führungswalze 15 ausgebildeten, nicht dargestellten Förderöffnung im Gehäuse 11 bewegt wird. The conveyor body 16 is formed in two parts and consists of a drive part 17 lying directly on the guide rollers 14 and 15 and a support part 18 placed thereon, which is formed in one piece with strip-shaped displacement elements 19 adjoining the outside. Between the strip-shaped displacement elements 19 there are conveying spaces 20 in which the medium to be conveyed is formed in the direction of the arrow 21 in one run of the conveying body 16 from a suction opening located at one end of the pump to one at the other end, that is to say in the region of the guide roller 15 , Not shown delivery opening is moved in the housing 11.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispieles des Förderkörpers 16. Der Antriebsteil 17 ist durch in der Umlaufrichtung 21 verlaufende, eingebettete Stahldrahtlitzen 22 als zugfester Kunststoffkörper ausgebildet und trägt auf seiner Innenseite Trapezzähne 23, welche zwischen sich Zahnlücken 24 bilden, in welche die Zähne 13 der Führungsrollen 14 und 15 mit Antriebsformschluss eingreifen können. Der Antriebsteil 17 ist auch auf seiner Aussenseite, welche die s Kontaktseite zum Trägerteil 18 bildet, mit einer regelmässigen Verzahnung versehen, die durch Trapezzähne 25 und Zahnlük-ken 26 gebildet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zähne 25 und die entsprechenden Zahnlücken 26 grösser dimensioniert als die Zähne 23 und Zahnlücken 24 auf io der Innenseite des Arbeitsteiles 17. In die Zahnlücken 26 auf der Kontaktseite des Arbeitsteiles 17 greifen passend dimensionierte Zähne 27 auf der Innenseite des Trägerteiles 18 ein, der aus einem elastisch verformbaren Gummi- oder Kunststoffmaterial gefertigt ist und unter Aufweitung auf den ls Arbeitsteil 17 aufgesetzt wird. Die am Trägerteil 18 einstückig angeformten, quer zur Längsrichtung über die ganze Breite des Trägerkörpers 18 verlaufenden, leistenförmigen Verdrängerelemente verjüngen sich nach aussen und haben einen trapezförmigen Querschnitt. Zwischen ihnen sind sich entsprechend 20 trapezförmig nach aussen erweiternde Förderräume 20 zur Aufnahme des Fördermediums ausgebildet. Fig. 2 shows the structure of a first embodiment of the conveyor body 16. The drive part 17 is formed by embedded steel wire strands 22 running in the circumferential direction 21 as a tensile plastic body and carries on its inside trapezoidal teeth 23, which form tooth gaps 24, into which the teeth 13 of the guide rollers 14 and 15 can engage with positive drive lock. The drive part 17 is also provided on its outer side, which forms the s contact side with the carrier part 18, with regular toothing, which is formed by trapezoidal teeth 25 and tooth gaps 26. In the exemplary embodiment shown, the teeth 25 and the corresponding tooth gaps 26 are dimensioned larger than the teeth 23 and tooth gaps 24 on the inside of the working part 17. In the tooth gaps 26 on the contact side of the working part 17, appropriately dimensioned teeth 27 engage on the inside of the carrier part 18 a, which is made of an elastically deformable rubber or plastic material and is placed on the ls working part 17 with expansion. The strip-shaped displacement elements which are integrally formed on the carrier part 18 and run transversely to the longitudinal direction over the entire width of the carrier body 18 taper outwards and have a trapezoidal cross section. Between them, correspondingly 20 trapezoidal conveying spaces 20 are formed to accommodate the conveying medium.

Fig. 3 zeigt das Profil eines Förderkörpers 16', bei welchem keine formschlüssige Verbindung zwischen dem Arbeitsteil 17' und dem mit dicht aufeinanderfolgenden'Verdrängerele-25 menten 19' versehenen Trägerteil 18' besteht. Der auf seiner Innenseite mit den Antriebszähnen 23' versehene Antriebsteil 17' weist auf seiner äusseren Kontaktseite 27 eine unprofilierte Oberfläche auf. Gegen die Oberfläche 27 liegen entgegen der Umlaufrichtung 21 geneigte Zähne 28 unter Aufstauchimg an, 30 die auf der Innenseite des Trägerteiles 18' des Förderkörpers 16' ausgebildet sind und eine reibungsschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsteil 17' und dem Trägerteil 18' schaffen, die bei einer Belastung des Trägerteiles 18' entgegen der Förderrichtung 21 durch die Wahl der Form der Zähne 28 erhöht 35 wird. Fig. 3 shows the profile of a conveyor body 16 ', in which there is no positive connection between the working part 17' and the carrier part 18 'provided with closely spaced' displacement elements 19 '. The drive part 17 'provided on its inner side with the drive teeth 23' has an unprofiled surface on its outer contact side 27. Against the surface 27 there are inclined teeth 28 counter to the direction of rotation 21, which are formed on the inside of the carrier part 18 'of the conveying body 16' and create a frictional connection between the drive part 17 'and the carrier part 18', which at one Load of the carrier part 18 'against the conveying direction 21 is increased 35 by the choice of the shape of the teeth 28.

Beim in Fig. 4 dargestellten Förderkörper 16" ist wieder eine formschlüssige Verbindung zwischen Antriebsteil 17" und dem Trägerteil 18" vorhanden. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die formschlüssige Verbindung 40 jedoch nicht durch Trapezzähne, sondern durch eine Profilierung der Kontaktseiten von Antriebsteil 17" und Trägerteil 18" mit Sägezähnen 29 bzw. 30 bewirkt. Auch in diesem Falle ist keine feste Verbindung zwischen Antriebsteil 17" und Trägerteil 18" vorhanden. Diese beiden Teile sind also nicht 45 miteinander verklebt und nicht durch Vulkanisation miteinander verbunden. 4, there is again a positive connection between the drive part 17 "and the carrier part 18". In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 2, however, the positive connection 40 is not provided by trapezoidal teeth, but by profiling the contact sides of Drive part 17 "and support part 18" with saw teeth 29 and 30, respectively. In this case, too, there is no fixed connection between drive part 17 "and support part 18". These two parts are therefore not bonded to one another and are not connected to one another by vulcanization.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (6)

626 689626 689 1. Förderköiper für eine Verdrängerpumpe, der ein geschlossener, elastischer Ring ist, welcher auf einer Seite zwischen sich Förderräume begrenzende Verdrängerrippen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerrippen (19) einstückig mit einem Trägerteil (18) des Ringes (16) ausgebildet sind, und dass der Trägerteil (18) unter Reibungs-schluss oder Formschluss lösbar auf einem gesonderten, ringförmigen, biegbaren und auf seiner freien Innenseite mit einem Zahnprofil (23) versehenen Antriebsteil (17) aufgesetzt ist. 1. conveying body for a displacement pump, which is a closed, elastic ring which has displacement ribs delimiting on one side between delivery spaces, characterized in that the displacement ribs (19) are formed in one piece with a carrier part (18) of the ring (16), and that the carrier part (18) is releasably placed on a separate, ring-shaped, bendable drive part (17) provided on its free inside with a tooth profile (23) with frictional engagement or positive engagement. 2. Förderkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerteil (18) mit den Verdrängerrippen (19) aus einem elastischen Gummi oder Kunststoff ist und der Antriebsteil (17) aus einem Gummi oder Kunststoff besteht, der eine grössere Zugfestigkeit als derjenige des Trägerteiles (17) 2. Conveyor body according to claim 1, characterized in that the carrier part (18) with the displacement ribs (19) is made of an elastic rubber or plastic and the drive part (17) consists of a rubber or plastic which has a greater tensile strength than that of the carrier part (17) besitzt. owns. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Förderkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsteil (17) mit in Umfangsrich-tung verlaufenden Verstärkungseinschlüssen, beispielsweise Kunststoff-Fäden oder Stahldrahtlitzen (22), versehen ist. 3. Conveyor body according to claims 1 and 2, characterized in that the drive part (17) is provided with reinforcing inclusions running in the circumferential direction, for example plastic threads or steel wire strands (22). 4. Förderkörper nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsteil (17') auf seiner dem Trägerteil (18') zugewandten Kontaktseite (27) eine unprofilierte Oberfläche aufweist, während die dieser Kontaktseite des Antriebsteils (17') zugekehrte Innenseite des Trägerteils (18') eine Rastzahnprofilierung aufweist, dergestalt, dass die Rastzähne (28) bei Bewegung des Ringes (16') unter Aufstauchung und Bildung eines Mitnahme-Reibungsschlusses gegen die unprofilierte Oberfläche des Antriebsteiles (17') gedrückt sind. 4. Conveyor body according to one of claims 1-3, characterized in that the drive part (17 ') on its support part (18') facing contact side (27) has an unprofiled surface, while this contact side of the drive part (17 ') facing The inside of the carrier part (18 ') has a locking tooth profile such that the locking teeth (28) are pressed against the non-profiled surface of the drive part (17') when the ring (16 ') is moving, with upsetting and forming a frictional engagement. 5. Förderkörper nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass Trägerteil (18) und Antriebsteil (17) auf ihren Kontaktseiten je ein Zahnprofil (25,27; 29, 30) aufweisen, welche Zahnprofile gleiche Dimensionen aufweisen, und dass der elastische Trägerteil (18,18") unter Aufweitung auf den zugfesten Antriebsteil (17,17") aufgezogen ist, so dass durch die ineinandergreifenden Zahnprofile eine in Umfangrichtung (21) wirksame Formschlussverbindung zwischen beiden Teilen besteht. 5. Conveyor body according to one of claims 1-3, characterized in that the carrier part (18) and drive part (17) each have a tooth profile (25, 27; 29, 30) on their contact sides, which tooth profiles have the same dimensions, and that elastic carrier part (18, 18 ") is drawn onto the tensile drive part (17, 17") so that the interlocking tooth profiles provide a positive connection between the two parts in the circumferential direction (21). 6. Förderkörper nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsteil (17,17', 17") die Form eines flachen Zahnriemens hat. 6. Conveyor body according to one of claims 1-5, characterized in that the drive part (17, 17 ', 17 ") has the shape of a flat toothed belt.