DE2363553A1 - Pumpenanordnung - Google Patents
PumpenanordnungInfo
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- DE2363553A1 DE2363553A1 DE19732363553 DE2363553A DE2363553A1 DE 2363553 A1 DE2363553 A1 DE 2363553A1 DE 19732363553 DE19732363553 DE 19732363553 DE 2363553 A DE2363553 A DE 2363553A DE 2363553 A1 DE2363553 A1 DE 2363553A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B23/00—Pumping installations or systems
- F04B23/04—Combinations of two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F04B1/22—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
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Description
Kabushikikaisha Tokyo'Keiki, Tokyo / Japan
Pumpenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung mit niedriger Geräuschentwicklung.
Im allgemeinen kann gesagt werden, daß bei allen mechanischen Pumpen, wie z.B. Flügelpumpen XFlügelradpumpen),
Kolbenpumpen-usw. das Arbeitsströmungsmittel
abgetrennt, dann in eine Kammer geführt, darin zusammengepreßt und danach abgegeben wird, so daß diese Pumpen
diskontinuierlich arbeiten und, somit ihr Auslaß pulsierend ist3 selbst wenn ein Kompensator vorgesehen wird.
Aus diesem Grunde können sie nicht frei von Vibrationen und Geräuschen sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen
eine Pumpenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen AuslaJr mit niedriger Geräuschentwicklung und
kleiner Pulsation erzeugt, wobei sie bei hoher LeistungsfShigkeit eine kleine Gr"ße und eine einfache Konstruktion
besitzt.
Eine erfindungsgemäße Pumpenanordnung zeichnet sich im wesentlichen durch folgende Merkmale aus:
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a) mehrere,Pumpeneinheitens von denen Jede eine Vielzahl
von Pumpenauslaßelementen besitzt" ;
b) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Antrieb der genannten
Fumpeneinheiteri;
c) eine Einrichtung für die Zufuhr des St runnings ir it te Is
zu den Pumpeneinheiten;
d) eine Einrichtung zur Abgabe eines zusammengesetzten Auslasses
aus den Pumpeneinheitein., wobei diese Pumpeneln-
- ' - 360°
heiten mit einer PhasenversehielJsing iron —=L—xr~
zusammengeordnet sind* v/orin M die Anzahl'der Pumpeneinheiten
und η die Anzahl der Puispenanslaßelemente jeder
Pumpeneinheit'bedeuten.' - _ - -
Sei den Pumpenauslaföelementen tsasöelfc es sich bei spielsweise
= Je nach das?" gewShltea PuEipenelahsIt - um Flügel einer- Flügelpumpe
oder ϊϊΒΐ Kolben einer Kolbenpumpea - woibel η und K positive
gans© Zahlen sind ."
; Bei dew erfIndungsgemäßen äksfuhrengsform werden die
Pumpeneinheiten mit einer Phasenverschiebung" derart zusammengeo.ränetj
daß die PulsationskoisposieHten ihr-e Auslässe gegenseitig
aufgehoben werdens x-ienn sie simultan angetrieben v/erden.
Im folgenden selen einige la der- Zeichnung veranschau- "
lichte Ausführungsbelsplele der Erflsidung näher beschrieben»
Es zeigen
Fig» 1 nnä 2 graphische. Darstellungen zur Erläuterung
. der1, grundlegenden Theorie der vorliegenden
ν " Erfindung;
■40982770297
Fir. 3 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung;
Fig.4a und 1IE Seitenansichten der in Fig. 3 dargestellten
Pumpeneinheiten;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispieles;
Fig.6A und GB schematische Darstellungen der Einlaß-
und Auslaßeffnungen beim zweiten Ausführungsbeispiel bezüglich der darin verwendeten
Pumpeneinheiten;
Fig. 7 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungs- * - -
form der Erfindung;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführunp.sbeispieles
der Erfindung;
P1Ig. 9 eine Vorderansicht auf ein fünftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 10 eine Seitenansicht der in Fig. 9 dargestellten Anordnung;
Fig. 11 eine ebenfalls rein scheiaatisch gehaltene Ansicht auf eine sechste Ausführungsform
gemäß der Erfindung.
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' Mit Bezug auf die'graphischen Darstellungen in den
Fig, 1 und 2 wird im folgenden die grundlegende Theorie der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hierbei veranschaulicht
die Ordinate die variable Komponente P eines Druckauslasses von einer Pumpe, wie z.B. einer Flügelpumpe,
einer Κο^φηρμιηρβ und dgl., während die Abszisse
verscniebe-
den Dreh- bzw, winkel θ der Flügelpumpe, Kolbenpumpe oder dgl. wiedergibt. In der graphischen Darstellung
der Fig. 1 zeigt eine. Kurve A die variable Komponente des
Auslasses von der Flügelpumpe oder dgl. Wenn dementsprechend eine andere Flügelpumpe oder dgl.., die einen Auslaß mit im
wesentliehen derselben variablen Komponente erzeugen kann,
wie der der vorhergehenden Flügelpumpe oder dgl. (durch Kurve A in Fig. 1 veranschaulicht), mit der vorhergehenden
Flügelpumpe oder dgl. in der Weise gekoppelt wird, daß die variable Komponente des Auslasses von der letzteren um eine
halbe Wellenlänge der vorhergehenden Kurve A verschoben wird, wie es durch die gestrichelte Linie der Kurve B in Fig.
dargestellt ist, dann werden die variablen Komponenten A und B der Auslässe beider Pumpen gegenseitig aufgehoben, so
daß sie flach werden» Dies bedeutets daß eine Pumpenanordnung
erreicht werden kann, die keinerlei Gerauschkor.ponente besitzt
Wenn in diesem Falle die Flügelzahl Lei beiden Flüp-e!pumpen
mit 12(n=12) gewählt wird, beträgt der Verschiebewinkel
zwischen beiden Flügelpumpen = 15° > da r in diesem
Falle 2 ist. Demzufolge beträgt der Winkel zwischen den Punkten 0 und a, a und b usw.(vgl. Fig. 1)"15°·
In- der Praxis ist es jedoch meist unmöglich·, Pumpen
vorzusehen, die Auslässe mit Geräuschkomponenten erzeupen,
welche vollkommen symmetrisch zueinander sind, wie in FIf..
dargestellt ist. Im allgemeinen besitzt der Auslaß einer in der Praxis vorkommenden Pumpe eine asymmetrische Geräuschkomponente,
wie in Fig. 2 durch die Kurve C dargestellt ist.
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Wenn in diesem Falle jedoch eine andere Pumpe, die einen Auslaß mit einer gleichen Geräuschkoir.ponente-, wie die
vorhergehende, erzeugen kann, mit dieser in der Weise gekoppelt wird, daß die Geröuschkomponente der letzteren
um eine halbe Wellenlänge der vorhergehenden (in Fig. 2 durch gestrichelte Kurve D dargestellt) verschoben ist,
dann werden die Geräuschkomponenten beider Pumpen zusammengefaßt, so daß sich eine zusammengesetzte Komponente ergibt,
wie sie in Fig. 2 als gestrichelte Kurve E veranschaulicht ist, so daß sie in ihrer Größe beträchtlich reduziert ist,
verglichen mit der vorhergehenden, und das Geräusch ist
somit ebenfalls beträchtlich herabgesetzt.
Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß eine solche Pumpenanordnung einen Auslaß mit einer kleinen Geräuschkomponente
erzeugen wird, wenn eine Anzahl N von Pumpeneinheiten (die im wesentlichen von gleicher Größe
und Type sind) beispielsweise so zusammengeordnet werden, daß die Flügelzahl η der Flügelpumpeneinheiten oder die
Kolbenzahl η der Kolbenpumpeneinheiten (als Beispiel)
360° phasenverschoben werden, und zwar um ^— , und wenn alle
Pumpeneinheiten zur selben Zeit angetrieben werden.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das die obige Theorie praktisch, realisiert, wird
im folgenden anhand der Fig. 3, 2JA und HB beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Flügelpumpeneinheiten 1 und 2 mit gleichen Geräuschkomponenten in der
eigentlichen Pumpenanordnung 3 in Serie zusammengeordnet. Die Flügelpumpeneinheiten 1 und 2 werden durch eine gemein-
- same Welle 4 simultan angetrieben. In diesem Falle wurden
für beide Flügelpumpeneinheiten 1 und· 2 zwölf Flügel gewählt,'
so daß η = 12 und N =' 2 ist. Demzufolge beträgt der Verschiebe-
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winkel zwischen den "beiden Pumpeneinheiten 1 und 2 · ■ =
Dies-bedeutet, wie in Fig. 1IA und 2JB dargestellt ist,
daß die Position beispielsweise der Flügel der Flügelpumpen- ·
einheit 1 um 15° von der der Flügel der anderen Flügelpumpeneinheit
2 phasenverschoben- ist. In diesem Falle ist für beide Flügelpumpeneinheiten 1 und 2 gemeinsam eine Einlaßbohrung
5 und eine Auslaßbohrung 6 in die eigentliche Pumpenanordnung 3 eingeformt. Wie die Fig. ^lA und ^B zeigen, sind
ein Einlaßkanal 5a und.ein Auslaßkanal 6a mit der Auslaßbohrung 5 bzw. der Auslaßbohrung 6 verbunden.
Die Fig. 5> 6A und 6B veranschaulichen ein zv/eites
Ausführungsbeispiel der Erfindung» Hierbei sind allgemein
bekannte Kolbenpumpeneinheiten 8 und 9 gleicher Konstruktion in einem Gehäuse 7 der Pumpenanordnung zusammengeordnet,
wobei ein gemeinsames Joch 10 dazwischen vorgesehen ist. In diesem Falle ist eine Anzahl von neun Kolben (n=9) gewählts
so daß der Verdreh- bzwο Verschiebewinkel der Pumpeneinheiten
8 und 9 = 20° beträgt. Wie die Fig. 6A und 6B
veranschaulichen, bedeutet dies, daß die Position der Kolben einer Pumpeneinheit (beispielsweise der Pumpeneinheit 8)
um. 20° gegenüber der der anderen Pumpsneinheit (z.B. Pumpeneinheit
9) phasenverschoben ist, wobei beide Pumpeneinheiten 8 und 9 durch eine gemeinsame Welle 11 simultan angetrieben
werden. In Fig* 5 Bedeuten ferner die Bezugszeichen 12 und gemeinsame Einlaß— bzw, Auslaßbohrungen und die Bezugszeicheh
8a und 9a Ventilplatten für die Pumpeneinheiten 8 bzw.
In den Fig. 6ä und 6B sind gemeinsame Einlaß- und Auslaßöffnungen
bzw. -Kanäle mit 12a und 13a bezeichnet, welche
mit den Einlaß, bzw. Auslaßtohrungen 12 bzw. 13 verbunden
sind.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im
folgenden anhand der Fig. 7 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in einem Gehäuse 14 der Pumpenanordnung
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eine Ventilplatte l4a, in die gemeinsame Einlaß- und Auslaßbohrungen
15 bzw. 16 ein.rreformt sind, soviie bekannte,
gleiche Kolbenpuinpenelnhciten 17 und. 18 vorgesehen, wobei
die Ventilplatte l'la dazwischen angeordnet ist. In dieseir.
Falle ist Jedes Joch 17a und lBa der Pumpeneinheiten 17
und l8 unter demselben -flnkel gegenüber einer gemeinsamen
Antriebs\':elle 19 geneigt; die Position der Kolben der
SfiO einen Kolbenpumpeneinheit i-rird um gegenüber der der
anderen Kolhenpumpeneinheit phasenverschoben, und beide Kolbenpumpeneinheiten 17 und 18 werden durch die gemeinsame
Antriebswelle 19 simultan angetrieben.
Fig. 8 veranschaulichte ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im wesentlichen dem dritten Ausführungsbeispiel
(in Fig. 7) gleich Ist, mit der Ausnahme, daß das Joch 20a und das Joch 21a der beiden Kolbenpumpeneinheiten
20 und 21 ungekehrt zueinander oder symmetrisch gegenüber der Ventilplatte I1Ja1 geneigt sind.
Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen eine fünfte Ausführungsform
der Erfindung, wobei es sich um eine Form der Kolbenpumpenanordnungen handelt, wie sie durch das zweite
bis vierte Ausführungsbeispiel wiedergegeben ist. Bei dieser Ausführungsform sind zv:el Gruppen von lolbenbohrungen 23
und 2h in gleicher Anzahl in einen Zylinderblock 22 eingeformt,
und zwar entlang zvieier darauf befindlicher, koaxialer
Kreise, und alle Kolben werden zur selben Zeit von einem gemeinsamen Joch 25 (vgl. Fig. 10) angetrieben. Von beiden
Gruppen von Kolbenbohrungen 23 und 2h sind gemeinsame
Einlaßöffnungen 26 und 27 sowie gemeinsame Auslaßöffnungen
28 und 29 mit den entsprechenden gemeinsamen Einlaß- und Auslaßbohrungten (nicht veranschaulicht) verbunden.
409827/0297
Wenn in diesem Beispiel vorausgesetzt wird, daß die innere Gruppe von Kolbenbohrungen 23 eine innere Kolbenpumpeneinheit
A und die äußere Gruppe von Kolbenbohrungen 2h eine äußere Kolbenpumpeneinheit B bilden und daß ferner
Ra den Gruppierungsradius der Bohrung 23 der inneren Kolbenpumpeneinheit A,,Rb den Gruppierungsradjus der Bohrung
24 der äußeren Kolbenpumpeneinheit B, Sa die Querschnitts-• fläche jeder Bohrung 23 der Kolbenpumpeneinheit A, Sb
die Querschnittsfläche jeder Bohrung 2k der Kolbenpumpeneinheit
B und Dl den Neigungswinkel des Joches 25 gegenüber der vertikalen Ebene (in Fig. 10) darstellen, dann
wird die Volumenänderung Va eines Kolbens der Kolbenpumpeneinheit A ausgedrückt durch
Va = Sa-SRatand^ ........ (1)
und die Volumenänderung Vb eines Kolbens der Kolbenpumpeneinheit
B wird ausgedrückt durch
Vb =. Sb*2RbtancL (2)
Falls beide Volumenänderungen Va und Vb gleichgesetzt werden,
so ergibt sich folgende Gleichung (3):
Sae2Ratanck = Sb« 2RbtanoL
Rb_ _ Sa ..(3)
Ra " Sb
Aus der Gleichung (3) wird augenscheinlich; daß, um die Volumenänderungen Va und Vb gleichzusetzen, es notwendig
ist, die Querschnittsflächen der entsprechenden Kolbenbohrungen
im umgekehrten Verhältnis zu ihren Gruppierungsradien auszuführen.
In diesem Falle beträgt die Phasenverschiebung zwischen den Pumpeneinheiten A und B selbstverständlich
409827/02 9 7
Die Pumpenanordnung der Fig. 9 und 10 besitzt eine
kleine Größe, einer niedrige Geräuschentwicklung und eine
hohe Leistungsfähigkeit.
Fig. 11 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das aus drei Zahnradpumpeneinheiten 30, 31
und 32 besteht, die von einem gemeinsamen Motorgetriebe
bzw. Motorritzel 33 simultan angetrieben werden. Auch in diesem Falle werden die Getrieb- bzw. Zahnradpumpeneinheiten
zueinander phasenverschoben, und zwar ■ , wobei η der Anzahl der Getriebezähne einer jeden Zahnradpumpeneinheit
und N der Anzahl der Getriebepumpeneinheiten entspricht.
Wie oben beschrieben worden ist, werden bei einer Pumpenanordnung; der vorliegenden Erfindung mehr als zwei
oder eine Vielzahl von konventionellen Pumpeneinheiten
36O°
mit einem Phasenunterschied von und mit einem simultanen Antrieb zusammengeordnet, wodurch Geräusche beträchtlich
herabgesetzt werden und die Leistungsfähigkeit stark erhöht wird« Durch die erfindungsgemäße Pumpenanordnung
können daher die Arbeitsverhältnisse stark verbessert, die Erzeugung von Geräuschen verhindert und die Produktivität
ebenfalls verbessert werden.
Es versteht sich schließlich von selbst, daß im Rahmen
der Erfindung zahlreiche Veränderungen und Modifikationen' der erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorgenommen werden'
können... -
4G9827/0297
Claims (8)
- -".""' PatentansprücheU 1.) Pumpenanordnung mit niedriger Geräuschentwicklung,
gekennzeichnet durchä) mehrere Pumpeneinheiten, von denen jede eine Vielzahl von Pumpenauslaßelementen besitzt;b) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Antrieb der
genannten Pumpeneinheiten;σ) eine Einrichtung für die Zufuhr des Strcroungsmittels zu den Pumpeneinheiten;d) eine Einrichtung zur Abgabe eines zusammengesetzten
Auslasses aus den Pumpeneinheiten, wobei diese Pumpeneinheiten mit einer Phasenverschiebung von
zusammengeordnet sind, worin N die Anzahl der Pumpeneinheiten und η die Anzahl der Pumpenaus laßeleirente
jeder Pumpeneinheit bedeuten. - 2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Pumpeneinheit eine Flügelpumpe (Flügelradpumpe) ist.
- 3. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpeneinheit eine Kolbenpumpe ist.
- 4. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpeneinheit eine Zahnradpumpe (Getriebepumpe) ist.409827/0237
- 5· Pumpenanordnung nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pumpeneinheiten vorgesehen sind.
- 6. Pumpenanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Joch für beide Kolbenpumpeneinheiten vorgesehen ist und zwei Ventilplatten für beide Kolbenpumpeneinheiten in Bezug auf das gemeinsame Joch auf entgegengesetzten Seiten angeordnet sind.
- 7. Pumpenanordnung nach Anspruch 5 3 dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Ventilplatte für beide Pumpeneinheiten vorgesehen ist und zwei Joche für diese beiden Pumpeneinheiten in Bezug auf diese gemeinsame Ventilplatte auf entgegengesetzten Seiten vorhanden sind.
- 8. Pumpenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kolbenpumpeneinheiten in einem einzigen Zylinderblock eingebaut sind und ein gemeinsames Joch für diese beiden Pumpeneinheiten vorgesehen ist. .4 09827/0287Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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DE2363553A1 true DE2363553A1 (de) | 1974-07-04 |
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ID=15027928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JPS4989213A (de) |
DE (1) | DE2363553A1 (de) |
GB (1) | GB1420422A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0051795A1 (de) * | 1980-11-06 | 1982-05-19 | SCHLECHT, Karl | Koaxial-Doppelpumpe |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
GB2102074B (en) * | 1981-07-18 | 1985-01-30 | Dowty Group Services | Positive-displacement fluid-machines |
JP2003028055A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | Toyota Industries Corp | 流体圧送装置及び流体貯留用タンク |
CN112727752B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-10-14 | 广东拓斯达科技股份有限公司 | 一种多泵合流的流量脉动消除方法和装置 |
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1972
- 1972-12-28 JP JP47130179A patent/JPS4989213A/ja active Pending
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1973
- 1973-12-11 GB GB5729373A patent/GB1420422A/en not_active Expired
- 1973-12-20 DE DE19732363553 patent/DE2363553A1/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0051795A1 (de) * | 1980-11-06 | 1982-05-19 | SCHLECHT, Karl | Koaxial-Doppelpumpe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB1420422A (en) | 1976-01-07 |
JPS4989213A (de) | 1974-08-26 |
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