DE1201686B

DE1201686B - Schraubenpumpe mit zwei Schrauben und Axial-schubausgleich

Info

Publication number: DE1201686B
Application number: DE1957P0018059
Authority: DE
Inventors: Fritz Prinz; Friedrich Timmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-02-28
Filing date: 1957-02-28
Publication date: 1965-09-23

Description

Schraubenpumpe mit zwei Schrauben und Axialschubausgleich Die Erfindung betrifft eine Schraubenpumpe, die mit Hilfe zweier ineinander-reifender Schraubenkolben in axialer Richtung fördert und bei welcher zum Ausgleich des vom Förderdruck herrührenden Axialschubes der Schraubenkolben an derem rückseitigen Ende Druckausgleich-Wandkörper vorgesehen sind, die in bezug auf einen Schraubenkolben im Außendurchmesser ihrer wirksamen Wandfläche mit dem zugehörigen Schraubenkolben übereinstimmen.
Zum Ausgleich des Axialschubes der Schraubenkolben und zur Vermeidung zu hoher Spaltverluste hat man schon Druckausgleichsscheiben oder Gegenschrauben auf der Druckseite vorgeschlagen. Diese Maßnahmen haben aber die Eigenart, daß sie nicht genügend gegen Durchlecken von Förderflüssigkeit abdichten und daher nur für Pumpen geeignet sind, deren Förderflüssigkeit zugleich als Schmiermittel für die Wellenlager usw. verwendet wird. Wenn jedoch z. B. Wasser oder eine andere nicht zur Schmierung von gegeneinander gleitenden metallischen Teilen, z. B. Wälzlagern od. dgl. geeignet Flüssigkeiten gefördert werden sollen, so sind die vorerwähnten Einrichtungen zum axialen Druckausgleich ungeeignet.
Um eine Schraubenpumpe so auszubilden, daß sie z. B. Wasser fördern kann, während zur Schmierung der Lager eine andere Flüssigkeit verwendet wird, und eine vorteilhafte Konstruktion für den Axial-Schubausgleich aufweist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einer Schraubenpumpe der eingangs erwähnten Art die Druckausgleich-Wandkörper nicht rotieren, aber axial beweglich und an ihrem Außenumfang gegenüber der Förderraumumfangswand abgedichtet sind, während zur Abdichtung an der Pumpenwelle eine Gleitdichtung vorgesehen ist und auf der dem Föderraum abgekehrten Seite jedes Druckausgleich-Wandkörpers ein Lagerring oder Spurring den Axialschub von der Welle auf den Druckausgleich-Wandkörper überträgt.
Der Druckausgleich-Wandkörper kann für jeden Schraubenkolben aus einem Spurring und einem diesen umgebenden Druckring bestehen, welch letzterer an seinem Umfang mit einem Dichtungsring versehen ist. Der Druckausgleich-Wandkörper kann aber auch durch eine mit der äußeren Gehäusewandung fest verbundene Membran und bezüglich jedes Schraubenkolbens durch je einen mit der Membran ebenfalls fest verbundenen Metallring gebildet sein. Im weiteren Verfolg der Erfindung ist jeder der Lagerringe oder Spurringe auf beiden Stirnseiten durch je einen Schleifring gegenüber den rotierenden Teilen abgedichtet. Jeder der dem Förderaum abgewandten und dabei den Axialschub der Schraubenkolben übertragenden Schleifringe kann sich über einen Zwischenring gegen eine Schulter einer fest mit der Welle verbundenen Wellenbuchse oder direkt gegen eine Schulter einer ähnlichen, fest mit der Welle verbundenen Wellenbuchse abstützen. Jeder der förderraumseitigen Schleifringe kann von einem Haltering gehalten und über diesen Haltering mittels einer Druckfeder zusätzlich gegen den zugehörigen Lagerring bzw. Spurring gedrückt werden. Es ist zwar schon bekannt, bei Zahnradpumpen oder anderen Maschinen Schleifringe bei Wellendichtungen zu verwenden. Diese bekannten Schleifringabdichtungen können aber nicht ohne weiteres für Schraubenkolbenpumpen übernommen werden, wenn sie dabei auch zur Aufnahme bzw. Übertragung eines Axialschubes dienen sollen. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt zur Hälfte durch ein Endteil einer Schraubenpumpe mit ineinandergreifenden Schraubenkolben einschließlich Wellenlagerung, Wellendichtung sowie Membranen und Lagerringen als Druckausgleich-Wandkörpern F i g. 2 einen Längsschnitt zur Hälfte durch ein Endteil einer ähnlichen Schraubenpumpe wie in F i g. 1, aber jeweils aus einem Spurring und einem diesen umgebenden Druckring bestehenden Druckausgleich-Wandkörpern.
In F i g. 1 ist zur Hälfte das eine Endteil einer Schraubenpumpe mit zwei ineinandergreifenden Schraubenkolben auf zwei parallelen Wellen 6 dargestellt. Als Druckausgleich-Wandkörper dient jeweils eine Membran 46, die zwischen einem äußeren Pumpengehäuseteil 68 und einem äußeren Ringkörper 48 eingeklemmt ist, zusammen mit einem inneren Lagerin 49, an dem die Membran 46 mit ihrem inneren Rand befestigt ist. Der Lagerring 49 legt sich in axialer Richtung nach dem Ende der Welle 6 zu gegen einen Schleifring 67, der an einem Haltering 52 und auf einer auf der Welle 6 befestigten Wellenbüchse 50 gleitend gelagert ist. Die Wellenbüchse 50 besitzt eine Schulter 51, gegen die sich der Haltering 52 legt, der gegenüber der rotierenden Lagerbüchse 50 in einer Ringaussparung einen Dichtungsring 59 aufnimmt. Die Wellenbüchse 50 steht mit der inneren Lagerschale des Kugellagers 56 der Welle 6 in Berührung. Parallel zur Membran 46 ist eine zweite Membran 47 vorgesehen, die mit ihrem äußeren Rand zwischen dem äußeren Ringkörper 48 und dem Pumpengehäuseteil 68 a eingeklemmt und mit ihrem inneren Rand am Lagerring 49 befestigt ist und ein Eindringen von flüssigen Schmiermitteln für das Lager 56 in das Pumpeninnere zusätzlich verhüten soll. Nach der Innenraumseite der Schraubenpumpe mit dem Druckraum 55 ist dem Lagerring 49 gegenüber ein in einem Haltering 53 unter-Cebrachter Abdichtungsschleifring67a auf der Wellenbüchse 50 angeordnet. Durch zwischen den Haltering 53 und einem fest mit der Welle 6 verbundenen Anschlag 8 vorgesehene ortsparallele Federn 54 wird der Abdichtungsschleifring 67 a zusätzlich gegen den Lagerring 49 gedrückt, um weitgehend das Durchdringen des Wassers aus dem Druckraum 55 nach dem Lagerring 49 schon beim Anlaufen der Pumpe, wenn noch kein Förderdruck im Druckraum 55 vorhanden ist, zu verhindern. Soweit noch geringe Mengen an Wasser aus dem Druckraum 55 und flüssiges Schmiermittel für das Lager 56 nach dem Lagerring 49 gelangen können, ist durch radiale Bohrungen 57, 58 an dem Lagerring 49 und an dem äußeren Ringkörper 48 sowie .dem Pumpengehäuseteil 68 a zwischen den Membranen 46 und 47 die Möglichkeit einer Ableitung des Leckflüssigkeitsgernisches nach außen, gegebenenfalls durch Saugwirkung gegeben. Der Ring 49 und die Membranen 46, 47 sind feststehend, während die übrigen Teile der Druckausgleichsanordnung sich mit der Pumpenwelle 6 und der Wellenbüchse 50 drehen können.
Bei der etwas abgeänderten Ausführungsform nach F i g. 2 besteht der Druckausgleichswandträger aus einem Spurring 62 und einem Druckring 61. Der statische Druck aus dem Druckraum 55 der Pumpe wird hier von dem Druckring 61 und dem Spurring 62 über den Abdichtungsschleifring 69 zwischen Spurring 62 und Schulter 51 a der mit der Welle 6 verbundenen Wellenbüchse 50 auf die letztere übertragen, die an dem inneren Lagerschalenring des Kugellagers 56 anliegt. Auf der dem Druckraum 55 zugekehrten Innenseite des Spurrings 62 ist ein in einem Haltering 63 eingebetteter Abdichtungsschleifrin' 70 angeordnet, der zusammen mit dem Haltering 63 durch zwischen dem letzteren und einem Axialanschlag der Welle 6 angeordnete Federn 64 zusätzlich gegen den Spurring 62 gedrückt wird, damit schon beim Anlaufen der Pumpe vor der Drucksteigerung im Druckraum 55 ein Andrücken des Abdichtungsschleifringes so mit seiner Halterung 63 gegen den Spurring 62 gesichert ist. Die Halterung 63 ist wieder durch einen zwischen ihr und der Wellenbüchse 50 in einer entsprechenden Vertiefung angeordneten Dichtungsring 65 aus elastischem Material, z. B. Gummi, zusätzlich abgedichtet. Zwischen Druckring 61, der mittels ortsparalleler Stifte 71 mit dem Pumpengehäuseteil 68 a axial beweglich verbunden und gegen Drehung gesichert ist, und Pumpengehäusetei168 ist ebenfalls in einer Vertiefung ein zusätzlicher Abdichtungsring 66 aus einem elastischen Stoff, wie Gummi, angeordnet.
Auch hier können geringe Mengen eventuell noch auftretenden Fördergutes der Pumpe, wie beispielsweise Wasser, und des flüssigen Schmiermittels für das Lager 56 im Bereich der Ringe 62, 61 durch entsprechende Absaugleitungen nach außen abgeleitet werden. Die Ringe 61, 62 sind wieder feststehend, während die übrigen Teile der Druckausgleichsanordnung sich mit der Welle 6 und der Wellenbüchse 50 drehen können.

Claims

Patentansprüche: 1. Schraubenpumpe, die mit Hilfe zweier ineinandergreifender Schraubenkolben in axialer Richtung fördert und bei welcher zum Ausgleich des vom Förderdruck herrührenden Axialschubes der Schraubenkolben an deren druckseitigen Ende Druckausgleichs-Wandkörper vorgesehen sind, die in bezug auf einen Schraubenkolben im Außendurchmesser ihrer wirksamen Wandfläche mit dem zugehörigen Schraubenkolben übereinstimmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichs-Wandkörper (61, 62 bzw. 46, 49) nicht rotieren, aber axial beweglich und an ihrem Außenumfang gegenüber der Förderraumumfangswand abgedichtet sind, während zur Abdichtung nach innen, im Bereich der Pumpenwellen (6), eine Gleitdichtung (62, 49) vorgesehen ist und auf der dem Förderraum abgekehrten Seite jedes Druckausgleich-Wandkörpers (61, 62 bzw. 46, 49) ein Spurring den Axialschub von der Welle (6) auf den Ausgleichkörper (61, 62 bzw. 46, 49) überträgt.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich eines Schraubenkolbens der Druckausgleich-Wandkörper aus einem Spurring (62) und einem diesem umgebenden Druckring (61) besteht, welch letzterer an seinem Umfang mit einem Dichtungsring (66) versehen ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleich-Wandkörper durch eine, mit der äußeren Gehäusewandung fest verbundene Membran (46) und bezüglich jedes Schraubenkolbens je einen mit der Membran (46) ebenfalls fest verbundenen Lagerring (49) gebildet ist.
4. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Lagerringe (49) oder Spurringe (62) auf beiden Stirnseiten durch je einen Schleifring (67, 67a; 69, 70) gegenüber den rotierenden Teilen abgedichtet ist.
5. Pumpe nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der dem Förderraum abgewandten und dabei den Axialschub der Schraubenkolben übertragenden Schleifringe (67) sich über einen Zwischenring (52) gegen eine Schulter (51) einer fest mit der Welle (6) verbundenen Wellenbuchse (50) abstützt.
6. Pumpe nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der dem Förderraum abgewandten und dabei den Axialschub der Schraubenkolben übernagenden Schleifringe (69) sich gegen eine Schulter (51a) einer fest mit der Welle (6) verbundenen Wellenbuchse (50) abstützt.
7. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der förderraumseitigen Schleifringe (67 a, 70) von einem Haltering (53, 63) gehalten ist und über diesen Haltering (53, 63) mittels einer Druckfeder (54, 64) zusätzlich gegen den zugehörigen Lagerring (49) bzw. Spurring (62) gedrückt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 926 947, 875146, 801560, 739 827, 737 254, 716 161, 715 860, 517 671, 453 727; schweizerische Patentschrift Nr. 309 671; französische Patentschrift Nr. 894 768; USA.-Patentschrift Nr. 2 313 909.