DE1553092A1

DE1553092A1 - Kapselpumpe

Info

Publication number: DE1553092A1
Application number: DE19661553092
Authority: DE
Inventors: Vielberth Dr Johann; Horst Knapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-02
Filing date: 1966-04-02
Publication date: 1970-12-03
Also published as: GB1121574A

Description

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Mefoiiinii/iBWb 14.März I966

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Horst Knap ρ , Neutraubling, und Dr. Johann Vielberth,

Regensburg.

"Kapselpumpe"

Die Erfindung betrifft eine Kapselpumpe mit einem in einem zylindrischen Gehäuse auf einem Exzenter geführten, bei der Drehung des Exzenters am Umfang des Gehäuses sich abwälzenden Ringkolben, an dem eine dichtend zwischen zwei Gleitbacken, welche die Form von Zylinderabschnitten haben und in einer zylindrischen Bohrung um eine zum Exzenter parallele Achse schwingen, geführte, radiale Schieberzunge befestigt ist, die den vom Gehäuse und dem Ringkolben eingeschlossenen Sichelraum in einen mit der Druckleitung in Verbindung stehenden Druckraum und einen mit der Saugleitung in Verbindung stehenden Saugraum unterteilt. Bei den bekannten Kapselpumpen dieser Art münden die Saug- und Druckleitung über Kanäle im Pumpengehäuse unmittelbar in den Pumpenraum ein. Die Mündungen liegen meistens in der zylindrischen Utnfangsfläche des Pumpenraumes. Da der Ringkolben diese zylindrische Umfangsfläche theoretisch nur in einer Linie berührt, steht der Druckraum mit dem Saugraum während dee Durchganges dee Ringkolbens durch die zwischen

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diesen Mündungen liegende tote Zone in Verbindung. Die Druckflüssigkeit kann also über die Pumpenkammer in die Saugleitung zurückströmen, bis der Ringkolben die Mündung der Saugleitung wieder überrollt hat. Um diesen Rückfluß zu verhindern, müssen Rückschlagventile bei diesen Kapselpumpen angeordnet sein.

Es ist auch bekannt, die Ein- und Auslaßöffnungen für die Flüssigkeit in den Gehäusedeckeln anzuordnen. Hierbei verschliesst der Ringkolben die Ein- und Auslaßöffnungen während seines Durchganges durch die tote Zone. Dieser Abschluß ist jedoch nicht völlig dicht, so dass trotzdem Rückschlagventile vorgesehen sein müssen.

Alle Kapselpumpen der genannten Art weisen die Nachteile auf, daß die Abdichtung in radialer und axialer Richtung zu wünschen übrig lässt und dass starke stoßartige Belastungen zwischen Gehäuse und Ringkolben auftreten, sofern sich der Ringkolben nicht genau auf der zylindrischen Umfangsfläche des Pumpengehäuses abwälzt. Kleine Abweichungen von der genauen Kreisform sind aber beim Exzenter, dem Ringkolben und der zylindrischen Gehäusewandungen unvermeidlich« Die hierdurch bedingten Stöße werden umso härter, je höher die erwünschten Drucke sind und je geringer demzufolge das Spiel der Pumpe ist.

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Der Erfindung liegtdie Aufgabe zugrunde, diese Mangel abzustellen und eine Kapselpumpe der genannten Art zu schaffen, die auch bei höheren Drücken ohne Ventile arbeitet und bei der die Stöße beim Umlauf des Ringkolbens bedeutend herabgemindert sind. Diese Aufgabe wird zunächst dadurch gelöst, daß die Schieberzunge und die Gleitbacken'Kanäle zur Verbindung des Druckraumes mit der Druckleitung und des Saugraumes mit der Saugleitung aufweisen und als Steuerschieber zum Verschliessen der Kanäle während des Durchganges des Ringkolbens durch die Totpunktstellung ausgebildet sind.

Rückschlagventile erübrigen sich also bei der erfindungsgemässen Pumpe, weil die Schieberzunge und die Gleitbacken deren Aufgabe erfüllen. Damit ist eine bedeutende Vereinfachung der Pumpe erreicht. Auch wird dank der Erfindung das Volumen des Pumpenraumes vollständig ausgenutzt, während bei den bekannten Ausbildungen ein gewisser Totraum unvermeidlich ist.

An sich würde die Absperrung der Druckleitung während des Durchganges des Ringkolbens durch die tote Zone ausreichen. Vorteilhaft wird aber die Saugleitung in gleicher Weise abgesperrt, die Schieberzunge und die Gleitbacken sind also ° symmetrisch ausgebildet, · Auf diese Weise kann durch einfache

O₅ Umkehrung der Drehrichtung der Pumpe die Förderrichtung cp umgekehrt werden.

C Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist

die Schieberzunge beidseits je eine Verschlußfläche auf,

die in der Totpunktstellung des Ringkolbens den Kanal in der Gleitbacke überdeckt. Die Verschlußflächen an der Schieberzunge und die Kanäle in den Gleitbacken sind vorteilhaft rechteckig ausgebildet.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemässen Kapselpumpe besteht darin, daß zwischen dem Antriebsexzenter und dem Ringkolben ein Gleitring eingesetzt ist, dessen eine axiale Ringfläche elastisch verformbar ist. Auf diese Weise ist der Ringkolben axial verschieblich auf dem Exzenter gehalten, so daß er bei Unebenheiten bzw. Ungenauigkeiten ausweichen kann. Sollte also der von dem Ringkolben beschriebene Kreis nicht genau mit der Pumpengehäusebohrung übereinstimmen, so passt sich der Ringkolben aufgrund der elastischen Verformbarkeit des Gleitringes den gegebenen Verhältnissen an.

Vorteilhaft weist der Gleitring wenigstens eine Nut auf, in die ein Dichtungsring aus elastischem Material eingesetzt ist, der dicker als die Nuttiefe ist. Der Dichtungsring ragt also mit seiner äusseren Ringfläche aus der Nut heraus, so daß zwischen Ringkolben und Gleitring ein elastisches Spiel vorhanden ist. Die Elastizität des Dichtungsringes bzw. Gleitringes bestimmt in Verbindung mit der Passung zwischen dem Ringkolben und der Gehäusebohrung den von der Pumpe erzeugten Druck. Durch Austausch des Dichtungsringes kann also auf einstäche Weise zu einem anderen Druck übergegangen werden.

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Zur radialen Abdichtung des Ringkolbens gegenüber dem Antriebsexzenter ist der Ringkolben auf seiner Oberseite und auf seiner Unterseite mit wenigstens einer Ringnut versehen, in die ein Dichtungsring eingesetzt ist. Vorteilhaft ist zwischen dem Boden der Nut und der Innenseite des Dxchtungsrxnges ein Ring grösserer Elastizität, vorzugsweise ein O-Ring eingesetzte Durch die Elastizität des letzteren Ringes wird die Anpreßkraft des Dxchtungsrxnges bestimmt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispxeles anhand der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Pumpe, teilweise geschnitten, bei abgenommenem oberen Gehäusedeckel.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt nach der Linie Ii-Il in Fig.l.

Der Ringkolben 1 ist innerhalb der zylindrischen Gehäusebohrung 2 auf dem Exzenter 3 geführt. In eine radiale Ausnehmung des Ringkolbens ist eine Schieberzunge 6 eingesetzt, die durch den Paßetift 5 gesichert ist. Die Schieberzunge 6 iet gleitbar zwischen zwei Gleitbacken 7 geführt, die in ein zylindrische« Gehäuse eingesetzt sind. Beim Drehen des

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Exzenters 3 wälzt sich der Ringkolben 1 an der zylindrischen Gehäusewandung 2 ab, die Schieberzunge ό gleitet dabei zwischen den Gleitbacken 7 hin und her, während die Schieberzunge 6 und die Gleitbacken 7 zugleich eine pendelnde Drehbewegung ausführen.

Die Schieberzunge ό ist an ihren beiden den Gleitbacken 7 zugewandten Seiten mit je zwei Kanälen 8 versehen, die an dem vom Ringkolben abgewandten Ende der Schieberzunge miteinander verbunden sind und dadurch eine Verschlußfläche zwischen sich einschliessen. Die Gleitbacken 7 sind mit radialen Bohrungen 9 versehen, die mit der Zu- oder Ableitung 11,12 verbunden sind. Die Kanäle 9 in den Gleitbacken sowie auch die Schieberfläche sind rechteckig ausgebildet. In der Totpunktstellung des Ringkolbens schliesst die dem Ringkolben abgewandte Kante der Verschlußfläche genau mit der dem Ringkolben abgewandten Kante der Bohrung 9 ab. Die Kanäle 8 in der Schieberzunge 6 verjüngen sich in Richtung auf den Ringkolben 2 hin. Ihre dem Ringkolben zugewandte Kante schließt in der Totpunktstellung genau mit der ringförmigen Gehäusewandung ab, so daß auch hierdurch die Zuleitungen von dem Pumpenraum in der Totpunktstellung getrennt sind.

Zwischen dem Exzenter 3 und dem Ringkolben 1 ist ein Gleitring 13 eingefügt. In eine Nut de« Gleitringes 13 ist ein

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Dichtungsring 14 eingesetzt. Mit seiner äusseren, an der Innenfläche des Ringkolbens 1 anliegenden Oberfläche ragt der Dichtungsring 14 aus seiner Aufnahmenut heraus. Zwischen dem Ringkolben 1 und dem Gleitring 13 ist also ein radiales, federndes Spiel vorhanden. Hierdurch kann der Ringkolben Ungenauigkeiten in der Deckung zwischen seiner Umlaufbahn und der Gehäusebohrung ausweichen. Durch die Anpreßkraft zwischen dem Ringkolben und dem Dichtungsring 14 und damit zwischen Ringkolben und der Gehäusewandung 2 ist der Pumpendruck bestimmt. Durch die ovale, bzw. kreisförmige Querschnittsform des Dichtungsringes 14 ist die Federcharakteristik bei der radialen Verschiebung des Ringkolbens bestimmte Die axiale Höhe des Gleitringes 13 ist kleiner als die des Ringkolbens 1.

Der Ringkolben 1 ist an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit je einer rechteckigen Ringnut versehen. In diese Nuten sind ein rechteckiger Dichtungsring 15 und unter diesem ein O-Ring 16 eingelegt. Hierdurch ist der Ringkolben 1 zwischen Gehäuseboden und Gehäusedeckel geführt und gegenüber dem Exzenter 3 abgedichtet.

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Claims

-Z- Patent- (Schutz-) Ansprüche

1.J Kapselpumpe mit einem in einem zylindrischen Gehäuse auf einem Exzenter geführten, bei der Drehung des Exzenters am Umfang des Gehäuses sich abwälzenden Ringkolbens, an dem eine dichtend zwischen zwei Gleitbacken, welche die Form von Zylinderäbschnitten haben und in einer zylndischen Bohrung um eine zum Exzenter parallele Achse schwingen, geführte radiale Schieberzunge befestigt ist, die den vom Gehäuse und dem Ringkolben eingeschlossenen Sichelraum in einen mit der Druckleitung in Verbindung stehenden Druckraum und einen mit der Saugleitung in Verbindung stehenden Saugraum unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberzunge (6) und die Gleitbacken (7) Kanäle (8,9) zur Verbindung des Druckraumes mittler Druckleitung (11,12) und des Saugraumes mit der Saugleitung (11,12) aufweisen und als Steuerschieber zum Verschliessen der Kanäle während des Durchganges des Ringkolbens (l) durch die Totpunktstellung ausgebildet sind.

2. Kapselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberzunge (6) beidseits je eine Verschlußfläche (10) aufweist, die in der Totpunktstellung des Ringkolbens (1) den Kanal (9) in der Gleitbacke (7) überdeckt.

3. Kapselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußflächen (10) an der Schieberzunge (6) und die Kanäle (9) in den Gleitbacken rechteckig sind.

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4· Kapselpumpe nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ringkolben (l) zugewandten Kanten (17) der Kanäle (8) der Schieberzunge (6) in der Totpunktstellung des Ringkolbens etwa mit der Gehäusebohrung (2) abschliessen.

5· Kapselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem Antriebsexzenter (3) und dem Ringkolben (1)

ein Gleitring eingesetzt ist, dessen eine axiale Ringfläche elastisch verformbar ist.

6. Kapselpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (13) wenigstens eine Nut aufweist, in die ein Ring (14) ausyelastischem Material eingesetzt ist, der dicker als die Nuttiefe ist.

7. Kapselpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) einen ovalen oder kreisförmigen Querschnitt hat.

8. Kapselpumpe nach den Ansprüchen 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe des Gleitringes (13) kleiner als die des Ringkolbens (l) ist.

9. Kapselpumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (l) auf seiner Überseite und auf seiner Unterseite wenigstens Je einen vorzugsweise in eine Ringnut eingesetzten Dichtungsring (15) trägt.

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10. Kapselpumpe nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem üoden der Nut und der Innenseite des Dichtungsringes ein Ring (16) grösserer Elastizität, vorzugsweise ein O-Ring (18),eingesetzt ist.

11. Kapselpumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberzunge (6) durch einen axialen Paßstift (5) mit dem Ringkolben (1) verbunden ist.

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