DE4038704C2 - Drehkolbenpumpe - Google Patents
DrehkolbenpumpeInfo
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- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe mit zwei auf zwei
parallelen Wellen angeordneten Drehkolbenpaaren, deren Drehkolben
berührungsfrei und zentrisch in kreisförmigen Gehäuseabschnitten,
welche Pumpenkammern bilden, synchron rotieren, wobei jeweils die
Drehkolben auf der einen Welle gegenüber denen auf der parallelen
Welle eine entgegengesetzte Drehrichtung und die beiden auf
parallelen Wellen in Gehäuseabschnitten gleicher Durchmesser
rotierenden Drehkolben jeweils zumindest eine miteinander
zusammenwirkende klauenförmige Verzahnung haben, die wenigstens
einen gegenüber dem Umfang des Drehkolbens bis zur Gehäusewand
vorstehenden Zahn aufweist, wobei der Abstand der Zähne und ihrer
Zahnflanken der jeweils auf den parallelen Wellen zusammenwirkenden
Drehkolben während des Umlaufes größer und wieder kleiner wird
um im Bereich der Vergrößerung des Abstandes eine Einlaßöffnung,
im Bereich der Annäherung der Zähne eine Auslaßöffnung jeweils
stirnseitig in der Pumpenkammer angeordnet sind oder die
Einlaßöffnung radial durch die Gehäusewandung unmittelbar in die
Pumpenkammer führt, mit einer zwischen den beiden Drehkolbenpaaren
angeordneten Zwischenwand, wobei die stirnseitigen Einlaßöffnungen
und die Auslaßöffnungen der einzelnen Pumpenkammern einerseits
in dieser Zwischenwand und andererseits in Abschlußwänden der
Pumpenkammern angeordnet sind und mit außenliegenden Einlässen
und Auslässen, die mit den Einlaßöffnungen beziehungsweise den
Auslaßöffnungen in Verbindung stehen.
Eine derartige Drehkolbenpumpe ist aus EP 0 370 117 A1 als
Zweiwellenvakuumpumpe bekannt, bei welcher mehrere Pumpenstufen
hintereinander geschaltet sind.
Aus der DE 34 36 205 ist ein Drehkolbengebläse anderer Gattung
mit zwei Stufen bekannt, bei denen einer der beiden Arbeitsräume
zum Beispiel durch freies Abblasen seiner Ladung zeitweise
abgeschaltet werden kann. Sonst ist das Gebläse zweistufig
ausgebildet.
Es gibt Anwendungsfälle, bei denen gleichzeitig Unterdruck und
Überdruck benötigt wird, zum Beispiel zum Fixieren von Folie oder
Papierbögen oder dergleichen Werkstücken mittels des Unterdruckes
und zum Lockern einzelner gestapelter Folien oder Papierbögen
durch mittels des Überdruckes erzeugte Blasluft.
Dazu ist bisher eine Drehschieberpumpe bekannt, die einen
exzentrischen Rotor mit etwa radial in diesem hin- und herver
schieblichen Schiebern in einem kreisförmigen Gehäuse aufweist.
Im Bereich des größten Abstandes des Rotors von der Gehäusewand
befindet sich die Saugöffnung, an welcher der Unterdruck entsteht,
während in einem in Umlaufrichtung benachbarten, beim Rotieren
des Rotors oder Drehkolbens durch einen Schieber abgetrennten
Bereich eine weitere Zufuhröffnung für atmosphärische Luft in
das Gehäuse eintritt, so daß etwa im Bereich des geringsten
Abstandes des Exzenters von der Gehäusewand an einer Auslaßöffnung
ein gewünschter Überdruck mit einem entsprechend großen
Luftdurchsatz zum Erzeugen der notwendigen Menge an Blasluft
entsteht.
Bei dieser Lösung kann mit einem einzigen Rotor an der ersten
Eintrittsöffnung der gewünschte Unterdruck und an der Auslaßöffnung
der gewünschte Überdruck bei gleichzeitig ausreichender Fördermenge
an Blasluft erzeugt werden, jedoch müssen diejenigen Nachteile
dabei in Kauf genommen werden, die bei Drehschieberpumpen vor
allem in dem Verschleiß und in dem Abrieb liegen, die von den
einzelnen Schiebern bei ihrem Umlauf und der Berührung mit der
Gehäusewand entstehen. Da die Drehschieber sowohl an der Gehäusewand
als auch in ihrer Lagerung in dem Rotor gleiten und reiben,
entsteht außerdem eine beachtliche Wärme und ein relativ großer
Widerstand mit dem Bedarf einer entsprechend hohen Antriebsleistung.
Insbesondere in der Papierindustrie darf die Blasluft keine zu
hohe Temperatur haben. Bei der vorerwähnten bekannten Dreh
schieberpumpe tritt die Blasluft jedoch in der Regel mit einer
derart hohen Temperatur aus, daß ein entsprechend groß dimensionier
ter Kühler erforderlich ist. Außerdem muß der Abrieb aus dieser
Blasluft herausgefiltert werden. Dies bedeutet nicht nur einen
Druckverlust an den Filtern, der durch eine entsprechend größere
Dimensionierung des gesamten Aggregates ausgeglichen werden muß,
sondern auch einen zusätzlichen Wartungsaufwand beim Reinigen und
Austauschen der Filter.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Pumpe der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei welcher die Vorteile einer höheren Standzeit
der beweglichen Teile und eines geringeren Drehwiderstandes und
der Vermeidung der Notwendigkeit eines Filters für den Abrieb
beim Erzeugen von Blasluft und Unterdruck erhalten bleiben und
dabei Saugluft und Blasluft unabhängig voneinander, also
gegebenenfalls mit unterschiedlichen Mengen, erzeugt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Drehkolbenpumpe
dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Erzeugung von
Unterdruck und von Überdruck die Einlaßöffnungen und die
Auslaßöffnungen jeder Pumpenkammer unabhängig von der anderen
Pumpenkammer jeweils mit dem Einlaß (Ansaugöffnung) beziehungsweise
dem Auslaß in Verbindung stehen.
Obwohl also insgesamt vier rotierende Körper, nämlich die vier
Drehkolben, zusammenwirken, kann eine solche Drehkolbenpumpe
gegenüber einer exzentrischen Drehschieberpumpe, die nur einen
Rotor benötigt, mit verminderter Antriebsleistung auskommen, weil
die Drehkolben berührungsfrei arbeiten können, so daß außerdem
in erwünschter Weise kein Abrieb entsteht. Dennoch kann in an
sich bekannter Weise eine erhebliche Verdichtung bewirkt werden,
also ein ausreichender Druck zur Erzeugung einer genügend großen
Menge an Blasluft erzeugt werden.
Da Reibung und Verschleiß an den Außenseiten der Drehkolben
entfallen, entsteht auch praktisch keine Reibungswärme, so daß
die Erwärmung der geförderten Luft relativ gering ist und nur
auf die Kompression der Luft zurückgeht. Entsprechend klein kann
ein Kühler sein, was wiederum die erforderliche Antriebsleistung
vermindert. Die Vergrößerung der Zahl der Drehkolben führt somit
insgesamt dennoch zu einer Vereinfachung und Verminderung zumindest
eines Teiles des maschinellen Aufwandes und insbesondere zu der
Möglichkeit der Anwendung in der Papierindustrie mit dem gewünschten
Ergebnis einer weitgehend sauberen und einfach zu kühlenden
Blasluft. Darüber hinaus wird durch die gemeinsame Lagerung auf
parallelen Wellen der maschinelle Aufwand gegenüber der Verwendung
zweier Einzelpumpen vermindert, da nur ein einziger Antrieb
erforderlich ist, um auch den Unterdruck zu erzeugen.
Ein weiterer Vorteil der Kombination einer Unterdruckstufe mit
einer Überdruckstufe und dabei auf gemeinsamen Wellen angeordnete
Drehkolben mit zusammenwirkenden Einzelzähnen besteht in dem
verminderten Platzbedarf. Es kann nämlich die Verbindung der
Einlaßöffnungen und der Auslaßöffnungen jeder Pumpenkammer jeweils
mit dem Einlaß und dem Auslaß auf engstem Raum untergebracht
werden, wobei dennoch beide einander gegenüberliegenden Stirnseiten
der Saugstufen versorgt werden können.
Dabei können die in der Zwischenwand und in den Abschlußdeckeln
angeordneten Einlaßöffnungen jeweils durch einander etwa
entgegengesetzt gerichtete U-förmige Kanäle miteinander und mit
den außenliegenden Einlässen verbunden sein. Somit braucht die
Zwischenwand nur diejenige Stärke oder Dicke zu haben, die zur
Unterbringung jeweils eines Saugkanales erforderlich ist.
Um eine möglichst dünne Zwischenwand zu ermöglichen und somit
die Baulänge der Drehkolbenpumpe so gering wie möglich zu halten,
ist es vorteilhaft, wenn in der Zwischenwand befindliche
Kanalabschnitte - gegebenenfalls auch von Auslässen ausgehende
Druck-Kanalabschnitte - in Umfangsrichtung derart gegeneinander
versetzt sind, daß sie sich, ohne einander zu durchdringen, in
radialer Richtung hintergreifen und im wesentlichen miteinander
fluchten.
Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen,
daß bei übereinstimmender Anordnung der Kanalabschnitte der beiden
Pumpenkammern in der Zwischenwand die Kanalabschnitte in zwei
zusammenfügbare Zwischenplattenstücke eingearbeitet sind und an
den einander zugewandten Seiten zunächst offen, in Montagestellung
aber durch eine trennende Zwischenplatte voneinander abgetrennt
und abgedichtet sind. Dieser Aufbau der Zwischenwand aus zwei
zusammenfügbaren Zwischenplattenstücken mit einer trennenden
Zwischenplatte gestattet es, vor allem die in radialer Richtung
verlaufenden Kanalabschnitte einfach einzufräsen und die
Eintrittsöffnungen zu bohren, also auf sehr einfache Weise
herzustellen. An jeder Pumpenkammer können jeweils zwei einander
etwa gegenüberliegende Auslaßöffnungen vorgesehen sein, um den
erforderlichen Durchsatz sicherzustellen.
Es sei noch erwähnt, daß die Einlässe - statt von der Stirnseite
her - radial durch die Gehäusewandung unmittelbar zu der jeweiligen
Saugstufe führen können. Dabei sind die Einlaßöffnungen und die
Auslaßöffnungen zweckmäßigerweise jeweils etwa kreisbogenförmige
Langlochungen, die von den Zähnen der Drehkolben beziehungsweise
den Zwischenräumen dazwischen überstrichen werden.
Insgesamt ergibt sich eine Drehkolbenpumpe, bei der der Vorteil
erhalten bleibt, nur einen einzigen Antriebsmotor zu benötigen,
womit wirkungsvoll Unterdruck beispielsweise zum Fixieren von
Werkstücken oder dergleichen und andererseits eine ausreichende
Menge an Blasluft geliefert werden kann, ohne daß diese Luft Abrieb
aus der Drehkolbenpumpe selbst enthält.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Drehkolbenpumpe anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
in zum Teil schematisierter Darstellung:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Drehkolbenpum
pe mit einem einzigen Antriebsmotor, zwei parallelen,
über Stirnzahnräder antriebsverbundenen Wellen, auf denen
jeweils zwei Drehkolben angeordnet sind,
Fig. 2 drei Querschnitte einer Pumpenkammer mit den darin
zusammenwirkenden beiden, auf den parallelen Wellen
angeordneten Drehkolben in unterschiedlichen Positionen,
nämlich bei Beginn des Ansaugvorganges, in einer
Zwischenstellung und beim Ausstoß des Restgases,
Fig. 3 eine Draufsicht,
Fig. 4 einen Querschnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen um 90° gedrehten Querschnitt gemäß der Linie V-V
in Fig. 3 einer klappenförmigen Zwischenwand zwischen
den beiden parallelen Wellen drehfest gelagerten
Drehkolbenpaaren mit den Durchtritten für die Wellen
einerseits sowie Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen
und Kanalabschnitten für Saugluft und/oder Blasluft,
Fig. 6 eine Ansicht einer Pumpenkammer mit zwei sich schneiden
den kreisförmigen Gehäuseabschnitten für die beiden darin
jeweils zentrisch rotierenden Drehkolben und mit
Kanalabschnitten, ohne die Drehkolben und deren Wellen,
Fig. 7 eine Ansicht einer abgewandelten Zwischenwand mit
Kanalabschnitten für die angesaugte und Kanalabschnitten
für die komprimierte Luft,
Fig. 8 einen Längsschnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig.
7, wobei zwei deckungsgleiche Zwischenplattenstücke mit
einer die Kanalabschnitte gegeneinander abdichtenden
Zwischenplatte die Zwischenwand gemäß Fig. 7 bilden,
sowie
Fig. 9 eine Stirnansicht einer Pumpenkammer ohne Drehkolben
und Wellen mit einem Kanalabschnitt für den Unterdruck
und dem Kanalabschnitt für den Überdruck passend zu
der Zwischenwand gemäß den Fig. 7 und 8.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Drehkolbenpumpe dient zur
gleichzeitigen Erzeugung von Unterdruck und von Überdruck,
so daß beispielsweise mit Hilfe des Unterdruckes Werkstücke
oder Folien, insbesondere Papierbögen festgelegt und anderer
seits gestapelte Folien oder Papierbögen mit Blasluft ge
lockert werden können. Die Drehkolbenpumpe 1 hat dabei einen
einzigen Antriebsmotor 2, gemäß Fig. 1 aber vier auf zwei paral
lelen Wellen 3 und 4 angeordnete Drehkolben 5, 6, 7 und 8,
deren zwei jeweils gemeinsam auf einer der Wellen gelagert
sind. Die Drehkolben 5 und 7 sind dabei auf der Welle 3 gelagert,
welche unmittelbar in Flucht zu dem Antriebsmotor 2 mit dessen
Abtrieb gekuppelt ist. Die Drehkolben 6 und 8 sind auf der
zweiten Welle 4 drehfest gelagert, welche über Stirn-Zahnräder
9 von der Welle 3 aus in entgegengesetzter Drehrichtung ange
trieben ist.
In Fig. 2 erkennt man, daß die Drehkolben 5 bis 8 berührungs
frei und zentrisch in kreisförmigen Gehäusen 10 rotieren,
wobei sie aufgrund der gleichgroßen Stirnräder 9 synchron,
aber mit entgegengesetzten Drehrichtungen umlaufen. Diese
Drehrichtungen sind in Fig. 2 durch die Pfeile PF 1 und PF 2
angedeutet.
Dabei erkennt man in Fig. 2 außerdem, daß die Drehkolben 5 bis 8
jeweils eine miteinander zusammenwirkende klauenförmige Ver
zahnung haben, die wenigstens einen gegenüber dem Umfang des
jeweiligen Drehkolbens bis zur Gehäusewand radial vorstehenden
Zahn 11 aufweist, wobei der Abstand der Zähne 11 und ihrer
Zahnflanken der jeweils auf den parallelen Wellen 3 und 4
zusammenwirkenden Drehkolben 5 und 6 bzw. 7 und 8 während des
Umlaufes größer und wieder kleiner wird. Im Bereich der Ver
größerung des Abstandes 12, der in der oberen Darstellung
der Fig. 2 noch relativ klein, in der mittleren Darstellung
aber schon erheblich größer ist, befindet sich die Saugöff
nung 13, während in dem entgegengesetzten Bereich der An
näherung 14 der Zähne 11 die Auslaß- oder Drucköffnung 15
jeweils stirnseitig in dem Gehäuse 10 angeordnet sind.
In Fig. 2 erkennt man deutlich in der oberen Darstellung,
daß sowohl die Einlaßöffnung oder Saugöffnung 13 als auch
die Auslaßöffnung 15 von den Rotoren abgedeckt wird. Aber
bereits eine geringfügige gegensinnige Verdrehung führt
dazu, daß ein erster Abschnitt der Einlaßöffnung 13 freige
geben wird, so daß bei einer weiteren Rotation nunmehr
Luft angesaugt wird. Dabei zeigt die mittlere Darstellung
den Zustand, in welchem während dieser Saugphase die Aus
laßöffnung 15 nach wie vor abgedeckt wird, da sie auf dem Ro
tationsweg des entsprechenden Drehkolbens in Drehrichtung gegen
über der Einlaßöffnung 13 versetzt angeordnet ist und einen
entsprechend später erreichten Anfang hat. Unmittelbar
nach dem in Fig. 2 in der mittleren Fig. dargestellten
Zustand wird jedoch die Auslaßöffnung 15 ebenfalls durch
einen Ausschnitt 16 vor dem Zahn 11 erreicht, so daß
nunmehr verdichtetes Gas austreten kann, wobei auch der
Zahn 11 des zweiten Drehkolbens in Drehrichtung vor seiner
Flanke befindliches Gas verdichtet und ausschiebt, im
Bereich des Ausschnittes 16 hinter der Flanke aber noch
Gas ansaugen kann.
Die unterste Darstellung der Fig. 2 zeigt schließlich den
Zustand, in dem die Einlaßöffnung 13 wieder vollständig ab
gedeckt ist, sich die beiden Zähne 11 weitgehend einander
angenähert haben und zwischen ihnen nur noch ein geringer
Zwischenraum verbleibt, der aber dabei noch im Bereich
eines letzten Teilstückes der Auslaßöffnung 15 liegt, so
daß das Restgas noch ausgestoßen wird. Im weiteren Dreh
verlauf kann der Zahn 11 des in Fig. 2 rechts dargestellten
Drehkolbens sich sogar in die Aussparung 16 des links dargestell
ten Drehkolbens bewegen, so daß eine weitere gegenseitige Ver
drehung wieder in die Position gemäß der oberen Darstellung
der Fig. 2 möglich ist.
Zwischen den beiden Drehkolbenpaaren 5 und 6 einerseits und 7
und 8 andererseits ist eine Trenn- oder Zwischenwand 17
vorgesehen, die gemäß Fig. 3 bis 5 einerseits und gemäß
Fig. 7 und 8 andererseits unterschiedlich aufgebaut sein
kann. Jedoch sind in beiden Ausführungsbeispielen dieser
Zwischenwand 17 die Einlaßöffnungen 13 und Auslaßöffnungen 15 der einzelnen
Drehkolben in dieser angeordnet. Zusätzlich sind jedoch auch
in den der Zwischenwand 17 abgewandten Stirnflächen oder Abschluß
deckeln 18 der beiden Pumpenstufen oder Rotorgehäuse ent
sprechende Einlaßöffnungen 13 und Auslaß- oder Drucköff
nungen 15 vorgesehen, um einen entsprechend großen Durch
satz zu ermöglichen. Dabei ist in Fig. 1, aber auch in
Fig. 3 bzw. 7 erkennbar, daß die Einlaßöffnungen 13 und die
Auslaßöffnungen 15 eines Drehkolbens jeweils über Kanäle zu einem
gemeinsamen Einlaß bzw. Auslaß zusammengeführt sein
können.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das eine Drehkolben
paar, welches aus den Drehkolben 5 und 6 gebildet ist, einen
mit einer Saugvorrichtung oder dergleichen verbundenen
Einlaß 19 zur Erzeugung des Unterdruckes und das
zweite Drehkolbenpaar, bestehend aus den Rotoren 7 und 8, einen
Auslaß 20 als Überdruckquelle und/oder zum Blasen
aufweist, wobei in Fig. 1 von diesem Auslaß 20 nur
ein Kanalstück innerhalb des Schnittes angedeutet ist. Die
Druckluft wird dabei über eine Rohrschlange 21 geführt, die
von einem Lüfterrad 22 beaufschlagt und gekühlt werden kann,
um die Kompressionswärme aus der Druck- oder Blasluft zu
entfernen.
In Fig. 1 erkennt man außerdem einen zusätzlichen radialen Einlaß
23 zu dem die Druckluft erzeugenden Drehkolbenpaar,
wodurch entweder die gesamte Blasluft von dieser Druck
stufe angesaugt oder aber zusätzliche Luft angesaugt werden
kann, wenn die von der Saugstufe und den Drehkolben 5 und 6
verdichtete, in der Regel geringe Luftmenge unmittelbar auf
die Saugseite der Druckstufe geleitet wird, wie es im Aus
führungsbeispiel nach Fig. 1 vorgesehen ist, um Austritts
geräusche der Luft an der Saugstufe zu vermeiden.
Jeweils an jeder Pumpenstufe sind zwei einander axial gegen
überliegende Einlaßöffnungen 13 vorgesehen, deren eine in
die Zwischenwand 17 eingearbeitet ist, wie man es in Fig. 3
und 7 erkennt, und deren andere in dem jeweiligen Abschluß
deckel 18 vorgesehen ist. Diese beide einander jeweils gegen
überliegenden Saugöffnungen 13 sind gemäß Fig. 1 über einen
etwa U-förmigen Kanal mit der gemeinsamen Einlaß 19
verbunden, wobei die U-Schenkel dieses Kanales in der
Zwischenwand 17 und dem Abschlußdeckel 18 angeordnet sind und über
den im Außenmantel 24 des Gehäuses 10 befindlichen kanal
förmigen U-Schenkel 25 miteinander und somit auch mit der
Ansaugöffnung 19 oder auch 23 verbunden sind.
Die etwa U-förmigen Saugkanäle der beiden Pumpstufen ver
laufen gemäß Fig. 1 in der Zwischenwand 17 einander etwa
entgegengesetzt gerichtet und führen jeweils zu den einan
der gegenüberliegenden Abschlußdeckeln 18. Dabei wird an
hand der Fig. 3 deutlich, daß die sich dabei von dem Kanal
abschnitt 25 aus zu der jeweiligen Einlaßöffnung 13 gleich
zeitig etwa konisch erweitern. Außerdem erkennt man in Fig.
4, daß die jeweiligen Einlaßöffnungen 13 an dieser Zwischen
wand 17 entsprechend der Anordnung der Drehkolben sich jeweils
nach entgegengesetzten Seiten hin öffnen und außerdem auch
zueinander beabstandet sind, weil die Saug-Drehkolben wie die
mit ihnen zusammenwirkenden Druck-Drehkolben jeweils auf den
verschiedenen Wellen angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt gleichzeitig eine Einlaßöffnung 13 und eine auf
der selben Seite der Zwischenwand 17 angeordnete Auslaßöffnung
15. Die durch die gesamte Zwischenwand 17 hindurchführenden
Öffnungen 26 sind die Durchtrittsöffnungen für die Wellen 3
und 4.
Auch in Abschlußdeckeln 18 sind jeweils Auslaßöffnungen 15 der
beiden Stufen an einander entsprechenden Stellen angeordnet,
die ebenfalls über entsprechende Kanäle zusammengeführt sind.
Dabei sind die in der Zwischenwand 17 befindlichen Kanal
abschnitte in Umfangsrichtung derart gegeneinander versetzt,
daß sie sich, ohne einander zu durchdringen, in radialer Rich
tung hintergreifen und gleichzeitig im wesentlichen in Flucht
oder in der selben Ebene liegen.
Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Zwischenwand 17
erkennt man in den Fig. 7 und 8, wobei die Form der Ein
laßöffnungen 13 und der Auslaßöffnungen 15 sowie der Kanal
abschnitte für jede Pumpenkammer parallel und gleichgeordnet
sind. Bei dieser übereinstimmenden Anordnung der Kanäle der
beiden Pumpenkammern in der Zwischenwand 17 sind die Eintritts
öffnungen in die Kanäle bzw. in die Gehäuse sowie gemeinsam
parallel laufende Kanalabschnitte in zwei zusammenfügbare
Zwischenplattenstücke 17a und 17b (vgl. Fig. 8) einge
arbeitet und an den einander zugewandten Seiten zunächst
offen, in Montagestellung aber durch eine trennende Zwischen
platte 27 voneinander abgetrennt und abgedichtet. Dies führt
zwar bei vergleichbarem Kanalquerschnitt zu einer etwas
dickeren Zwischenwand 17, erleichtert aber die Herstellung
und die Einarbeitung der Kanalabschnitte und Öffnungen.
Darüber hinaus erlaubt die in den Fig. 7 und 8 dargestellte
Ausgestaltung der Zwischenwand 17 mit zwei Zwischenplatten
stücken 17a und 17b, daß die Zwischenwand 17 Blindkanal
stücke aufweist, die voneinander getrennt sind, jedoch bei Entfer
nung der Trennung von der Druckseite der einen Pumpenstufe
zu der auf der Saugseite der auf der selben Welle befindlichen
zweiten Pumpenstufe führen, so daß die zunächst einerseits
Unterdruck und andererseits Blasluft erzeugende Pumpe auf
einfache Weise in eine zweistufige Unterdruckpumpe oder eine
zweistufige Überdruck- oder Blasluft erzeugende Pumpe umge
baut werden könnte.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist vorgesehen, daß der
Auslaß des Drehkolbenpaares zur Erzeugung von Unterdruck unmittel
bar, d. h. ohne Austritt in die Atmosphäre, in den Ansaug
kanal der Blas- oder Druckstufe mündet. Es könnten aber an
jeder Pumpenkammer auch jeweils zwei einander etwa gegenüber
liegende unabhängige Auslaßöffnungen vorgesehen sein.
Bei Überführung der Auslaßluft aus der Saugstufe in den Ein
laß der Druckstufe hat diese gemäß Fig. 1 den schon erwähnten
Einlaß 23 mit Zuführkanälen zu den Ein
laßöffnungen 13 dieser Druckstufe, um einen genügenden
Luftdurchsatz auf der Druckseite und zur Erzeugung der Blas
luft zu ermöglichen.
Es sei noch erwähnt, daß die Einlaßöffnungen 13 und Auslaßöffnungen 15 je
weils etwa kreisbogenförmige Langlochungen sind, wie man es
in Fig. 2 erkennt, wobei die Einlaßöffnungen 13 über einen
größeren Winkelbereich als die Auslaßöffnungen 15 reichen, um
die schon beschriebene zeitliche Abfolge des Ansaugens,
Verdichtens und Ausstoßens zu bewirken.
Durch die zwischen den beiden Drehkolbenpaaren angeordnete
Trenn- oder Zwischenwand 17, welche von den Wellen 3 und
4 durchsetzt wird und die darin eingearbeiteten Einlaß
öffnungen 13 und Auslaßöffnungen 15 sowie entsprechende Kanal
abschnitte können beide Drehkolbenpaare gleichzeitig an
saugen und verdichten. Somit kann die Drehkolbenpumpe 1
gleichzeitig Unterdruck und Überdruck erzeugen, also zum
Beispiel zum Fixieren von Folien oder Papierbögen oder
auch sonstigen Werkstücken mittels Unterdruck einerseits
und zum Lockern einzelner gestapelter Folien oder Papier
bögen durch mittels des Überdruckes erzeugte Blasluft
andererseits benutzt werden.
Claims (6)
1. Drehkolbenpumpe (1) mit zwei auf parallelen Wellen (3, 4)
angeordneten Drehkolbenpaaren (5, 6, 7, 8), deren Drehkolben
(5 bis 8) berührungsfrei und zentrisch in kreisförmigen
Gehäuseabschnitten (10), welche Pumpenkammern bilden synchron
rotieren, wobei jeweils die Drehkolben auf der einen Welle
gegenüber denen auf der parallelen Welle eine entgegengesetzte
Drehrichtung und die beiden auf parallelen Wellen (3, 4)
in Gehäuseabschnitten (10) gleicher Durchmesser rotierenden
Drehkolben (5 bis 8) jeweils zumindest eine miteinander
zusammenwirkende klauenförmige Verzahnung haben, die
wenigstens einen gegenüber dem Umfang des Drehkolbens bis
zur Gehäusewand vorstehenden Zahn (11) aufweist, wobei der
Abstand der Zähne und ihrer Zahnflanken der jeweils auf den
parallelen Wellen (3, 4) zusammenwirkenden Drehkolben (5 bis
8) während des Umlaufes größer und wieder kleiner wird und
im Bereich der Vergrößerung des Abstandes (12) eine
Einlaßöffnung (13), im Bereich der Annäherung (14) der Zähne
(11) eine Auslaßöffnung (15) jeweils stirnseitig in der
Pumpenkammer angeordnet sind, oder die Einlaßöffnung
radial durch die Gehäusewandung unmittelbar in die Pumpenkammer
führt, mit einer zwischen den beiden Drehkolbenpaaren
angeordneten Zwischenwand (17), wobei die stirnseitigen Einlaßöffnungen
(13) und die Auslaßöffnungen (15) der einzelnen Pumpenkammer
einerseits in dieser Zwischenwand (17) und andererseits in
Abschlußdeckeln (18) der Pumpenkammern angeordnet sind, und
mit außenliegenden Einlässen und Auslässen (19, 23, 20),
die mit den Einlaßöffnungen (13) beziehungsweise den
Auslaßöffnungen (15) in Verbindung stehen, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur gleichzeitigen Erzeugung von Unterdruck
und von Überdruck die Einlaßöffnungen (13) und die Auslaßöff
nungen (15) jeder Pumpenkammer unabhängig von der anderen
Pumpenkammer jeweils mit dem Einlaß (19, 23) beziehungsweise
dem Auslaß (20) in Verbindung stehen.
2. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die in der Zwischenwand (17) und in den Abschlußdeckeln (18)
angeordneten Einlaßöffnungen (13) jeweils durch einander etwa
entgegengesetzt gerichtete, U-förmige Kanäle miteinander und
mit den außenliegenden Einlässen (19, 23) verbunden sind.
3. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Zwischenwand (17) befindliche Kanal
abschnitte in Umfangsrichtung derart gegeneinander versetzt
sind, daß sie sich, ohne einander zu durchdringen, in radialer
Richtung hintergreifen und im wesentlichen miteinander
fluchten.
4. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß
bei übereinstimmender Anordnung der Kanalabschnitte der beiden
Pumpenkammern in der Zwischenwand (17) die Kanalabschnitte
in zwei zusammenfügbare Zwischenplattenstücke (17a, 17b)
eingearbeitet und an den einander zugewandten Seiten zunächst
offen, in Montagestellung aber durch eine trennende
Zwischenplatte (27) voneinander abgetrennt und abgedichtet
sind.
5. Drehkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß an jeder Pumpenkammer jeweils zwei
einander etwa gegenüberliegende Auslaßöffnungen (15) vorgesehen
sind.
6. Drehkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen (13, 15)
jeweils etwa kreisbogenförmige Langlochungen sind.
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DE4038704C2 true DE4038704C2 (de) | 1996-10-10 |
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Families Citing this family (5)
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