DE2658366A1

DE2658366A1 - Verdraengerpumpe

Info

Publication number: DE2658366A1
Application number: DE19762658366
Authority: DE
Inventors: Siegfried Schertler
Original assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK
Current assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1978-07-27

Description

VerdränerpumDe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdrängerpumpe F bei welcher innerhalb eines Gehäuses zwei exzentrisch zuein ander gelagerte Hohlzylinder,von denen einer mit mindestens einem radialen Schieber ausgerüstet ist, rotieren.
Verdrängerpumpen mit ineinander abrollenden mit Schiebern ausgerüsteten zylinderförmigen Verdrängerkolben sind in den AWF- und VDMA-Getriebeblättern AWF 617/618 T vom Oktober 1929 beschrieben. Sie alle bringen den Nachteil mit sich, daß hohe Unwuchtkräfte ausgeglichen werden müssen und erhebliche Reibungskräfte auftreten. Deshalb können solche Pumpen nur sehr langsam laufen und werden infolge dessen für größere Fördermengen sehr voluminös.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 859 789 ist eine Pumpe bekannt, bei der die Schieber radial in einem exzentrisch umlaufenden Kolben geführt und der Kolben im Inneren eines feststehenden Gehäuses und auf einem gehäusefesten inneren Zylinder abrollt. Auch hier muß ein Ausgleich der durch den exzentrisch umlaufenden Kolben erzeugten Massenkräfte erfolgen.
In der DTOS 2328365 ist eine Pumpe beschrieben mit mindestens einer Stufe und mindestens einem sichelförmigen Arbeitsraum, welche Jeweils durch die zylindrischen Flächen eines Kolbens und eines Zylinders begrenzt sind, wobei Kolben und Zylinder exzentrisch aufeinander abrollbar angeordnet sind und wobei der Arbeitsraum durch mindestens einen Schieber in einzelne Kammern unterteilt ist. Bei dieser Bauweise ist die Reibung auf Grund der Tatsache, daß der drehbare Zylinder auf dem gehäusefesten Kolben abrollt, wesentlich verringert. Der exzentrische Kolben verlangt Je doch einen sorgfältigen Massenausgleich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe anzugeben, bei der die bewegten Teile keine Unwucht aufweisen und untereinander eine moglichst geringe Reibung haben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb eines Gehäuses ein innerer Zylinder in einem Hohlzy; linder exzentrisch angeordnet ist, von denen einer mit mindestens einem radialen Schieber ausgerüstet ist, der den durch die Exzentrizität entstehenden sichelförmigen Innenraum in Arbeitskammern unterteilt und wobei die beiden Zylinder um ihre Figurenachsen drehbar und die Achsen der Zylinder räumlich feststehend angeordnet sind, und der innere Zylinder in dem Hohlzylinder abrollbar angeordnet und nur einer der beiden Zylinder von außen antreibbar ist, und dieser den anderen durch Reibung mitnimmt, und daß der Hohlzylinder eine Mehrzahl von über den gesamten Umfang verteilten Gasausstoßventilen aufweist.
Auf diese Weise laufen die beiden Zylinder Jeweils konzentrisch zu ihrer Figurenachse um, haben also keinerlei Unwucht. Die Reibung zwischen diesen beiden Teilen beschränkt sich lediglich auf die Stirnflächen. Auf den inneren bzw.
äußeren Mantelflächen beschränkt sie sich auf die Rollreibung, die einen geringen Leistungsaufwand erfordert und nur eine sehr geringe Abnutzung hervorruft.
Die in Radialschlitzen des angetriebenen Kolbens geführten Schieber werden durch Zentrifugalkraft und ggf. durch zusätzliche Federkraft gegen die Innenwand des Hohlzylinders gedrückt. Uber die hohle Achse des inneren Zylinders ist der Innenraum desselben mit dem Ansaugstutzen der Pumpe verbunden. Die Schieber haben Aussparungen, die so gestaltet sind, daß beim Herausgleiten derselben aus dem Zylinder diese Aussparungen eine Verbindung zwischen dem Zylinderinneren und dem Arbeitsraum freigeben, und ein Druckausgleich zwischen diesen beiden Räumen im Sinne des Ansaugens des Fördermediums aus dem Kolbeninneren in den Arbeitsraum -stattfinden kann. Durch den folgenden Schieber erfährt das sich nunmehr in den sichelförmigen Arbeitsraum befindliche Eördermedium eine Druckerhöhung bis der Druck so groß ist, daß der Öffnungsdruck eines der auf dem Umfang verteilten Ausstoßventile überwunden wird, und das Medium in das Pumpengehäuse austritt, welches seinerseits mit dem Druckstutzen der Pumpe verbunden ist. Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe näher erläutert werden: Figur 1 stellt einen Längsschnitt durch die Pumpe dar.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Pumpe bei A.
In dem Gehäuse 3, welches durch einen Lagerdeckel 4 verschlossen ist; läuft der Rotor 1 angetrieben über den Wellenzapfen 12 um. Er ist bei 5 gelagert und nach außen abgedichtet. Der Kolben 1 wird von dem Hohlzylinder 2 umgeben, der bei 6 in dem Gehäusedeckel 4 gelagert und auch dort nach außen hin abgedichtet ist. In der Verlängerung dieser Lagerung verbunden mit dem Lagerdeckel 4 befindet sich der Ansaugstutzen 10. Der Lagerzapfen 9 des Hohlzylinders 2 ist mit einer Bohrung versehen, die eine Verbindung zwischen dem Ansaugstutzen und dem Inneren 1 a des Kolbens 1 darstellt.
Im Kolben 1 bewegen sich in radialen Schlitzen die beiden Schieber 14 und 14 a. Sie sind mit Aussparungen 15 versehen, die Je nach Stellung der beiden Hohlzylinder 1 und 2 zueinander eine Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 16, 77 und 18 und dem Inneren 1 a des Kolbens 1 herstellen oder dieselben sperren.
Aus der Differenz zwischen dem Außendurchmesser des inneren Kolbens 1 und dem Innendurchmesser des äußeren Hohlzylinders 2 ergibt sich die Exzentrizität 19, die für die Größe der Arbeitsräume 16, 17 und 18 maßgebend ist. In dem äußeren Hohlzylinder 2 befinden sich in dem dargestellten Beispiel 2 Reihen von radialen Bohrungen 8, die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt sind. Sie münden nach außen in Nuten, in denen ein Band 7 aus vorgespanntem gummielastischem Material liegt, welches die Bohrungen nach außen hin verschließt. Am Gehäuse 3 ist der Druckstutzen 11 angebracht. Für den Fall der Verwendung der Pumpe als vakuumpumpe ist im unteren Teil des Gehäuses ein Ölbad 13 vorgesehen, aus welchem das öl für die Schmierung und die Abdichtung der Schlitze entnommen wird.
Wenn der Kolben 1 in Pfeilrichtung umläuft, vergrößert sich der Arbeitsraum 17, und es entsteht ein Unterdruck bis zu dem Zeitpunkt, an welchem der Schieber 14 a so weit aus dem Kolben herausgetreten ist, daß die Verbindung zwischen dem Innenraum 1 a des Kolbens 1 und dem Arbeitsraum 17 frei wird. Das Fördermedium strömt dann aus dem Innenraum 1 a in den Arbeitsraum 17 und wird durch den folgenden Schieber 14 in Umdrehungsrichtung gefördert, sobald dieser die Abdichtungsstelle 20 passiert hat. In der Kolbenstellung gemäß Fig. 2 trifft dies gerade für den Arbeitsraum 18 zu.
Beim Weiterdrehen verringert sich das Volumen des Arbeitsraumes, der Druck erhöht sich, und das Fördermedium wird durch eine der dann zur Verfügung stehenden Bohrungen 8 nach außen gedrückt. Dieser Vorgang findet 2 x Je Umdrehung des inneren Kolbens 1 statt. Der äußere Kolben 2 wird dabei durch die Reibung an der Dichtungsstelle 20 mitgenommen.
Dadurch ist die Winkelstellung der beiden Kolben zueinander nicht definiert. Um jedoch trotzdem einen Ausstoß des Fördermediums zu ermöglichen, muß in Jeder Stellung der beiden Kolben zueinander ein Auspuffventil zur Verfügung stehen, was durch die erfindungsgemäße Verteilung derselben über den ganzen Umfang gewährleistet ist.
Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Reibung zwischen dem Außenmantel des Kolbens 1 und dem Innenmantel des Kolbens 2, abgesehen von einem evtl. geringen Schlupf, sich auf reine Rollreibung beschränkt und daß die Masse der rotierenden Zylinder gleichmäßig um ihre Rotationsachsen verteilt ist und somit keine Unwucht erzeugt.

Claims

PatentansPrüche 9 Verdrängerpumpe, bei welcher innerhalb eines Gehäuses ein innerer Zylinder in einem Hohlzylinder exzentrisch angeordnet ist, von denen einer mit mindestens einem radialen Schieber ausgerüstet ist, der den durch die Exzentrizität entstehenden sichelförmigen Innenraum in Arbeitskammern unterteilt, und wobei die beiden Zylinder um ihre Figurenachse drehbar und die Achsen der Zylinder räumlich feststehend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Zylinder in dem Hohlzylinder abrollbar angeordnet und nur einer der beiden Zylinder von außen antreibbar ist und dieser den anderen durch Reibung mitnimmt und daß der Hohlzylinder eine Mehrzahl von über den gesamten Umfang verteilten Gasausstoßventilen aufweist.
2. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Schieber mit Aussparungen versehen sind, die bei entsprechender Stellung derselben eine Verbindung zwischen dem Innenraum des inneren Zylinders und den Arbeitsräumen freigeben.
3. Verdrängerpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch ge kennzeichnet, daß die Gasausstoßventile aus radialen Bohrungen bestehen, die von außen durch einen in einer Rille geführten vorgespannten gummielastischen Ring, der die Bohrungen überdeckt, verschlossen werden.
4. Verdrängerpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausstoßventile durch einzelne federbelastete Uberdruckventile gebildet werden.