[0001] Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe. Eine derartige Verdrängerpumpe verfügt
über ein Statorgehäuse sowie einen Exzenterkolben. Der Exzenterkolben führt eine Kreisbahn
relativ zu dem Statorgehäuse aus. Hierbei ist der Exzenterkolben über eine Verdrehsicherung
gegenüber einer Verdrehung relativ zum Statorgehäuse gesichert. Diese Verdrehsicherung
darf aber die Relativbewegung zwischen dem Exzenterkolben und dem Statorgehäuse auf
der Kreisbahn nicht blockieren. Zwischen dem Statorgehäuse und dem Exzenterkolben
ist mindestens eine Pumpenkammer gebildet. Das Volumen der Pumpenkammer ändert sich
mit der Bewegung des Exzenterkolbens entlang der Kreisbahn, womit die Förderung des
Fluides durch die Verdrängerpumpe herbeigeführt werden kann.
STAND DER TECHNIK
[0002] DE 697 14 935 T2 offenbart eine Verdrängerpumpe der eingangs erläuterten Art, bei der die Verdrehsicherung
als zweiteiliges Wellrohr ausgebildet, welches den Exzenterkolben an dem Startergehäuse
abstützt. Die Torsionssteifigkeit des Wellrohres gewährleistet die Sicherung hinsichtlich
einer relativen Verdrehung zwischen dem Exzenterkolben und dem Statorgehäuse. Hingegen
ist das Wellrohr biegeweich um eine Querachse und axial kompressibel ausgebildet,
womit die Relativbewegung zwischen dem Exzenterkolben und dem Statorgehäuse auf der
Kreisbahn ermöglicht wird.
[0003] Die Druckschrift
EP 0 360 754 A2 offenbart eine Verdrängerpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen
Anspruchs, in der zwischen dem Exzenterkolben und dem Statorgehäuse eine Verdrehsicherung
in Form einer Kreuzscheibenkupplung eingesetzt ist. Die zwischen dem Exzenterkolben
und dem Statorgehäuse angeordnete Kreuzscheibe verfügt auf beiden Seiten jeweils über
zwei um 180 Grad zueinander versetzte und fluchtend zueinander angeordnete Mitnehmer,
die als ballige, halbzylindrische Fortsätze ausgebildet sind. Die Mitnehmer auf den
beiden Seiten der Kreuzscheibe sind dabei um 90 Grad zueinander versetzt. Die Mitnehmer
auf einer Seite finden formschlüssig in Umfangsrichtung und verschieblich in radialer
Richtung Aufnahme in entsprechenden Nuten des Statorgehäuses. Hingegen finden die
auf der anderen Seite der Kreuzscheibe angeordneten Mitnehmer Aufnahme in entsprechenden
Nuten des Exzenterkolbens, womit auch hier ein Formschluss in Umfangsrichtung und
ein radialer Freiheitsgrad bereitgestellt werden.
[0004] GB 1 446 214 A offenbart ebenfalls eine Verdrängerpumpe mit einer Verdrehsicherung in Form einer
Kreuzscheibenkupplung. In diesem Fall verfügt die Kreuzscheibe über vier um 90 Grad
zueinander versetzte radiale Schlitze. In zwei gegenüberliegend angeordnete Schlitze
greifen als Stifte ausgebildete Mitnehmer ein, die an dem Exzenterkolben gehalten
sind, während in die anderen Schlitze ebenfalls als Stifte ausgebildete Mitnehmer
eingreifen, die von dem Statorgehäuse gehalten sind.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe vorzuschlagen,
die insbesondere
- hinsichtlich einer Vereinfachung der Montage und/oder
- der Gewährleistung einer Verschleißnachstellung und/oder
- der Fertigungs- und Montagetoleranzen und/oder
- der konstruktiven Ausgestaltung der Verdrehsicherung
verbessert ist.
LÖSUNG
[0007] Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den
abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0008] Die vorliegende Erfindung basiert insbesondere auf der Erkenntnis, dass bei der Verwendung
eines Wellrohrs als Verdrehsicherung gemäß
DE 697 14 935 T2 ein Ziehkonflikt zu lösen ist:
- Einerseits ist die Torsionssteifigkeit des Wellrohrs möglichst groß zu wählen, um
eine steife Sicherung gegenüber einer relativen Verdrehung zwischen dem Exzenterkolben
und dem Statorgehäuse zu vermeiden.
- Andererseits muss die Verdrehsicherung die Freiheitsgrade zur Ermöglichung der Relativbewegung
zwischen dem Exzenterkolben und dem Statorgehäuse auf der Kreisbahn ermöglichen, wozu
das Wellrohr möglichst weich ausgebildet sein muss.
[0009] Zwar können die unterschiedlichen Steifigkeiten des Wellrohrs einerseits hinsichtlich
einer Torsion und andererseits hinsichtlich einer Biegung, eines radialen und/oder
axialen Versatzes durch die gewählte Wellenform des Wellrohrs herbeigeführt werden.
Dies ist aber lediglich in eingeschränktem Ausmaß möglich.
[0010] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Verdrehsicherung als Mitnehmerkupplung
ausgebildet ist. Bei der erfindungsgemäß eingesetzten Mitnehmerkupplung erfolgt die
Sicherung des Exzenterkolbens hinsichtlich einer Verdrehung gegenüber dem Statorgehäuse
über die Anlage von Mitnehmern von Kupplungsteilen der Mitnehmerkupplung in Umfangsrichtung.
Es erfolgt somit eine diesbezügliche Sicherung durch einen Formschluss der Mitnehmer
in Umfangsrichtung. Somit kann eine sehr steife Sicherung gegenüber der relativen
Verdrehung erfolgen. In einigen Fällen kann auch die relative Drehstellung des Exzenterkolbens
gegenüber dem Statorgehäuse sehr präzise durch die Gestaltung der Mitnehmer der Kupplungsteile
vorgegeben werden. Die erforderliche Relativbewegung zwischen dem Exzenterkolben und
dem Statorgehäuse auf der Kreisbahn wird hingegen durch eine Relativbewegung der Mitnehmer
ermöglicht, bei der es sich beispielsweise um eine relative Gleitbewegung handeln
kann. Somit erfordert diese Relativbewegung keine elastische Beaufschlagung eines
elastischen Elements, wie dies bei Einsatz eines Wellrohres als Verdrehsicherung der
Fall wäre.
[0011] Erfindungsgemäß weist die Mitnehmerkupplung drei Kupplungsteile auf. Ein erstes Kupplungsteil
ist von dem Statorgehäuse ausgebildet oder (unmittelbar oder mittelbar) an diesem
gehalten. Hingegen ist ein zweites Kupplungsteil von dem Exzenterkolben ausgebildet
oder (unmittelbar oder mittelbar) an diesem gehalten. Schließlich ist ein drittes
Kupplungsteil zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil angeordnet.
Dabei ist das dritte Kupplungsteil verschwenkbar um eine erste Querachse an dem ersten
Kupplungsteil oder an dem zweiten Kupplungsteil gelagert. Hierbei gewährleistet die
Lagerung auch eine axiale Verschiebung entlang der ersten Querachse. Das dritte Kupplungsteil
ist darüber hinaus auch verschieblich in Richtung einer zweiten Querachse an dem anderen
von dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil gelagert. Hierbei sind
die erste Querachse und die zweite Querachse orthogonal zueinander orientiert. Für
diese Ausgestaltung kann die Relativbewegung zwischen dem Statorgehäuse und dem Exzenterkolben
(und damit zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil) auf einer
Kreisbahn gewährleistet werden einerseits durch die Verschieblichkeit entlang der
ersten Querachse und andererseits durch die Verschieblichkeit in Richtung der zweiten
Querachse. Darüber hinaus gewährleistet die Verschwenkbarkeit um eine erste Querachse
unter Umständen auch eine Anpassung der Neigung.
[0012] Möglich ist im Rahmen der Erfindung auch, dass die Mitnehmerkupplung einen axialen
Freiheitsgrad aufweist, was für den Einsatz der vorgenannten Kupplungsteile bedeuten
kann, dass das erste Kupplungsteil axial gegenüber dem dritten Kupplungsteil verschieblich
ist. Dieser axiale Freiheitsgrad kann beispielsweise zwischen dem dritten Kupplungsteil
und dem anderen des ersten und zweiten Kupplungsteils gewährleistet werden, indem
hier gleichzeitig die Verschieblichkeit in Richtung der zweiten Querachse und die
Verschieblichkeit in Richtung des axialen Freiheitsgrades gewährleistet wird.
[0013] Erfindungsgemäß ist das dritte Kupplungsteil eine Kupplungsscheibe. In diesem Fall
kann die Kupplungsscheibe zwei radiale Schlitze aufweisen, die in Umfangsrichtung
um 180 Grad in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind und somit auf gegenüberliegenden
Seiten der Kupplungsscheibe angeordnet sind. Des Weiteren verfügt die Kupplungsscheibe
über zwei Schwenkbolzen. Die Schwenkbolzen sind um 180 Grad in Umfangsrichtung versetzt
zueinander angeordnet und somit auf gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsscheibe
angeordnet. Die Schwenkbolzen sind koaxial zueinander angeordnet. Dabei sind die Schwenkbolzen
um 90 Grad in Umfangsrichtung gegenüber den vorgenannten Schlitzen versetzt angeordnet.
Die Schlitze einerseits und die Schwenkbolzen andererseits sind somit entsprechend
einem X oder kreuzartig an der Kupplungsscheibe vorgesehen. In diesem Fall ist der
von dem Exzenterkolben ausgebildete oder an diesem (unmittelbar oder mittelbar) gehaltene
Mitnehmer verdrehbar um die Längsachse des Schwenkbolzens gelagert. Der zusätzliche
Verschiebe-Freiheitsgrad kann dann auf besonders einfache Weise gewährleistet werden,
indem dieser Mitnehmer in Längsrichtung des Schwenkbolzens verschiebbar gegenüber
dem Schwenkbolzen gelagert ist. Im einfachsten Fall kann der Mitnehmer ein Lagerauge
oder eine Lagerbohrung aufweisen, durch welchen sich der Schwenkbolzen erstreckt,
womit gleichzeitig der Verdreh-Freiheitsgrad und der Verschiebe-Freiheitsgrad auf
einfache, aber zuverlässige Weise bereitgestellt werden können. Für diese Ausgestaltung
sind in den Schlitzen zwei von dem Stator ausgebildete oder (unmittelbar oder mittelbar)
an diesem gehaltene Mitnehmer verschieblich in radialer Richtung und/oder in axialer
Richtung geführt. Somit bilden die Begrenzungen der Schlitze Mitnehmerflächen, an
welchen entsprechende Mitnehmerflächen der von dem Statorgehäuse ausgebildeten oder
hieran gehaltenen Mitnehmer zur Anlage kommen. Die Verschiebung in radialer Richtung
und/oder in axialer Richtung kann dann mittels einer relativen Gleitbewegung der Mitnehmerflächen
gewährleistet werden.
[0014] Wie eingangs erläutert findet erfindungsgemäß für die Verdrehsicherung nicht (ausschließlich)
ein Wellrohr oder ein torsionssteifer Faltenbalg Einsatz. Durchaus möglich ist aber,
dass zusätzlich zu den genannten Maßnahmen in einer erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe
auch ein Faltenbalg Einsatz findet, über den dann zusätzlich eine Verbindung des Statorgehäuses
und des Exzenterkolbens erfolgt. Möglich ist dabei auch der Einsatz eines torsionsweichen
Faltenbalges, der dann ausschließlich oder vorrangig einer erforderlichen Abdichtung
dienen kann, aber gleichzeitig die erforderlichen Relativbewegungen ermöglicht.
[0015] Der Faltenbalg kann im Rahmen der Erfindung aus einem beliebigen Material hergestellt
sein. Vorzugsweise ist ein Faltenbalg aus Kunststoff hergestellt. Möglich ist dabei,
dass der Faltenbalg aus einem Polymermaterial, insbesondere einem PTFE, hergestellt
ist.
[0016] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
[0017] Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer
Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung
kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt
werden müssen.
[0018] Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen
Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen
- insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer
Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen.
Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder
von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten
Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft
auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren
Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher
Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte
Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für
die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.
[0019] Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich
ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als
die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs
"mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist
dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden
sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen
Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
[0020] Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung
des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen
lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0021] Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben.
- Fig. 1
- einen Querschnitt I-I (Schnittführung s. Fig. 2) eine Verdrängerpumpe.
- Fig. 2
- zeigt ein Pumpenteil der Verdrängerpumpe gemäß Fig. 1 in einem Längsschnitt II-II
(Schnittführung s. Fig. 2).
- Fig. 3
- zeigt in einer Explosionsdarstellung Bestandteile einer Verdrängerpumpe gemäß Fig.
1 und 2 mit einer Mitnehmerkupplung.
- Fig. 4
- zeigt in einem Teillängsschnitt eine Verdrängerpumpe gemäß Fig. 1 und 2 mit einem
Antriebsteil und einem Pumpenteil.
FIGURENBESCHREIBUNG
[0022] Fig. 1 zeigt eine Verdrängerpumpe 1 im Bereich eines Pumpenteils 2 in einem Querschnitt
I-I (bzgl. der Schnittführung vgl. Fig. 2). An einem Gehäuse 3, hier einem Gehäusedeckel
4, ist ein Statorgehäuse 5 gehalten. Das Statorgehäuse 5 weist ein grundsätzlich hohlzylinderförmiges
Statorgehäuse-Außenteil 6 sowie ein ebenfalls hohlzylinderförmig ausgebildetes Statorgehäuse-Innenteil
7 auf. Das Statorgehäuse-Außenteil 6 und das Statorgehäuse-Innenteil 7 sind konzentrisch
zu einer Antriebsachse 8 ausgebildet und angeordnet. Das Statorgehäuse-Außenteil 6
ist über einen hier ungefähr radial verlaufenden Steg 9 fest mit dem Statorgehäuse-Innenteil
7 verbunden. Zwischen dem Statorgehäuse-Außenteil 6 und dem Statorgehäuse-Innenteil
7 ist ein hohlzylindrisch ausgebildeter und koaxial zur Antriebsachse 4 orientierter
Aufnahmeraum 10 ausgebildet. Benachbart zu dem Steg 9 in eine Umfangsrichtung ist
in dem Statorgehäuse-Außenteil 6 ein Anschlusskanal 11 gebildet, während das Statorgehäuse-Innenteil
7 auf der in die andere Umfangsrichtung angeordneten Seite von dem Steg 9 ein Anschlusskanal
32 vorhanden ist und das das Statorgehäuse-Innenteil 7 hier einen Schlitz oder eine
Öffnung 12 ausbildet.
[0023] Ein Exzenterkolben 13 verfügt über ein Exzenterkolben-Außenteil 14 und ein Exzenterkolben-Innenteil
15, die über einen Kreisringkörper 33 (vgl. Fig. 2) fest miteinander verbunden sind.
Das Exzenterkolben-Außenteil 14 ist hohlzylindrisch ausgebildet und verfügt über einen
Schlitz oder eine Öffnung 16, durch die sich der Steg 9 des Statorgehäuses 5 erstreckt.
Das Exzenterkolben-Innenteil 15 weist eine zylindrische Mantelfläche 17 auf und ist
für das dargestellte Ausführungsbeispiel ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet. Das
Exzenterkolben-Außenteil 14 und die Mantelfläche 17 des Exzenterkolben-Innenteils
15 sind konzentrisch zu einer Exzenterachse 18 angeordnet, die gegenüber der Antriebsachse
8 eine Exzentrizität 19 aufweist.
[0024] Die Exzenterachse 18 (und mit dieser der Exzenterkolben 13) bewegt sich auf einer
Kreisbahn 20 um die Antriebsachse 8. Die Durchmesser der wirksamen zylindrischen Wirkflächen
des Statorgehäuses 5 und des Exzenterkolbens 13 sind derart aufeinander abgestimmt,
dass die Mantelfläche 17 des Exzenterkolben-Innenteils 15 einen Verbindungsspalt 21
ausbildet mit einer Innenfläche 22 des Statorgehäuse-Innenteils 7. Eine Mantelfläche
23 des Statorgehäuse-Innenteils 7 liegt auf der der Exzentrizität gegenüberliegenden
Seite in einem Dichtbereich 25 an einer Innenfläche 24 des Statorgehäuse-Außenteils
6 an, während auf der in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Seite, also in Richtung
der Exzentrizität, zwischen der Mantelfläche 23 des Statorgehäuse-Innenteils 7 und
der Innenfläche 24 des Exzenterkolben-Außenteils ein maximaler Spalt ausgebildet ist
mit dazwischen kontinuierlich veränderter Spalthöhe. Schließlich bildet in entsprechender
Weise eine Mantelfläche 30 des Exzenterkolben-Außenteils 14 in Richtung der Exzentrizität
einen Dichtbereich 26 mit einer Innenfläche 27 des Statorgehäuse-Außenteils 6 aus,
während diese auf der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seite einen maximalen
Abstand aufweisen mit dazwischen in Umfangsrichtung kontinuierlich verändertem Abstand.
[0025] Zwischen dem Statorgehäuse-Außenteil 6 und dem Exzenterkolben-Außenteil 14 ist eine
Pumpenkammer 28 gebildet, die in einem Umfangs-Endbereich abgedichtet ist durch den
Dichtbereich 26. Entsprechend ist zwischen dem Exzenterkolben-Außenteil 14 und dem
Statorgehäuse-Innenteil 7 eine von dem Dichtbereich 25 begrenzte Pumpenkammer 29 gebildet.
[0026] Bewegt sich die Exzenterachse 18 auf der Kreisbahn 20 um die Antriebsachse 8, wandern
die Dichtbereiche 25, 26 entsprechend in die Bewegungsrichtung 31. Während der Bewegung
des Exzenterkolbens 13 auf der Kreisbahn 20 erfolgt keine Rotation des Exzenterkolbens
13 um eine parallel zur Antriebsachse 8 bzw. Exzenterachse 18 orientierte Rotationsachse.
Vielmehr behalten die Querschnitte des Exzenterkolbens 13 während der Bewegung auf
der Kreisbahn 20 in dem in Fig. 1 dargestellten Querschnitt dieselbe Orientierung.
[0027] Die Förderwirkung der Verdrängerpumpe 1 wird beispielhaft für eine Bewegungsrichtung
31 des Exzenterkolbens 13 auf der Kreisbahn 20 im Uhrzeigersinn in Fig. 1 erläutert:
In der Betriebsstellung gemäß Fig. 1, in welcher sich der Dichtbereich 26 in Bewegungsrichtung
31 hinter dem Anschlusskanal 11 befindet, kann die Pumpenkammer 28 über den Anschlusskanal
11 mit einem zu fördernden Fluid gefüllt werden. Wird der Dichtbereich 26 in Bewegungsrichtung
31 vor den Anschlusskanal 11 bewegt, schließt der Dichtbereich 26 die Verbindung zwischen
dem Anschlusskanal 11 und der Pumpenkammer 28, während die Pumpenkammer 28 mit einem
Anschlusskanal 32 verbunden ist. Mit weiterer Verlagerung des Dichtbereichs 26 verringert
sich das Volumen der Pumpenkammer 28, da sich der Umfangsabstand des Dichtbereichs
26 von dem Anschlusskanal 32 verringert. Die Pumpenkammer 28 schiebt somit das darin
angeordnete Fluid aus dem Anschlusskanal 32 aus.
[0028] Das Entsprechende gilt für die Pumpenkammer 29: Befindet sich deren Dichtbereich
25 in Bewegungsrichtung 31 hinter der Öffnung 16, kann die Pumpenkammer 29 ebenfalls
aus dem Anschlusskanal 11 mit Fluid befüllt werden. In der Betriebsstellung gemäß
Fig. 1 hat sich der Dichtbereich 25 bereits nach oben verlagert, wobei die in Bewegungsrichtung
31 vor dem Dichtbereich 25 angeordnete Pumpenkammer 29 schon ihr Volumen derart verringert
hat, dass auch Fluid aus der Pumpenkammer 29 aus dem Anschlusskanal 32 ausgeschoben
werden kann.
[0029] Die Pumpenkammern 28, 29 sind in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet,
so dass diese abwechselnd Fluid ansaugen und ausschieben, womit eine von der Bewegung
in Bewegungsrichtung 31 weitestgehend unabhängige Förderleistung erwirkt werden kann.
Möglich ist, dass die Verdrängerpumpe 1 reversibel arbeitet, so dass eine umgekehrte
Förderwirkung erzielt werden kann, wenn die Bewegungsrichtung 31 umgekehrt wird. Eine
zwischen der Innenfläche 22 des Statorgehäuse-Innenteils 7 und der Mantelfläche 17
des Exzenterkolben-Innenteils 15 gebildete Kammer ist vorzugsweise nicht an der Erbringung
der Förderleistung beteiligt.
[0030] Die Gestaltung der Geometrie des Statorgehäuses 5 und des Exzenterkolbens 13 und
der Pumpenkammern 28, 29 sowie deren Verbindung mit den Anschlusskanälen 11, 32 in
Fig. 1 ist lediglich beispielhaft - im Rahmen der Erfindung können auch andere aus
dem Stand der Technik bekannte Ausgestaltungen hierfür verwendet werden.
[0031] In
Fig. 2 ist die weitere Ausgestaltung des Pumpenteils 2 der Verdrängerpumpe 1 in einem Längsschnitt
(bzgl. der Schnittführung vgl. II-II in Fig. 1) dargestellt. Zu erkennen ist hier,
dass das Statorgehäuse 5 einen Halblängsschnitt entsprechend einem liegenden U ausbildet,
wobei die Seitenschenkel des liegenden U das Statorgehäuse-Außenteil 6 und das Statorgehäuse-Innenteil
7 ausbilden und der Grundschenkel U von dem Kreisringkörper 33 gebildet ist, der in
eine axiale Richtung die Pumpenkammern 28, 29 begrenzt. Das Statorgehäuse 5 ist für
das dargestellte Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet und mit dem Gehäusedeckel
4 und einem hohlzylindrischen Gehäuseteil 34 verbunden zwecks Bildung des Gehäuses
3. Möglich ist, dass durch Stifte 35 eine Montagehilfe, Führung und/oder axiale Einstellbarkeit
gewährleistet ist und/oder eine Befestigung mittels Gehäuseschrauben 36 erfolgt.
[0032] Der Exzenterkolben 13 ist mehrteilig ausgebildet und verfügt über das Exzenterkolben-Außenteil
14 sowie das Exzenterkolben-Innenteil 15 sowie eine Überwurfmutter oder -kappe 37,
die gemeinsam miteinander zur Bildung des Exzenterkolbens 13 als starre Baueinheit
miteinander montiert sind. Das Exzenterkolben-Außenteil 14 ist im Halblängsschnitt
in der Form eines liegenden T ausgebildet. Der Vertikalschenkel des liegenden T bildet
einen Ringkörper 38, dessen radial außenliegender Endbereich in die andere axiale
Richtung die Pumpenkammer 28 abschließt und dessen radial innenliegender Endbereich
zwischen einem Absatz des Exzenterkolben-Innenteils 15 und einer Stirnseite der Überwurfkappe
37 eingespannt ist, wozu die Überwurfkappe 37 mit einem Innengewinde auf ein Außengewinde
eines axialen Fortsatzes des Exzenterkolben-Innenteils 15 aufgeschraubt sein kann.
[0033] Eine zusätzliche Verdrehsicherung zwischen dem Exzenterkolben-Außenteil 14 und dem
Exzenterkolben-Innenteil 15 kann dadurch erfolgen, dass mindestens ein in einer Längsbohrung
des Exzenterkolben-Innenteils 15 aufgenommener Stift 39 formschlüssig in Umfangsrichtung
aufgenommen ist in einer radialen Ausnehmung 40 der Innenfläche des Ringkörpers 38.
[0034] Der Horizontalschenkel des liegenden T bildet auf der Innenseite die Innenfläche
24 und auf der Außenseite die Mantelfläche 30 aus.
[0035] Ein Antrieb des Exzenterkolbens 13 zur Bewegung auf der Kreisbahn 20 erfolgt über
eine um die Antriebsachse 8 rotierende Pumpenwelle 41. Die Pumpenwelle 41 hält in
im Folgenden noch näher spezifizierter Weise in einem Endbereich eine Exzenterwelle
43, deren Exzenterachse 18 mit der Exzentrizität 19 gegenüber der Antriebsachse 8
versetzt ist, so dass sich die Exzenterachse 18 mit der Verdrehung der Pumpenwelle
41 auf der Kreisbahn 20 bewegt. In einem aus der Pumpenwelle 41 auskragenden Endbereich
bildet die Exzenterwelle 43 einen Lagerzapfen 44, auf dem ein Innenring 45 eines Wälzlagers
46 gelagert ist. An dem Außenring 47 des Wälzlagers 46 ist eine Innenfläche 48 des
Exzenterkolbens 13 abgestützt. Über diese Abstützung kann die Exzenterbewegung der
Exzenterwelle 43 übertragen werden an den Exzenterkolben 13, wobei das Wälzlagers
46 ermöglicht, dass die Exzenterwelle 43 rotiert, während der Exzenterkolben 13 keine
Rotationsbewegung ausführt.
[0036] Auf der dem Ringkörper 38 abgewandten Seite des Statorgehäuses 5 bildet das Exzenterkolben-Innenteil
15 einen hülsenförmigen Flansch 49 aus. An dem Flansch 49 ist außenliegend abdichtend
ein Endbereich eines Faltenbalges 50 befestigt. Der andere Endbereich des Faltenbalges
50 ist ebenfalls unter Abdichtung befestigt an einer Lagerhülse 51, die sich radial
innenliegend von dem Gehäuseteil 34 koaxial zur Antriebsachse 8 erstreckt und auf
hier nicht dargestellte Weise mit dem Gehäuseteil 34 fest verbunden ist. Die Lagerhülse
51 dient neben der abdichtenden Verbindung mit dem Faltenbalg 50 dazu, radial innenliegend
Wälzlager 52, 53 und Dichtelemente 54 abzustützen. Die Wälzlager 52, 53 dienen der
Lagerung der Pumpenwelle 41, während die Dichtelemente 54 der Abdichtung eines Innenraums
des Gehäuses 3, in dem die Wälzlager 52, 53 angeordnet und geschmiert sind, dienen.
[0037] Der Anschlusskanal 32 ist über den Zwischenraum zwischen dem Gehäuseteil 34 und dem
Faltenbalg 50 verbunden mit einem fluidischen Anschluss 55, bei dem es sich je nach
Bewegungsrichtung 31 und damit Drehrichtung der Pumpenwelle 41 um eine Saugseite oder
eine Druckseite der Verdrängerpumpe 1 handeln kann. Auf entsprechende Weise (hier
nicht dargestellt) ist der Anschlusskanal 11 mit einem fluidischen Anschluss 56 verbunden,
der dann die Druckseite oder die Saugseite der Verdrängerpumpe 1 bilden kann.
[0038] Eine axiale Abdichtung der Pumpenkammern 28, 29 erfolgt durch Anpressung der axialen
Stirnseiten des Statorgehäuses 5 an zugeordnete Stirnseiten des Exzenterkolbens 13.
Zu diesem Zweck stützt sich eine vorgespannte Druckfeder 47 mit einem Federfußpunkt
an einem an der Innenfläche 48 des Flansches 49 abgestützten Sicherungsring 58 ab.
Der andere Federfußpunkt der Druckfeder 57 ist an dem Außenring 47 des Wälzlagers
abgestützt. Die Druckkraft der vorgespannten Druckfeder 57 beaufschlagt in Fig. 2
den Exzenterkolben 13 nach links in Richtung des fest an dem Gehäuse 3 gehaltenen
Statorgehäuses 5, womit die erforderliche axiale Abdichtung der Pumpenkammern 28,
29 gewährleistet ist. Kommt es infolge des Betriebs der Verdrängerpumpe 1 zu einem
Verschleiß der aneinander angepressten axialen Stirnseiten, kann der Exzenterkolben
13 (verursacht durch die Druckkraft der Druckfeder 57) eine die weitere Abdichtung
gewährleistende Nachstellbewegung mit einem Verschleißausgleich ausführen.
[0039] Als eine nicht zwingende Besonderheit ist die Exzenterwelle 43 nicht starr mit der
Exzentrizität 19 an der Pumpenwelle 41 gehalten. Vielmehr ist die Pumpenwelle 41 über
ein Schwenklager 59 verschwenkbar um eine vertikal zur Exzenterachse 18 und/oder zur
Antriebsachse 8 angeordnete Schwenkachse 60 mit der Exzenterwelle 43 verbunden, wobei
sich die Exzenterwelle 43 von dem Schwenklager 59 durch eine Längsausnehmung 42 aus
der Pumpenwelle 41 heraus erstreckt, so dass der von einem Endbereich der Exzenterwelle
43 gebildete Lagerzapfen 44 außerhalb der Pumpenwelle 41 angeordnet ist. Für das dargestellte
Ausführungsbeispiel ist das Schwenklager 59 mit einem im innenliegenden Endbereich
der Exzenterwelle 43 angeordneten Lagerauge und einem das Lagerauge durchsetzenden
Lagerbolzen, der im Grund der Längsausnehmung 42 angeordnet ist und die Pumpenwelle
41 in Richtung der Schwenkachse 60 durchsetzt und an der Pumpenwelle 41 gehalten ist,
gebildet. Mindestens eine Dicht- und/oder Nachstellfeder 61a, 61b ist beabstandet
von der Schwenkachse 60 zwischen der Innenfläche der Längsausnehmung 42 der Pumpenwelle
41 und der Exzenterwelle 43 angeordnet. Die Dicht- und/oder Nachstellfeder 61a, 61b
erzeugt ein Beaufschlagungsmoment auf die Exzenterwelle 43 um die Schwenkachse 60,
welches in Richtung einer Vergrößerung der Exzentrizität 19 gerichtet ist. Über die
Dicht- und/oder Nachstellfeder 61a, 61b wird auf diese Weise die Exzenterwelle 43
und über das Wälzlager 46 auch der Exzenterkolben 13 so in Richtung der Exzentrizität
beaufschlagt, dass in den Dichtbereichen 25, 26 eine die Dichtwirkung gewährleistende
Anpresskraft erzeugt wird. Gleichzeitig kann über die Dicht- und/oder Nachstellfedern
61a, 61b bei einem Verschleiß infolge des Kontakts in den Dichtbereichen 25, 26 auch
eine Vergrößerung der Exzentrizität 19 erfolgen mit einer damit einhergehenden Nachstellbewegung,
mit der dann trotz eines Verschleißes weiterhin die gewünschte Dichtwirkung im Dichtbereich
25, 26 gewährleistet werden kann. Infolge der Verschwenkung um die Schwenkachse 60
ist unter Umständen die Exzenterachse 18 unter einem sehr kleinen Winkel geneigt gegenüber
der Antriebsachse 8. Ein derartiger kleiner Winkel kann ausgeglichen werden durch
das Wälzlager 46, welches zu diesem Zweck als Pendelkugellager ausgebildet ist.
[0040] Für die auf Grundlage von Fig. 1 beschriebene Pumpfunktion der Verdrängerpumpe 1
muss gewährleistet werden, dass sich bei einer Rotation der Pumpenwelle 41 und der
Exzenterwelle 43 sowie des Innenrings 45 des Wälzlagers 46 (und unter Umständen auch
trotz etwaiger in den Pumpenkammern 28, 29 auf den Exzenterkolben 13 ausgeübten Kräften)
der Exzenterkolben 13 nicht mitdreht. Zu diesem Zweck ist in der Verdrängerpumpe 1
eine Verdrehsicherung 62 vorhanden, welche insbesondere auf Grundlage von Fig. 3 erläutert
wird.
[0041] Die Verdrehsicherung 62 ist als Mitnehmerkupplung 63 ausgebildet, die hier drei Kupplungsteile
64, 65, 66 aufweist. Hierbei können die Kupplungsteile 64, 66, zwischen denen das
Kupplungsteil 65 angeordnet ist und mit denen das Kupplungsteil 65 in noch zu erläuternder
Weise in Wechselwirkung tritt, als separate Bauelemente ausgebildet sein oder integral
mit den bereits beschriebenen Bauelementen ausgebildet sein.
[0042] Das Kupplungsteil 64 ist starr an der Lagerhülse 51 gehalten, was für das dargestellte
Ausführungsbeispiel über Befestigungsschrauben 67 erfolgt. Durchaus möglich ist aber
auch, dass das Kupplungsteil 64 integral von der Lagerhülse 51 ausgebildet ist. Das
Kupplungsteil 64 verfügt über einen Ringkörper 68, von dem in Richtung der Antriebsachse
8 zwei in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten angeordnete Mitnehmer 69,
70 hervorstehen. Die Mitnehmer 69, 70 sind beispielsweise quaderförmig oder hohlzylindersegmentförmig
ausgebildet.
[0043] Das Kupplungsteil 65 ist als Kreisscheibe 71 ausgebildet und verfügt im Bereich der
Mantelfläche über radial nach innen orientierte, von Nuten ausgebildete Schlitze 72,
73. Die seitlichen Begrenzungen der Schlitze 72 bilden Mitnehmer 84a, 84b bzw. 75a,
75b aus. Die Schlitze 72, 73 sind in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten
angeordnet. In den Schlitzen 72, 73 des Kupplungsteils 65 können die Mitnehmer 69,
70 passgenaue Aufnahme finden oder eine Aufnahme mit einer Spiel- oder Übergangspassung
bilden. Zwischen den Mitnehmern 69, 70 des Kupplungsteils 64 und den die Schlitze
72, 73 begrenzenden Mitnehmern 74, 75 des Kupplungsteils 65 werden Mitnehmerkontakte
ausgebildet, über die ein Verdrehsicherungsmoment um die Antriebsachse 8 oder Exzenterachse
18 übertragen werden kann, während dieser Kontakt, unter Umständen mit einer Gleitbewegung
zwischen den Mitnehmern, sowohl eine Bewegung in radialer Richtung zu der Antriebsachse
8 oder der Exzenterachse 18, in axialer Richtung und auch eine Neigung des Kupplungsteils
65 gegenüber dem Kupplungsteil 64 ermöglichen kann.
[0044] Um 90 Grad in Umfangsrichtung versetzt zu den Schlitzen 72, 73 trägt die Kreisscheibe
71 koaxial zueinander angeordnete Schwenkbolzen 76, 77, die radial nach außen von
der Kreisscheibe 71 auskragen. Hierbei können sich die Schwenkbolzen 76, 77 durch
von Nuten ausgebildete Schlitze 78, 79 der Kreisscheibe 71 erstrecken, welche grundsätzlich
entsprechend den Schlitzen 72, 73 ausgebildet sein können.
[0045] Das Kupplungsteil 66 ist für das dargestellte Ausführungsbeispiel integral von dem
Flansch 49 ausgebildet und weist auf in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten
einen Mitnehmer 80 und einen in den Figuren verdeckten weiteren Mitnehmer auf. Der
Mitnehmer 80 und der verdeckte weitere Mitnehmer sind in dem Längsschnitt in Fig.
2 in Höhe der Antriebsachse 8 oder Exzenterachse 18 vor und hinter der Zeichenebene
angeordnet. Der Mitnehmer 80 und der weitere Mitnehmer bilden jeweils mit einem zugeordneten
Schwenkbolzen 76, 77 ein Schwenklager für das Lagerteil 65, mittels dessen eine relative
Verschwenkung des Kupplungsteils 65 gegenüber dem Kupplungsteil 66 und damit gegenüber
dem Flansch 49 um die durch die Längsachsen der Schwenkbolzen 76, 77 vorgegebene Schwenkachse
ermöglicht ist. Darüber hinaus gewährleistet die Aufnahme der Schwenkbolzen 76, 77
in von den Mitnehmern 80 ausgebildeten Lageraugen 81 auch eine begrenzte radiale relative
Verschiebung des Kupplungsteils 65 entlang der durch die Schwenkbolzen 76, 77 vorgegebenen
Schwenkachse relativ zu dem Flansch 49. Hingegen bilden die Schwenkbolzen 76, 77 auch
Mitnehmer 90, 91 des Kupplungsteils 65, die infolge der Aufnahme in den Lageraugen
81 der Mitnehmer 80 des Kupplungsteils 66 eine Übertragung eines Verdrehsicherungsmoments
um die Antriebsachse 8 oder die Exzenterachse 18 zwischen den Kupplungsteilen 65,
66 ermöglicht.
[0046] Die Längsachsen der Schwenkbolzen 76, 77 geben eine erste Querachse 87 vor. Um die
Querachse 87 ist das Kupplungsteil 65 relativ zu dem Kupplungsteil 66 verschwenkbar.
Des Weiteren ist das Kupplungsteil 65 entlang der Querachse 87 relativ zu dem Kupplungsteil
66 verschiebbar. Hingegen geben die Schlitze 72, 73 eine zweite Querachse 88 vor,
entlang welcher das Kupplungsteil 64 relativ zu dem Kupplungsteil 65 verschieblich
ist. Unter Umständen gewährleistet der Eingriff der Mitnehmer 69, 70 des Kupplungsteils
64 in die Schlitze 72, 73 auch einen relativen axialen Freiheitsgrad 89.
[0047] Führt wie erläutert der Exzenterkolben 13 eine Bewegung entlang der Kreisbahn 20
aus, geht dies einher einerseits mit einer radialen Ausgleichbewegung der Mitnehmer
69, 70 in den Schlitzen 72, 73 entlang der zweiten Querachse 88 sowie der Schwenkbolzen
76, 77 in den Lageraugen 81 der Mitnehmer 80 entlang der ersten Querachse 87. Die
Bewegung des Exzenterkolbens 13 auf der Kreisbahn 20 wird somit durch die Verdrehsicherung
62 nicht behindert. Gleichzeitig ermöglicht die Verdrehsicherung 62 aber die Übertragung
des Abstützmomentes oder Verdrehsicherungsmoments, welche eine Rotation des Exzenterkolbens
13 um die Exzenterachse 18 bzw. die Antriebsachse 8 nicht zulässt.
[0048] Eine von dem Schutzbereich der Patentansprüche beanspruchte Verdrängerpumpe 1 kann
ausschließlich den Pumpenteil 2 mit den in den Fig. 2 und 3 beschriebenen Bauelementen
aufweisen, während ein beispielsweise elektromotorischer Antrieb nicht Bestandteil
der Verdrängerpumpe 1 ist und somit nicht Gegenstand des Patentanspruchs ist.
[0049] Durchaus möglich ist aber auch, dass die Verdrängerpumpe 1 neben dem Pumpenteil 2
auch ein Antriebsteil 82 mit einem elektrischen Antrieb aufweist, wie dies
Fig. 4 zeigt. Die Verdrängerpumpe 1 ist dabei über einen Flansch 83 gegenüber der Umgebung
abgestützt. Eine Abtriebswelle 84 des Antriebsteils 82 ist über eine Winkelfehler
ausgleichende, aber das Antriebsmoment übertragende Kupplung 85 drehfest verbunden
mit der Pumpenwelle 41. Das Gehäuse 3 des Pumpenteils 2 ist über ein Zwischengehäuse
86, in dem die Kupplung 85 die Abtriebswelle 84 mit der Pumpenwelle 41 verbindet,
mit dem Gehäuse des Antriebsteils 82 verbunden.
[0050] In der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen ist die Verdrehsicherung
62 als "Mitnehmerkupplung" bezeichnet. Hierbei erfolgt die Verwendung der Bezeichnung
"... kupplung" nicht in dem Sinne, dass die derart bezeichnete Baueinheit zwei mit
gleichen oder unterschiedlichen Drehzahlen rotierende Wellen miteinander verbindet.
Vielmehr dient die "Mitnehmerkupplung" der (unmittelbaren oder mittelbaren) drehfesten
Kupplung des Exzenterkolbens 13 mit dem Statorgehäuse 5 unter Gewährleistung der erforderlichen
und beschriebenen Freiheitsgrade.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0051]
- 1
- Verdrängerpumpe
- 2
- Pumpenteil
- 3
- Gehäuse
- 4
- Gehäusedeckel
- 5
- Statorgehäuse
- 6
- Statorgehäuse-Außenteil
- 7
- Statorgehäuse-Innenteil
- 8
- Antriebsachse
- 9
- Steg
- 10
- Aufnahmeraum
- 11
- Anschlusskanal
- 12
- Öffnung Statorgehäuse-Innenteil
- 13
- Exzenterkolben
- 14
- Exzenterkolben-Außenteil
- 15
- Exzenterkolben-Innenteil
- 16
- Öffnung Exzenterkolben-Außenteil
- 17
- Mantelfläche Exzenterkolben-Innenteil
- 18
- Exzenterachse
- 19
- Exzentrizität
- 20
- Kreisbahn
- 21
- Verbindungsspalt
- 22
- Innenfläche Statorgehäuse-Innenteil
- 23
- Mantelfläche Statorgehäuse-Innenteil
- 24
- Innenfläche Exzenterkolben-Außenteil
- 25
- Dichtbereich Exzenterkolben-Außenteil/Statorgehäuse-Innenteil
- 26
- Dichtbereich Exzenterkolben-Außenteil/Statorgehäuse-Außenteil
- 27
- Innenfläche Statorgehäuse-Außenteil
- 28
- Pumpenkammer
- 29
- Pumpenkammer
- 30
- Mantelfläche Exzenterkolben-Außenteil
- 31
- Bewegungsrichtung
- 32
- Anschlusskanal
- 33
- Kreisringkörper
- 34
- Gehäuseteil
- 35
- Stift
- 36
- Gehäuseschraube
- 37
- Überwurfkappe
- 38
- Ringkörper
- 39
- Stift
- 40
- Ausnehmung
- 41
- Pumpenwelle
- 42
- Längsausnehmung
- 43
- Exzenterwelle
- 44
- Lagerzapfen
- 45
- Innenring
- 46
- Wälzlager
- 47
- Außenring
- 48
- Innenfläche
- 49
- Flansch
- 50
- Faltenbalg
- 51
- Lagerhülse
- 52
- Wälzlager
- 53
- Wälzlager
- 54
- Dichtelement
- 55
- Anschluss
- 56
- Anschluss
- 57
- Druckfeder
- 58
- Sicherungsring
- 59
- Schwenklager
- 60
- Schwenkachse
- 61
- Dicht- und/oder Nachstellfeder
- 62
- Verdrehsicherung
- 63
- Mitnehmerkupplung
- 64
- Kupplungsteil
- 65
- Kupplungsteil
- 66
- Kupplungsteil
- 67
- Befestigungsschraube
- 68
- Ringkörper
- 69
- Mitnehmer
- 70
- Mitnehmer
- 71
- Kreisscheibe
- 72
- Schlitz
- 73
- Schlitz
- 74
- Mitnehmer
- 75
- Mitnehmer
- 76
- Schwenkbolzen
- 77
- Schwenkbolzen
- 78
- Schlitz
- 79
- Schlitz
- 80
- Mitnehmer
- 81
- Lagerauge
- 82
- Antriebsteil
- 83
- Flansch
- 84
- Abtriebswelle
- 85
- Kupplung
- 86
- Zwischengehäuse
- 87
- erste Querachse
- 88
- zweite Querachse
- 89
- axialer Freiheitsgrad
- 90
- Mitnehmer
- 91
- Mitnehmer
1. Verdrängerpumpe (1)
a) mit einem Statorgehäuse (5) und
b) mit einem Exzenterkolben (13), wobei
c) der Exzenterkolben (13) auf einer Kreisbahn (20) relativ zum Statorgehäuse (5)
bewegt wird,
d) eine Verdrehsicherung (62) vorhanden ist, welche
da) den Exzenterkolben (13) an einer Verdrehung gegenüber dem Statorgehäuse (5) hindert
und
db) eine Relativbewegung zwischen dem Exzenterkolben (13) und dem Statorgehäuse (5)
auf der Kreisbahn (20) ermöglicht, und
e) zwischen dem Statorgehäuse (5) und dem Exzenterkolben (13) mindestens eine Pumpenkammer
(28, 29) gebildet ist, deren Volumen sich mit der Bewegung des Exzenterkolbens (13)
entlang der Kreisbahn (20) verändert,
wobei
f) die Verdrehsicherung (62) als Mitnehmerkupplung (63) ausgebildet ist, bei der
fa) die Hinderung des Exzenterkolbens (13) an einer Verdrehung gegenüber dem Statorgehäuse
(5) über die Anlage von Mitnehmern (69, 70; 74, 75; 80; 90, 91) von Kupplungsteilen
(64, 65, 66) der Mitnehmerkupplung (63) in Umfangsrichtung erfolgt und
fb) die Relativbewegung zwischen dem Exzenterkolben (13) und dem Statorgehäuse (5)
auf der Kreisbahn (20) durch eine Relativbewegung der Mitnehmer (69, 70; 74, 75; 80;
90, 91) ermöglicht wird,
g) die Mitnehmerkupplung (63) drei Kupplungsteile (64, 65, 66) aufweist, wobei
ga) ein erstes Kupplungsteil (64) von dem Statorgehäuse (5) ausgebildet ist oder an
diesem gehalten ist,
gb) ein zweites Kupplungsteil (66) von dem Exzenterkolben (13) ausgebildet ist oder
an diesem gehalten ist und
gc) ein drittes Kupplungsteil (65) zwischen dem ersten Kupplungsteil (64) und dem
zweiten Kupplungsteil (66) angeordnet ist,
gd) das dritte Kupplungsteil (65) verschwenkbar um eine erste Querachse (87) sowie
axial verschieblich entlang der ersten Querachse an einem der anderen Kupplungsteile
(66) gelagert ist,
ge) das dritte Kupplungsteil (65) verschieblich in Richtung einer zweiten Querachse
an dem anderen der anderen Kupplungsteile (64) gelagert ist und
gf) die erste Querachse und die zweite Querachse orthogonal zueinander orientiert
sind, und
h) das dritte Kupplungsteil (65) eine Kupplungsscheibe (71) ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
i) die Kupplungsscheibe (71) zwei radiale Schlitze (72, 73) aufweist, die um 180°
in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind,
j) die Kupplungsscheibe (71) zwei Schwenkbolzen (76, 77) aufweist, die um 180° in
Umfangsrichtung versetzt zueinander und koaxial zueinander angeordnet sind und um
90° in Umfangsrichtung gegenüber den radialen Schlitzen (72, 73) versetzt angeordnet
sind
k) wobei von dem Exzenterkolben (13) ausgebildete oder an diesem gehaltene Mitnehmer
(80) verdrehbar um die Längsachse der Schwenkbolzen (76, 77) und in Längsrichtung
der Schwenkbolzen (76, 77) verschiebbar gegenüber den Schwenkbolzen (76, 77) gelagert
sind, und
l) in den radialen Schlitzen (72, 73) zwei von dem Statorgehäuse (5) ausgebildete
oder an diesem gehaltene Mitnehmer (69, 70) verschieblich in radialer Richtung und/oder
in axialer Richtung geführt sind.
2. Verdrängerpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerkupplung (63) einen axialen Freiheitsgrad (89) aufweist.
3. Verdrängerpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (5) und der Exzenterkolben (13) über einen Faltenbalg (50) miteinander
verbunden sind.
4. Verdrängerpumpe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (650) aus Kunststoff, insbesondere einem Polymermaterial, beispielsweise
PTFE, hergestellt ist.
1. Displacement pump (1)
a) comprising a stator housing (5) and
b) comprising an eccentric piston (13),
wherein
c) the eccentric piston (13) is moved on a circular path (20) relative to the stator
housing (5),
d) a securing against rotation (62) is provided which
da) blocks the eccentric piston (13) against a rotation relative to the stator housing
(5) and
db) allows a relative movement between the eccentric piston (13) and the stator housing
(5) on the circular path (20) and
e) at least one pump chamber (28, 29) is formed between the stator housing (5) and
the eccentric piston (13), the volume of the at least one pump chamber (28, 29) changing
with the movement of the eccentric piston (13) along the circular path (20),
wherein
f) the securing against rotation (62) is embodied as a follower coupling (63) wherein
fa) the blocking of the eccentric piston (13) against a rotation relative to the stator
housing (5) is provided by a contact of followers (69, 70; 74, 75; 80; 90, 91) of
coupling parts (64, 65, 66) of the follower coupling (63) in circumferential direction
and
fb) the relative movement between the eccentric piston (13) and the stator housing
(5) on the circular path (20) is provided by a relative movement of the followers
(69, 70; 74, 75; 80; 90, 91),
g) the follower coupling (63) comprises three coupling parts (64, 65, 66) wherein
ga) a first coupling part (64) is formed by the stator housing (5) or held by the
same,
gb) a second coupling part (66) is formed by the eccentric piston (13) or held by
the same and
gc) a third coupling part (65) is arranged between the first coupling part (64) and
the second coupling part (66),
gd) the third coupling part (65) is supported for being pivoted about a first transvers
axis (87) as well as for being axially displaced along the first transverse axis on
one of the other coupling parts (66),
ge) the third coupling part (65) is supported for being displaced along a second transverse
axis on the other of the other coupling parts (64) and
gf) the first transverse axis and the second transverse axis have an orientation orthogonal
to each other and
h) the third coupling part (65) is a coupling disc (71),
characterised in that
i) the coupling disc (71) comprises two radial slits (72, 73) which are arranged with
an offset of 180° in circumferential direction.
j) the coupling disc (71) comprises to pivot bolts (76, 77) which are arranged with
an offset of 180°in circumferential direction and coaxially to each other and which
are arranged with an offset of 90° in circumferential direction relative to the radial
slits (72, 73),
k) wherein followers (80) formed by or held by the eccentric piston (13) are supported
for being rotated about the longitudinal axis of the pivot bolts (76, 77) and for
being displaced in longitudinal direction of the pivot bolts (76, 77) on the pivot
bolts (76, 77) and
l) two followers (69, 70) formed by the stator housing (5) or held by the stator housing
(5) are guided in the radial slits (72, 73) for being displaced in radial direction
and/or in radial direction.
2. Displacement pump (1) of claim 1, characterised in that the follower coupling (63) comprises an axial degree of freedom (89).
3. Displacement pump (1) of one of the preceding claims, characterised in that the stator housing (5) and the eccentric piston (13) are linked to each other by
a bellow or a harmonica type cover (50).
4. Displacement pump (1) of claim 3, characterised in that the bellow or harmonica type cover (650) is made of plastic, in particular a polymeric
material, e.g. PTFE.
1. Pompe volumétrique (1)
a) avec un carter de stator (5) et
b) avec un piston excentrique (13),
dans lequel
c) le piston excentrique (13) est déplacé sur une trajectoire circulaire (20) par
rapport au carter de stator (5),
d) un dispositif anti-rotation (62) est prévu, qui
da) empêche le piston excentrique (13) de tourner par rapport au carter de stator
(5) et
db) permet un mouvement relatif entre le piston excentrique (13) et le carter de stator
(5) sur la trajectoire circulaire (20) et
e) entre le carter de stator (5) et le piston excentrique (13), est formée au moins
une chambre de pompe (28, 29) dont le volume varie avec le mouvement du piston excentrique
(13) le long de la trajectoire circulaire (20),
dans lequel
f) le dispositif anti-rotation (62) est conçu comme un couplage à éléments d'entraînement
(63) dans lequel
fa) le piston excentrique (13) est empêché de tourner par rapport au carter de stator
(5) par l'appui d'éléments d'entraînement (69, 70 ; 74, 75 ; 80 ; 90, 91) de pièces
de couplage (64, 65, 66) avec le couplage à éléments d'entraînement (63) dans la direction
de la circonférence et
fb) le mouvement relatif entre le piston excentrique (13) et le carter de stator (5)
sur la trajectoire circulaire (20) est possible grâce à un mouvement relatif des éléments
d'entraînement (69, 70 ; 74, 75 ; 80 ; 90, 91),
g) le couplage à éléments d'entraînement (63) comprend trois pièces de couplage (64,
65, 66), dans lequel
ga) une première pièce de couplage (64) est constituée par le carter de stator (5)
ou est fixée à celui-ci,
gb) une deuxième pièce de couplage (66) est constituée par le piston excentrique (13)
ou est fixé à celui-ci et
gc) une troisième pièce de couplage (65) est disposée entre la première pièce de couplage
(64) et la deuxième pièce de couplage (66),
gd) la troisième pièce de couplage (65) est logée de manière pivotante autour d'un
premier axe transversal (87) ainsi que de manière coulissante axialement le long du
premier axe transversal au niveau d'une des autres pièces de couplage (66), ge) la
troisième pièce de couplage (65) est logée de manière coulissante dans la direction
d'un deuxième axe transversal au niveau de l'autre des autres pièces de couplage (64)
et
gf) le premier axe transversal et le deuxième axe transversal sont orientés perpendiculairement
entre eux et
h) la troisième pièce de couplage (65) est un disque de couplage (71),
caractérisée en ce que
i) le disque de couplage (71) comprend deux fentes radiales (72, 73) qui sont disposées
de manière décalée entre elles de 180° dans la direction de la circonférence,
j) le disque de couplage (71) comprend deux tiges pivotantes (76, 77) qui sont de
manière décalée entre elles de 180° dans la direction de la circonférence et de manière
coaxiale entre elles et sont disposées de manière décalée de 90° dans la direction
de la circonférence par rapport aux fentes radiales (72, 73),
k) dans lequel, les éléments d'entraînement (80) formés par le piston excentrique
(13) ou fixés à celui-ci sont logés de manière rotative autour de l'axe longitudinal
des tiges pivotantes (76, 77) et de manière coulissante dans la direction longitudinale
des tiges pivotantes (76, 77) par rapport aux tiges pivotantes (76, 77) et
l) dans les fentes radiales (72, 73), sont guidés deux éléments d'entraînement (69,
70) formés par le carter de stator (5) ou fixés à celui-ci de manière coulissante
dans la direction radiale et/ou dans la direction axiale.
2. Pompe volumétrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couplage à éléments d'entraînement (63) présente un degré de liberté axial (89).
3. Pompe volumétrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le carter de stator (5) et le piston excentrique (13) sont reliés entre eux par l'intermédiaire
d'un soufflet (50).
4. Pompe volumétrique (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le soufflet (650) est constitué d'une matière plastique, plus particulièrement d'un
matériau polymère, par exemple du PTFE.