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DE69733196T2 - Flügelzellenpumpe - Google Patents

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DE69733196T2
DE69733196T2 DE69733196T DE69733196T DE69733196T2 DE 69733196 T2 DE69733196 T2 DE 69733196T2 DE 69733196 T DE69733196 T DE 69733196T DE 69733196 T DE69733196 T DE 69733196T DE 69733196 T2 DE69733196 T2 DE 69733196T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
rotor body
cam ring
fluid
drive shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE69733196T
Other languages
English (en)
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DE69733196D1 (de
Inventor
Clinton Ronald SINGLETERRY
M. William LARSON
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Standex International Corp
Original Assignee
Standex International Corp
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Publication date
Application filed by Standex International Corp filed Critical Standex International Corp
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Publication of DE69733196D1 publication Critical patent/DE69733196D1/de
Publication of DE69733196T2 publication Critical patent/DE69733196T2/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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    • F04C2/3441Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C2/3442Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/008Couplings of the quick-acting type for branching pipes; for joining pipes to walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Gleitflügelpumpen entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1, der auf der Druckschrift GB-A-2 097 862 beruht. Die Erfindung betrifft insbesondere eine unter gemäßigt hohem Druck arbeitende Gleitflügelpumpe mit einem nichtmetallischen Gehäuse.
  • Mit Blick auf die verlässliche unter gemäßigt hohem Druck erfolgende Förderung von Fluiden bei annehmbaren Betriebskosten ist die Gleitflügelpumpe in der Industrie der Standard schlechthin. Da sie vergleichsweise wenige bewegliche Teile umfasst, kann sie eine Vielzahl von Fluiden von Wasser bis hin zu Öl bis zu einem Druck von 250 psi (17,238 bar) über lange Betriebszeiträume hinweg kontinuierlich fördern.
  • Die meisten Gleitflügelpumpen werden üblicherweise maschinell aus Schmiedemessing oder Gussmessing oder rostfreiem Stahl endgefertigt. Die Messinglegierung für die Rohlinge enthält 1% bis 2% Blei, um die gegenseitige störende Berührung von Maschinenbauteilen zu verringern, und um die Schmiedbarkeit zu verbessern. Werden derartige Pumpengehäuse aus bleihaltigem Messing jedoch zur Förderung von Trinkwasser verwendet, so erfolgt mit der Zeit eine Auslaugung aus der Messinglegierung heraus in das Wasser hinein. Obwohl die Auslaugrate nicht groß ist, ist sie dennoch messbar und für die Verwendung bei trinkbaren Fluiden nicht hinnehmbar.
  • Die Gehäuse von Gleitflügelpumpen sind im Vergleich zu anderen Gehäusen einfach und können aus zahlreichen weichgussfertigbaren Materialien, so beispielsweise aus hochdichten Polymeren, hergestellt werden. Das US-Patent 4,543,228 von D. J. Bingler offenbart ein Beispiel für ein Kunststoffgussgehäuse einer Gleitflügelpumpe. Die Ausgestaltung des Kunststoffgehäuses nach Bingler ist zudem dadurch typisch, dass hier die aus dem Stand der Technik stammende Ausgestaltung des Messinggehäuses unmittelbar auf die Ausgestaltung des Kunststoffgehäuses übertragen wird. Nachteiligerweise liegt der Elastizitätsmodul G von Kunststoff bei ungefähr 1,5 bis 2,0 × 106 lb/in2 (0,105 bis 0,140 × 106 kg/cm2) und ist damit erheblich niedriger als der Modul von bleihaltigem Messing mit 15,0 × 106 lb/in2 (1,05 × 106 kg/cm2). Infolgedessen vergrößert sich der Um fang des Kunststoffgehäuses im Vergleich zu einem Messinggehäuse unter demselben Druck stärker, was eine erheblich höhere Leckage und einen erheblich höheren Strömungsverlust nach sich zieht.
  • Eine Pumpe mit einem Kunststoffgehäuse muss daher bei einem erheblich niedrigeren Nenndruck betrieben werden, wodurch der Wirkungsgrad bedingt durch den Strömungsverlust Einschränkungen erleidet.
  • Bei der Gleitflügelpumpe gemäß der Druckschrift GB-A-2 097 862 verläuft die Welle durch einen Raum mit einer Dichtung gegen die Ausstoßkammer, sodass das Wellenlager und die Gehäusedichtung nicht dem Ausstoßdruck der Pumpe ausgesetzt sind. Bei der Gleittlügelpumpe gemäß der Druckschrift US-A-2,853,023 ist eine Wellen-/Gehäuse-Dichtungskammer vorgesehen, in der eine von der Drehwelle getragene Dichtung untergebracht ist. Die Kammer ist über einen eigenen Kanal mit der Ansaugseite der Pumpe verbunden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effiziente Gleitflügelpumpe bereitzustellen, die bei einem Ausführungsbeispiel ein nichtmetallisches Gehäuse aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer unter vergleichsweise hohem Druck arbeitenden Pumpe mit einem Kunststoffgehäuse.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Gleitflügelpumpe, bei der kein Übertritt von Schwermetallen in trinkbare Fluide erfolgt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines gewindelosen Verbindersystems zwischen Leitungen und einem polymeren Pumpenvorsprung.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines nichtmetallischen und gewindelosen Verbindersystems zur Sicherung von Fluidträgerleitungen an einem nichtmetallischen Pumpenvorsprung.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die Merkmale des Kennzeichens der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Sie ergeben sich des Weiteren aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, das eine Gleitflügelpumpe umfasst, die ein Flügelrotormodul aufweist, das in einem Hohlraum eines Gehäuses aus nichtmetallischem Material mit vergleichsweise niedrigem Modul, so beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polyphenylensulfid oder Polyphthalamidharz, untergebracht ist. Mit dem Modul als Einheit ausgebildet sind ein Pumpenrotor und Flügel mit einer hieran angebrachten Antriebswelle. Die Antriebswelle ist axial integral mit dem Rotor ausgebildet, der von axial flankierenden Lagerplatten getragen wird. In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Pumpenrotorbaugruppe in dem Hohlraum mittels eines Verschlussstückes geschlossen, das mittels eines C-Ringes gesichert ist. Der Randumfang des Verschlussstückes ist durch einen ersten O-Ring gegen die Gehäuseinnenbohrungswand und durch einen zweiten O-Ring gegen die Außenfläche der Basisseitenlagerplatte abgedichtet. Ein Pumpennockenring umgibt den Rotor radial. Der Nockenring und die Lagerplatten sind satt in das Innere eines Hohlraumes des nichtmetallischen Spritzgussgehäuses derart eingepasst, dass die Antriebswelle durch ein radiales Trägerlager verläuft. Eine federgespannte Rotorflächendichtung ist in einem Hochdruckdichtungshohlraum zwischen dem Wellenlager und der Pumpenrotorbaugruppe angeordnet. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter hohem Druck aus der Hochdruckpumpenkammer ausgestoßenes Fluid von dem Nockenringumfang weg in den Wellenlagerdichtungshohlraum geleitet. Das Hochdruckfluid wird aus dem Wellenlagerdichtungshohlraum ausgeleitet. Dichtungen zwischen dem Rotormodul und den Wänden des nichtmetallischen Gehäuses schützen den den Rotor umgebenden Abschnitt des Gehäuses vor der Überbelastung hoher Drücke.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass unter hohem Druck ausgestoßenes Fluid aus der Hochdruckpumpenkammer in einen kleinen Hochdruckhohlraum an derjenigen Seite der Rotorbaugruppe geleitet wird, die der Antriebswellenverbindung gegenüberliegt. Das Verschlussstück des Gehäuses ist mittels eines eingepassten Trägervorsprunges strukturverstärkt, wodurch eine Hochdruckfluidausstoßöffnung aus dem Hochdruckhohlraum zwischen dem Verschlussstück und der Rotorbaugruppe bereitgestellt ist.
  • Die äußeren Leitungsverbinder sind gewindelose Passstücke vom Stecker-Muffen-Typ, die mittels eines O-Ringes abgedichtet sind. Die Stecker werden gegen den Ausstoßdruck des Fluids mittels eines Sattelbügels in den Muffen gehalten, wobei der Sattelbügel an dem Pumpengehäuse befestigt ist. C-Schellen in einem Einbuchtungsabschnitt des Sattels treten mit einer äußeren Ringnut im Verbinderkörper des Steckers in Eingriff.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Weitere Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung zu betrachten ist, die sich wie folgt zusammensetzt.
  • 1 ist eine Draufsicht auf die Erfindung.
  • 2 ist eine Seitenaufrissansicht der Erfindung.
  • 3 ist eine Endaufrissansicht der Erfindung.
  • 4 ist ein bezüglich der Schnittebene 4-4 von 1 aufgeschnittener Aufriss der Erfindung.
  • 5 ist ein bezüglich der Schnittebene 5-5 von 2 aufgeschnittener Aufriss.
  • 6 ist eine Seitenaufrissansicht der Erfindung mit Öffnungspassstücken.
  • 7 ist eine bezüglich der Schnittebene 7-7 von 6 aufgeschnittene Ansicht der Erfindung.
  • 8 ist eine Endaufrissansicht der Erfindung mit Öffnungspassstücken.
  • 9 ist ein bezüglich der Schnittebene 9-9 von 7 betrachtetes aufgeschnittenes Detail eines Öffnungspassstückes.
  • 10 ist ein aufgeschnittener Aufriss eines alternativen Ausführungsbeispieles der Erfindung.
  • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles
  • In der Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen in allen Zeichnungsfiguren gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnen, ist die vorliegende Erfindung mittels der drei orthographischen Ansichten von 1, 2 und 3 dargestellt. Allgemein umfasst ein Pumpengehäuse 10 materiell eine Spritzgussform aus einem glasfaserverstärkten Polymerharz, so beispielsweise aus Polyphenlyensulifd oder Polyphthalamid. Beispielhalber sei in diesem Zusammenhang das markengeschützte Material Ryton® genannt, das bei Phillips 66 Company in Bartlesville, Oklahoma erhältlich ist. Ryton® ist ein Verbundmaterial aus ungefähr 40% Glasfasern in einem Polyphenylensulfid-Bindemittel. Zu seinen Materialeigenschaften zählen ein Elastizitätsmodul von 1,9 × 106 lb/in2 (0,133 × 106 kg/cm2).
  • Ein weiteres geeignetes Material, das bei Amoco Polymers in Alpharetta, Georgia erhältlich ist, ist AMODEL®, ein Verbundmaterial aus Polyphthalamid und Glasfaser. Ein 33%-iges Glasfasergemisch aus AMODEL® weist einen Elastizitätsmodul von 1,6 × 106 lb/in2 (0,105 × 106 kg/cm2) auf, wohingegen ein 45%-iges Glasfasergemisch einen Elastizitätsmodul von 2,0 × 106 lb/in2 (0,140 × 106 kg/cm2) aufweist.
  • Aufgrund des Vorhandenseins von Glasfasern in diesen Polymergemischen erfolgt die Endfertigung derjenigen Elemente, die für einen direkten Kontakt mit einem trinkbaren Fluid bestimmt sind, durch Spritzgießen. Weitere maschinelle Bearbeitungsvorgänge nach dem Spritzgießen sind nicht erwünscht.
  • Bei einer Herstellung des Gehäuses 10 aus Ryton® oder AMODEL® ist ein Pumpenmodulring 30 axial zwischen einem Lagerring 22 und einem Basisring 24 angeordnet. Zwischen dem Lagerring 22 und dem Pumpenmodulring 30 ist eine konisch geformte Lagerdichtungskammer 32 ausgebildet. Jeder der Gehäuseringabschnitte weist zylindrische Innenkammern mit von dem Basisring 24 zu dem Lagerring 22 abnehmendem Radius auf, wodurch der Zusammenbau der drehenden Elemente der Pumpe vereinfacht wird. Eine Modulrotorantriebswelle 20 steht axial vom Ende des Lagerringes 22 des Gehäuses vor. Eine externe Öffnung des Basisringes 24 ist mittels eines Verschlussstückes 26 abgedichtet, das wiederum mittels eines C-Ringes 28 gesichert ist.
  • Mit den Ring- und Dichtungskammerelementen des Gehäuses 10 sind Einlass- und Ausstoßöffnungsvorsprünge 12 beziehungsweise 14 intern (integral) gegossen, die über Stege 16 verbunden sind. Zwei axial ausgerichtete Stiftöffnungen 18 verlaufen durch die Stege 16. Deren Funktion im Gesamtaufbau wird nachstehend noch erklärt.
  • Wie in den Schnittansichten von 4 und 5 gezeigt ist, umfasst die Pumpenmodulbaugruppe ein Rotorelement 40, das von einer integralen Antriebswelle 20 direkt ange trieben wird. Zapfenwände 42 und 44 umfassen Zapfenlager 46 und 48, um das Rotorelement 40 radial um Zapfenstiftflächen 50 und 52 zu begrenzen. Außenumfänge 54 und 56 der Zapfenwände sind Passstücke bezüglich einer Innenmodulkammerwand 58. Die Innenzapfenwand 42 umfasst eine O-Ring-Flächendichtung 46 als Fluiddrucksperre gegen eine Stufenfläche 34 zwischen einer Modulkammerwand 58 und der Innenwandfläche 36 der Lagerdichtungskammer 32.
  • Zusammengedrückt zwischen den Zapfenwänden 42 und 44 um den Rotor 40 ist ein Nockenring 60 mit einer exzentrisch ausgerichteten Pumpensichel 62. Die Innenfläche des Nockenringes 60 begrenzt die nach außen vorgespannten Fluidantriebsflügel 78 radial, wenn Fluid vom Niederdruckeinlassabschnitt 64 der Pumpensichel zum Hochdruckausstoßabschnitt 66 gefördert wird. Die Fluidantriebsflügel bilden eine gleittechnische druckdichte Grenzfläche mit dem Nockenring 60, der bedingt durch die Summe der Hochdruckfluidbelastungen und der Zentrifugalbelastungen elastisch vorgespannt ist.
  • O-Ringe 70 und 72, die am Außenrand und der Innenfläche des Basissteckers 26 angesetzt sind, bilden eine Fluiddruckdichtung gegen die Innenbohrungswand 74 des Gehäusebasisringes 24 und die Außenfläche der Basisseitenzapfenwand 44.
  • Das Antriebsende der Antriebswelle 20 ist mittels eines Wälzlagers beziehungsweise einer Kugellagerbaugruppe 80 radial in dem Gehäuse gelagert. Eine drehende Fluiddichtungsbaugruppe um die Welle umfasst einen Stator 82 mit einem Dichtungspassstück für das druckbeaufschlagte Fluid innerhalb der statischen Struktur der Lagerdichtungskammer 32 sowie eine glatte, niedrige Reibung aufweisende Dichtungsfläche 83. Mit der Dichtungsfläche 83 wirkt ein Dichtungsrotor 84 zusammen, der eine axiale Versetzung entlang eines kleinen Wegstückes der Welle 20 erfährt und durch eine Elastomermanschette 85 bezüglich der Fläche der Welle 20 druckdicht ist. Eine Dichtungsbelastungsfeder 86 ist zwischen dem Dichtungsrotor 84 und einer Wellenschulter 87 angeordnet, um die Dichtungsgrenzfläche zwischen dem Rotor 84 und der Dichtungsfläche 83 vorzuspannen.
  • An der Außenseite des Dichtungsstators 82 und gesichert an der Welle 20 für eine Drehung mit dieser ist ein Anschlagsring 90. Eine Ableitungs- beziehungsweise Abführöffnung 92 durch den Lagerring 20 stellt eine interne Ableitung bereit, um gepumptes Fluid, das an der Rotordichtung 84 vorbei austreten kann, von der Lagerbaugruppe 80 wegzuleiten.
  • Das Fluid tritt dynamisch in die Einlassöffnung 100 ein und strömt in einen Ansaugraum 102. Über Kanäle 104 beziehungsweise 106 in den Zapfenwänden 42 beziehungsweise 44 strömt das Fluid in den Einlassabschnitt 64 der Pumpensichel 62 vor einen drehend vorrückenden Flügel 78. Die fortwährende Drehung des Flügels 78 fördert eine Mengeneinheit des Fluids um die Sichel 62 in den Ausstoßabschnitt 66.
  • Aus dem Sichelausstoßabschnitt 66 wird das Fluid mittels der vorrückenden Flügelfläche in Kanäle 108 und 110 bezüglich der Antriebsseitenzapfenwand 42 und der Basisseitenzapfenwand 44 gedrängt. Höhlungen 112 und 114, die jeweils bezüglich des Verschlussstückes 26 und des Rotors 40 vorgesehen sind, fördern das unter hohem Druck stehende Fluid des Ausstoßabschnittes 66 an die Unterseite der Flügel 78, die eine Quelle für eine radiale Vorspannkraft darstellen. Die durch den hohen Druck bewirkte Kraft wirkt zudem gegen die Außenfläche der Basisseitenzapfenwand 44 in den Dichtungen 72, um das Element nach innen vorzuspannen.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 5 überträgt der Kanal 108 den Großteil der Fluidströmung über die Antriebsseitenzapfenwand 42 in das Innere der Lagerdichtungskammer 32 und schließlich aus der Auslassöffnung 120 heraus. Der Fluiddruck im Inneren der Kammer 32 bewirkt eine Kraft gegen die Antriebsseitenzapfenwand 42 und den Dichtungsrotor 84.
  • Bei dem in 10 gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung strömt der Großteil des unter Druck stehenden Fluids aus dem Pumpensichelausstoßabschnitt 66 und über den Basisseitenwandzapfen 44 durch den Kanal 148 in die Kammer 112 zwischen einem Verschlussstück 115 und der Basisseitenzapfenwand 44. Das Verschlussstück 115 dieses Ausführungsbeispieles ist durch einen Leitungsverbinderpassstücklagervorsprung 117 strukturverstärkt. Der Ausstoß des unter hohem Druck stehenden Fluids erfolgt über einen axialen Strömungskanal 119 aus einer Endkammer 112 über den Vorsprung 117 in ein Leitungsverbinderpassstück 146.
  • Man beachte, dass die Anordnung der O-Ring-Flächendichtungen 46 und 72, die gegen die Außenflächen der Zapfenwände 42 und 44 in der Nähe der jeweiligen Außenränder wirken, den Radialumfang des Modulrings 30 vor dem hohen Fluiddruck abschirmen, der von der Pumpe erzeugt wird. Lediglich der niedrige Einlassfluiddruck in dem Raum 102 steht in direktem Kontakt mit der Innenmodulwand 58. Die Zapfenwände 42 und 44 schirmen den Ansaugraum 102 von dem hohen Ausstoßdruck ab, der an beiden axialen Enden der Modulbaugruppe wirkt. Entsprechend wirkt die vorherrschende Hochdruckbelastung an dem Gehäuse axial, mit Ausnahme der Belastung in der Lagerdichtungskammer 32 mit einer verringerten axialen Schnittfläche. Infolgedessen kann die gesamte Umfangsspannungsbelastung, die um die Wände der Lagerkammer 36 und des Lagerringes 22 herum verteilt ist, aufgrund der einen kleineren Durchmesser aufweisenden Öffnungen in diesem Bereich verringert werden. Derartige Werte verringerter Belastung sind mit dem Polymermaterial des Gehäuses verträglich.
  • Als weitere Folge der einen kleinen Durchmesser aufweisenden Öffnungen der vorliegenden Erfindung sind die Wände der Lagerkammer 36 zudem die steifsten in der gesamten Pumpe. Trotz einer im Vergleich zu Messing stärkeren radialen Verbiegung der Kammerwände bei Polymeren hat eine derartige Verbiegung nur geringe Folgen. Dies hat folgende Gründe: Die Beträge der Verbiegung sind niedrig und liegen innerhalb der elastischen Grenzen; Es besteht kein Leistungsabfall- oder Strömungsverlustpotential in dem Lagerkammerabschnitt; Probleme hinsichtlich einer Endleckage treten nicht auf, da das Polymer mit dem Wellenstator zusammenwirkt und so eine elastische Dichtung bildet. Aus diesem Grund wirken bei der Erfindung die höchsten Innendrücke der Pumpe in Kammern mit der niedrigsten Umfangsspannung und der größten radialen Steifheit.
  • Zur Vermeidung einer übermäßigen Scherbelastung an den Leitungsverbindergewinden in den Kunststofföffnungsvorsprüngen findet ein gewindeloses Verbindersystem im Zusammenhang mit dem in 7 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Verwendung. Innenbohrungen von Einlass- und Ausstoßöffnungen 100 beziehungsweise 120 sind derart glatt ausgebildet, dass sie männliche Verbindungsstecker 130 beziehungsweise 140 aufnehmen. O-Ringe 132 dichten die Ringgrenzfläche zwischen der Steckerdichtungszylinderwand 131 und der Innenmuffenwand des Vorsprunges 12 ab.
  • In dem axialen Mittelabschnitt des Steckers 130 (und dem identischen Pendant 140) ist ein Paar von Umfangsschultern 133 und 135 vorgesehen, die durch eine Umfangsringnut 134 getrennt sind.
  • Am axialen Ende des Steckers gegenüberliegend dem Dichtungszylinder 131 ist eine Leitungsverbindungsstruktur befindlich, die in 6 bis 9 als Schlauchfortsatz 136 mit Umfangssperrwülsten 138 gezeigt ist. Eine alternative Leitungsverbindungsstruktur kann ein Gewinde – sei es am Rohr oder am Gerät – aufweisen.
  • Zur Sicherung der Verbinderstecker 130 und 140 gegen ein durch die Fluiddruckkräfte bewirktes Abgleiten von den Muffen der Öffnungen 100 und 120 treten in entgegengesetzte Richtungen weisende Joche 122 und 124 in der Einbuchtungsplatte eines Sattelbügels 125 mit Umfangsnuten 134 in den Steckern 130 und 140 in Eingriff. Die Beine 127 des Sattelbügels überspannen die Öffnungsvorsprungsstege 16. Ein Querachsnagel 129 läuft durch die ausgerichteten Öffnungen sowohl in den Stegen 16 wie auch in den Bügelbeinen 127.
  • Die empfohlene Art des Zusammenbaus der Verbinderelemente beginnt üblicherweise mit einer klemmengesicherten Verbindung der Fortsätze 136 in die jeweiligen Schlauchbohrungen. Sind die Schläuche gesichert, so treten die Umfangsnuten 134 an den jeweiligen beiden Verbindern mit den Einbuchtungsjochen 122 und 142 in Eingriff und werden manuell zusammengehalten, während die Verbinderstecker in die jeweiligen Öffnungsmuffen 100 und 120 eingesetzt werden. Sind alle Elemente ausgerichtet und fest, so wird der Achsnagel 125 auf alle zentralen Öffnungen ausgerichtet und eingesetzt, um die verschiedenen Elemente gegeneinander zu arretieren.
  • Eingedenk der vorstehenden vollständigen Offenbarung der Erfindung erschließen sich Fachleuten auf dem einschlägigen Gebiet unmittelbar weitere Lösungen derselben Aufgabe sowie gleichwertige Strukturen zur Lösung der genannten Aufgaben. Die Erfindung ist daher ausschließlich durch die nachfolgenden Ansprüche festgelegt.

Claims (7)

  1. Gleitflügelpumpe, umfassend: ein Gehäuse (10) und eine von dem Gehäuse umschlossene Modulbaugruppe, wobei die Modulbaugruppe eine Vielzahl von Flügelelementen (78) umfasst, die derart begrenzt sind, dass eine radiale Versetzung innerhalb eines Rotorkörpers (40) erfolgt, wobei die radiale Versetzung der Flügelelemente von der Drehachse des Rotorkörpers weg und gegen einen stationären Nockenring (60) mit äußeren und inneren Umfangsflächen nach außen vorbelastet ist, wodurch distale Enden der Flügelelemente gleitend mit der Innenumfangsfläche des Nockenringes (60) in Eingriff treten, wobei der flügelbegrenzende Rotorkörper (40) und der Nockenring (60) axial zwischen stationären Trennwänden (42, 44) begrenzt sind; eine Fluideinlassöffnung (100), die sich durch das Gehäuse zu der Innenfläche des Nockenringes hin öffnet; Ausstoßströmungskanäle (108, 110, 148) durch wenigstens eine der Trennwände (42, 44) zur Freigabe der Ausstoßfluidströmung von der Nockenringinnenfläche in eine Ausstoßkammer (32, 112) innerhalb des von der Modulbaugruppe axial versetzten Gehäuses; eine Antriebswelle (20), die an ihrem einen Ende an dem Rotorkörper (40) angebracht ist und sich von dem Rotorkörper weg entlang einer jeweiligen zur Rotorkörperdrehachse koaxialen Drehachse erstreckt, wobei eine Erweiterung der Antriebswelle (20) von dem Rotorkörper durch eine Öffnung in dem Gehäuse verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung der Antriebswelle (20) durch die Ausstoßkammer (32, 112) verläuft, und Druckdichtungsmittel (82 bis 86) an der Antriebswelle (20) angebracht sind, um die Öffnung durch die Kraft des Fluiddrucks in der Ausstoßkammer abzudichten.
  2. Gleitflügelpumpe nach Anspruch 1, bei der die Trennwände (42, 44) Ausstoßfluid vor der Außenumfangsfläche des Nockenringes (60) abschirmen.
  3. Gleitflügelpumpe nach Anspruch 2, bei der die Nockenringaußenfläche eine Grenzfläche mit einer Innenaufsitzfläche des Gehäuses bildet.
  4. Gleitflügelpumpe nach Anspruch 3, bei der das Gehäuse (10) aus einem nichtmetallischen Material gefertigt ist.
  5. Gleitflügelpumpe nach Anspruch 2, bei der eine Fluidausstoßöffnung (120) eine Öffnung durch das Gehäuse in die Ausstoßkammer (32) umfasst.
  6. Gleitflügelpumpe nach Anspruch 5, bei der die Druckdichtungsmittel (82 bis 86) eine elastisch vorgespannte Rotorflächendichtung (83, 84) aufweisen.
  7. Gleitflügelpumpe nach Anspruch 2, bei der der Rotorkörper (40) um die Drehachse drehend von einer Antriebswelle (20) angetrieben wird, die durch das Gehäuse von einem Ende der Drehachse her verläuft, wobei die Drehwelle an dem Rotorkörper an einer Seite hiervon angebracht ist, und wobei die Ausstoßkammer (112) an der axial gegenüberliegenden Seite des Rotorkörpers von der Antriebswelle (20) angeordnet ist.
DE69733196T 1996-03-11 1997-03-10 Flügelzellenpumpe Expired - Lifetime DE69733196T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US614318 1996-03-11
US08/614,318 US5642991A (en) 1996-03-11 1996-03-11 Sliding vane pump with plastic housing
PCT/US1997/004555 WO1997034085A2 (en) 1996-03-11 1997-03-10 Sliding vane pump with plastic housing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69733196D1 DE69733196D1 (de) 2005-06-09
DE69733196T2 true DE69733196T2 (de) 2005-11-10

Family

ID=24460735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69733196T Expired - Lifetime DE69733196T2 (de) 1996-03-11 1997-03-10 Flügelzellenpumpe

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