專利名稱：液環(huán)式泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液環(huán)式泵。早就已知這種液環(huán)式泵或液環(huán)式壓縮機并應(yīng)用于不同的工藝過程。例如在這里應(yīng)用于塑料或藥劑加工設(shè)備、飲料灌裝和紙加工設(shè)備中。
背景技術(shù)：
液環(huán)式泵或液環(huán)式壓縮機按照排擠原理工作，其中在絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)形式上，一個電機驅(qū)動的、配有葉片的葉輪偏心地設(shè)置在一個泵外殼里面，該外殼具有一個基本上圓形橫截面的內(nèi)室。一種工作液體、例如水位于泵外殼里面，液體通過葉輪的旋轉(zhuǎn)被置于旋轉(zhuǎn)并構(gòu)成一個液體環(huán)。所述葉輪的相鄰葉片通過液體環(huán)和葉輪的輪轂確定腔室，它由于葉輪的偏心支承而具有一個取決于腔室角位置的容積，其中所述液體環(huán)或多或少地進(jìn)入腔室里面并在此起到如同一個柱形活塞的作用。此外設(shè)有控制機構(gòu)，在其中挖出開孔，即所謂的吸入孔和壓力孔，通過它們使腔室與泵的入口和出口連通。在此，所述吸入孔位于一個角位置里面，在該角位置發(fā)生腔室容積的變大，而所述壓力孔設(shè)置在一個具有變小的腔室容積的角位置里面。液環(huán)式泵尤其適用于輸送氣體和蒸汽。但是也可以在一定的圓周上一起輸送液體流。在液環(huán)式泵工作時由于結(jié)構(gòu)引起地總是一起輸送某些來自液體環(huán)的部分工作液體。
所述泵的工作液體主要具有三個功能。一方面如上所述，它起到容積式泵活塞的作用。其次它使葉輪的各腔室相互密封，因此能夠?qū)崿F(xiàn)一個待輸送液體的無油輸送。此外工作液體的一部分總是一起輸送能夠?qū)⒃谶\行中產(chǎn)生的壓縮熱量排出。因此必需輸送連續(xù)的工作液體，以使液體環(huán)保持在恒定的水平。
由于這種原理結(jié)構(gòu)使所述液環(huán)式泵的摩擦極其微小，具有高的工作可靠性并只產(chǎn)生非常微小的固有噪聲。
可以將液環(huán)式泵按照待輸送流體的加載方式分成兩組。最廣為使用的是所謂的軸向加載泵。在此，所述葉輪在軸向上通過抗扭轉(zhuǎn)地設(shè)置在泵室中的控制盤限定，在控制盤中開出吸入孔和壓力孔。進(jìn)入葉輪的和離開葉輪的流體的通流方向是軸向的，即平行于泵軸的軸線，葉輪安裝于泵軸上。例如在本申請人的德國實用新型DE 298 09 258.1U中描述了這種軸向加載的液環(huán)式泵，例如軸承支架結(jié)構(gòu)形式的、模塊結(jié)構(gòu)形式的泵或一個固定在一個軸承支架上的閉塞泵。此外存在所謂的徑向加載泵，它們具有控制輪轂，在其中開出壓力孔和吸入孔。對于這種形式的泵，在徑向上通過控制輪轂實現(xiàn)使待輸送的流體流入葉輪腔室并從葉輪腔室中流出。所述葉輪通常在側(cè)面通過蓋盤封閉并以盡可能微小的縫隙在通常抗扭轉(zhuǎn)地旋緊在、澆鑄在或焊接在泵外殼蓋上的控制輪轂上滑動。此外所述控制輪轂大多具有軸向?qū)?zhǔn)的用于待輸送流體的流入孔或排出孔，它們與泵的入口和出口連通。所述控制輪轂可以具有一個基本上圓柱形的通用形狀，例如在專利US 3,894,812和US 5,803,713中所描述的液環(huán)式泵就是這種情況。例如由美國專利3,712,764也已知具有錐形控制輪轂的泵。
軸向加載的液環(huán)式泵尤其由于其與徑向加載的泵相比相對簡單的結(jié)構(gòu)和更方便且更經(jīng)濟的加工而得到廣泛的應(yīng)用。在通常情況下，一個控制盤可以比一個徑向加載泵的控制輪轂更簡單地加工。一個徑向加載的泵也需要較大的制造費用，因為在葉輪的輪轂中必需開出用于每個通過葉輪葉片確定的腔室的開孔，通過這些開孔可以流入或流出待輸送的流體。
但是與徑向加載的液環(huán)式泵的這些缺點相對立的是特殊的優(yōu)點。在徑向加載的泵中，在壓力孔以及吸入孔上的通流速度一般低于軸向加載的泵，因此也產(chǎn)生相對較低的節(jié)流損失。此外，待輸送的流體比軸向加載的泵以更均勻分布的形狀流入和流出葉輪腔室。所述徑向加載泵的一個特殊優(yōu)點在于，其具有可以一起輸送大液體量的能力。徑向加載泵的某些變型甚至可以沒有損傷危險在注水狀態(tài)下運行。
在德國實用新型DE 200 15 709 U1中描述了一種改進(jìn)的具有控制輪轂的徑向加載液環(huán)式泵。為了減少節(jié)流損失并使泵以高效率在不同的壓比下運行，已知泵的控制輪轂的壓力孔至少部分配有閥門，因此能夠?qū)崿F(xiàn)取決于壓力地遮蓋和打開壓力孔。
通常的液環(huán)式泵，即不管是徑向還是軸向加載的泵，都經(jīng)常是直接法蘭連接在一個驅(qū)動電機上并主要由一個驅(qū)動端的第一外殼部件和一個前端的第二外殼部件組成，它們通過一個榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)相互連接并包圍一個工作室。這兩個外殼部件通常通過螺栓連接相互固定。在工作室中可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置一個由電機驅(qū)動的葉片葉輪。此外設(shè)有控制機構(gòu)，它們在泵的內(nèi)部確定一個壓力室和以吸入室。由于液環(huán)式泵的工作方式，所述葉輪偏心地設(shè)置在工作室里面，因此這兩個也可以稱為壓力外殼和吸入外殼的外殼部件通常也相對于確定泵軸線的葉輪旋轉(zhuǎn)軸線偏心地彈性壓緊。在此彈性壓緊一般在泵的外圓周上以一個大的直徑實現(xiàn)，例如由上述實用新型DE 200 15 709 U1的圖1和2可以看出這一點。但是這種結(jié)構(gòu)不僅在加工上而且在泵的裝配上都是非常費事的，因為兩個偏心必需精確地相互適配。這個問題尤其對于徑向加載的通過輪轂控制的泵特別敏感，因為對于葉輪的輕松運轉(zhuǎn)要求抗扭轉(zhuǎn)的控制輪轂與圍卡控制輪轂的葉輪具有一個精確的配合。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所基于的技術(shù)問題是，提供一種改進(jìn)的液環(huán)式泵，尤其是一種改進(jìn)的具有輪轂控制的液環(huán)式泵，它能夠更加簡單和經(jīng)濟地加工和裝配。
按照本發(fā)明這個問題通過提供具有在各權(quán)利要求中描述的特征的液環(huán)式泵得以解決。
因此本發(fā)明的對象是一種用于輸送流體的液環(huán)式泵，它包括一個驅(qū)動端的第一外殼部件和一個前端的第二外殼部件，它們通過一個榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)相互連接并包圍一個工作室，還包括至少一個可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在工作室中的、配有葉片的葉輪。此外該泵包括控制機構(gòu)，它們在泵內(nèi)部確定一個吸入室和一個壓力室。按照本發(fā)明的液環(huán)式泵的特征是，所述榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)與葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線同心地構(gòu)成。通過使兩個外殼部件同心地彈性壓緊而明顯降低加工和裝配費用，因為省去兩個偏心的配合。所述外殼部件有利地在一個直徑上彈性壓緊，該直徑小于工作室外殼的內(nèi)徑并優(yōu)選小于工作室外殼內(nèi)徑的90％。
按照本發(fā)明的液環(huán)式泵的一個優(yōu)選的實施例，所述同心的榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)包括至少一個與葉輪旋轉(zhuǎn)軸線同心的、在兩個外殼部件之一中開出的榫槽和至少一個與葉輪旋轉(zhuǎn)軸線同心的、設(shè)于另一外殼部件中的榫舌。不言而喻，榫槽與榫舌基本上相互互補地構(gòu)成并且在必要時可能含有密封材料，如密封環(huán)。所述兩個外殼部件通過多個設(shè)置在外殼外圓周上的螺栓連接相互固定。
兩個外殼部件的同心彈性壓緊尤其適用于徑向加載的具有控制輪轂的液環(huán)式泵，因為通過按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)葉輪與控制輪轂的精確配合。本發(fā)明的一個特別優(yōu)選實施例的內(nèi)容是一個液環(huán)式泵，其中所述控制機構(gòu)包括至少一個抗扭轉(zhuǎn)地設(shè)置在泵內(nèi)部的控制輪轂，它具有至少一個吸入孔和/或至少一個壓力孔。優(yōu)選所述泵不僅具有一個吸入孔而且具有一個壓力孔。但是同心彈性壓緊的外殼部件也能夠在這些泵中實現(xiàn)，其中所述控制輪轂只具有一個壓力孔，并且在一個通常垂直于葉輪旋轉(zhuǎn)軸線的控制盤中開出吸入孔。在實用新型DE 200 15 709 U1的圖1中示出一個這種組合的徑向和軸向加載的液環(huán)式泵，但是沒有在這里建議的兩個外殼部件的同心彈性壓緊。本發(fā)明同樣可以在常見的軸向加載的液環(huán)式泵中實現(xiàn)，在這些泵中在一個或兩個控制盤中開出吸入孔和壓力孔。
在按照本發(fā)明的液環(huán)式泵的徑向加載的實施例中，有利地使控制輪轂的壓力孔至少部分地配有閥門。仍然如同在DE 200 15 709 U1中詳細(xì)描述的那樣，所述閥門可以具有閥舌門或閥體。
按照本發(fā)明的液環(huán)式泵有利地配有一個可單獨封閉的排空孔，通過它不僅可以排空壓力室而且可以排空吸入室。例如當(dāng)電機端的外殼部件包圍壓力室而排出孔設(shè)置在包圍工作室的前端外殼部件里面時，則有利地規(guī)定，所述壓力室的下部區(qū)域按照大地測量學(xué)基本上位于通道的高度上，這些通道在葉輪中開出，并且它們保證可以使工作室的壓力區(qū)與壓力室連通。在泵的靜止?fàn)顟B(tài)下，在壓力室中可能還存在的液體通過這些通道排到工作室的下部區(qū)域中，在那里設(shè)置排空孔。當(dāng)例如吸入室位于驅(qū)動端的外殼部件中時，當(dāng)然也可以規(guī)定一個相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的泵能夠特別有利地在實用新型DE 200 15 709 U1中所述的變型方案中實現(xiàn)，即，所述泵例如也可以具有一個后置的分離器，必要時它具有連接的熱交換器。


下面借助于一個在附圖中所示的實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中圖1 以示意截面圖示出一個現(xiàn)有技術(shù)的液環(huán)式泵，其中兩個外殼部件偏心地嵌入；圖2 為按照本發(fā)明的液環(huán)式泵的優(yōu)選實施例剖面圖，它具有同心彈性壓緊的外殼部件。
具體實施例方式
在圖1中可以看出一個按照現(xiàn)有技術(shù)的液環(huán)式泵10，它由閉塞泵(Blockpumpe)構(gòu)成。該泵10具有一個位于驅(qū)動端的第一外殼部件11和一個位于前端的第二外殼部件12。該前端的外殼部件12由罐形外殼蓋構(gòu)成，它在泵縱軸線13上具有一個吸入接管14，通過它吸入待輸送的流體。所述兩個外殼部件11、12確定一個工作室15，在其中可旋轉(zhuǎn)地支承一個葉輪16。具有一個壓力接管17的外殼部件11法蘭連接在一個(只局部地示出)驅(qū)動電機18上，該電機的驅(qū)動軸19通過一個轉(zhuǎn)動環(huán)密封20密封地插到泵中。所述葉輪16通過一個葉輪輪轂21與驅(qū)動軸19抗扭轉(zhuǎn)地連接。作為控制機構(gòu)在所示實施例中設(shè)有一個控制輪轂22，它具有至少一個壓力孔23和至少一個吸入孔24。待輸送的流體通過軸向設(shè)置的吸入接管14吸入到吸入室25中、經(jīng)過一個軸向進(jìn)入孔26流入控制輪轂22中，并且最后沿徑向流過控制輪轂的吸入孔24，以便在工作室15中進(jìn)入到在葉輪16的葉片27之間構(gòu)成的腔室。由于葉輪在由工作液體構(gòu)成的液體環(huán)中的偏心布置，從而流體在腔室中壓縮后使流體仍沿徑向通過由止回閥28加載的壓力孔23流入到泵的壓力室29中，并且在相應(yīng)偏轉(zhuǎn)后通過在所示情況下環(huán)形構(gòu)成的控制輪轂22排流孔30并通過相應(yīng)環(huán)形設(shè)置在葉輪16中的通道31到達(dá)壓力接管17。在控制輪轂22中，所述吸入室25和壓力室29通過一個分隔壁32相互分開。所述葉輪具有側(cè)面的蓋盤33、34，其軸向距離在接近到控制輪轂22時減小。如同在按照圖1現(xiàn)有技術(shù)的泵中可以看到的那樣，兩個外殼部件通過一個偏心的榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)35相互連接，它在泵外殼的外圓周上延伸。最后所述已知的泵具有一個排出孔36、37分別用于工作室15及壓力室29。
在圖2中示出一個按照本發(fā)明的液環(huán)式泵的優(yōu)選實施例。對應(yīng)于圖1中泵的結(jié)構(gòu)部件的圖2中結(jié)構(gòu)部件或滿足可比較功能的結(jié)構(gòu)部件以相同的標(biāo)記符號表示并在下面不再具體描述。在圖2中所示的變型方案中，出于清晰的原因未示出驅(qū)動電機(圖1中的標(biāo)記符號18)和嵌入在葉輪輪轂中的驅(qū)動軸(圖1中的標(biāo)記符號19)。
可以看出，在否則大體類似的結(jié)構(gòu)中，兩個外殼部件11、12在一個環(huán)繞的凸環(huán)38上與葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線同心地彈性壓緊。為此對第一外殼部件11構(gòu)成一個與對應(yīng)于葉輪16旋轉(zhuǎn)軸線的泵縱軸線13同心的榫舌39，它嵌入到一個相應(yīng)的、在第二外殼部件12中開出的同心槽40里面。由此保證，所述外殼部件的精確的組裝結(jié)構(gòu)并尤其保證所述抗扭轉(zhuǎn)的控制輪轂22與圍嵌控制輪轂的可旋轉(zhuǎn)的葉輪16的精確配合。彈性壓緊凸環(huán)的直徑遠(yuǎn)小于工作室外殼15的內(nèi)徑。
此外可以看出，所述壓力室29的底部區(qū)域41在按照本發(fā)明的泵中按照大地測量學(xué)高于圖1中的已知泵，即基本上終結(jié)在葉輪16中通道體通過一個和多個通口道31排出到工作室15中并通過例如可由一個密封螺栓封閉的開孔42排出。因此對于壓力室無需獨立的排出孔，這將進(jìn)一步降低制造成本。
權(quán)利要求
1.一種用于輸送流體的液環(huán)式泵(10)，具有一個位于驅(qū)動端的第一外殼部件(11)和一個前端的第二外殼部件(12)，它們通過一個榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)(38)相互連接并包圍一個工作室(15)；至少一個可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在工作室(15)里面的、配有葉片(27)的葉輪(16)；控制機構(gòu)(22)，它們在泵內(nèi)部確定一個吸入室(25)和一個壓力室(29)，其特征在于，所述榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)(38)與葉輪(16)的旋轉(zhuǎn)軸線(13)同心地構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的液環(huán)式泵，其特征在于，所述同心的榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)(38)包括至少一個與葉輪(16)的旋轉(zhuǎn)軸線(13)同心的、設(shè)于兩個外殼部件(11、12)之一上的榫舌(39)和至少一個與葉輪(16)的旋轉(zhuǎn)軸線(13)同心的、在另一外殼部件(12，11)中開出的榫槽(40)。
3.如權(quán)利要求1或2中任一項所述的液環(huán)式泵，其特征在于，所述控制機構(gòu)包括至少一個抗扭轉(zhuǎn)地設(shè)置在泵內(nèi)部的控制輪轂(22)，它具有至少一個吸入孔(24)和/或至少一個壓力孔(23)。
4.如權(quán)利要求3所述的液環(huán)式泵，其特征在于，所述控制輪轂(22)的壓力孔(23)至少部分配有閥門(28)。
5.如權(quán)利要求4所述的液環(huán)式泵，其特征在于，所述閥門(28)具有閥舌門或閥體。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的液環(huán)式泵，其特征在于，所述泵具有一個可單獨封閉的排空孔(42)，通過它可以排空壓力室(29)和吸入室(25)。
7.如權(quán)利要求6所述的液環(huán)式泵，其特征在于，所述壓力室(29)的下部區(qū)域(41)按照大地測量學(xué)基本上位于通道(31)的高度上，這些通道在葉輪(16)中開出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于輸送流體的液環(huán)式泵(10)，具有一個位于驅(qū)動端的第一外殼部件(11)和一個前端的第二外殼部件(12)，它們通過一個榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)(38)相互連接并包圍一個工作室(15)；至少一個可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在工作室(15)里面的、配有葉片(27)的葉輪(16)；控制機構(gòu)(22)，它們在泵內(nèi)部確定一個吸入室(25)和一個壓力室(29)，其特征在于，所述榫槽/榫舌結(jié)構(gòu)(38)與葉輪(16)的旋轉(zhuǎn)軸線(13)同心地構(gòu)成。兩個殼體部件的同心嵌接顯著地降低了制造和裝配費用，因為兩個偏心不需要彼此配合。
文檔編號F01C21/10GK1671965SQ03818091
公開日2005年9月21日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者皮埃爾·黑爾 申請人:施佰克泵瓦爾特施佰克有限公司及兩合公司