DE10132298A1 - Verdrängerpumpe - Google Patents
VerdrängerpumpeInfo
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Abstract
Bei einer Verdrängerpumpe - insbesondere einer oszillierenden Verdrängerpumpe - mit zumindest einem in einem Pumpengehäuse unter Veränderung der Gestalt eines Arbeitsraumes relativ bewegbaren Kolben (30), ist ein Pumpenkörper (22) in einer um ihn drehbaren Rotorbüchse (20) gelagert sowie mit von seiner Umfangsfläche (23) ausgehenden Längsnuten zur Aufnahme von darin Kraftspeichern (40) zugeordneten Kolben (30) versehen. Jedem Kolben (30) ist an seiner zur Rotorbüchse (20) weisenden Kopffläche ein bolzen- oder nadelartiger Körper (36) zugeordnet; an den Außenflächen dieser Körper (36) rollt die ihnen anliegende Innenfläche (21) der Rotorbüchse (20) ab. Der Pumpenkörper (22) verläuft in der Rotorbüchse (20) querschnittlich exzentrisch, und ein zwischen diesen beiden Teilen vorhandener Ringspalt (19) ist von in Umfangsrichtung sich verjüngender Spaltweite (t); bevorzugt ist die Innenbohrung der Rotorbüchse (20) in dieser exzentrisch angeordnet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe - insbesondere
eine oszillierende Verdrängerpumpe - mit zumindest einem
in einem Pumpengehäuse unter Veränderung der Gestalt eines
Arbeitsraumes relativ bewegbaren Kolben.
Kolbenmaschinen bieten einen periodisch gestaltveränder
lichen Arbeitsraum an, der mit einem Fließmedium gefüllt
ist; dessen Druck verändert sich bei einer Kompression
steigend, bei einer Expansion fallend. Die wesentliche
geometrische Größe ist das Hubvolumen als die vom Verdrän
ger bewirkte Änderung des Arbeitsraumes während eines Tak
tes.
Bei Kolbenpumpen - sog. oszillierenden Verdrängerpumpen -
fördert ein Kolben in einem abgeschlossenen Verdrängerraum
das Verdränger-Volumen über druckabhängige Öffnungselemente
gegen einen Anlagendruck. Die theoretische Förderarbeit
wird aus dem Hubvolumen und dem Differenzdruck von Saug
zur Druckseite gebildet, das Hubvolumen ensteht durch die
Bewegung des Kolbens zwischen einem unteren und einem obe
ren Totpunkt. Die Bewegung wird meist durch Umwandlung
einer Drehbewegung der Antriebseinheit über eine "Kurbel"
in eine hin- und hergehende Bewegung umgewandelt; die kon
stante Drehbewegung des Antriebes wird in eine nicht kon
stante Hubbewegung des Pumpenkolbens umgewandelt. Dies hat
zur Folge, dass das zu fördernde Fluid mit einer relativ
hohen Änderung der Strömungsgeschwindigkeit - oszillie
rende Strömung - im Hubraum der Pumpe bewegt wird. Diese
sog. Pulsation der Strömung ist durch eine Messung der
Druckpulsation nachweisbar. Die daraus möglicherweise ent
stehenden Nachteile sind bekannt.
Allgemein erfolgt der Antrieb derartiger Pumpen im klassi
schen Aggregataufbau, d. h. Pumpe und Motor sind auf einer
Grundplatte oder über eine Laterne in Ausrichtung beider
Wellenachsen durch ein kuppelndes, die notwendige Antriebs
leistung übertragendes Element verbunden. Eine Ausnahme
bildet die Direktkupplung des Motors; hierbei ist die Pum
penwelle antriebsseitig als Hohlwelle derart ausgeführt,
dass die Motorwelle eingesteckt wird und dann ein Drehmo
ment übertragen kann.
Weitere Ausnahmen sind die sog. hermetisch dichten Pumpen
aufbauten. Hierbei muss wegen toxischer, aggressiver oder
brennbarer Fördermedien eine irgendwie geartete Leckage an
der Wellendichtung der austretenden Pumpenwelle vermieden
werden. Dies erfolgt entweder durch Zwischeneinbau bekann
ter Magnetkupplungen zwischen Pumpenwelle und Aggregat-
Kupplung, oder durch die dichte Verbindung des Motorgehäu
ses mit dem Pumpengehäuse mittels einer hermetischen Ab
dichtung zwischen Stator und Rotor des Motors in sog.
"canned motor"-Ausführung. Derartige hermetisch dichte Pum
pen sind äußerst kostenaufwendig. Bei der Magnet-Kupplung
kommt noch hinzu, dass jedweder Schlupf zwischen Außen- und
Innenrotor durch große Sicherheitszuschläge in der Ausle
gung vermieden werden muss, da kein Wiederanlauf nach einem
kurzzeitigen Schlupf zwischen beiden Rotoren möglich ist.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin
der das Ziel gesetzt, eine stets hermetisch dichte Pumpe
ohne aufwendige Pumpe/Motor-Konstruktion darzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre nach dem unabhän
gigen Patentanspruch; die Unteransprüche geben günstige
Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfin
dung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Be
schreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbar
ten Merkmale.
Erfindungsgemäß ist ein Pumpenkörper in einer Rotorbüchse
gelagert sowie mit von seiner Umfangsfläche ausgehenden
Längsnuten zur Aufnahme von darin - Kraftspeichern zuge
ordneten - Kolben versehen; jedem Kolben ist an seiner zur
Rotorbüchse weisenden Kopffläche ein bolzen- oder nadelar
tiger Körper zugeordnet, an dessen Außenfläche die Innen
fläche der Rotorbüchse anliegt. Letztere soll vorteilhaf
terweise drehbar um den Pumpenkörper gelagert sein.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verläuft der Pum
penkörper in der Rotorbüchse querschnittlich exzentrisch;
bei einer besonders günstigen Ausführung ist die Innenboh
rung der Rotorbüchse in dieser exzentrisch angeordnet. In
jedem Falle ist ein zwischen diesen beiden Teilen vorhande
ner Ringspalt von in Umfangsrichtung sich verjüngender
Spaltweite.
Es wird also statt der Rotorwelle des klassischen Antriebes
die Rotorbüchse mit exzentrisch angeordneter Innenbohrung
eingesetzt. Innerhalb dieser exzentrischen Innenbohrung ist
der Pumpenkörper mit zwei oder mehr - radial und am Umfang
gleichmäßig verteilt angeordneten - Längsnuten zentrisch
zum Drehpunkt des Antriebsmotors so angeordnet, dass die in
die Längsnuten eingelegten Kolben durch die umlaufende
exzentrische Bohrung der Rotorbüchse zu einer Hubbewegung
gezwungen werden.
Vorteilhafterweise sind die Längsnuten im Pumpenkörper
querschnittlich zu dessen Durchmessergeraden geneigt ange
bracht; die Querschnittslängsachse der Längsnut begrenzt
mit einer der Durchmessergeraden des Pumpenkörpers einen
Winkel von etwa 20° bis 40°, insbesondere von etwa 25°.
Eine bevorzugte Verdrängerpumpe zeichnet sich durch zwei
Paare von Längsnuten aus, deren Mündungen zueinander an der
Umfangsfläche des Pumpenkörpers um jeweils 90° versetzt
sind; denn jeweils zwei solcher Längsnuten sind an einer
Durchmessergeraden mit einander beidends etwa gegenüberlie
genden Mündungen zugeordnet, wobei erfindungsgemäß deren
Mündungszentren an unterschiedlichen Seiten der zugeordne
ten Durchmessergeraden in Abstand zu dieser liegen, also
seitenversetzt sind. Selbstverständlich ist die Erfindung
auf die beschriebene Ausgestaltung mit zwei Paaren von
Längsnuten nicht beschränkt; es kann auch eine größere Zahl
solcher Paarungen vorgesehen werden.
Als günstig hat es sich erwiesen, in der Kopffläche des
querschnittlich flachen Kolbens eine rinnenartige Längsein
formung als Lager für den von einer Lagernadel gebildeten
bolzen- oder nadelartigen Körper vorzusehen; etwa rechtwin
kelig zu der Längseinformung oder der Kopffläche des Flach
kolbens sollen in diesem Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils
eines Kraftspeichers verlaufen. Jede dieser Ausnehmungen
befindet sich bevorzugt neben der Querschnittslängsachse
der Längsnut; Sinn dieses Versatzes ist die lagerdrucksei
tige Firstflächenmehrung. Dank der sich am Nutengrund der
Längsnut abstützenden, als Schraubenfeder ausgebildeten
Kraftspeicher wird der Flachkolben in veränderbarem Abstand
zum Nutengrund gehalten. Der Kraftspeicher stellt die
spiellose Fixierung des Kolbens über die Kopfnadellager zur
exzentrischen Rotorbüchse sicher.
Im Rahmen der Erfindung bestimmen die Unterseite des Flach
kolbens und der Nutengrund die Höhe eines beidseits von
Nutwänden begrenzten Förder- oder Arbeitsraumes. Dieser
soll durch zumindest eine zwischen der Unterseite des
Flachkolbens und dessen Längseinformung vorgesehene Bohrung
an das Nadellager angeschlossen sein.
Erfindungsgemäß ist die Rotorbüchse in der Verdrängerpumpe
beidends kugelgelagert und beidends von einem Pumpendeckel
verschlossen. Diese rechts und links vom Pumpenkörper ange
ordneten Pumpendeckel besitzen erfindungsgemäß entspre
chende Ventile, um aus der Hubbewegung jedes Flachkolbens
einen Fördervorgang des Fördermediums von der Saug- zur
Druckseite der erfindungsgemäßen Pumpe zu erzeugen. Die
einzelnen Förderräume oder Förderkammern - gleich der je
weils gewählten Anzahl der Flachkolben - werden in den
Pumpendeckeln zusammengefasst und bilden über die Motor
deckel die Anschlüsse für die Saug- und Druckleitung.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass diese konstruktive
Ausführung sowohl in Gleichstrom- als auch in Wechselstrom-
Motorausführung dargestellt werden kann.
Zudem hat es sich als günstig erwiesen, dass durch entspre
chende Werkstoffwahl sowohl schmierende als auch kaum
schmierende Fördermedien gepumpt werden können. Die kon
struktive Ausführung stellt immer eine "Inline-Ausführung"
gemäß der Pumpennormen dar, wobei jeglicher
"Aggregataufbau" entfällt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird durch die
Wahl der Anzahl der Flachkolben und die Wahl von einem re
lativ weiten Bereich geänderter Hübe - Ändern der Exzen
trizität der Innenbohrung der Rotorbüchse - bei einer
"Baugröße" die Fördergrößen "Menge" und "Druck" in einem
weiten Bereich verändert.
Ein besonderer Vorteil gegenüber herkömmlichen Verdränger
pumpen ist eine verbesserte Sicherheit gegen "Festfressen"
der Förderelemente, da sich im Schmierspalt zwischen Pum
penkörper und Flachkolben stets der Förderdruck beidseitig
abbaut, wobei die Druckkomponente aus dem Förderraum nicht
in Richtung der Gleitlagerflächen wirkt, wie dies bei
spielsweise bei einer Schraubenspindelpumpe der Fall ist.
Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung steigt mit
zunehmender Tangentialkraft auf die Flachkolben - durch
die Zunahme des übertragenen Moments der Rotorbüchse - bei
steigendem Förderdruck in gleichem Maße auch der hydro
statische Druck im Schmierspalt.
Der klassische Aufbau des Rotors eines Drehstrommotors be
steht bekanntlich aus dem Blechpaket des Käfigläufers auf
einer Antriebswelle mit den ausgegossenen Käfignuten als
Kurzschlussläufer. Ersetzt man nun die Antriebswelle - im
Rahmen der notwendigen Mindestabmessungen der Käfigstäbe -
durch die erfindungsgemäße Rotorbüchse und verändert die
Motorgehäuse-Deckel in beschriebener Weise, dann bildet
sich daraus die vollständige Motor/Pumpen/-Einheit. Bei
einer derartigen Ausführung entfällt jede Wellendichtung,
die gemeinhin als das schwächste Glied bei Pumpen mit aus
tretendem Wellenende bekannt ist. Zugleich erreicht man
ohne weiteren Zusatz die "hermetisch dichte" Pumpe mit
einem Kostenaufwand, der etwa demjenigen eines einfachen
Aggregataufbaues entspricht. Die üblicherweise notwendige
Ausrichtung von Motor und Pumpe beim klassischen Aggre
gataufbau, um eine einwandfreie Funktion der zwischenge
schalteten Kupplung zu sichern, entfällt bei der vorliegen
den Erfindung ebenfalls.
Bei einer erforderlichen Drehzahlregelung dieser Pumpe
und/oder bei Anwendungen von höheren Drehzahlen ist die
- erwähnte - Ausführung als Gleichstrom- bzw. Einphasen
strom-Maschine ebenfalls möglich; hierbei wird die Rotor
wicklung durch ein Paket von Permanentmagneten - bekannt
von den Magnetkupplungen - ersetzt. Dies ermöglicht ge
ringe Bauformen (hier dem Systemdurchmesser) und eröffnet
ein weites Feld der Anwendung der Großserienfertigung von
Kleinpumpen mit hohen Druckbereichen.
In jedem Fall entsteht im Statorraum nur der Saugdruck des
Fördermediums, da die auftretenden Leckagen sowohl von den
Spielen des Flachkolbens im Pumpenkörper als auch denjeni
gen der Nadellager durch eine Verbindung zum Saugraum der
Pumpe abgeführt werden.
Statt der üblichen Antriebssysteme mit Gleichstrom,
Wechselstrom oder Drehstrom hat sich der Einsatz einer
Magnetkupplung als besonders günstig erwiesen, der mit
einem inneren Magnetelement verbundenen, bereits erörterten
Rotorbüchse einen Außenrotor gegenüberzustellen, der ein
entsprechendes magnetisches Gegenelement trägt; die beiden
Magnetelemente bilden eine Magnetkupplung; durch den
Einsatz einer hermetisch dichten Magnetkupplung werden beim
Erfindungsgegenstand die beiden das Moment übertragenden
und mit Magneten bestückten Rotoren mittels Spaltrohr
abgedichtet.
Der Antrieb erfolgt mittels eines an jenem Außenrotor
angreifenden Zahn- oder Keilriemens. Dadurch ist die
Einsatzmöglichkeit als angeflanschtes Hilfsaggregat bei
Kraftmaschinen aller Art ermöglicht. Ersetzt man den
Magnete aufweisenden Außenrotor samt den Zahn- oder
Keilriemenelementen z. B. durch einen Gleichstrom- oder
kommutatorlosen Drehstrom-Stator, ist die Anwendung der
weiter oben allgemein beschriebenen Pumpe zu erkennen;
wegen der Dimensionierung ist besonders die Anwendung
dieser Pumpe im mobilen Einsatz gegeben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Stirnan
sicht einer Tangentialkolbenpumpe;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenan
sicht der Tangentialkolbenpumpe als
Gleichstrommaschine;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenan
sicht der Tangentialkolbenpumpe als
Drehstromkurzschlussläufermaschine;
Fig. 4 den gegenüber Fig. 3 vergrößerten
Längsschnitt durch die Tangentialkol
benpumpe;
Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt durch
einen zentralen Teil der Fig. 1 und de
ren Schnittlinie V-V;
Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 5;
Fig. 7, 8 eine teilweise geschnittene Stirnan
sicht sowie eine gleichermaßen
teilweise geschnittene Stirnansicht
einer anderen Ausgestaltung einer
Pumpe.
Bei einer Tangentialkolbenpumpe 10 ist in einem - beidends
von Befestigungsleisten 12 aufweisenden Gehäusedeckeln 14
verschlossenen - rohrartigen Gehäuse 16 im Bereich von
Kugellagern 18 eine Rotorbüchse 20 des Innendurchmessers d
gelagert, die einen Pumpenkörper 22 kreisförmigen Quer
schnitts des Durchmessers e umgibt.
Die Längsachse des Pumpenkörpers 22 ist mit A bezeichnet,
und in ihm sind vier Längsnuten 24 mit querschnittlich
teilkreisförmig gerundetem Nutengrund 26 derart angeordnet,
dass im dargestellten Beispiel ihre Querschnittslängsachsen
Q mit der - eine Durchmessergerade bestimmenden - Quer
schnittsmittelachse M bzw. der zu dieser rechtwinkeligen
Querachse B des Pumpenkörpers 22 einen Winkel w von etwa
25° begrenzen. Das Zentrum der Mündung 25 der Längsnuten 24
am Körperumfang ist gemäß Fig. 5 um ein Maß i zu der
entsprechenden Querschnittsmittelachse M bzw. der Querachse
B seitenversetzt, und die Querschnittslängsachsen Q der
beiden Längsnuten 24 an der Querschnittsmittelachse M
verlaufen ebenso parallel zueinander wie die
Querschnittslängsachsen Q der beiden der Querachse B zuge
ordneten Längsnuten 24.
Jede Längsnut 24 der Querschnittsbreite a nimmt einen
Flachkolben 30 auf, in dessen nach außen gerichteter Kopf
fläche 32 in einer in deren Längsrichtung verlaufenden Ein
formung 34 - der Weite b ihres teilkreisförmigen Quer
schnitts - eine Lagernadel 36 ruht; an der einen Seite der
querschnittlich in einem Maß z - als dem Abstand zwischen
der Querschnittslängsachse Q der Längsnut 24 sowie der
parallelen Querschnittsachse F dieser Längseinformung 34
- exzentrisch in den Flachkolben 30 verlaufenden Längseinfor
mung 34 ist der breitere Streifen der Kopffläche 32 zu
einer Pultfläche 33 der Breite f abgeschrägt. Bei Drehung
der Rotorbüchse 20 entsteht durch die Berührung von deren
Innenfläche 21 und der Oberfläche der die Umfangsfläche 23
des Pumpenkörpers 22 querschnittlich teilweise überragenden
Lagernadeln 36 eine Abrollbewegung wie in einem Nadellager.
Wird - wie in Fig. 5 verdeutlicht - der Innendurchmesser
d der Rotorbüchse 20 exzentrisch zum Außendurchmesser e des
Pumpenkörpers 22 angeordnet, so entsteht zwischen jener
Umfangsfläche 23 und der Innenfläche 21 der Rotorbüchse 20
querschnittlich ein Ringspalt 19 mit sich - in Fig. 5 - ab
wärts verjüngender Spaltweite t sowie bei Drehung, d. h.
beim Abrollen der Rotorbüchse 20 auf den Lagernadeln 36,
eine hin- und hergehende Bewegung der Flachkolben 30 mit
einem Hub, welcher der doppelten Exzentrizität des Innen
durchmessers d der Rotorbüchse 20 entspricht.
Bei Hub des Flachkolbens 30 im Pumpenkörper 22 gegen einen
- in einer exzentrisch zur Querschnittslängsachse Q und
parallel zu dieser in Flachkolben 30 verlaufenden Ausneh
mung 38 vorgesehenen - Kraftspeicher 40 wird ein Volumen
in einem von den Nutenwänden 27 seitlich begrenzten Förder
raum 28 zwischen Kolbenunterseite 31 und Nutengrund 26
verdichtet. Durch entsprechende Anordnung von Ventilen 42
in saug- und druckseitigen Pumpendeckeln 44, 44 a an den
Stirnseiten des Pumpenkörpers 22 kann durch die Hubbewegung
der Flachkolben 30 eine Förderarbeit verrichtet werden.
Diese so erzeugte theoretische Förderung entspricht in
ihrer Größe (ΔQ/Δt oder allgemein in 1/min) in linearer
Abhängigkeit:
"Qtheor." = Anzahl Kolben × Kolbenfläche × Hub × Drehzahl.
Durch die Wahl eines Flachkolbens 30 ist für die Darstel
lung des Fördervolumens - bei entsprechender Wahl der Kol
benanzahl - ein minimaler Hub ausreichend. Für eine Bau
reihe in einem Förderbereich von beispielsweise 40 bis 1400
1/min und einer Drehzahl von 2950 min∧-1 bewegt sich der
maximale Hub im Bereich von 2 bis 6,5 mm. Das hat zur
Folge, dass die bekannten Nachteile an oszillierenden Ver
drängerpumpen hinsichtlich der pulsierenden Strömung auf
ein Minimum reduziert werden können. Bei mehr als einem
Flachkolben 30 ist damit auch die sich bildende Druckpulsa
tion am Druckstutzen der Pumpe 10 weit reduziert.
Die Kolbenbewegung beim Saughub, d. h. das Nachlaufen des
Flachkolbens 30 im Bereich der Durchmesservergrößerung oder
der positiven Exzentrizität des Innendurchmessers d der Ro
torbüchse 20 erfolgt durch die Vorspannkraft von in die
Ausnehmungen 38 des Flachkolbens 30 eingesteckten Federn
als Kraftspeicher 40, die Schmierung des Nadellagers am
Kolbenkopf 32 des Flachkolbens 30 durch das Fördermedium
mittels Anordnung von Bohrungen 46 od. dgl. Verbindungen des
in der Längsnut 24 verbleibenden Förderraumes 28 mit der
Lagerausnehmung oder Längseinformung 34 im Kolbenkopf 32.
Über einen weiten Bereich der Schmiereigenschaft des För
dermediums (auch v ≦ 1 mm∧2/sec.) kann durch entsprechende
Wahl von Werkstoff und Oberfläche der Nadellagerteile eine
hydrostatische Schmierung aufrechterhalten werden, da auch
hierbei der Schmierdruck stets mit dem Förderdruck steigt.
Bei der oben beschriebenen Ausführung ist eine Abdichtung
des Motorstators gegenüber dem Fördermedium nicht
ausgeführt. Bei Erfordernis erhält der Stator wie bei dem
bekannten "canned motor" ein dünnwandiges Rohr aus den
klassischen Werkstoffen dieser Anwendung. Für aggressive
Medien - z. B. in der Chemie - kann wegen der
vernachlässigbaren Schmiergrenze durch die fehlenden
Gleitlagerbedingungen durch entsprechende Werkstoffwahl von
Pumpenkörperteilen und den Flachkolben ein weiter Bereich
abgedeckt werden.
Da bei dieser Konstruktion kein klassischer Lüfter auf der
Motorwelle angeordnet werden kann, ist das Statorgehäuse
mit entsprechender Oberflächenkühlung zu versehen. In jedem
Fall wird jedoch ein bestimmter Umfang der magnetischen
Verlustwärme einmal durch den Kreislauf der Leckageströme,
die durch die Lager am Stator zur Saugseite strömen, und
zum anderen durch die Wärmeleitung Käfigläufer/Rotorbüchse
aufgenommen.
Anstelle von Antriebssystemen mit Gleich-, Wechsel- oder
Drehstrom kann die Rotorbüchse 20 auch über eine
Magnetkupplung angetrieben werden. Hierfür trägt die
Rotorbüchse 20 der Tangentialkolbenpumpe 1% nach Fig. 7, 8
an ihrer achsparallelen Außenkontur zumindest ein
büchsenähnliches Magnetelement 50. Zwischen diesem und
einem magnetischen Gegenelement 51 eines Außenrotors 54
verläuft in einem zur Längsachse A parallelen Spalt 56 die
- das innere Magnetelement 50 hermetisch abdichtende -
Topfwand 58 eines von jenem Außenrotor 54 umfangenen
Spalttopfes 60. Dieser ist endwärts einem Trägerring 62
zugeordnet.
Der Außenrotor 54 an der von den Magnetelementen 50, 51
gebildeten Magnetkupplung 52 wird durch einen Zahn- oder
Keilriemen 64 angetrieben.
Bei dieser Pumpe 10a wird das Antriebsdrehmoment - von
einer Außenwelle kommend - über die insbesondere die
beiden Rotoren 20, 54 erfassende Magnetkupplung 52 dem
innenliegenden Pumpenkörper 22 zugeführt.
Claims (22)
1. Verdrängerpumpe (10, 10a), insbesondere oszillierende
Verdrängerpumpe (16), mit zumindest einem in einem
Pumpengehäuse unter Veränderung der Gestalt eines
Arbeitsraumes relativ bewegbaren Kolben (30),
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Pumpenkörper (22) in einer Rotorbüchse (20)
gelagert sowie mit von seiner Umfangsfläche (23)
ausgehenden Längsnuten (24) zur Aufnahme von darin
Kraftspeichern (40) zugeordneten Kolben (30) versehen
ist, wobei jedem Kolben an seiner zur Rotorbüchse
weisenden Kopffläche (32) ein bolzen- oder nadelarti
ger Körper (36) zugeordnet ist, an dessen Außenfläche
die Innenfläche (21) der Rotorbüchse anliegt.
2. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass die Rotorbüchse (20) drehbar um den Pumpen
körper (22) gelagert ist.
3. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Pumpenkörper (22) in der Ro
torbüchse (20) querschnittlich exzentrisch verläuft
und ein zwischen diesen beiden Teilen vorhandener
Ringspalt (19) von in Umfangsrichtung sich verjüngen
der Spaltweite (t) ist.
4. Verdrängerpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, dass die Innenbohrung der Rotorbüchse (20) in
dieser exzentrisch angeordnet ist.
5. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, dass die Querschnittslängsachse
(Q) der Längsnut (24) mit einer Durchmessergeraden
(B, M) des Pumpenkörpers (22) einen Winkel (w)
begrenzt.
6. Verdrängerpumpe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
einen Winkel (w) von etwa 20° bis 40°, bevorzugt etwa
25°, zwischen der Querschnittslängsachse (Q) der
Längsnut (24) und der Durchmessergeraden (B, M) des
Pumpenkörpers (22).
7. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ge
kennzeichnet durch zwei an einer Durchmessergeraden
(B oder M) einander beidends etwa gegenüberliegende
Mündungen (25) von Längsnuten (24), wobei deren Mün
dungszentren an unterschiedlichen Seiten der zugeord
neten Durchmessergeraden in Abstand (i) zu dieser
liegen (Fig. 5).
8. Verdrängerpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, dass zwei Paare von Längsnuten (24) vorgesehen
und deren Mündungen (25) zueinander an der Umfangs
fläche (23) des Pumpenkörpers (22) um jeweils 90°
versetzt sind.
9. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, dass in der Kopffläche (32) des
querschnittlich flachen Kolbens (30) eine rinnenar
tige Längseinformung (34) als Lager für den von einer
Lagernadel (36) gebildeten bolzen- oder nadelartigen
Körper vorgesehen ist.
10. Verdrängerpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass etwa rechtwinkelig zu der Längseinfor
mung (34) oder der Kopffläche (32) des Flachkolbens
(30) in diesem Ausnehmungen (38) zur Aufnahme jeweils
eines Kraftspeichers (40) verlaufen.
11. Verdrängerpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Ausnehmung (38) neben der Quer
schnittslängsachse (Q) der Längsnut (24) verläuft.
12. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass der Flachkolben (30)
durch die sich am Nutengrund (26) der Längsnut (24)
abstützenden Federn als Kraftspeicher (40) in ver
änderbarem Abstand zum Nutengrund gehalten ist.
13. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (31) des
Flachkolbens (30) und der Nutengrund (26) die Höhe
eines beidseits von Nutwänden (27) begrenzten Förder-
oder Arbeitsraumes (28) bestimmen.
14. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterseite
(31) des Flachkolbens (30) und dessen Längseinformung
(34) zumindest eine diese Bereiche verbindende Boh
rung (46) vorgesehen ist.
15. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass in ihr die Rotorbüchse
(20) beidends kugelgelagert und beidends von einem
Pumpendeckel (44, 44a) verschlossen ist.
16. Verdrängerpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, dass im Pumpendeckel (44, 44a) zumindest
ein der Längsnut (24) zugeordnetes Ventil (42) vorge
sehen ist.
17. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Förderräume (28) in
den Pumpendeckeln (44, 44a) durch Anschlüsse für
Saug- und Druckleitungen zusammengefasst sind.
18. Verdrängerpumpe nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorbüchse
(20) mit einem Magnetelement (50) verbunden und
dieses Teil einer Magnetkupplung (52) ist.
19. Verdrängerpumpe nach Anspruch 18, gekennzeichnet
durch ein an einem Außenrotor (54) angeordnetes
Gegenelement (51) für das Magnetelement (50).
20. Verdrängerpumpe nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, dass in einem Spalt (56) zwischen den
beiden Magnetelementen (50, 51) die Topfwand (58)
eines Spalttopfes (60) angeordnet ist.
21. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrotor (54) an
einen Zahn- oder Keilriemen (64) als Antriebsorgan
angeschlossen ist.
22. Verdrängerpumpe nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, dass der Außenrotor (54) sowie der
Zahn- oder Keilriemen ersetzt sind durch einen
kommutatorlosen Gleichstromstator oder durch einen
drehzahlgeregelten Drehstromstator.
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