Drehkolbenpumpen mit epi- und hypozykloidischen Drehkolben

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Um wie oben beschrieben eine brauchbare Drehkolbenform zu bekommen, muss die HZ3a umlaufend mit dem Radius d verkleinert werden und es entsteht eine neue Hüllkurve HZ2d. Extruiert man diese Hüllkurve um eine bestimmte Höhe h, erhält man einen hypozykloidischen Drehkolben DK-HZ3.

Drehkolbenpumpe mit dreibogiger Hypozykloide braucht Ein- und Auslassventile

Wird dieser Drehkolben DK-HZ3 auf eine Exzenterwelle EW, die mittels zweier Kugellager im Pumpengehäuse PG montiert ist und die die gleiche Exzentrizität e hat, auf dem exzentrischen Teil drehbar gelagert, rollt er sich bei Drehung an die beiden Dichtrollen DR1 und DR2 spielfrei ab, wobei die Drehgeschwindigkeit der Exzenterwelle EW drei Mal so groß wie die des Drehkolbens ist und die beiden Drehrichtungen gleich sein müssen, zum Beispiel rechts im Uhrzeigersinn (γ=3δ).

In Bild 4 ist um 90° gedreht ein zweiter Drehkolben DK-HZ3´ gezeichnet, der in dieser Stellung eine Einlassbohrung EB1 und die Auslassbohrung AB1 in derselben Arbeitskammer AK1 nicht mehr voll verschließen kann, so dass ein kurzzeitiger Rückfluss möglich ist. Um dieses zu vermeiden, muss diese DKP-HZ3 mit je einem selbstöffnenden Einlassventil EV1 und EV2 und mit je einem selbstschließenden Auslassventil AV1 und AV2 für jede Arbeitskammer ausgerüstet werden.

Grundsätzlich könnte man den Drehkolben dieser DKP um je einen Bogen erweitern, wobei jedoch auch die Anzahl der Dichtrollen um je ein Stück erweitert werden muss, was die Herstellungskosten enorm steigert.

Neuartige Drehkolbenpumpen erlauben wesentlich höhere Wirkungsgrade

Mit diesen neuen Drehkolben-Pumpen Jura-DKP-EZ/HZ lassen sich viel bessere Wirkungsgrade erzielen, als bei den bisher bekannten Systemen wie bei der Wankel-Pumpe, bei der die Dichtelemente im drehenden Kolben untergebracht sind, mit hohen Fliehkräften gegen die Gehäusewand gedrückt werden und große Reibverluste verursachen.

Durch die Verwendung von Dichtrollen, die im feststehenden Pumpengehäuse gelagert sind und sich bei Drehung des Drehkolbens an diesem abrollen, entstehen nur geringe Reibverluste. Der Wirkungsgrad bei diesen Pumpen ist um etwa 10% besser. Noch größere Unterschiede beim Wirkungsgrad ergeben sich, wenn man diese DKP mit einer Hubkolben-Pumpe vergleicht. Durch den Kurbeltrieb mit Pleuelstange gehen hier etwa 30% der Energie verloren.

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* Ernst Juraschka ist Inhaber der Jura Drehkolben-Technik in 71272 Renningen

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