DE1528960C - Zahnradringpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradringpumpe mit ineinander angeordneten ringförmigen Rotoren, deren einander zugekehrte Mantelflächen eine kontinuierliche Verzahnung in Form gleichartiger Wellen aufweist, die so ausgebildet sind, daß zwei jeweils die beiden aufeinanderfolgenden Wellenberge umschreibende Kreise sich im wesentlichen an einer Stelle berühren.

Bei den zur Zeit bekannten Zahnradringpumpen der angegebenen Art greifen Zähne eines Rotors direkt in die Innenverzahnung eines Zahnkranzes ein, der um den angetriebenen Rotor herum angeordnet ist. Durch richtige Wahl der Anzahl und der Abmessungen der von den Zähnen gebildeten Zellen kann die Gesamtleistung der Pumpe über die bei vergleichbaren Pumpentypen vorhandenen Werte gesteigert werden; dies beruht grundsätzlich auf der relativen Drehung zwischen dem inneren und dem äußeren Rotor auf Grund der Tatsache, daß die Zähnezahl des inneren Rotors um eins kleiner ist als· die Zähnezahl des äußeren Rotors. Diese Verschiedenheit der ineinandergreifenden Zähnezahlen ruft eine konstante, aber langsame Zunahme der' Anzahl der Umdrehungen des inneren Rotors gegenüber der Anzahl der Umdrehungen des äußeren Rotors hervor. Die gegeneinander abgedichteten Zellen vergrößern und verkleinern sich; ein Strömungsmittel, beispielsweise Luft oder eine Flüssigkeit, die an einer Stelle eingeführt wird, wo die Zellen ihr größtes Volumen haben, kann in def nachfolgenden Ver- jo kleinerungsphase mit gesteigertem statischem Druck abgegeben werden.

Trotz der grundsätzlichen Vorteile derartiger Pumpen ist es für eine universellere Verwendbarkeit nötig, die Abmessungen zu verkleinern und die Förderleistung zu erhöhen. Eine weitere Beschränkung des Verwendungsbereiches ergibt sich aus den gegenwärtigen Herstellungskosten; diese Kosten sind verhältnismäßig hoch, weil für die Erzielung einer genauen Passung zwischen den Rotoren kostspielige Räum- und Bearbeitungsvorgänge erforderlich sind.

Es ist. Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradringpumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei gegebenem Gewicht eine vergrößerte Verdrängung herbeiführt und bei gegebenen Abmessungen der Pumpe die Verdrängung erhöht.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Zahnradringpumpe der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gelöst durch eine über den Umfang gleichmäßig verteilte Anzahl.von Rollen, die zwischen den beiden Mantelflächen mit ihren Wellen und in Berührung mit diesen so angeordnet sind, daß ein durch ihre Drehachsen gelegter Kreis wenigstens einen der beiden umschreibenden Kreise im wesentlichen berührt, und durch einen Strömungsmittel-Einlaß und -Auslaß an in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Stellen, an denen Zwischenräume zwischen den Rollen und den Wellen vorgesehen sind, wobei die radial außen liegende Mantelfläche zwei Wellen mehr aufweist als die radial innen liegende Mantelfläche und die Anzahl der Rollen um eins größer ist als die Anzahl der Wellen der inneren Mantelfläche.

Die Rollen tragen zu einer erheblichen Zunahme des Maximalvolumens der Zellen bei. Außerdem weist die Pumpe auf Grund der rollenden Bewegung der Rollen, die zwischen den Rotoren angeordnet sind, eine größere wartungsfreie Lebensdauer auf.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rollen hohl ausgebildet, so daß sie sich federnd verbiegen und an Unvollkommenheiten der Abstände zwischen den Wellen der beiden Mantelflächen anpassen können. Eine solche Pumpe kann mit geringeren Kosten hergestellt werden und ist wegen ihrer Nachgiebigkeit und Anpassungsfähigkeit dauerhafter; weiterhin neigt sie weniger zum Lecken als die bis jetzt bekanntgewordenen Pumpen dieser Art.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei die. Seiten der Rotoren drehend antreibende Phasenringe, von denen jeder eine Anzahl von als Lager für die Enden der Rollen dienenden Öffnungen und eine Anzahl von zwischen diesen Öffnungen liegenden Durchgängen, die die Einlaß- und Auslaßmittel mit zwischen, den Rollen und den Wellen vorgesehenen Zwischenräumen zu verbinden vermögen, aufweist. Schließlich sind die hohlen Rollen mit dünnen federnden' Wänden versehen, die unter dem Einfluß von Druckkräften, die durch Unvollkommenheiten der Abstände zwischen den Wellen hervorgerufen werden, nachgeben können. Damit wird das Trägheitsmoment der Rollen; vermindert, so daß während des Umlaufes der Pumpe geringere Beschleunigung- "und Bremsarbeiten erforderlich sind und demzufolge der Verschleiß verringert und eine höhere Drehzahl der pumpenden Elemente ermöglicht wird.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine mittlere Schnittansicht einer Zahnradringpumpe nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Stirnansicht der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform, im wesentlichen längs der Linie 2-2,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Abdeckplatte, im wesentlichen längs der Linie 3-3 der Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt durch die andere Abdeckplatte, im wesentlichen längs der Linie 4-4 der Fig. 1,

F i g. 5 eine Schnittansicht, im wesentlichen längs der Linie 5-5 der F i g. 1,

F i g. 6 einen Aufriß eines Phasenringes,

F i g. 7 eine schematische Erläuterung, aus der die kritischen Lagen der die Rotorwellenberge und Rollen definierenden Kreise für die Ausführungsform nach F i g. 1 hervorgehen,

F i g. 8 einen Seitenriß einer anderen Ausführungsform.

Die Pumpe nach der Erfindung weist ein stationäres Gehäuse 10 auf, das von einem mittleren zylindrischen Körper Λ und auf dessen beiden Seiten angeordneten Abdeckplatten B-I und B-2 in der Weise gebildet ist, daß eine kreiszylindrische Kammer L entsteht, in welcher die Pumpenelemente angeordnet sind. In das Gehäuse 10 ragt eine drehbare Antriebswelle D hinein, deren eines Ende im Gehäuse mittels einer Lageranordnung 12 gelagert ist. Die Pumpenelemente umfassen ringförmige Rotoren E, F, die exzentrisch ineinander angeordnet sind, Abstandsringe G, H, die auf entgegengesetzten Seiten der ringförmigen Rotoren E, F angeordnet und in die Kammer 11 eingepaßt sind, und eine Anzahl von zylindrischen Rollen /, die so mit gleichmäßigen Abständen über den Umfang verteilt in den Phasenringen drehbar gelagert sind, daß sie während des Betriebes mit beiden Rotoren in Berührung stehen.

Im folgenden werden die Bestandteile der Pumpe mehr ins einzelne gehend besprochen. Der zylindrische Körper A hat eine kreisförmige Gestalt. An seine Seiten 13. 14 legen sich Abdeckungen ß-1 und ß-2 an. Die Abdeckungen sind mit Hilfe von Stiften, die sich durch ausgerichtete öffnungen 16 in den Abdeckungen ß-1, ß-2 und dem Körper A erstrecken, mit dem Körper A verbunden. Die Abdeckung ß-2 stellt einen Kreiszylinder dar und ist mit einem Strömungsmitteleinlaß 17 versehen. Dieser enthält einen Durchgang 18, der den äußeren Umfang der Pumpe mit einer bogenförmigen Nut 19 verbindet, die sich an einer solchen Stelle zu der einen Seite der Abdeckung ß-2 hin öffnet, daß sie auf die Zwischenräume ausgerichtet ist, die im Bereich der Mündung der Nut zwischen den Rotoren gebildet werden. Die Abdeckung ß-2 besitzt ebenfalls in ihrer äußeren Seite eine ringförmige Ausnehmung 23, die zur Aufnahme und drehbaren Lagerung der äußeren Lauffläche 12a der Lageranordnung 12 dient.

Die Abdeckung ß-1 ist von ähnlicher kreiszylindrischer Gestalt. In ihr ist ein Teil eines Strömungsmittelauslasses 20 mit einem Durchgang 21 ausgebildet, der den äußeren Umfang der Pumpe mit einer bogenförmigen Nut 22 verbindet. Diese Nut öffnet sich nach einer Seite der Abdeckung ß-1 und ist auf die Zwischenräume ausgerichtet, die in nächster Nachbarschaft der Nut zwischen den Rotoren gebildet werden. Die äußeren Endteile der Durchgänge 21 und 18 können mit Gewinde für den Anschluß von Strömungsmittelleitungen versehen sein.

Die Nuten 22 bzw. 19 der gegenüberliegenden Abdeckungen ß-1 bzw. ß-2 sind so angeordnet, daß sie mit verschiedenen Umfangshälften der Kammer 11 (s. Fig. 3 und 4) in Verbindung stehen. Jede der Abdeckungen ß-1 und ß-2 besitzt aufeinander ausgerichtete mittlere öffnungen 24 bzw. 25, durch welche sich die Antriebswelle D erstreckt. Das eine Ende der Antriebswelle ist in der inneren Lauffläche 12b der Lageranordnung Ϊ2 gelagert. Diese Lageranordnung ist auf der Welle B durch Sprengringe 30 und 31 axial festgelegt. Die Endplatte 32 ist mit Kopfschrauben an der Abdeckung ß-2 befestigt, die bei der Halterung der Lageranordnung 12 mitwirkt.

Der Rotor E sitzt mit einem kreisförmigen inneren Umfang 35 auf der Außenfläche der Welle D und ist mit Hilfe eines radial gerichteten Keiles 36, der sich sowohl in den Rotor als auch in die Welle hinein erstreckt, drehfest mit der Welle verkeilt. Der äußere Umfang des antreibenden Rotors E ist mit einer Verzahnung in Form gleichartiger Wellen 37 versehen (»gleichartig« wird hier in bezug auf die Drehachse der Welle D sowohl im radialen als auch im Umfangssinn gebraucht). In dem hier dargestellten Fall besitzen die Wellen 37 vierzehn Berge 38 und vierzehn Täler 39. Die Berge und Täler sind in Umriß und Gestalt einander komplementär. Der Mittelpunkt G-I eines die Spitzen der Berge 38 der Wellen 37 umschreibenden Kreises liegt auf der Drehachse der Welle D. . .

Der mitlaufende Rotor F besitzt eine kreiszylindrische Form von größerem Durchmesser als der antreibende Rotor und sitzt mit seinem äußeren Umfang 41 in der inneren Umfangsfläche 42 des Körpers A passend ein. Der innere Umfang des mitlaufenden Rotors ist mit einer Verzahnung in Form gleichartiger Wellen 43 versehen, die in bezug auf Form und Gestalt Gegenstücke der Wellen 37 des antreibenden Rotors bilden. Der Rotor F ist mit sechzehn Bergen und sechzehn Tälern 45 versehen. Ein die Spitzen der Wellen 43 umschreibender Kreis berührt nahezu den Kreis 40 und hat einen Mittelpunkt C-2, der gegen den Mittelpunkt C-I um das Inkrement K versetzt ist.

Zwischen den beiden kontinuierlichen Folgen der

ίο Wellen 37 und 43 auf dem angetriebenen bzw. dem mitlaufenden Rotor und in abrollender Berührung mit diesen Wellen ist eine Anzahl von Rollen / angeordnet. Die Rollen werden durch Phasenringe G, H in über den Umfang gleichmäßig verteilten Lagen gehalten (»über den Umfang verteilt« wird hier in bezug auf die ringförmige Anordnung der Rollen um die Rotorwellen herum gebraucht). Jeder Phasenring besteht aus einer verhältnismäßig dünnen Platte und ist zwischen einer Pumpenabdeckung und einer Seite des Rotors (Fig. 1) angeordnet; die Ringe liegen auf entgegengesetzten Seiten der Rotoren und besitzen jeder eine Anzahl kreisförmiger Rollenöffnungen 50, die zur drehbaren Lagerung der Enden der Rollen / dienen. Die Rollen und Ringe bilden zusammen einen Rollensatz L, in welchem die öffnungen in den gegenüberliegenden Ringen aufeinander ausgerichtet sind, so daß sich die Rollen / um ihre eigenen Achsen 51 drehen können, während sie von den Wänden 50a der öffnungen mitgenommen

werden: . · -

Ein Kreis 52, der durch die Projektionen sämtlicher Rollenachsen geht, hat einen gegen die Mittelpunkte C-I und C-2 versetzten Mittelpunkt C-3. ,Die Exzentrizität der Versetzung der Mittelpunkte C-I, C-2 und C-3 wird weiter unten noch näher besprochen werden. In jedem der Phasenringe ist ferner eine Anzahl von Durchgängen 54 vorgesehen, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Rollenöffnungen 50: Je einer dieser Durchgänge liegt zwischen zwei öffnungen 50; die Mittelpunkte der Durchgänge 54 liegen ebenfalls auf dem Kreis 52. Die Phasenringe G und H besitzen ringförmige Umfange 55, die vom Gehäusekörper A in der Weise mitgenommen werden, daß sie sich um den Mittelpunkt C-3 drehen.

Die Rollen / sind mit dünnen Wänden 56 versehen, die einen zylindrischen Hohlkörper bilden. Die dünnwandige Konstruktion schafft einen Grad von Nachgiebigkeit (die Rollen sind vorzugsweise aus einem Stahl gefertigt, wie er für moderne Rollenlager benutzt wird), die eine Anpassung an etwaige Fehlausrichtungen zwischen den Rotoren ermöglicht. Durch die dünnwandige Konstruktion wird weiter das Trägheitsmoment des gesamten Rollensatzes L herabgesetzt. Viele der Schwierigkeiten, die bisher bei der Herstellung von Pumpenrotoren aufgetreten waren, werden durch die Biegsamkeit der dünnwandigen Rollen dadurch beseitigt, daß die Notwendigkeit enger Toleranzen und kostspieliger Räumvorgänge zumindest teilweise entfällt. Es werden nämlich, wenn vorgegebene Toleranzen oder Abstände zwischen den Rotorwelien überschritten werden, die Fehlmaße von den Rollen aufgenommen, so daß eine ständige gute Abdichtung zwischen den Rotorwellen und den Rollen gewährleistet ist. Weil während der Arbeit der Pumpe der Rollensatz L ständig beschleunigt und abgebremst wird, trägt die den hohlen Rollen eigentümliche geringe Masse zu einer Verringerung des Trägheitsmomentes bei und ermöglich dadurch

auch die Auslegung einer Pumpe von gegebenen Abmessungen für höhere Rotordrehzahlen.

Eine wichtige geometrische Eigenschaft der erfindungsgemäßen Pumpe ist die Festlegung einer Anzahl volumenveränderlicher Kammern 59, die infolge ihrer Vergrößerung und Verkleinerung den grundsätzlichen Pumpeneffekt hervorrufen. Die Volumenveränderung dieser Kammern wird nicht durch die sich ändernden Beziehungen zwischen den Rotorwellen, sondern auch durch die sich veränderte Beziehung der Rollen relativ zu den sich verändernden Rotoren hervorgerufen. Die Seiten aller Kammern 29 liegen in gemeinsamen Ebenen, die durch die Phasenringe G und H bestimmt sind; die Seiten dieser Kammern verändern sich nicht. Das Zusammenwirken der Mantelflächen von Wellen und der Rollen ergibt bei einer Pumpe von gegebenen Abmessungen und mit einer entsprechenden Masse an Pumpenbauteilen einen höheren Grad von Volumenzunahme und -abnähme als bei vorbekannten Pumpen. Im allr gemeinen wird die Versetzung K zwischen den Mittelpunkten C-X und C-2 weitgehend durch die Wahl des Rollendurchmessers bestimmt (der bei dem hier zum Zweck der Erläuterung beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel zu 0,398" = 1,01092 cm gewählt wurde; aus diesem Wert wurde die Versetzung K errechnet).

Damit eine Pumpwirkung zustande kommt, muß ein Rotor sich relativ zum anderen drehen, und der Rollensatz L muß relativ zu jedem der Rotoren .weiterbewegt werden; eine solche Weiterbewegung; wird durch ungleiche Anzahlen von Wellenbergen auf den beiden Rotoren und eine von den Anzahlen der Wellenberge beider Rotoren verschiedene Anzahl von Rollen erzielt. In dem hier beschriebenen Fall sind auf dem antreibenden Rotor vierzehn Wellenberge, auf dem mitlaufenden Rotor sechzehn Wellenberge und im Rollensatz fünfzehn Rollen gewählt worden. Somit werden bei jeder Umdrehung des Rotors F die Rollen des Satzes L um einen Wellenberg weiterbewegt, und die Wellenberge des antreibenden Rotors bewegen sich relativ zum Rollensatz um eine Rolle weiter.

Die Winkelgeschwindigkeiten der Rotoren und des Rollensatzes L können durch die folgenden Formeln bestimmt werden:

Bauteil

Antreibender Rotor
Rollensatz

Mitlaufender Rotor

Winkelgeschwindigkeit

N -2

W — Winkelgeschwindigkeit der Welle D.
N = Anzahl der Rollen.

Wenn sowohl C-I als auch C-I durch die Lage ihrer entsprechenden Lager bestimmt sind, ist C-3 auf eine bestimmte Lage im Raum festgelegt, auch wenn kein Lager mit C-3 als Mittelpunkt vorgesehen ist. Dies folgt aus der Tatsache, daß der Abstand zwischen C-I und C-3 und der Abstand zwischen C-I und C-3 Konstanten sind, die mit den Rotorwellen zusammenhängen.

Die Kreise 40 und 46 stehen im wesentlichen miteinander in Berührung, können sich in der Praxis jedoch nicht tatsächlich berühren. Tatsächliche Berührung würde eine gegenseitige Störung der Werke der komplementären Wellenfolgen hervorrufen. Ein geringer Abstand ist sogar an der Stelle erforderlich, wo an sich die tatsächliche Berührung stattfinden müßte; ein derartiger Grad der Abweichung von der tatsächlichen Berührung soll in dem Ausdruck »im

ίο wesentlichen'berührend« eingeschlossen sein; dieser Ausdruck wird im folgenden benutzt werden.

Die hier beschriebene Erfindung ist sowohl bei mit konstanter Drehung laufenden Pumpen mit variabler Verdrängung als auch bei den in den F i g. 1 bis 6 dargestellten Pumpen mit fester Verdrängung anwendbar. In F i g. 8 ist eine Pumpe 69 mit veränderbarer Verdrängung dargestellt (dabei sind Teile, die Teilen der in den F i g. 1 bis 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsform. entsprechen, mit gleichen Bezugszahlen unter Voranstellung von »A«. bezeichnet). Diese Pumpe 69 besitzt ein äußeres ringförmiges Rotorlager A 72 mit einer inneren Oberfläche A 42, an welche sich die äußere Oberfläche A 41 des äußeren Rotors F passend anlegt. Das Lager /172 hat eine ringförmige Außenfläche Λ 75 von kleinerem Durchmesser als die allgemein ringförmige Oberfläche /173 des Körpers A, in wachem das Lager einsitzt. Die Drehachse des äußeren Rotors F und der damit zusammenfallende Mittelpunkt des Rotorlagers All

yo sind beide C-2 bezeichnet und werden durch die lineare Positionierung des Rotorlagers innerhalb der größeren zylindrischen Innenwand A 73 des Körpers A

. bestimmt. Die Achse C-2 wird (wie in'F ig. 8 zu sehen ist) mit Hilfe einer Steuerstange A 70 nach oben oder unten verschoben; diese Steuerstange erstreckt sich durch eine Führungsöffnung ΑΠ im Körper A und besitzt ein radiales inneres Ende /174, das an der äußeren Oberfläche A 75 des Rotorlagers 72 anliegt. Bei der hier beschriebenen Vorrichtung dient eine Stange zur Verschiebung der Achse C-2 in Richtung der Bewegung der Stange. Es können aber auch andere Mittel verwendet werden, um die Zwischenräume zwischen den Rotoren zu verändern; dabei können auch geringfügige Winkelverstellungen ebenso wie geradlinige Verstellungen vorgenommen werden.

Angenommen, die Achse C-2 gehe durch den Mittelpunkt C-I. Dann liegt der äußere Rotor F konzentrisch zum inneren Rotor E. Bei einer solchen konzentrischen Lage kann durch die Drehung des inneren Rotors E keine Pumpwirkung hervorgerufen werden, weil die Zwischenräume 59 ^zwischen dem inneren und dem äußeren Rotor ihr Volumen nicht verändern. Wenn jedoch der Steuerstab/170 nach unten bewegt wird (wie in F i g..8 dargestellt), nimmt die Verdrängung der Pumpe zu; die tiefste Stellung des Rotors, bei der er am Körper A anliegt, wie in Fig. 8 dargestellt ist, stellt den Zustand maximaler Verdrängung dar, in welchem beim Betrieb der

t« Pumpe die größten Volumenveränderungen der Zwischenräume 59 auftreten. Entsprechend wird bei linearer Einstellung des Rotorlagers A 72 auf eine Zwischenstellung ein Zwischenwert der Pumpleistung erzeugt werden, und man erkennt, daß die Pumpen-Verdrängung zwischen 0 und einem Maximalwert eingestellt werden kann. Auf dem Körper A sind flache Anlageflächen /4 76 vorgesehen, die die lineare Einstellung des Lagers .4 72 ermöglichen und gleich-

zeitig dieses Lager gegen Belastungen abstützen, die durch Druck auf den äußeren Rotor F hervorgerufen werden.

Bei jeder Einstellung des Rotorlagcrs auf eine geringere als maximale Verdrängung gibt es zwei mögliche Lagen C-3« und C-3/> für die Achse C-3. Diese Lagen werden durch einander schneidende Bogen bestimmt, die jeder den Radius Λ/ (annähernd gleich einem Viertel des Rollendurchmessers S.--F i g. 7) aufweisen. In solchen Fällen ist die. Versetzung K zwischen den Achsen C-I und C-2 kleiner als der halbe Rollendurchmesser. Diese geometrischen Beziehungen folgen aus der Notwendigkeit, den Rollensatz L mit beiden Rotoren E und F in Berührung zu halten. Beim Zusammenbau der .Pumpe nimmt die Achse C-3 des Rollensatzes L eine der beiden genannten möglichen Lagen an und verbleibt danach stabil in dieser Lage. Der Rollensatz L muß in Berührung mit den Wellen beider Rotoren bleiben und muß eine Winkelverschiebung ausführen, wenn sich der Zwischenraum zwischen den Wellen von dem in F i g. 8 mit ausgezogenen Linien dargestellten Abmessungen auf den in F i g. 8 mit einer gebrochenen Linie angedeuteten Zustand verändert.

Fs liegt gleichfalls im Rahmen dieser Erfindung, daß die Verwendung eines Rollensatzes zwischen Rotoren, die mit den Rollen berührend zusammenwirken, in Zahnradgetrieben, beispielsweise Planetengetrieben, dazu dienen kann, bessere mechanische Eigenschaften'zu erzielen, als dies früher mit ineinandergreifenden Zähnen möglich war. Aufbau und Anordnung der verschiedenen Drehachsen der Elemente würden von den hier in bezug auf Pumpen offenbarten Grundsätzen bestimmt werden. Die Verdrängung der in Fig. I dargestellten Pumpe kann durch folgende mathematische Beziehungen berechnet werden:

DPR = 2 7 CHi/) j.

DPR = Verdrängung pro Umdrehung.

E = Abstand zwischen den Rotormitlelpunk-

tcn.

W = Breite des Rotors.

D, = Durchmesser des Kreises durch die Achsen des Rollensatzes /..

Die obige Gleichung stellt eine exakte Lösung für die Pumpenverdrängung dar und berücksichtigt nicht die beim praktischen Entwurf auftretenden Probleme, beispielsweise die Einhaltung einer nur annähernden Berührung statt einer exakten Berührung zwischen den Kreisen 46 und 40 und die Berücksichtigung-unvermeidbarer Toleranzen bei der Bearbeitung des Rotors. Eine praktische gut brauchbare Näherung lautet wie folet:

DPR

2 ^J>

J,

</_r Rollenradius.

.V = Anzahl der Rollen.

Die obige zweite Gleichung erlaubt es. die gesamte Auslegung der Pumpe in erster Linie von der Wahl, des Rollendurchmessers abhängig zu machen. Die Größe E in der ersten Gleichung ist dabei durch

-T und die Größe D, durch die Größe ^ ~ d_r ersetzt worden. In der /weiten Gleichung kann die nominelle Zulassung von Zahneingriffen dadurch erfolgen, daß </_r geringfügig verändert wird.

Im Betrieb dicht die Antriebswelle D den Rotor /:. der seinerseits den eingreifenden Rollensatz L und den mitlaufenden Rotor F mit der richtigen Beziehung in Drehung versetzt. Durch den Einlaß 17 wird Strömungsmittel angesaugt und zu denjenigen Zwischenräumen oder Zellen 59 geleitet, die gerade im Volumen zunehmen, so daß das Maximum des variablen Volumens der Zwischenräume sich mit dem Strömungsmittel füllt. Man beachte, daß eine beträchtliche Volumenziinahme stattfindet, wenn die Drehung gegen den Uhrzeigersinn von der Lage aus. in der sich die Zwischenräume in der oberen benachbarten Lage ■zur Achse V-V (s. Fig. 5) befinden:.in die unterste Lage in Nachbarschaft der Achse V->' erfolgt. Die Kammer oder der Zwischenraum 59 sind so ausgebildet, daß die Rollen in die Täler der Rotoren eintreten können, wie im obersten Teil der F i g. 5 dargestellt ist. Das Strömungsmittel setzt seine Einströmbe.wegung durch die Zugänge 54 des Phasenringes// fort, wenn die Zellen in einer gegen den Uhrzeigersinn der F i g. 5 verlaufenden Richtung

. vorbeigehen. Sobald das Volumen der Zellen- abzunehmen beginnt, wird Strömungsmittel durch die Durchgänge 54 im Phasenring (i abgegeben und durch den Auslaß 20 herausgedrückt, wie in F i g. 3 mit schmalen Pfeilen angedeutet ist. Dabei ist es die exzentrische Beziehung des antreibenden Rotors zum

^Rollensatz L und des Rollensalzes /. zum mitlaufendcn'Rotor (wobei jedes weiter außen liegende Glied einen Zahn oder eine Rolle weniger aufweist als das weiter innen liegende Glied), die die Bildung von Kammern mit kontinuierlich veränderlichen Ab-

■ messungen hervorruft und eine größere Volumenänderung bewirkt, als sie bei \orbekannlen Konstruktionen möglich ist. Die große Umfangslänge der Nuten 22 und 19 in bezug auf die Durchlässe 54 der Phaseriringe sorgt dafür, daß die Einlaß- und

■ Alislaßimpulse in solcher Weise verteilt werden, daß cine gleichmäßige, nicht pulsierende Pumpwirkung. erzielt wird. . · ■

Andere Ausführungsformen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. '

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Zahnradringpumpe mit ineinander angeordneten ringförmigen Rotoren, deren einander zugekehrte Mantelflächen eirfe kontinuierliche Verzahnung in Form gleichartiger Wellen aufweist. die so ausgebildet sind, daß zwei jeweils_die beiden aufeinanderfolgenden Wellenberge umschreibende Kreise sich im wesentlichen an einer Stelle berühren, gekennzeichnet durch eine über

   < den Umfang gleichmäßig verteilte Anzahl von Rollen (1). die zwischen den beiden Mantelflächen mit ihren Wellen (38 39 und 43 44) und in Berührung mit diesen so angeordnet sind, daß ein durch ihre Drehachsen gelegter Kreis wenigstens einen

   ο der beiden umschreibenden Kreise im wesentlichen berührt, und durch einen Strömungsmittel-Einlaß und -Auslaß (17 bzw: 20) an in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Stellen, an denen Zwischenräume zwischen den Rollen (1) und den

   ·? Wellen (38 39 und 43 44) vorgesehen sind, wobei die radial außen liegende Mantelfläche zwei Wellen (43 44) mehr aufweist als die radial innen liegende Mantelfläche und die Anzahl der Rollen 111 um

   eins größer ist als die Anzahl der Wellen (38 39) der inneren Mantelfläche.

   .2. Pumpe nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1) hohl sind, so daß sie sich federnd verbiegen und an Unvollkommenheiten der Abstände zwischen den Wellen (38 39 und 43 44) der beiden Mantelflächen anpassen können. 3. Pumpe nach Anspruch 1.-gekennzeichnet durch zwei die Seilen der Rotoren drehend antreibende. Phasenringe (G, H), von denen jeder eine Anzahl von als Lager für die Enden der Rollen (1) dienen-

   10

   den öffnungen (50) und eine Anzahl von zwischen diesen öffnungen liegenden Durchgängen (54). die die Einlaß- und Auslaßmittel mit zwischen den Rollen und den Wellen vorgesehenen Zwischenräumen zu verbinden vermögen, aufweist.

   4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Rollen (1) mit dünnen federnden Wänden versehen sind, die unter dem Einfluß von Druckkräften, die durch Unvollkommenheiten der Abstände zwischen den Wellen hervorgerufen werden, nachgeben können.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen