Schraubenpumpe mit umkehrbarer Drehrichtung Die Drehrichtung der bisher bekannten Schrau benpumpentypen war nicht umkehrbar, einerseits da durch Änderung der Drehrichtung auch die Rich tung der Flüssigkeitsförderung umgekehrt worden wäre, anderseits, da die Aufgabe der Entlastung der Antriebsspindel der Pumpe für den Fall der umge kehrten Drehrichtung nicht gelöst war.
In zahlreichen Fällen - z. B. bei Fahrzeugen bedeutet es einen Nachteil, wenn die Pumpe bloss mit einer einzigen Drehrichtung betrieben werden kann.- Die vorliegende Erfindung bezweckt daher die Schaffung einer Schraubenpumpe, die mit den oben erwähnten Mängeln der bisher bekannten Schrauben pumpen nicht behaftet ist.
Die erfindungsgemässe Schraubenpumpe mit um kehrbarer Drehrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft ihrer Antriebsspindel mit einem Ent lastungskolben versehen ist, dessen eine Kreisring fläche vom Flüssigkeitsdruck im einen Endraum der Pumpe beaufschlagt wird, während seine andere Kreisringfläche einen Raum begrenzt, welcher durch einen oder mehrere im Pumpengehäuse untergebrachte Kanäle mit dem anderen Endraum der Pumpe kom muniziert, und dass die von dem zwecks Entlastung angebrachten Raum dem Schaft entlang entweichende Flüssigkeit durch ein Rückschlagventil hindurch dem einen Endraum der Pumpe zuströmen kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bei- spielsweisenAusführungsform der Pumpe im Zusam menhang mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 einen Längsschnitt der Pumpe, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1;
Fig. 3 und 4 zeigen je einen Schnitt des an die Pumpe angeschlossenen Strömungsgleichrichters skiz- zenartig und in verkleinertem Massstab, und zwar stellt Fig. 3 den Fall dar, wo sich die Antriebsspindel der Pumpe im Sinne des Pfeiles 1 der Fig. 2 dreht, und Fig. 4 gibt eine Darstellung über die Strömungs richtungen, welche bei einer Drehrichtung laut dem Pfeile 2 der Fig. 2 entstehen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt die Pumpe eine zum Aufnehmen der in beiden Richtungen auf tretenden Kräfte geeignete axiale Lagerung der Spin del 4.
Eine Erläuterung der Entlastungen der Antriebs spindel 3 der Pumpe in den beiden Drehrichtungen wird untenstehend besonders gegeben.
<I>Betriebsfall 1</I> Die Antriebsspindel 3 dreht sich im Sinne des Pfeiles 1 nach Fig. 2: In diesem Falle strömt die Flüssigkeit in der Pumpe im Sinne der Pfeile 1' der Fig. 1. In diesem Falle schliesst sich der Rohrstutzen P1 der Pumpe dem Saugrohr, der Rohrstutzen N1 hingegen dem Druckrohr an.
Die im Endraum unter dem Rohr stutzen N1 befindliche Hochdruckflüssigkeit übt auf die Antriebsspindel in Richtung des Saugraumes einen Druck aus, der aber mit der auf die Ring fläche G1 des auf der Antriebsspindel ausgebildeten Entlastungskolbens 5 wirkenden, dem Flüssigkeits druck entstammenden Kraft im Gleichgewicht ge halten wird, welche Kraft gleich gross wie der vorher erwähnte Druck, jedoch von entgegengesetzter Rich tung ist.
Durch den Spalt h hindurch, welcher zwi schen dem Kolben 5 und der diesem sich anpassen den Zylinderfläche entlang vorhanden ist, gelangt Leckflüssigkeit in den Raum R, von wo dieselbe durch die im Pumpengehäuse angeordneten Verbindungs kanäle dl und cl hindurch in den unter dem Rohr stutzen P1 angeordneten Endraum (Saugraum) strömt. Das Ventil<I>f, S</I> wird durch die Hochdruckflüssigkeit geschlossen gehalten, so dass durch dasselbe hindurch keine Füssigkeit strömt.
<I>Betriebsfall 11</I> Die Antriebsspindel 3 dreht sich in Richtung des Pfeiles 2 der Fig. 2.
Dreht sich die Antriebsspindel der Pumpe im Sinne des Pfeiles 2 der Fig. 2, ist der Rohrstutzen N1 der Fig. 1 mit der Saugröhre, der Rohrstutzen P1 hingegen mit dem Druckrohr in Verbindung. In die sem Falle erfolgt die Flüssigkeitsströmung innerhalb der Pumpe laut den Pfeilen 2' der Fig. 1 und wird die Antriebsspindel durch die im Endraum unter dem Rohrstutzen P1 befindliche Hochdruckflüssigkeit in Richtung der Antriebsseite der Pumpe gedrückt.
Diese Kraft wird durch die Kraft des Flüssig- keitsdruckes im Gleichgewicht gehalten, welcher auf die Ringfläche G2 des Entlastungskolbens der An triebsspindel 5 wirkt, da der Raum R durch die Kanäle cl und dl mit dem Hochdruckraum unterhalb des Rohrstutzens P1 in Verbindung ist. Aus dem Raum R kann Flüssigkeit durch den Spalt r hindurch in den Raum B gelangen, wodurch aber die Dich tung V belastet wäre.
Der Raum Bist aber durch den Kanal c. und Ventil f, <I>S</I> mit dem Endraum (Sammelraum) unter dem Rohrstutzen Ni verbun den, wodurch sich im Raum B kein Hochdruck aus bilden kann.
In einem Fall, wo die Pumpe abwechselnd in beiden Drehrichtungen betrieben werden soll, kann die gleiche Strömungsrichtung in der Druckrohr leitung durch Zwischenschaltung des in Fig. 3 und 4 dargestellten Gleichrichters zwischen Pumpe und Rohrleitung gewährleistet werden.
Der Gleichrichter weist ein mit vier Rückschlag ventilen ausgerüstetes Kanalsystem auf, dessen Öff nung N2 (Fig. 3 und 4) mit dem Rohrstutzen N1 der Pumpe (Fig. 1) und dessen Öffnung P2 mit dem Rohrstutzen P1 der Pumpe in Verbindung ist.
Dem Kanal Sz des Gleichrichters (Fig. 3 und 4) schliesst sich die Saugrohrleitung und dessen Kanal Ny der Druckrohrleitung an.
In Fig. 3 ist die Richtung der in dem Gleichrich ter vorhandenen Strömung für den Fall gezeichnet, dass die Pumpe gemäss Betriebsfall 1 arbeitet. In einem solchen Fall gelangt die Flüssigkeit vom Saug rohr durch den Kanal Sz des Geichrichters und durch das Ventil M zur Öffnung P.. Ventil M wird durch die durch die Pumpe aufrechterhaltene Depression offen gehalten. Durch das Rückschlagventil L kann vom Kanal Sz keine Flüssigkeit strömen, nur in der entgegengesetzten Richtung.
Die Flüssigkeit gelangt durch die Öffnung<B>1</B>2 in den Druckrohrstutzen P1 der Pumpe und strömt im Sinne der Pfeile I' der Fig. 1 in die Pumpe und tritt durch den Rohrstutzen N1 aus derselben heraus. Die unter Druck befindliche Flüssigkeit gelangt durch die sich dem Rohrstutzen N1 anschliessende Öffnung N2 hindurch in einen Kanal des Gleichrichters und strömt durch das Ventil J in den Druckkanal Ny, das Ventil K wird durch die von der Öffnung N2 herströmende Flüssigkeit ge schlossen gehalten.
Fig. 4 veranschaulicht jenen Fall, welcher bei der in Betriebsfall 1I beschriebenen Funktion der Pumpe auftritt. In diesem Falle ist eine Depression bei der Öffnung N2 der Einrichtung vorhanden, durch welche das Ventil L offengehalten wird. Aus dem Saugkanal Sz strömt also die Flüssigkeit durch das Ventil L, die Öffnung N2 und den Rohrstutzen N1 in die Pumpe und gelangt im Sinne der Pfeile 2' der Fig. 1 durch dieselbe hindurch.
Von der Öffnung P, gelangt die Hochdruckflüssigkeit in einen Kanal der Gleichrichtervorrichtung, öffnet das Ventil K und gelangt durch den Druckkanal Ny hindurch in die Druckrohrleitung, wobei die Ventile J und M ge schlossen bleiben.