DE2557842A1 - Segment-rotationsverdraengerpumpe - Google Patents

Segment-rotationsverdraengerpumpe

Info

Publication number
DE2557842A1
DE2557842A1 DE19752557842 DE2557842A DE2557842A1 DE 2557842 A1 DE2557842 A1 DE 2557842A1 DE 19752557842 DE19752557842 DE 19752557842 DE 2557842 A DE2557842 A DE 2557842A DE 2557842 A1 DE2557842 A1 DE 2557842A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
segment
pistons
displacement pump
housing
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19752557842
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Hoelss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PFEIFFER VAKUUMTECHNIK
Original Assignee
PFEIFFER VAKUUMTECHNIK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PFEIFFER VAKUUMTECHNIK filed Critical PFEIFFER VAKUUMTECHNIK
Priority to DE19752557842 priority Critical patent/DE2557842A1/de
Publication of DE2557842A1 publication Critical patent/DE2557842A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C2/063Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
    • F04C2/07Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having crankshaft-and-connecting-rod type drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

  • Segment - Rotationsverdrängerpumpe
  • Die Erfindung betrifft eine Segment - Rotationsverdrängerpumpe für Fluide die vorzugsweise als Vakuumpumpe einzusetzen ist.
  • Es sind Pumpen insbesondere Verdrängervakuumpumpen verschiedener Systeme Hubkolbenpumpen Drehschieber- und Sperrschieberpumpen bekannt, die alle auf der Druckseite einen schädlichen Raum aufweisen, der sich besonders beim Evakuieren gegen den Atmosphärendruck nachteilig auswirkt und das Kompressionsverhältnis verschlechtert. Die zur Vermeidung dieses Nachteiles angewendeten Maßnahmen, meist ölüberdeckte Ventile, sind unbefriedigend. Andere zur Förderung von Gasen eingesetzte Verdrängerpumpen, zum Beispiel Wälzkolbenpumpen, erreichen bei Förderung gegen Atmosphärendruck nur geringe Kompressionsverhältnisse und benötigten, um ihre volle Wirksamkeit zu entfalten, eine Vorpumpe, die geeignet ist gegen den Atmosphärendruck zu fördern.
  • Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Verdrängerpumpe anzugeben, die bei hohem Kompressionsverhältnis ohne schädlichem Raum direkt gegen Atmosphärendruck fördert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich in einem zylinderförmigen Gehäuse, welches eine Einlaß- und Auslaßöffnung besitzt, zwei oder mehrere Segmentkolben mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit so bewegen, daß sich zwischen denselben Pumpzellen auf der dem Einlaß gegenüberliegenden Seite öffnen und auf der Auslaßseite wieder schliessen. Auf diese Weise wird das Gas vom Einlaß zum Auslaß gefördert und gleichzeitig auf den Wege dorthin komprimiert. Die Segmentkolben sind mit ihrer Mantelfläche gut in das Gehäuse eingepaßt, sodaß lange enge Spalte entstehen die ein Rückströmen des zu fördernden Mediums verhindern. Die Dichtwirkung dieser Spalte kann durch einen Schmiermittelfilm erhöht werden.
  • Die Pumpe wird durch eine exzentrisch zur Gehäuseachse gelagerte Welle angetrieben. Diese Welle ist mit radialen Hebeln oder,Antriebsscheiben versehen, die mit senkrecht dazu stehenden An triebszapfen bestückt sind. Die Zapfen laufen in auf den Stirnseiten der Segmentkolben eingefräßten radialen Nuten und übertragen die Drehbewegung der Welle auf die Segmentkolben. Da nun die Antriebszapfen durch die exzentrische Anordnung der Antriebswelle zum Gehäuse ihren radialen Abstand bei der Drehung der Antriebs scheibe ändern, erfahren die Segmentkolben unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten.
  • Die radialen Flächen, welche die Segmentkolben begrenzen,bilden zueinander einen Winkel. Bei entsprechender Abstimmung dieses Winkels und der Exzentrizität zueinander erreicht der Winkel zwischen zwei einander gegenüberliegenden Flächen der Segmentkolben auf der einen Seite des Gehäuses ein Maximum und wird auf der um 1800 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses zu Null.
  • Die Einlaß- und die Auslaßöffnung sind so dimensioniert und auf den Umfang des Gehäuses verteilt, daß die Kante des Segmentkolbens, die den Einlaß gegen die Pumpzelle absperrt, die absperrende Einlaßkante im Augenblick der größten Öffnung der Pumpzelle passiert, während die Absperrkante des Auslasses in.
  • dem Moment von der Pumpzelle passiert wird, wenn ihre Größe zu Null geworden ist.
  • In folgendem soll die Erfindung an Hand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert werden.
  • In den Zeichnungen zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch die Pumpe,in welchem die Auslaßöffnung dargestellt ist,die Einlaßöffnung jedoch nicht erscheint.
  • Figur 2 Einen Querschnitt durch die Pumpe nach der Linie A-A in Fig. 1 mit der Stellung der Kolben wie in Fig. 1 dargestellt.
  • Figur 3 Ein Querschnitt durch die Pumpe nach der Linie A-A der Fig. 1 mit veränderter Stellung der Segmentkolben und zwar so, daß die eine Pumpzelle im größten Öffnungszustand und die andere Pumpzelle geschlossen ist.
  • Das Pumpgehäuse 28 ist durch die Gehäusedeckel 31 und 29 nach außen abgeschlossen und hat einen zylindrischen Innenraum. Exzentrisch zu diesen Innenzylinder läuft die Antriebsachse 5 der Pumpe geführt durch die Lager 27 und 26 und nach außen durch eine Lippendichtung 37 abgedichtet. Auf der Antriebsachse befestigt sind zwei Antriebsscheiben 6 und 14. Die Antriebsscheibe 6 ist fest mit der Achse verbunden, die Antriebsscheibe 14 durch Passfeder 15 und Achsialsicherungsring 16 lösbar angebracht. Die Antriebsscheiben tragen je einen Mitnehmerzapfen 17 bzw. 18 und diese wieder Nutensteine 19 bzw. 20. Der Segmentkolben 4 ist fest mit einer Hohlwelle 1 verbunden und diese wiederum mit einer Mitnehmerplatte 2 und einer Abdeckplatte 21. Die Abdeckplatte 21 ist durch das Kugellager 23 im Gehäuse geführt. Der Nutenstein 19 gleitet in der radialen Nut 3 der Abdeckplatte 2.
  • Der Segmentkolben 8 ist fest mit der unteren Abdeckplatte 7 verbunden, diese ist mit dem Zwischenring 11 verschraubt, welcher sich über das Kugellager 9 gegen die Hohlwelle 1 abstützt. Der Zwischenring 11 die Antriebsscheibe 12 und der Abschlußdeckel 24 sind fest miteinander verbunden und werden im Gehäusedeckel 29 über das Kugellager 25 geführt. In der Antriebsscheibe 12 befindet sich eine radiale Nut 13, in welcher der Gleitstein 20 sich bewegen kann. Jeweils eine radiale Fläche der Segmentkolben 4 und 8 kann mit einer gummielastischen Platte 47 bzw.
  • 46 belegt werden, um eine vollständige Schließung der Pumpzellen zu gewährleisten.
  • Wenn die Welle 5 umläuft,verändern die Gleitsteine t9 und 20 ihren radialen Abstand zur Gehäuseachse und beschleunigen oder verzögern die Winkelgeschwindigkeit des jeweils von ihnen bewegten Segmentkolbens. Auf diese Weise werden die zwischen den Segmentkolben befindlichen Pumpzellen geöffnet bzw. geschlossen.
  • Wenn der Segmentkolben 4 (siehe Fig. 2 und 3) mit seiner in Drehrichtung hinteren Kante 56 die vordere Kante 57 der Ansaugöffnung 58 passiert hat, kann das zu fördernde Medium in die dann schon fast ganz geöffnete Pumpzelle 59 einströmen. Bis zu dem Moment, an dem die Vorderkante 60 des Segmentkolbens 8 die Hinterkante 61 der Ansaugöffnung passiert, hat sich die Pumpzelle 59 ganz geöffnet, und es hat ein Druckausgleich zwischen der Ansaugseite 58 und der Pumpzelle 59 stattgefunden. Die in der Pumpzelle 59 eingeschlossene Menge des zu fördernden Mediums wird nun in Richtung Auspfuffseite gefördert und gleichzeitig komprimiert, weil das Volumen der Pumpzelle 59 kleiner wird. Der Druck in der Pumpzelle erhöht sich, und das Medium strömt in den Auspfuffkanal 62, wenn die Hinterkante 56 des Kolbens 4 die Vorderkante 63 der Auspfufföffnung passiert hat.
  • Wenn die Vorderkante 60 des Segmentkolbens 8 die hintere Kante 64, der Auspfufföffnung 62 erreicht, ist die Pumpzelle 59 ganz geschlossen und die gesamte Menge des in der Pumpzelle geförderten Mediums in den Auspfuff 62 ausgestossen. Das Gleiche wiederholt sich mit der anderen Pumpzelle, so daß pro Umdrehung der Pumpwelle zwei Fördervorgänge durchgeführt werden. Wenn ein inkompressibeles Medium gefördert werden soll, muß die Ausppufföffnung so verlegt werden, daß ein Ausströmen des Mediums schon ab Beginn des Schließvorgangs der Pumpzelle möglich ist.
  • In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden an Stelle von Gleitsteinen und Führungsnuten Kurbeltriebe verwendet. Diese Ausführung ist in den Figuren 4 - 6 schematisch dargestellt. Es zeigt: Figur 4 Einen Längsschnitt durch die Pumpe.
  • Figur 5 Einen Querschnitt durch die Pumpe nach der Linie B-B in Fig. 4 mit der Stellung der Kolben wie in Fig. 4 dargestellt.
  • Figur 6 Ein Querschnitt durch die Pumpe nach der Linie B-B der Fig. 4 jedoch mit veränderter Stellung der Segmentkolben und zwar so, daß die eine Pumpzelle im größten Öffnungszustand und die andere Pumpzelle geschlossen ist.
  • Die Arbeitsweise ist wie folgt: Auf der exzentrisch zu dem Gehäuse 48 gelagerten Antriebswelle 49 ist eine Antriebs scheibe 50 angebracht. Die oberen Zapfen zweier Kurbeln 51 und 52 sind in der Antriebs scheibe 50 drehbar gelagert während die unteren Zapfen der Kurbeln 51 und 52 jeweils in einem der beiden Segmentkolben 53 und 54 drehbar geführt sind. Die gegmentkolben 53 und 54 sind auf einem gehäusefesten Zapfen 55 gelagert, sodaß sie frei umlaufen können. Auch hier werden den Segmentkolben 53 und 54 dadurch, daß die Antriebswelle 49 exzentrisch zum Gehäuse gelagert ist, unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten mitgeteilt mit dem Effekt, daß sich die Pumpzellen entsprechend öffnen und schließen.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Segmentrotationsverdrängerpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zylindrischen Gehäuse mindestens 2 Segmentkolben, deren Flankenwinkel kleiner ist als der Qu@tient aus 360° und der Anzahl der Segmentkolben, konzentrisch mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit so umlaufen, daß der Raum zwischen 2 Planken gegenüber einer in der Gehäusewand befindlichen Ansangöffnung voll geöffnet ist und gegenüber einer in der Gehäusewand befindlichen Austrittsöffnung vollständig geschlossen ist.
  2. 2. Segmentrotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einer Stirnfläche der Segmentkolben eine radiale Nut befindet in welche ein Gleitstein eingreift, der mit einem Hebel fest mit der zum Gehäuse exzentrisch liegenden Antriebsachse verbunden ist.
  3. 3. Segmentrotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein jeweils in einer mit der Antriebswelle fest verbundenen Antriebsscheibe drehbar gelagert ist.
  4. 4. Segmentrotationsverdrängerpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Segmentkolben über Kurbeln erfolgt, die einerseits in die Stirnfläche der Segmentkolben andererseits in eine mit einer exzentrisch zum Gehäuse liegenden Antriebsachse festverbundenen Antriebsscheibe eingreifen.
DE19752557842 1975-12-22 1975-12-22 Segment-rotationsverdraengerpumpe Pending DE2557842A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752557842 DE2557842A1 (de) 1975-12-22 1975-12-22 Segment-rotationsverdraengerpumpe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752557842 DE2557842A1 (de) 1975-12-22 1975-12-22 Segment-rotationsverdraengerpumpe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2557842A1 true DE2557842A1 (de) 1977-06-30

Family

ID=5965192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752557842 Pending DE2557842A1 (de) 1975-12-22 1975-12-22 Segment-rotationsverdraengerpumpe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2557842A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1979000157A1 (en) * 1977-09-23 1979-04-05 I Simon Rotary pistons machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1979000157A1 (en) * 1977-09-23 1979-04-05 I Simon Rotary pistons machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1553238A1 (de) Fluessigkeitsdruckvorrichtung
DE3312280C2 (de)
DE4326408A1 (de) Vielfach-Axialkolbenverdichter
EP0063240A2 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2557842A1 (de) Segment-rotationsverdraengerpumpe
EP0116356B1 (de) Rotationskolbenmaschine
DE2622145A1 (de) Als pumpe oder motor arbeitende maschine
DE4425429A1 (de) Hydraulikmaschine
DE2717824A1 (de) Reversible verdraengerpumpe
DE559975C (de) Fluessigkeitswechselgetriebe mit ringfoermigem Arbeitsraum, der durch Rollen in mehrere sichelfoermige Einzelraeume unterteilt ist, deren Volumen durch die Bewegung eines Exzenters geaendert wird
DE1551085A1 (de) Stroemungsmaschine
DE2909715A1 (de) Verbrennungsmotor mit scheibenfoermigen kolben
DE1953981A1 (de) Zahnradpumpe oder -motor
DE102006038946A1 (de) Flügelzellenmaschine mit selbststeuernden Radialflügeln
DE633769C (de) Drehkolbenmaschine mit gleitend gefuehrten Kolben
DE533006C (de) Drehkolbenpumpe mit feststehendem Gehaeuse, an ihm angeordneten Widerlagern und sich um ihre eigene Achse staendig drehenden Kolben
DE359339C (de) Rundlaufpumpe mit in einer umlaufenden Trommel durch eine schraege Spurflaeche quer zur Umlaufebene verschobenen Kolben
DE2229532C3 (de) Drehkolbenmaschine
DE2060067A1 (de) Rotationskolbenturbine
DE2061567A1 (de) Rotationskompressor
DE2812363A1 (de) Drehkolbenpumpe fuer halbfluessige oder dickfluessige massen, insbesondere beton
DE2611124C3 (de) Schwenkkolbenpumpe zur Förderung von dickflüssigen Massen, insbesondere von Beton
DE1703256A1 (de) Hydraulische oder pneumatische Maschine
DE7906520U1 (de) Drehkolbenmotor, aussenachsig und parallel mit kompressor
EP1447566A1 (de) Drehkolbenmaschine mit einem rotierenden Entöler

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
OHW Rejection