Pumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem in einer Kammer umlaufenden zylindri- schen Läufer, wobei mindestens eine druckerzeu gende, von der Saug- nach der Druckseite fort laufende schraubenförmige Fördernut in einem Be reiche vorgesehen ist, in dem der Läufer eine zy lindrische Bohrung durchsetzt.
Bisher wurden bei sog. Viskositätspumpen, das heisst Pumpen, bei denen die Förderung einer Flüs sigkeit zwischen dem Einlass und dem Auslass der Pumpe durch eine Relativverschiebung zweier par alleler Flächen bewirkt wird, mit einer verhältnis mässig geringen relativen Geschwindigkeit dieser Relativverschiebung (im allgemeinen in der Grössen ordnung von 5 m/s) betrieben.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Pumpe, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Läufer im Bereich der Bohrung mit einer Umfangs geschwindigkeit von wenigstens 10 m/s umläuft, und dass die Fördernut höchstens 11i2 Windungen mit einem weniger als 20 betragenden Steigungswinkel aufweist.
Die Erfindung ist besser verständlich beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und beim Studium der anliegenden Zeichnungen, die bei spielsweise einige Ausführungsarten der Erfindung darstellen. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Aus führungsform der Pumpe, Fig. 2 eine abgeänderte Ausführung einer Einzel heit der Pumpe nach Fig. 1 in axialem Schnitt, Fig. 3 ein Schaubild des Pumpendruckes in Ab hängigkeit der Umfangsgeschwindigkeit des Pumpen rotors für verschiedene Förderleistungen, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Mehrstufen pumpe, mit drei Elementen,
Fig.4a einen Querschnitt nach 4a-4a gemäss Fig. 4, Fig.5 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Pumpe, jedoch mit nur zwei Stufen, Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie 6-6 gemäss Fig. 5, Fig. 7 eine Seitenansicht einer Anlage mit einer Pumpe, die von einem gleichzeitig einen Kompressor antreibenden Geschwindigkeitsübersetzer angetrieben wird, Fig. 8 eine Seitenansicht einer Anlage, mit einer von einer Turbine angetriebenen Pumpe,
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Anord nung einer Pumpe in einem von ihr mit Brennstoff gespeisten Rückstossmotor.
Fig. 1 zeigt eine Pumpe, deren Gehäuseteil aus einem zylindrischen Körper 1 besteht, in dessen Kammer ein einen zylindrischen Läufer bildender Rotor 3 drehbar gelagert ist, in dessen Umfangs fläche eine sich über eine der Länge der zylindri schen Bohrung 2 des Körpers 1 genau entsprechende Länge erstreckende, von der Saug- nach der Druck seite verlaufende schraubenförmige Fördernut ein gearbeitet ist, die durch einen flachgängigen gewinde- förmigen Steg 4 gebildet ist und l1/2 Windungen auf weist.
Der Rotor 3 wird von zwei Drehzapfen 5 und 6 getragen, die in zwei in zwei Lager 11 und 12 ein gesetzten Buchsen 7 bzw. 8 laufen. Diese Lager haben eine zylindrische Aussenform und liegen in einer Bohrung 13 eines Körpers 14. Das Lager 11 ist mit einem Widerlager 15 versehen, das sich gegen eine, in der Bohrung 13 des Körpers 14 vor gesehene, Schulter stützt. Auf den beiden Enden des Körpers 14 sind beispielsweise mittels symbolisch mit ihren Achslinien 18 in der Zeichnung dargestell ter Schrauben zwei Flansche 16, 17 befestigt.
Der Flansch 17 wird durchquert von einer gewis sen Anzahl von vorzugsweise im gleichen Abstand auseinanderliegenden Schrauben, wie die Schraube 21, deren Ende sich gegen die Aussenfläche des Lagers 12 stützt. Diese Schrauben dienen dazu, den aus den drei Teilen 11, 1 und 12 gebildeten Block gegen die Schulter 15 des Körpers 14 zu drücken.
Eine fest mit einer Welle 25 in Zusammenhang stehende Scheibe 22 dient als axialer Anschlag für diese Welle. Die beiden Drehzapfen 5 und 6 sind durch zylindrische Abschnitte 24 und 25 derart ver längert, dass der Rotor 3 der Pumpe, die beiden Drehzapfen 5 und 6 und die beiden Verlängerungen 24 und 25 eine einzige, durch die ganze Pumpe hin durchgehende Welle bilden.
Die Schmierung der beiden Buchsen 7 und 8 erfolgt durch in der Zeichnung gestrichelt dargestellte und die Lager<B>11</B> und 12 sowie den Körper 14 durchquerende Löcher 26 bzw. 27. Die beiden Lö cher 26 und 27 münden in in den Buchsen 7 bzw. 8 angeordnete Ringnuten 28.
Der Pumpenkörper 1 weist zwei Kammern 31, 32 auf, die jeweils durch Löcher 33 bzw. 34 mit einer Förderöffnung 35 und einer Einlassöffnung 36 verbunden sind, die vorzugsweise mit Gewinde ver sehen sind, um daran geeignete Anschlüsse anbringen zu können. In die Einlasskammer 32 dringt ein ke- gelstumpfförmiger Abschnitt 37 des Lagers 11 ein. Dieser kegelstumpfförnvge Abschnitt 37 grenzt an das benachbarte Ende des Rotors 3 und hat, wie später gezeigt, die Aufgabe, an dieser Stelle das Öl am Rotieren mit der Welle 5 zu hindern.
Das zur Schmierung der beiden Buchsen 7 und 8 dienende Öl kann durch zwei in der Wandung des Zylinderkörpers 14 vorgesehene Löcher 38 bzw. 39 abfliessen.
Im obern Abschnitt des Körpers 14 ist ein mit Gewinde versehenes und mit einem Gewinde pfropfen 41 verschlossenes Loch vorgesehen, welches gegebenenfalls zur Reinigung oder zum Anfahren der Pumpe dienen kann.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Pumpe ist sehr einfach: Wenn der Rotor 3 auf eine hohe Tou renzahl gebracht wird, tritt die durch die Öffnung 36 angesaugte Flüssigkeit, beispielsweise Öl, durch die Löcher 34 in die Ansaugkammer 32 ein und trifft auf die kegelstumpfförmige Fläche 37 des Lagers 11. Sie wird also durch die Welle 5, mit der sie nicht in Berührung kommt, nicht in Umwälzung versetzt. Die durch den gewindeförmigen Steg 4 ge bildete schraubenförmige Fördernut fördert sie ent lang der Wandung der Bohrung 2 des Pumpenkör pers 1 und lässt sie unter Druck in die Förderkammer 31 eintreten, von wo sie durch die Öffnung 35 aus tritt.
Die Schmierung der Buchsen 7 und 8 der Pumpe an sich kann durch einen Teil des von der Pumpe geförderten Öls erfolgen. Der Läufer rotiert im Bereich der Bohrung 2 mit einer Umfangsge schwindigkeit von wenigstens 10 m/s.
In Fig.2 ist eine weitere Ausführungsart der Pumpe dargestellt, die nur dadurch von dieser gemäss Fig. 1 abweicht, dass ein Rotor 44 der Pumpe ab solut glatt ist und eine schraubenförmige Fördernut 45 in die Bohrung des Pumpenkörpers 2 eingeschlif fen ist. Alle andern Einzelheiten der Pumpe sind identisch mit denen der vorgehenden Ausführungs form. Eine weitere Beschreibung erübrigt sich also.
Der Erfinder hat festgestellt, dass durch das Ar beiten in einem viel höheren Bereich der relativen. Geschwindigkeit (mindestens über 10 m!s) über raschende, nach der klassischen Theorie für Visko- sitätspumpen nicht erklärbare Ergebnisse erzielt werden. Es zeigt sich in der Tat, dass, wenn man für verschiedene Förderleistungen einer solchen Pumpe eine Kurvengruppe aufzeichnet, die den.
Druck (als Ordinate) in Abhängigkeit von der Um- fangsgeschwindigkeit des Pumpenläufers (als Abszisse) darstellt (siehe Fig.3), diese bei den bisher aus schliesslich angewandten niedrigen Geschwindigkei ten zunächst verhältnismässig flachen Kurven schnell ansteigen, um schliesslich eine Veränderung des Druckes in Funktion des Quadrates der Geschwin digkeit zu erreichen.
Ausserdem hat der Erfinder noch festgestellt, dass von 10 m;s an die erzielten Ergebnisse von der Länge der sich gegenüberstehenden Flächen in der Richtung ihrer Relativverstellung nur relativ wenig beeinflusst werden.
Insbesondere im Falle von Schraubenpumpen kann unter der Voraussetzung, dass die Pumpe mit oberhalb der fraglichen Geschwindigkeiten liegen den Antriebsgeschwindigkeiten betrieben wird, die Anzahl der üblicherweise verwendeten Windungen herabgesetzt werden (z. B. nur eine Windung oder sogar einen Teil einer Windung verwenden), ohne dass die genannten Ergebnisse nennenswert beein flusst werden (siehe Fig. 3, in der die gestrichelten Kurven sieh auf eine Pumpe mit 15 Windungen und die voll ausgezogenen Kurven sich auf eine Pumpe mit einer einzigen Windung beziehen, wobei der Buchstabe Q die Förderleistungen in lis angibt).
Wenn man dagegen in der Flüssigkeitsbahn zwischen dem Einlass und dem Auslass der Pumpe eine oder mehrere Ruhezonen einbaut, werden die betreffen den Ergebnisse verbessert.
In Fig.4 ist schematisch eine andere. Ausfüh rungsform einer Pumpe dargestellt, die das Erzie len viel höherer Förderdrücke gestattet. In dieser Ausführungsform sind auf einer Welle 51 drei Ro toren 52 vorgesehen, die dem Rotor 3 der Ausfüh rungsart nach Fig. 1 ähnlich sind. Jeder dieser Ro toren arbeitet in einer entsprechenden zylindrischen Bohrung 2 der Pumpe, wobei die verschiedenen Ab schnitte der Bohrung durch Kammern 53 voneinan der getrennt sind, die je als Förderkammer für einen der Rotoren und als Saugkammer für den nachfol- genden Rotor dienen.
In einer der Kammern 53 ist als Abänderung eine mit einem Gewindepfropfen 120 fest verbundene Schaufel 121 dargestellt, die so an geordnet ist, d'ass sich die Umwälzung der Flüssig keit in dieser Kammer hemmt.
Die Welle 51 läuft in zwei Buchsen 54 und 55. Die Buchse 54 ist in einen am Pumpenkörper 57, beispielsweise mittels zweier mit ihren Achslinien 58 dargestellter Schrauben, befestigten Flansch 56 eingesetzt, während die Buchse 55 in eine entspre chende Bohrung des Pumpenkörpers 57 eingesetzt ist. Der Flansch 56 hat wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Nabe 59, die in eine Ansaugkammer 61 eindringt. In dieser Ausführungsform ist die Aussenfläche der Nabe 59 zylindrisch. Ein mit Ge winde versehenes Loch 62 steht mit der Ansaug kammer 61 in Verbindung und gestattet das Anbrin gen einer geeigneten Saugleitung.
Das Ende des Pumpenkörpers ist mit einer Förderkammer 63 ver sehen, die durch ein mit Gewinde versehenes wei teres Loch 64 mit der Aussenatmosphäre in Verbin dung steht. Jeder der Rotoren 52 erhöht den Drück der bei 61 in die Pumpe eintretenden Flüssigkeit derart, dass der Druck der geförderten Flüssigkeit sich jedesmal um einen gewissen Wert vermehrt, wenn sie von einer Kammer in die nächste Kammer gelangt. Sie tritt durch das Loch 64 unter einem Druck aus, der, wenn auf der Pumpenwelle eine grosse Anzahl von Rotoren 52 sitzt, entsprechend hoch ist.
Es ist zu bemerken, dass die in die Ansaug kammer 61 eintretende Flüssigkeit zunächst auf die feststehende Nabe 59 trifft, was ihre Mitnahme durch die an diese Nabe angrenzende schraubenförmige Fördernute erleichtert. Dagegen steht die aus der ersten Stufe heraustretende und in die Förderkam- mer 53 eintretende Flüssigkeit zumindest teilweise unmittelbar mit dem Kern des Rotors in Berührung, so dass sie durch diesen mitgenommen wird und eine gewisse Umfangsgeschwindigkeit annehmen kann, die das Zufliessen in die schraubenförmige Förder nute des nächsten Rotors 52 erschwert.
Deshalb hat man nach der in Fig. 5 dargestellten abgeänderten Ausführungsform in die Kammer 53 eine fest stehende Wand 65 eingesetzt, die von Kanälen 66 durchbrochen ist, welche die beiden Abschnitte der durch die Wand 65 zweigeteilten Kammer 53 mit einander in Verbindung bringen. In dieser Ausfüh rungsform (Fig.5) besteht der Pumpenkörper aus zwei Teilen 67, 68, da es sich um eine zweistufige Pumpe mit zwei Rotoren 71 handelt.
In Fig.6 werden die der Wand 65 gegebene Form sowie die Kreisbogenform der Kanäle 66 ge zeigt. Die Wand 65 besteht übrigens aus zwei Teilen, deren Verbindungsfläche in einer diametralen Ebene liegt, um den Zusammenbau der Pumpe zu ermög lichen, welche eine einzige, die Pumpe von einem Ende zum andern durchquerende Welle 72 aufweist. Die verschiedenen Teile des Pumpenkörpers werden auf der Wand 65 mittels durch Löcher 74 (siehe Fig. 6) gehende Bolzen zusammengefügt.
Der übrige Aufbau ist ähnlich dem der Aus führungsform nach Fig. 4, und die Arbeitsweise ist entsprechend, wobei der einzige Unterschied darin liegt, dass die Umfangsgeschwindigkeit des aus der ersten Stufe heraustretenden Öles aufgehoben wird, da die Flüssigkeit durch die feststehenden Kanäle 66 hindurchtritt: Auf diese Weise wird ihre Mitnahme durch die schraubenförmige Fördernute des zweiten Rotors 71 begünstigt.
Selbstverständlich könnte man auf der Pumpen welle eine grössere Anzahl von je eine Nut auf weisenden Rotoren vorsehen, wobei -der Pumpen körper der Anzahl Rotoren entspräche.
Wie aus den Figuren ersichtlich, ist der Steigungs winkel der Nuten kleiner als 20 .
In Fig.7 ist ein Anwendungsbeispiel für eine Pumpe dargestellt. Der Körper dieser Pumpe ist mit 81 bezeichnet. Er wird von einem Sockel 82 ge tragen. Ein Rotor 83 ist mit einem antreibenden Wellenstumpf 84 eines Geschwindigkeitsübersetzers 85 üblicher Art gekuppelt, dessen angetriebener Wellenstumpf 86 mit einer Welle 87 eines mit 88 bezeichneten Elektromotors gekuppelt ist. Der Rotor 83 der Pumpe ist gleichzeitig mit einem Rotor 91 eines Kompressors gekuppelt, dessen Ständer von einem Sockel 93 getragen wird.
In diesem Beispiel wird- gezeigt, dass man eine vorhandene -Anlage, beispielsweise eine Anlage für den Antrieb des Kompressors 91, dazu benutzen kann, gleichzeitig die hochtourige Pumpe 83 anzutreiben. Eine Förder- leitung 94 der Pumpe ist dazu bestimmt, mit den verschiedenen Lagern der Anlage zwecks Schmierung derselben verbunden zu werden.
In Fig. 8 ist ein anderes Beispiel für die Anord nung einer Pumpe 83 dargestellt, deren Rotor mit tels einer Turbine 97 angetrieben wird, die einen Kompressor 97a antreibt. Das Öl wird durch die Pumpe 83 aus einem Topf oder Behälter 98 ange saugt und dient im dargestellten Beispiel nur zur Schmierung der Turbine 97 mittels einer geeigneten, mit der Förderleitung der Pumpe verbundenen Lei tung, während Rückführleitungen 103 mit dem Be hälter 98 in Verbindung stehen. Es zeigt sich die Einfachheit dieser Anlage, in der der Rotor der Pumpe direkt mit der gemeinsamen Welle der Tur bine und des Kompressors gekuppelt ist und jeden gewünschten Schmierdruck liefern kann.
Schliesslich ist in Fig. 9 ein weiteres Beispiel für die direkte Anwendung einer derartigen Pumpe dar gestellt. In dieser Anwendungsart ist der Rotor 83 der Pumpe direkt mit einer Welle 105 gekuppelt, auf der ein Rotor 106 eines Rückstossmotors und ein Rotor 107 seines Kompressors angebracht sind. Die Pumpe 83 dient dazu, mittels einer Druck leitung 108 den Brennstoff unmittelbar in Düsen 109 einzuspritzen, die im Innern von Rückstosskamrnern 111 angeordnet sind.
Wenn man die hohe Geschwin digkeit der Rotoren des Strahltriebes sowie den ver- hältnismässig hohen Druck, mit dem der Brennstoff in die Verbrennungskammer dieser Strahltriebe ein gespritzt werden muss, berücksichtigt, wird die grosse Bedeutung klar, die die sich in vollkommener Weise den grossen Drehgeschwindigkeiten und der Erzeugung hoher Drucke anpassende Pumpe hat.
Die Erfindung findet eine besonders interessante Anwendung in den mit hoher Geschwindigkeit um laufenden Maschinen. Tatsächlich werden bisher in diesen Maschinen die Schmierung der Wellen oder jeder andere Vorgang zur Aufrechterhaltung einer Geschwindigkeit im allgemeinen durch Zahnrad pumpen, Kreiselpumpen usw. bewirkt, die, da sie mit einer viel niedrigeren Geschwindigkeit laufen müssen als die Hauptwelle, üblicherweise von dieser Welle aus mittels Untersetzungen angetrieben wer den.
Mit der vorstehend beschriebenen Pumpe wird es durch die Tatsache, dass diese um so besser ar beitet, je höher ihre Geschwindigkeit ist, möglich, die Pumpe direkt von der Hauptwelle anzutreiben, ohne Einschalten irgendeines Untersetzungsmittels, was selbstverständlich eine Verminderung des Raum bedarfes, der Kompliziertheit und des Herstellungs preises der Anlage erlaubt.
Das Anwendungsgebiet kann also jede Anlage umfassen, die aus einer Maschine mit einer hoch tourigen Welle und aus einer solchen Pumpe be steht, die ohne Geschwindigkeitsuntersetzung durch die zur Erzeugung ihrer Geschwindigkeit bestimmte Welle angetrieben wird, indem sie beispielsweise deren Schmierung besorgt.
Ganz besonders und wiederum als neues indu strielles Erzeugnis kann auch jeder beliebige Rück- stossmotor betrachtet werden, dessen Antriebswelle ohne ein Untersetzungsgetriebe eine derartige Pumpe antreibt, die die Schmierung dieser Welle und/oder die Speisung dieses Motors mit Brennstoff und/oder mit einem flüssigen Verbrennungsmittel bewirkt.
Pump The present invention relates to a pump with a cylindrical rotor rotating in a chamber, at least one pressure-generating screw-shaped conveying groove running from the suction to the pressure side being provided in an area in which the rotor has a cylindrical bore interspersed.
So far, in so-called viscosity pumps, i.e. pumps in which the delivery of a liquid between the inlet and the outlet of the pump is effected by a relative displacement of two parallel surfaces, this relative displacement has a relatively low relative speed (generally in the Of the order of 5 m / s).
The subject of the present invention is a pump which is characterized in that the rotor rotates in the area of the bore with a circumferential speed of at least 10 m / s, and that the conveyor groove has at most 11i2 turns with a pitch angle of less than 20.
The invention can be better understood upon reading the following detailed description and upon study of the accompanying drawings which illustrate, for example, some embodiments of the invention. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the pump, FIG. 2 shows a modified version of a single unit of the pump according to FIG. 1 in axial section, FIG. 3 shows a graph of the pump pressure as a function of the peripheral speed of the pump rotor for different delivery rates, Fig. 4 is a longitudinal section through a multi-stage pump, with three elements,
4a shows a cross section according to 4a-4a according to FIG. 4, FIG. 5 shows a longitudinal section through a further embodiment of the pump, but with only two stages, FIG. 6 shows a cross section according to line 6-6 according to FIGS. 5, 7 a side view of a system with a pump which is driven by a speed converter driving a compressor at the same time, FIG. 8 a side view of a system with a pump driven by a turbine,
9 is a schematic representation of the arrangement of a pump in a recoil motor fed by it with fuel.
Fig. 1 shows a pump whose housing part consists of a cylindrical body 1, in the chamber of which a cylindrical rotor forming rotor 3 is rotatably mounted, in the circumference of which a surface over one of the length of the cylindri's bore 2 of the body 1 exactly corresponding Length extending, from the suction to the pressure side extending helical conveying groove is worked, which is formed by a flat thread-shaped web 4 and has l1 / 2 turns.
The rotor 3 is carried by two pivot pins 5 and 6, which run in two bushings 7 and 8 set in two bearings 11 and 12, respectively. These bearings have a cylindrical outer shape and lie in a bore 13 of a body 14. The bearing 11 is provided with an abutment 15 which is supported against a shoulder seen in the bore 13 of the body 14. On the two ends of the body 14, two flanges 16, 17 are fastened, for example, by means of screws symbolically with their axis lines 18 in the drawing dargestell ter.
The flange 17 is traversed by a certain number of screws, preferably equidistant from one another, such as the screw 21, the end of which is supported against the outer surface of the bearing 12. These screws are used to press the block formed from the three parts 11, 1 and 12 against the shoulder 15 of the body 14.
A disk 22 that is firmly connected to a shaft 25 serves as an axial stop for this shaft. The two pivot pins 5 and 6 are extended ver by cylindrical sections 24 and 25 that the rotor 3 of the pump, the two pivot pins 5 and 6 and the two extensions 24 and 25 form a single shaft extending through the entire pump.
The two bushings 7 and 8 are lubricated by holes 26 and 27, which are shown in dashed lines in the drawing and which cross the bearings 11 and 12 and the body 14. The two holes 26 and 27 open into the Sockets 7 or 8 arranged annular grooves 28.
The pump body 1 has two chambers 31, 32 which are each connected by holes 33 and 34 with a delivery opening 35 and an inlet opening 36, which are preferably seen with a thread in order to be able to attach suitable connections thereto. A frustoconical section 37 of the bearing 11 penetrates into the inlet chamber 32. This frustoconical section 37 adjoins the adjacent end of the rotor 3 and, as shown later, has the task of preventing the oil from rotating with the shaft 5 at this point.
The oil used to lubricate the two bushings 7 and 8 can flow out through two holes 38 and 39 provided in the wall of the cylinder body 14.
In the upper portion of the body 14 a threaded and threaded plug 41 closed hole is provided, which can optionally be used for cleaning or for starting the pump.
The operation of the pump described is very simple: when the rotor 3 is brought to a high number of turns, the liquid sucked in through the opening 36, for example oil, enters the suction chamber 32 through the holes 34 and meets the frustoconical surface 37 of the Bearing 11. It is therefore not set in circulation by the shaft 5 with which it does not come into contact. The ge by the thread-shaped web 4 formed helical conveying groove promotes it ent long the wall of the bore 2 of the Pumpenkör pers 1 and lets them enter under pressure into the delivery chamber 31, from where it occurs through the opening 35 from.
The lubrication of the bushings 7 and 8 of the pump itself can be done by part of the oil delivered by the pump. The rotor rotates in the area of the bore 2 with a speed of at least 10 m / s.
In Figure 2, a further embodiment of the pump is shown, which differs from this according to FIG. 1 only in that a rotor 44 of the pump is absolutely smooth and a helical conveyor groove 45 is grinded into the bore of the pump body 2. All other details of the pump are identical to those of the previous embodiment. No further description is required.
The inventor has found that by working in a much higher range the relative. Speed (at least over 10 m! S) surprising results that cannot be explained according to the classical theory for viscosity pumps can be achieved. Indeed, it turns out that if one records a group of curves for different delivery capacities of such a pump, the.
Pressure (as the ordinate) as a function of the circumferential speed of the pump rotor (as the abscissa) (see Fig Function of the square of the speed.
In addition, the inventor has also determined that from 10 m; s on, the results achieved are only relatively little influenced by the length of the opposing surfaces in the direction of their relative adjustment.
Particularly in the case of screw pumps, provided that the pump is operated at the drive speeds above the speeds in question, the number of turns usually used can be reduced (e.g. use only one turn or even part of a turn) without that the results mentioned are influenced significantly (see Fig. 3, in which the dashed curves refer to a pump with 15 turns and the full curves refer to a pump with a single turn, the letter Q indicating the delivery rates in lis ).
If, on the other hand, one or more quiet zones are built into the fluid path between the inlet and the outlet of the pump, the results are improved.
Another is schematically shown in FIG. Ausfüh approximate form of a pump shown, which allows the Erzie len much higher delivery pressures. In this embodiment, three Ro gates 52 are provided on a shaft 51, which approximately the rotor 3 of the Ausfüh according to FIG. 1 are similar. Each of these rotors works in a corresponding cylindrical bore 2 of the pump, the various sections of the bore being separated from one another by chambers 53 which each serve as a delivery chamber for one of the rotors and as a suction chamber for the following rotor.
In one of the chambers 53 a fixedly connected to a threaded plug 120 blade 121 is shown as a modification, which is arranged in such a way that the circulation of the liquid in this chamber is inhibited.
The shaft 51 runs in two sockets 54 and 55. The socket 54 is inserted into a flange 56 fastened to the pump body 57, for example by means of two screws shown with their axis lines 58, while the socket 55 is inserted into a corresponding bore in the pump body 57 . As in the embodiment according to FIG. 1, the flange 56 has a hub 59 which penetrates into a suction chamber 61. In this embodiment, the outer surface of the hub 59 is cylindrical. A threaded hole 62 with Ge is connected to the suction chamber 61 and allows a suitable suction line to be attached.
The end of the pump body is seen with a delivery chamber 63 which is connected to the outside atmosphere through a threaded white hole 64. Each of the rotors 52 increases the pressure of the liquid entering the pump at 61 in such a way that the pressure of the pumped liquid increases by a certain value each time it passes from one chamber into the next chamber. It emerges through the hole 64 under a pressure which, if a large number of rotors 52 are seated on the pump shaft, is correspondingly high.
It should be noted that the liquid entering the suction chamber 61 first hits the stationary hub 59, which facilitates its entrainment through the helical conveying groove adjoining this hub. In contrast, the liquid emerging from the first stage and entering the conveying chamber 53 is at least partially in direct contact with the core of the rotor, so that it is carried along by it and can assume a certain circumferential speed which grooves the inflow into the helical conveying of the next rotor 52 made difficult.
Therefore, according to the modified embodiment shown in FIG. 5, a stationary wall 65 has been inserted into the chamber 53, which wall is pierced by channels 66 which bring the two sections of the chamber 53 divided into two by the wall 65 into communication with one another. In this embodiment (FIG. 5) the pump body consists of two parts 67, 68, since it is a two-stage pump with two rotors 71.
In Figure 6, the shape given to the wall 65 and the circular arc shape of the channels 66 are shown. Incidentally, the wall 65 consists of two parts, the connecting surface of which lies in a diametrical plane, in order to enable the assembly of the pump which has a single shaft 72 which traverses the pump from one end to the other. The various parts of the pump body are joined together on wall 65 by means of bolts passing through holes 74 (see Figure 6).
The rest of the structure is similar to that of the embodiment according to FIG. 4, and the mode of operation is corresponding, the only difference being that the peripheral speed of the oil emerging from the first stage is canceled because the liquid passes through the fixed channels 66: In this way, their entrainment by the helical conveying groove of the second rotor 71 is promoted.
Of course, one could provide a larger number of rotors facing each groove on the pump shaft, the pump body corresponding to the number of rotors.
As can be seen from the figures, the pitch angle of the grooves is less than 20.
In Fig. 7 an application example for a pump is shown. The body of this pump is labeled 81. He is carried by a base 82 ge. A rotor 83 is coupled to a driving stub shaft 84 of a speed converter 85 of the usual type, the driven stub shaft 86 of which is coupled to a shaft 87 of an electric motor designated 88. The rotor 83 of the pump is coupled at the same time to a rotor 91 of a compressor, the stator of which is carried by a base 93.
This example shows that an existing system, for example a system for driving the compressor 91, can be used to drive the high-speed pump 83 at the same time. A delivery line 94 of the pump is intended to be connected to the various bearings of the system for the purpose of lubricating the same.
In Fig. 8, another example of the arrangement of a pump 83 is shown, the rotor is driven by means of a turbine 97 which drives a compressor 97a. The oil is sucked by the pump 83 from a pot or container 98 and is used in the example shown only to lubricate the turbine 97 by means of a suitable device connected to the delivery line of the pump, while return lines 103 are connected to the container 98 in connection . It shows the simplicity of this system, in which the rotor of the pump is directly coupled to the common shaft of the turbine and the compressor and can deliver any desired lubricating pressure.
Finally, a further example for the direct application of such a pump is shown in FIG. 9. In this type of application, the rotor 83 of the pump is directly coupled to a shaft 105 on which a rotor 106 of a recoil motor and a rotor 107 of its compressor are mounted. The pump 83 is used to inject the fuel directly into nozzles 109 by means of a pressure line 108, which are arranged in the interior of Rückstosskamrnern 111.
If one takes into account the high speed of the rotors of the jet propulsion as well as the relatively high pressure with which the fuel has to be injected into the combustion chamber of these jet propulsion systems, it becomes clear the great importance that the high rotational speeds and has a pump capable of producing high pressures.
The invention has a particularly interesting application in high-speed machines. Indeed, up to now in these machines the lubrication of the shafts or any other operation to maintain a speed are generally effected by gear pumps, centrifugal pumps, etc. which, since they have to run at a much slower speed than the main shaft, usually from this shaft by means Reductions are driven.
With the pump described above, the fact that the higher its speed, the better it works, makes it possible to drive the pump directly from the main shaft without switching on any reduction means, which of course requires a reduction in space, of complexity and the manufacturing price of the system.
The area of application can therefore include any system that consists of a machine with a high-speed shaft and such a pump that is driven without speed reduction by the shaft intended to generate its speed, for example by providing its lubrication.
In particular, and again as a new industrial product, any recoil motor can be considered whose drive shaft drives such a pump without a reduction gear, which lubricates this shaft and / or feeds this motor with fuel and / or with a liquid combustion agent causes.