CN101139989A - 泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带包括两相交圆筒部的壳体的泵，在相对侧部上设有出、入口，并在圆筒部中具有可绕其中心纵向轴线旋转的转子，转子的主横向轴线定位成在至少一个运动阶段内大致相互垂直，转子密封地彼此滚轧并抵靠壳体内壁滑移，每个转子的从主横向轴线相交处延伸的表面线倾斜于各自的中心纵向轴线沿相反方向延伸，每个转子具有两个近似棒状的在其较窄端经由一腰缩部相连的部分，转子具有一构型并相对于彼此设置成当其主横向轴线定位成相互垂直时一个转子的棒状部分接合到另一个转子的腰缩部中且两转子密封地彼此滚轧，转子在入口前方产生均匀增大的吸入体积，在出口前方产生均匀减小的排出体积；另外还提出将用作密封线的表面线设计成正弦形。

Description

泵

技术领域

本发明涉及一种泵，该泵具有包括两个相交的圆筒部的壳体，在相互面对的侧部上设有入口和出口，并且在每个圆筒部中都具有一转子，所述转子围绕其中心纵向轴线可旋转地设置，所述转子的主横向轴线定位成在至少一个运动阶段内大致相互垂直，所述转子以密封的方式彼此滚轧并抵靠壳体的内壁滑移，每个转子的从主横向轴线的相交处延伸的表面线倾斜于各自的中心纵向轴线沿相反方向延伸，每个转子均具有两个近似为棒状的部分，这两个部分在它们的较窄端经由一腰缩部(waisting)彼此相连，所述转子具有一构型并相对于彼此设置成，当两个转子的主横向轴线定位成相互垂直时，一个转子的棒状部分接合到另一个转子的腰缩部中并且两个转子以密封的方式彼此滚轧，所述转子在旋转运动的各个阶段中在入口前方产生均匀/平稳增大的吸入体积，在出口前方产生均匀减小的排出体积。

背景技术

从EP 0363420B2中已知这种一般类型的泵。

其一般类型被认为已知的这种泵称为罗茨泵或罗茨壳体，已证明它们长久以来在实践中很有效。

这种类型的传统的罗茨泵的转子具有平行于转子的中心纵向轴线并因此垂直于由入口和出口限定的流动方向延伸的周向表面。由于这类传统泵的这种设计，被泵送的介质会根据转子的相应的旋转角位置而产生较强烈的脉动。

从GB-A-382953中已知一种该一般类型的泵，然而，鉴于其中所提出的转子构型，由于在死区中产生流体压缩而必须承受增加的泵阻力。

从DE-A-3502839中已知一种具有两个转子的泵，所述两个转子具有两条相互平行的旋转轴线，其中密封面分别倾斜于旋转轴线延伸。在该现有技术的泵中，入口和出口设置在旋转轴线的轴向延伸段内。所述转子的构型较为复杂。

US-A-1142734描述了一种具有两个转子的泵，所述两个转子在截面上具有棒状的相互啮合的构型。在该设计中，出口和入口一方面设置在前端部的区域内，另一方面设置在大致位于壳体中央的相对侧。从纵向看去，螺旋转子由两个分转子构成，其中两个分转子的曲率在垂直平分线的区域内发生变化。因此，待泵送的介质大致沿轴向从外部被泵送至中央。

发明内容

以此为出发点，本发明基于这样的目的，即改进开头所述类型的泵，同时保持其主要优点，使得可实现被输送介质在高输送容量下的无脉动均匀流动，同时避免死区，尤其是还能够以高度抗磨的方式泵送例如可出现在制糖业或乳制品和奶酪制品业中的研磨介质/磨料。

根据本发明，该目的通过将用作密封线的表面线设计成正弦曲线形来实现。

在第一实施例中可将本发明的正弦或余弦形表面线设计成几何意义上的线形，这种实施例尤其适用于泵送制糖业中的产品。

在一替换实施例中，所述表面线被加宽以形成带状的密封面。该实施例适用于乳制品和奶酪制品。

在本发明的另一种改进方案中，在上述后一实施例中提出，从转子的截面上看，在主纵向轴线的两侧和次纵向轴线的两侧分别形成凹陷部。

有利地，在各种情况下，将入口设置在入口侧，而出口定位成与入口正好相对且沿侧边反向齐平。

有利地，可将所述入口和出口设计成三角形或梯形。

通过将入口和出口的腰(leg)或侧边分别构造成正弦和余弦形可得到特别有利的流动型式。

总之，关于本发明的方案可指出，转子或活塞的锐角边缘被缩减成90°的角度。这导致该区域内的磨损减小，从而将压力损失减至最小并延长了使用寿命。此外，两个具有正弦和余弦形状的转子可进行前端接合，这在相同的动力头(power head)下可使输送率加倍。由于从一个转子向另一个转子的过渡被圆滑化且不具有锐角，故而磨损和破裂也减到最小。

由被螺旋引导的流动造成的摆动应力(wobble stress)被较大程度地补偿，并且作用在密封和支承上的交变应力被减至最小。也进一步优化了几乎无脉动的流动型式。

更加轻柔地作用于介质的输送流也是有利的。固体成分和剪切敏感的制品将不再以楔形陷于排放腔(displacement chamber)的前端区域中，而是相对于前端面积成直角地被向前推进。

附图说明

下面结合附图基于优选的例示性实施例对本发明进行更详细的说明。

图1示出前端敞开的本发明的泵；

图2示出本发明的转子的第一实施例的正视图；

图3示出第二实施例的与图2对应的视图；

图4和5分别示出本发明的两个转子在不同的相对位置处彼此滚轧的透视图；以及

图6是分别示出入口和出口的构型和位置的示意图。

具体实施方式

附图所示的泵具有包括两个相交圆筒部2、3的泵壳体1。

在圆筒部2、3的相交区域内，在周向圆筒表面上设有入口4和出口5。入口4和出口5沿直径彼此相对，并具有近似为梯形的截面。

在各个圆筒部2、3的内部分别设有转子6或7，所述转子的中心纵向轴线8和9平行于相应的圆筒部2或3的中心纵向轴线延伸。

转子6和7围绕它们各自的中心纵向轴线8和9沿相反方向(箭头10、11)被可旋转地驱动。可通过本身已知的方式例如借助于设置在转子轴8、9上的相互啮合的齿轮来实现两个转子6、7的协同致动。

每个转子6、7从截面上看近似为椭圆形，而从纵向上看是卷曲的，亦即围绕纵向轴线螺旋形地扭曲。该卷曲形设计成产生按正弦曲线形延伸的表面线12。

在根据图2的例示性实施例中，这些表面线被设计成几何意义上的线形。在该例示性实施例中，转子6、7从截面上看具有两个相对的侧凹陷部13。该实施例适于泵送例如可出现在制糖业中的磨料。

在根据图3的实施例中，正弦表面线被设计成以带状方式加宽。从截面上看，该实施例在每侧都设有两个凹部14，这些凹部关于主中心纵向轴线15和次中心纵向轴线16交互地相对。

在图6中，转子6、7的轮廓示出在右侧，以便在其左侧示出出口5的位置一一类似地，对于沿直径相对的入口4而言也是如此。

在该例示性实施例中，入口4和出口5被设计成梯形，梯形的腰17分别以正弦形或余弦形延伸。

或者，可将入口4和出口5分别设计成大致为三角形。在这种情况下，仍如图6中可见，三角形的腰18也设计成正弦形或余弦形。

Claims (7)

1.一种泵，该泵具有包括两个相交的圆筒部(2，3)的壳体，在相互面对的侧部上设有入口和出口(4，5)，并且在每个圆筒部(2，3)中都具有一转子(6，7)，所述转子围绕其中心纵向轴线(8，9)可旋转地设置，所述转子的主横向轴线定位成在至少一个运动阶段内大致相互垂直，所述转子(6，7)以密封的方式彼此滚轧并抵靠所述壳体的内壁滑移，每个转子(6，7)的从主横向轴线的相交处延伸的表面线(12)倾斜于各自的中心纵向轴线(8，9)沿相反方向延伸，每个转子(6，7)均具有两个近似为棒状的部分，这两个部分在它们的较窄端经由一腰缩部彼此相连，所述转子(6，7)具有一构型并相对于彼此设置成，当两个转子(6，7)的主横向轴线定位成相互垂直时，一个转子(6，7)的棒状部分接合到另一个转子(6，7)的腰缩部中并且两个转子以密封的方式彼此滚轧，所述转子在旋转运动的各个阶段中在所述入口(4)的前方产生均匀增大的吸入体积，在所述出口(5)的前方产生均匀减小的排出体积，其特征在于，用作密封线的表面线(12)被设计成正弦曲线形。

2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述正弦形表面线(12)被设计成几何上的线形。

3.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述正弦形表面线(12)被加宽以形成带状密封面。

4.根据权利要求3所述的泵，其特征在于，从截面上看，所述转子(6，7)在主纵向轴线(15)的两侧和次纵向轴线(16)的两侧分别具有凹鼓部(14)。

5.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，在各种情况下，所述入口(4)设置在入口侧，而所述出口(5)定位成与该入口(4)正好相对且齐平。

6.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，所述入口和出口(4，5)被设计成三角形或梯形。

7.根据权利要求6所述的泵，其特征在于，所述入口和出口(4，5)的腰或侧边(17，18)分别被构造成正弦形和余弦形。

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