DE1902065B2 - Rotary worm pump - has rectangular section sealing elements pressurised into contact with rotor mantle - Google Patents
Rotary worm pump - has rectangular section sealing elements pressurised into contact with rotor mantleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für Flüssigkeiten, für Mehrphasen-Gemische und für teilchenförmige Feststoffe, insbesondere eine Förderpumpe, mit einem in einem Gehäuse angeordneten schnekkenartigen Rotor, dem eine die Gewindegänge wenigstens teilsweise abschließende, nachgiebige Dichtung zugeordnet ist.The invention relates to a conveying device for liquids, for multiphase mixtures and for particulate Solids, in particular a feed pump, with a screw-type arranged in a housing Rotor, which has a flexible seal that at least partially closes off the threads assigned.
Unter Mehrphasen-Gemische werden hier Fördermedien verstanden, die sich aus Flüssigkeit mit Gas oder Flüssigkeit mit Gas- und Festteilchen zusammensetzen, wobei der Flüssigkeitsanteil groß istMultiphase mixtures are understood here to mean pumping media that are composed of liquid and gas or combine liquid with gas and solid particles, the proportion of liquid being large
Es ist bereits eine Pumpe bekannt, bei welcher der schneckenartige Rotor in einem Stator aus elastischem Werkstoff angeordnet ist. Nachteilig ist hier der starke Verschleiß des Stators, der bei der Rotorbewegung stark gewalkt wird. Für die Herstellung des Stators sind nur wenige Werkstoffe geeignet, die von chemisch aggressiven Medien angegriffen werden, so daß die Pumpe zur Förderung zahlreicher Medien nicht geeignet istA pump is already known in which the worm-like rotor is made of elastic in a stator Material is arranged. The disadvantage here is the heavy wear and tear on the stator when the rotor moves is heavily drummed. Only a few materials that are chemically aggressive are suitable for manufacturing the stator Media are attacked, so that the pump is not suitable for pumping numerous media
Es ist ferner eine Schneckenpumpe bekannt, deren Rotor aus mehreren Scheiben zusammengesetzt ist, die exzentrisch auf einer gemeinsamen Welle angeordnet und jeweils um einen bestimmten Winkel gegeneinander verdreht sind, so daß sich ein schneckenförmiger Rotor ergibt Der Rotor dreht sich in einem Rohr aus nachgiebigem Material, das wiederum von einem im Querschnitt quadratischen Rohr aus flexiblem Material umgeben ist und von dem inneren Rohr etwa in der Mitte der vier Wände berührt wird. Der Aufbau dieser Pumpe ist verhältnismäßig aufwendig. Auch hier sind die Rohre nur aus wenigen Materialien herstellbar, so daß die Pumpe für zahlreiche Medien nicht verwendbar ist Auch unterliegen die flexiblen Rohre einer starken Abnutzung.It is also known a screw pump whose rotor is composed of several disks, the arranged eccentrically on a common shaft and each at a certain angle to each other are twisted, so that a helical rotor results. The rotor rotates in a tube resilient material, which in turn consists of a tube of flexible material with a square cross-section is surrounded and touched by the inner tube approximately in the middle of the four walls. Building this Pump is relatively expensive. Here, too, the pipes can only be made from a few materials, see above that the pump cannot be used for numerous media. The flexible pipes are also subject to a strong Wear.
Es ist auch eine Membranpumpe bekannt bei welcher eine Förderschnecke eine Abdichtung der Fördergänge in einem bestimmten Bereich aufweist. Hierbei erstreckt sich eine Quetschscheibe über eine größere Anzahl von Schneckengängen. Nachteilig ist hierbei, daß die Quetschscheibe unter Druck steht und sich der Form der sich drehenden Schnecke anpassen muß. Bei möglicherweise auftretenden hohen Drücken und großen Umlaufgeschwindigkeiten der Schnecke wird die Quetschscheibe von dieser Schnecke sehr stark beansprucht und unter Umständen sogar abgeschert. Außerdem erlaubt eine notwendigerweise vorhandene Quetschdichtung nur das Zusammenarbeiten mit einer Schnecke mit sehr kleinen, etwa linsenartig profilierten Fördergängen. Besonders nachteilig ist, daß diese Quetschdichtung dauernd Walkarbeit aufnehmen muß und deshalb keine lange Lebensdauer besitzt.A diaphragm pump is also known in which a screw conveyor seals the conveyor channels having in a certain area. Here, a squeeze disk extends over a larger one Number of helical flights. The disadvantage here is that the squeeze disk is under pressure and the Must adapt the shape of the rotating screw. In the event of high pressures and large pressures that may occur The speed of rotation of the screw is very heavy on the squeegee and possibly even sheared off. It also allows a necessarily present Pinch seal only working with a screw with very small, roughly lenticular profiles Conveyor aisles. It is particularly disadvantageous that this pinch seal has to continuously take up flexing work and therefore does not have a long service life.
Als nachteilig wird bei den bekannten, eingangs beschriebenen Förderpumpen angesehen, daß für die Teile, die von den zu pumpenden Flüssigkeiten berührt werden, nachgiebige Werkstoffe verwendet werden müssen, die von zahlreichen aggressiven Medien angegriffen werden und nicht hitzebeständig sind, so daß die genannten Pumpen zur Förderung solcher Medien nicht geeignet sind.A disadvantage of the known feed pumps described at the outset is that for the parts that are touched by the liquids to be pumped, flexible materials are used must, which are attacked by numerous aggressive media and are not heat-resistant, so that the pumps mentioned are not suitable for pumping such media.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzuentwickeln, daß auf die Verwendung nachgiebiger, nicht abriebfester gegen aggressive Flüssigkeiten und gegen Hitze nicht beständiger Werkstoffe verzichtet werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a conveying device of the type mentioned at the beginning to further develop that on the use of pliable, not more abrasion-resistant against aggressive liquids and materials that are not resistant to heat can be dispensed with.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt daher die Erfindung vor, daß die nachgiebige Dichtung aus einer Mehrzahl von Dichtungselementen mit viereckigem Querschnitt besteht, dessen Seitenlänge wesentlich kleiner ist als die Ganghöhe des Rotors, daß die Dichtungselemente entlang einer Mantellinie des Rotors und senkrecht zur Rotorachse in einer Führung angeordnet sind und daß die Dichtungselemente mit ihrer einen Stirnseite auf dem Rotor gleiten und auf ihre andere Stirnseite eine Druckvorrichtung einwirkt, die die Dichtungselemente gegen den Rotor drängt.To solve the problem, the invention therefore proposes that the flexible seal consists of a plurality consists of sealing elements with a square cross-section, the side length of which is much smaller than the pitch of the rotor that the sealing elements along a surface line of the rotor and perpendicular to the The rotor axis are arranged in a guide and that the sealing elements have one end face slide the rotor and a pressure device acts on its other end face, which the sealing elements pushes against the rotor.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehenThe advantages achieved by the invention exist
vor allem in der erfolgreichen Lösung der Aufgabe. Dabei ist die erfindungsgemäße Fördervorrichtung verhältnismäßig einfach und billig in der Herstellung, insbesondere im Vergleich gegenüber Exzenter- oder Doppelexzenterschnecken, ferner ist diese Vorrichtung auch robust, sowie zum Fördern unerschiedlicher Medien geeignet. So kann man beispielsweise empfindliches, früchteartiges Fördergut unbeschädigt transportieren, beispielsweise Nüsse, Bohnen, Granulat usw. In solchen Fällen braucht kein besonderer Druck erzeugt zu werden, sondern es kommt dann im wesentlichen auf das Transportieren dieses Gutes an, es kann dort aber auch eine gewisse Druckerzeugung stattfinden, z. B. damit beim Transport eine gewisse »Förderhöhe« erreicht wird.especially in the successful solution of the task. The conveyor device according to the invention is relatively simple and cheap to manufacture, especially in comparison to eccentric or Double eccentric screws, this device is also robust and suitable for conveying different media. For example, sensitive, fruit-like conveyed goods can be transported undamaged, such as nuts, beans, granules, etc. In In such cases, no special pressure needs to be generated, but then essentially occurs on the transport of these goods, but there can also be a certain amount of pressure generated there, z. B. so that a certain "head" is reached during transport.
Die Vorrichtung ist aber auch in besonderem Maße als Pumpe geeignet, mit welcher sich verhältnismäßig hohe Drücke in der Größenordnung von 60 bis 80 atü erreichen lassen. Auch ist die erfindungsgemäße Fördervorrichtung zur Förderung von einem Gemisch aus Flüssigkeit mit Feststoffen oder Gas-Flüssigkeits-Gemisch oder Gas-Flüssigkeits- und Feststoff-Gemisch geeignet beispielsweise zur Förderung von Früchten im Saft, Abwasser, Mörtel und Putz sowie Zement, solange diese noch nicht abgebunden haben.However, the device is also particularly suitable as a pump with which it is relatively high pressures of the order of 60 to 80 atmospheres can be achieved. The conveying device according to the invention is also suitable for conveying a mixture Liquid with solids or gas-liquid mixture or gas-liquid and solid mixture suitable, for example, for pumping fruit in juice, sewage, mortar and plaster as well as cement, as long as these have not yet set.
Versuche haben gezeigt daß beim Fördern von Flüssigkeiten, wie z. B. von öl, verhältnismäßig hohe Drükke in der Größenordnung von 60 bis 80 atü erreicht werden können. Dabei ergibt sich rund um den Rotor herum ein etwa gleicher Druck in den einzelnen Rotorabschnitten, wodurch die Belastungen der Lager, die Durchbiegung der Schnecke, deren Beanspruchung sowie der Gehäuse- und Rotorverschleiß gering sind.Experiments have shown that when pumping liquids such. B. of oil, relatively high pressures of the order of 60 to 80 atü achieved can be. This results in approximately the same pressure around the rotor in the individual rotor sections, which reduces the loads on the bearings Deflection of the worm, the stress on it and the wear on the housing and rotor are low.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der festen, zentralen Lagerung des Rotors. Außerdem hat die Fördervorrichtung eine kompakte Bauweise bei großem Fördervolumen und eine kontinuierliche Förderung. Ferner ist ein einfacher Ein- und Ausbau der beweglichen Teile, z. B. für Reparatur- und Reinigungszwecke gegeben.Another advantage of the invention is the fixed, central mounting of the rotor. In addition, the Conveying device a compact design with a large delivery volume and continuous delivery. Furthermore, a simple installation and removal of the moving parts, such. B. given for repair and cleaning purposes.
Zweckmäßigerweise kann die Druckvorrichtung aus einer Druckkammer bestehen, die mit dem Druckstutzen oder dergleichen Raum erhöhten Druckes verbunden ist Die Druckkammer kann beispielsweise der Druckstutzen der Fördervorrichtung selbst sein, die 4$ Druckkammer kann aber auch ein vom Druckstutzen abgezweigter Raum sein, dessen Abmessungen so gewählt sind, daß sich eine Umwälzbewegung des Druckmediums innerhalb der Druckkammer ergibt Die Druckvorrichtung kann aber auch aus einer Federan- so Ordnung bestehen. Eine solche Federanordnung ist zweckmäßig, wenn mit der Pumpe nicht ausschließlich em flüssiges Medium gefördert werden soll sondern beispielsweise irgendwelche festen Stoffe wie in Mehrphasen-Gemischen aus z. B. Gas- und Festteilchen. Es ist natürlich auch möglich, eine Federanordnung in Kombination mit einer Druckkammer zu verwenden, die von dem geförderten Medium unter Druck gesetzt wird. Statt des geförderten Mediums kann aber natürlich auch ein beliebiges anderes Medium verwendet tio werden, um in der die Dichtelemente beaufschlagenden Druckkammer einen gewünschten Druck zu erzeugen.The pressure device can expediently consist of a pressure chamber which is connected to the pressure port or the like space of increased pressure The pressure port of the delivery device itself, but the 4 $ pressure chamber can also be one of the pressure port be branched off space, the dimensions of which are chosen so that there is a circulating movement of the pressure medium within the pressure chamber However, the pressure device can also consist of a spring arrangement. One such spring arrangement is It is useful if the pump is not only to be used to convey a liquid medium, but rather for example any solid substances as in multiphase mixtures of e.g. B. Gas and solid particles. It it is of course also possible to use a spring arrangement in combination with a pressure chamber, which is put under pressure by the conveyed medium. Instead of the funded medium, any other medium can of course also be used in order to generate a desired pressure in the pressure chamber acting on the sealing elements.
Vorzugsweise sind die Dichtelemente entlang einer senkrecht zur Steigung der Gewindegänge verlaufenden Mantellinie angeordnet Diese Dichtelemente be- 6S wirken eine gute Abdichtung, ohne daß zwischen Rotor und Dichtelementen ein hoher Auflagedruck erforderlich ist Dabei können für die Herstellung des RotorsPreferably, the sealing elements are arranged along a direction perpendicular to the pitch of the threads generatrix disposed These sealing elements 6 S loading effect a good seal without required between the rotor and the sealing elements, a high contact pressure It can be used for the manufacture of the rotor und der Dichteletnente die verschiedensten Werkstoffe verwendet werden, die eine geringe Reibung und damit auch einen geringen Abrieb Kicherstellen und gegenüber dem Fördermedium chemisch genügend neutral sind. Die Querschnittsfläche der Dichtelemente an der Druckseite des Rotors kann kleiner sein als an der Saugseite. Auf diese Weise wird bei einfacher Bauweise die an der Druckseite erforderliche bessere Abdichtung erreicht Die Abmessungen der Dichtelemente in Richtung der Mantellinie können von der Saugseite zur Druckseite beispielsweise stufenweise abnehmen.and the Dichteletnente a wide variety of materials are used that have a low friction and thus also a low abrasion giggle and sufficiently chemically neutral to the conveying medium are. The cross-sectional area of the sealing elements on the pressure side of the rotor can be smaller than on the Suction side. In this way, with a simple construction, the better sealing required on the pressure side is achieved The dimensions of the sealing elements in the direction of the surface line can be reached from the suction side to the For example, gradually remove the print side.
Die Druckvorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die der Saugseite näheren Dichtelemente mit geringerem Druck belastet sind als die näher an der Druckseite des Rotors, um auf diese Weise eine unnötige Belastung der Dichtelemente an der Saugseite und damit einen unnötigen Abrieb und eine unnötige Reibung zu verhindern. Beispielsweise kann die Druckkammer in mehrere Abschnitte unterteilt sein, wobei den einzelnen Abschnitten Druckmedium mit verschiedenen Drücken zugeführt wird. So kann den einzelnen Abschnitten der Druckkammer Druckmedium aus einem in Richtung des Druckstutzens benachbarten Gehäuseteil zugeführt sein.The pressure device can be designed so that the sealing elements closer to the suction side are loaded with lower pressure than those closer to the pressure side of the rotor in order to avoid unnecessary loading of the sealing elements on the suction side and thus to prevent unnecessary abrasion and friction. For example, the pressure chamber in several sections can be subdivided, each section printing media with different Pressing is supplied. So can the individual sections of the pressure chamber from a pressure medium be fed in the direction of the pressure port adjacent housing part.
Auf der dem Rotor abgewandten Seite der Dichtelemente können Begrenzungsanschläge vorgesehen sein, die ein Abheben der Dichtelemente vom Rotor bei größeren Rotorgeschwindigkeiten verhindern. Die Begrenzungsanschläge können 2. B. aus siebartig durchlochten U-Profilen bestehen.Limiting stops can be provided on the side of the sealing elements facing away from the rotor, which prevent the sealing elements from lifting off the rotor at higher rotor speeds. The limit stops can 2. B. consist of sieve-like perforated U-profiles.
Um eine gute Dichtung zwischen den Dichtelementen und dem Rotor zu erreichen, können die Dichtelemente an ihrer dem Rotor zugewandten Seite in Richtung der Rotormantellinie abgerundet und in Umfangsrichtung des Rotors gekehlt sein, so daß die Krümmungsradien von Rotor und Dichtelementen an der Berührungsstelle weitgehend übereinstimmen. Um die Abdichtung weiter zu verbessern, können in Umfangsrichtung des Rotors wenigstens zwei Reihen Dichtelemente nebeneinander angeordnet sein, wobei die Berührungsstelle zweier Dichtelemente einer Reihe durch ein Dichtelement der zweiten Reihe abgedeckt istIn order to achieve a good seal between the sealing elements and the rotor, the sealing elements can be rounded on their side facing the rotor in the direction of the rotor envelope line and be grooved in the circumferential direction of the rotor so that the radii of curvature of the rotor and sealing elements largely match at the point of contact. To the To further improve sealing, at least two rows of sealing elements can be arranged next to one another in the circumferential direction of the rotor, the contact point of two sealing elements of a row through a sealing element of the second row is covered
Der Rotor kann auch aus einer Mehrzahl nebeneinanderliegender Scheiben bestehen, die auf einer gemeinsamen Welle derart exzentrisch angeordnet und derart winkelmäßig gegeneinander verdreht sind, daß sich eine schneckenartige Rotorform ergibt und daß die Dichtungselemente die gleiche Dicke haben wie die Scheiben. Dabei kann jede der Scheiben in dem an die Gehäusewand angrenzenden Bereich ihres Umfanges dem Krümmungsradius der Gehäusewand angepaßt sein. Für eine derartige Ausbildung der Fördereinrichtung wird selbständiger Schutz beanspruchtThe rotor can also consist of a plurality of disks lying next to one another, which are arranged eccentrically on a common shaft and are so angularly rotated against each other that there is a helical rotor shape and that the Sealing elements have the same thickness as the washers. Each of the disks in the to the Housing wall adjoining area of its circumference adapted to the radius of curvature of the housing wall be. Independent protection is claimed for such a design of the conveyor device
Es ist auch möglich, das Gewinde des Rotors und den am Rotor anliegenden Bereich der Dichtelemente so auszubilden, daß sie im Querschnitt trapezförmig sind. Auch in diesem Fafle ergibt sch eine gute Abdichtung zwischen Rotor und Dichtelementen, und es wird auch für diese Ausbildung der Fördervorrichtung selbständiger Schutz beanspruchtIt is also possible to change the thread of the rotor and the to form the area of the sealing elements adjacent to the rotor in such a way that they are trapezoidal in cross-section. In this case, too, there is and will be a good seal between the rotor and the sealing elements Independent protection claimed for this training of the conveyor device
Die Rotorwelle kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltang der Vorrichtung zu beiden Seiten des Rotors gelagert sein. Bei Verwendung einer Stopfbüchse wird diese vorzugsweise auf der Saugseite angeordnetThe rotor shaft can in the inventive Ausgestaltang the device on both sides of the Be stored rotor. If a stuffing box is used, this is preferably arranged on the suction side
Zusätzliche Weiterbildungen sind den Merkmalen weiterer Unteransprüche zu entnehmen.Additional developments can be found in the features of further subclaims.
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Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtEmbodiments explained in more detail. It shows
F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung in einem Längsschnitt,F i g. 1 shows a side view of a first embodiment of the conveyor device according to the invention in FIG a longitudinal section,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in F i g. 1,F i g. 2 shows a section along the line H-II in FIG. 1,
F i g. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform, ebenfalls in einem Längsschnitt,F i g. 3 a side view of a modified embodiment, also in a longitudinal section,
F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einem Längsschnitt,F i g. 4 shows a further embodiment of the invention in a longitudinal section,
F i g. 5 in verkleinertem Maßstab und schematisiert eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in einer Seitenansicht mit angeflanschtem Motor,F i g. 5 on a reduced scale and schematically shows a further embodiment of the invention, in one Side view with flanged motor,
F i g. 6 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 5 in vergrößertem Maßstab, und zwar entlang der Linie VI-Vl in F i g. 7,F i g. 6 shows a cross section through the device according to FIG. 5 on an enlarged scale, along the Line VI-VI in FIG. 7,
F i g. 7 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 5 ohne Motor,F i g. 7 shows a longitudinal section through the device according to FIG. 5 without motor,
F i g. 8 eine Ansicht der Vorrichtung nach F i g. 5 von oben, teilweise im Schnitt, und zwar entlang der Linie VIII-VIII in F ig. 7,F i g. 8 is a view of the device according to FIG. 5 from above, partly in section, along the line VIII-VIII in F ig. 7,
F i g. 9 und 10 Darstellungen der verwendeten Dichtelemente, und zwar in Richtung der Rotorachse gesehen (F i g. 9) und in tangentialer Richtung zum Rotor gesehen (F ig. 10),F i g. 9 and 10 representations of the sealing elements used, namely seen in the direction of the rotor axis (FIG. 9) and in a tangential direction to the rotor seen (Fig. 10),
F i g. 11 eine Seitenansicht im Schnitt nach der Linie XI-XI in F (Fig. 12,F i g. 11 a side view in section along the line XI-XI in F (Fig. 12,
Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 11,FIG. 12 shows a section along the line XII-XII in FIG. 11,
Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie XIII-XIII in Fig. 12,13 shows a section along the line XIII-XIII in FIG. 12,
Fig. 14 eine Teildarstellung in vergrößertem Maßstab in einem Schnitt nach der Linie XIV-XIV in F i g. 15 und14 shows a partial illustration on an enlarged scale in a section along the line XIV-XIV in FIG. 15 and
Fig. 15 einen Schnitt nach der Linie XV-XV in Fig. 14,15 shows a section along the line XV-XV in FIG. 14,
F i g. 16 eine schematische Teildarstellung der Dichtelemente in Draufsicht, wobei diese in zwei benachbarten Reihen nebeneinander, jedoch gegeneinander versetzt angeordnet sind,F i g. 16 is a schematic partial representation of the sealing elements in plan view, these in two adjacent Rows are arranged next to one another but offset from one another,
F i g. 17 schematisiert eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht von mehreren mit dem Rotor zusammenarbeitenden Dichtelementen, wobei dieser mit einem trapezförmigen Gewinde versehen ist und die Dichtelemente auf das Profil des Rotors abgestimmte trapezförmige Dichtseiten haben sowieF i g. 17 schematically shows a partially shown in section Side view of several sealing elements cooperating with the rotor, this being is provided with a trapezoidal thread and the sealing elements are matched to the profile of the rotor have trapezoidal sealing sides as well
Fig. 18 eine Teilseitenansicht ähnlich Fig. 17, jedoch in vergrößertem Maßstab,18 shows a partial side view similar to FIG. 17, but on an enlarged scale,
Fig. 19 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung, bei der am Ende der Reihe der Dichtelemente jeweils ein Ausgleichstück vorgesehen ist, im Längsschnitt,19 is a side view of a further embodiment the conveyor device according to the invention, in each case at the end of the row of sealing elements a compensation piece is provided, in longitudinal section,
F i g. 20 einen Querschnitt durch die Ausführung gemäß der Schnittlinie XX-XX in F i g. 19, F i g. 20 is a cross section through the embodiment according to the section line XX-XX in F i g. 19
F i g. 21 eine Fördervorrichtung im Längsschnitt bei der mehrere Förderabschnitte im Rotor und im Gehäu se vorgesehen sind, wobei die einzelnen Abschnitte der Ausführung nach F i g. 19 ähneln, F i g. 21 a conveyor device in longitudinal section in which a plurality of conveying sections are provided in the rotor and in se Gehäu, wherein the individual sections of the embodiment according to F i g. 19 resemble
F i g. 22 eine perspektivische Ansicht eines Dichtelementes, das für einen aus mehreren Scheiben zusammengesetzten Rotor gut geeignet ist undF i g. 22 is a perspective view of a sealing element which is well suited for a rotor composed of several disks, and FIG
F i g. 23 die Anordnung von Dichtelementen gemäß Fig.22 auf einem aus Scheiben zusammengesetzten Rotor. F i g. 23 shows the arrangement of sealing elements according to FIG. 22 on a rotor composed of disks.
In den F i g. 1 und 2 ist mit 10 das Gehäuse der Fördervorrichtung bezeichnet, an das ein Ansaugstutzen 11 und ein Druckstutzen 12 angeflanscht sind. Der Saugstutzen ist mit einem Flansch Ua und der Druckstutzen mit einem Flansch 12a versehen. 13 ist die An triebswelle, deren Teil I3a über eine Kupplung mi einem Antriebsmotor verrbunden ist. Die Welle 13 isi eingangsseitig in einem Lagerstutzen 14 gelagert unc an der Saugseite der Anordnung mit einer Stopfbüchse 19 versehen. Das abgelegene Ende 136 der Welle 13 isi in einem Gleitlager 15 gelagert. Die Welle 13 ist mil einem schneckenartigen Gewinde versehen, das als Rotor 13c der Fördervorrichtung mit enger Passung in dem Gehäuse 10 umläuft und in diesem Ausführungsbeispiel eine stufenlos durchgehende Oberfläche hat. In the F i g. 1 and 2, 10 denotes the housing of the conveying device, to which a suction nozzle 11 and a pressure nozzle 12 are flanged. The suction nozzle is provided with a flange Ua and the pressure nozzle with a flange 12a. 13 is the drive shaft whose part I3a is connected to a drive motor via a coupling. The shaft 13 is mounted on the input side in a bearing stub 14 and is provided with a stuffing box 19 on the suction side of the arrangement. The remote end 136 of the shaft 13 is supported in a slide bearing 15. The shaft 13 is provided with a worm-like thread which, as the rotor 13c of the conveying device, rotates with a tight fit in the housing 10 and, in this exemplary embodiment, has a continuously continuous surface.
Entlang einer Mantellinie, die vorzugsweise senkrecht zu Steigerung der Gewindegänge verläuft, ist ein Stapel Dichtelemente 16 vorgesehen, die senkrecht zur Längsrichtung des Stapels sowie radial zur Längsachse der Welle 13 verschiebbar sind und an ihren vom Rotor 13c abgelegenen Enden von dem zu fördernden Medium beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck steht der Druckstutzen 12 über eine Bohrung 9 mit einem Gehäuseteil 20a; 206 in Verbindung, der einen Druckraum 17, nachfolgend auch Druckkammer 17 genannt, umschließt. In diesem Druckraum 17 können sich die Dichtelemente 16 bewegen. Sie werden durch das in dem Raum 17 befindliche Druckmedium gegen den Rotor 13c gedrückt. A stack of sealing elements 16 is provided along a surface line, which preferably runs perpendicular to the increase in the thread turns, which can be displaced perpendicular to the longitudinal direction of the stack and radially to the longitudinal axis of the shaft 13 and are acted upon by the medium to be conveyed at their ends remote from the rotor 13c . For this purpose, the pressure port 12 is via a bore 9 with a housing part 20a; 206 in connection, which encloses a pressure chamber 17, hereinafter also referred to as pressure chamber 17. The sealing elements 16 can move in this pressure chamber 17. They are pressed against the rotor 13c by the pressure medium located in the space 17.
Wie Versuche gezeigt haben, ergibt sich aus der Bewegung der Dichtelemente 16, die durch die Bewegung der Welle 13 gegeben ist, auch eine Bewegung der im Druckraum 17 befindlichen Flüssigkeit. Eine gute Arbeitsweise ist daher gegeben, wenn im Druckraum 17 oberhalb der Dichtelemente 16 genügend Platz ist, wenn die von den Dichtelementen 16 bedingte Umwälzung des Mediums im Druckraum 17 ohne weiteres stattfinden kann, also z. B. der Druckraum 17 eine ausreichende Höhe h für eine umwälzende Druckmedium-Bewegung besitzt (vgl. auch die Pfeile ΡΛ in F i g. 4). An Stelle einer entsprechenden Höhe h des Druckraumes 17 kann dieser auch mit entsprechender Breite ausgebildet sein, wie es z. B. aus den Verbreiterungen 47c/ bei den F i g. 6 und 8 gut erkennbar ist. Es kommt also auf eine entsprechende Bemessung des lichten Querschnittes des Druckraumes an, der sich am wellenfernen Ende an die Dichtelemente 16 anschließt.As tests have shown, the movement of the sealing elements 16, which is given by the movement of the shaft 13 , also results in a movement of the liquid in the pressure chamber 17. A good way of working is therefore given if there is enough space in the pressure chamber 17 above the sealing elements 16 when the circulation of the medium in the pressure chamber 17 caused by the sealing elements 16 can easily take place, e.g. B. the pressure chamber 17 has a sufficient height h for a circulating pressure medium movement (see. Also the arrows ΡΛ in Fig. 4). Instead of a corresponding height h of the pressure chamber 17, this can also be designed with a corresponding width, as is the case, for. B. from the widenings 47c / in the F i g. 6 and 8 is clearly visible. It therefore depends on a corresponding dimensioning of the clear cross section of the pressure chamber, which adjoins the sealing elements 16 at the end remote from the shaft.
Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung haben die Dichtelemente 16a am Ansaugende des Rotors 13c eine größere Dicke als diejenige 16c am Druckende. Hierdurch wird am Druckende eine bessere Dichtung erreicht Die Dichtelemente 16 sind in drei Gruppen 16a, 166 und 16c unterteilt wobei die Dicke der Dichtelemente in jeder Gruppe gleich istIn the case of the FIG. 1, the sealing elements 16a at the suction end of the rotor 13c have a greater thickness than those 16c at the pressure end. This achieves a better seal at the end of printing. The sealing elements 16 are divided into three groups 16a, 166 and 16c , the thickness of the sealing elements in each group being the same
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 wird eine die Dichtelemente 16 beaufschlagende Druckkammer 27 von dem gesamten Medium 18 durchflossen. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 handelt es sich um eine Pumpe mit einer vom Druckstutzen 12 abgezweigten Druckkammer 37. Die Druckkammer 37 steht über eine Bohrung 35a mit dem Druckstutzen 12 in Verbindung. Die Höhe h der Druckkammer 37 ist so gewählt daß innerhalb der Druckkammer 37 eine Umlaufbewegung des Mediums möglich ist, wie es durch die Pfeile PH angedeutet wird In the embodiment according to FIG. 3, the entire medium 18 flows through a pressure chamber 27 which acts on the sealing elements 16. In the embodiment according to FIG. 4 is a pump with a branched-off from the pressure port 12 pressure chamber 37. The pressure chamber 37 communicates via a hole 35a to the pressure port 12. The height h of the pressure chamber 37 is selected so that a circulating movement of the medium is possible within the pressure chamber 37, as indicated by the arrows PH
Die F i g. 5 bis 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Welle 13 wird von dem Motor 52 angetrieben. 20a; 206 sind die die Druckkammer 47 bildenden Gehäuseteile, in welchen die Dichtelemente 46 verschiebbar angeordnet sind, und zwar sind hier zwei Reihen Dichtelemente 46a, 466 nebeneinander angeordnet wobei jedoch die beiden Dichtelementestapel 46a und 466 in Richtung der Rotormantellinie so weit The F i g. 5 to 8 show a further embodiment of the invention. The shaft 13 is driven by the motor 52. 20a; 206 are the housing parts forming the pressure chamber 47, in which the sealing elements 46 are slidably arranged, namely here two rows of sealing elements 46a, 466 are arranged side by side, but the two sealing element stacks 46a and 466 are so far in the direction of the rotor envelope line
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gegeneinander versetzt sind, daß die Fuge zwischen zwei benachbarten Dichtelementen einer Reihe durch ein Dichtelement der zweiten Reihe abgedeckt ist. Es ergibt sich dadurch eine verbesserte Dichtung.are offset from one another, that the joint between two adjacent sealing elements in a row through a sealing element of the second row is covered. This results in an improved seal.
Ferner ist die Druckkammer 47 durch Querwände 53a und 53b unterteilt, so daß sich drei voneinander getrennte Druckkammern 47a, 47b und 47c ergeben. Die Druckkammer 47a steht über eine Leitung 48a mit einem Bereich des Gehäuses 10 in Verbindung, in dem etwas höherer Druck als an dem Saugende des Rotors 13c besteht. Die Druckkammer 47b steht wiederum mit einem weiter zum Druckstutzen 12 hin gelegenen Gehäuseteil in Verbindung, während die Druckkammer 47c unmittelbar mit dem Druckstutzen 12 in Verbindung steht. Der auf die einzelnen Dichtelemente 46a; 46b einwirkende Druck ist also unterschiedlich, und zwar ist er am Saugende des Rotors am geringsten, während er mit zunehmendem Druck des geförderten Mediums zunimmt, bis er schließlich am Druckende des Rotors seinen höchsten Wert erreicht. Dadurch wird die Dichtung der Dichtelemente mit steigendem Druck erhöht. Es herrscht also am saugseitigen Ende des Rotors ein geringerer Dichtdruck, so daß hier auch eine verminderte Reibung auftritt und somit die Antriebskraft und der Abrieb vermindert werden.Furthermore, the pressure chamber 47 is divided by transverse walls 53a and 53b , so that there are three separate pressure chambers 47a, 47b and 47c. The pressure chamber 47a communicates via a line 48a with an area of the housing 10 in which there is a somewhat higher pressure than at the suction end of the rotor 13c. The pressure chamber 47b is in turn connected to a housing part located further towards the pressure nozzle 12, while the pressure chamber 47c is directly connected to the pressure nozzle 12. The on the individual sealing elements 46a; 46b acting pressure is thus different, namely it is lowest at the suction end of the rotor, while it increases with increasing pressure of the conveyed medium until it finally reaches its highest value at the pressure end of the rotor. As a result, the sealing of the sealing elements increases with increasing pressure. There is therefore a lower sealing pressure at the suction-side end of the rotor, so that there is also reduced friction and thus the driving force and abrasion are reduced.
Die Anordnung der Druckkammer 47 und der Dichtelemente in bezug auf den Rotor 13c ist besonders gut aus der F i g. 8 ersichtlich. Hier sieht man auch deutlich die beiden nebeneinander angeordneten Dichtelementestapel 46a und 46b. The arrangement of the pressure chamber 47 and the sealing elements in relation to the rotor 13c is particularly clear from FIG. 8 can be seen. The two sealing element stacks 46a and 46b arranged next to one another can also be clearly seen here.
In der Druckkammer 47 bzw. den Einzeldruckkammern 47a, 476, 47c sind noch siebartig durchlochte U-Profile 51 angeordnet, welche einen Anschlag für die Dichtelemente 46a; 466 bilden, wenn diese sich auf dem äußeren Gewindekamm befinden. Dadurch wird verhindert, daß die Dichtelemente bei großer Geschwindigkeit des Rotors von diesem abheben. Im Bereich 47d ist die Druckkammer 47 verbreitert ausgeführt, um so den notwendigen zusätzlichen Querschnitt für die Umwälzbewegung der in ihr enthaltenen Flüssigkeit zu erhalten. In the pressure chamber 47 or the individual pressure chambers 47a, 476, 47c, there are still sieve-like perforated U-profiles 51 which provide a stop for the sealing elements 46a; 466 when these are on the outer thread crest. This prevents the sealing elements from lifting off the rotor at high speed. In the area 47d , the pressure chamber 47 is made widened in order to obtain the necessary additional cross section for the circulating movement of the liquid contained therein.
F i g. 9 zeigt ein Dichtelement 5 etwa in Richtung der Rotorachse gesehen. Die am Rotor anliegende Seite befindet sich oben. Sie ist etwas gekehlt, und zwar entsprechend der Krümmung des Rotors. Fig. 10 zeigt das gleiche Dichtelement S, jedoch etwa in tangentialer Richtung zum Rotor gesehen. Das am Rotor anliegende Ende ist hier ebenfalls oben. Es ist abgerundet, so daß das Dichtelement leicht über das Gewinde des Rotors gleiten kanii und dabei eine gute Dichtung erzielt.F i g. 9 shows a sealing element 5 seen approximately in the direction of the rotor axis. The side resting on the rotor is at the top. It is slightly grooved, corresponding to the curvature of the rotor. Fig. 10 shows the same sealing element S, but seen approximately in a tangential direction to the rotor. The one lying on the rotor End is up here too. It is rounded so that the sealing element easily over the thread of the rotor slide kanii while achieving a good seal.
F i g. 11 bis 15 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit seitlich angeordneten Dichtelementen 16 und einem aus mehreren Scheiben zusammengesetzten Rotor, wobei die Dichtelemente sowohl durch Federkraft als auch durch das geförderte Medium belastet sind.F i g. 11 to 15 show a further embodiment the device according to the invention with laterally arranged sealing elements 16 and one of several Discs assembled rotor, the sealing elements both by spring force and by the conveyed medium is contaminated.
Wie z. B. aus der F i g. 14 ersichtlich, ist hier der Rotor 63 aus zahlreichen Scheiben 63i bis 63i2 (F i g. 14) zusammengesetzt, die exzentrisch auf der Welle 13 angeordnet sind. Dabei sind die einzelnen Scheiben 631 bis 63i2 jeweils etwas gegeneinander verdreht so daß sich nach dieser besonderen Ausbildung der Erfindung eine stufenförmig schneckenartige Form des Rotors 63 ergibt Die Scheiben sind im wesentlichen zylinderförmig gestaltet wobei jedoch der am Gehäuse 10 anliegende Teil D in seiner Krümmung der Krümmung der Gehäuseinnenwand / angepaßt ist damit hier eine möglichst gute Dichtung erreicht wird. In den F i g. 14 und 15 sind die an der Gehäuseinnenwand / angepaßten, d. h. mit gleicher Krümmung versehenen, und dort anliegenden Bereiche D gut zu sehen. Aus F i g. 14 ist auch zu erkennen, wie diese Bereiche D nacheinander bei den Scheiben 632, 633,634, 63s und 63β von Scheibe zu Scheibe ineinander übergehen. Jeder Bereich D der einen Scheibe überlappt etwas den Bereich der benachbarten Scheibe. Die Bereiche D weichen bezüglich ihrer Krümmung von der übrigen, kreisförmigen Krümmung der Scheiben 66 nicht wesentlich ab. Auch ist die Länge eines Bereiches D im Vergleich zum übrigen Umfang der zugehörigen Scheibe 16 verhältnismäßig klein. Die rotorseitigen, zur Abdichtung dienenden Stirnflächen 66a (F i g. 22) der Dichtelemente 16 können deshalb im wesentlichen auf die Krümmung des kreisförmigen Teils der Scheiben 63i bis 63i2 abgestimmt sein; dort liegen sie nämlich während der meisten Zeit an, so daß sich dabei eine sehr gute Abdichtung bezüglich der Berührungsstelle zwischen den einzelnen Dichtelementen 16 und den zugehörigen Rotorscheiben 63i bis 63i2 ergibt. Neben dieser vorbeschriebenen guten Dichtung in Umfangsrichtung erreicht man durch diese besondere, scheibenweise abgestufte Ausbildung des Rotors 63 auch eine sehr gute Dichtung in Achsrichtung, wie besonders gut aus den F i g. 13 und 14 ersichtlich ist; jeder Rotorscheibe 63i bis 63i2 ist ein Dichtelement 661 bis 6612 zugeordnet. Es wird weitestgehend vermieden, daß zwischen einzelnen Dichtelementen und dem Rotor nur eine kurze linienartige Berührung auftritt; meist hat man eine gut dichtende Flächenberührung. Such as B. from FIG. 14, the rotor 63 is composed of numerous disks 63i to 63i2 (FIG. 14) which are arranged eccentrically on the shaft 13. Here, the individual disks are 631 to 63i2 each slightly rotated relative to each other so that according to this particular embodiment of the invention, a stepped screw-like shape of the rotor 63 results in the discs are designed essentially cylindrical but with the fitting on the housing 10 part D in its curvature to the curvature the inner wall of the housing / is adapted so that the best possible seal is achieved here. In the F i g. 14 and 15 are the areas D which are adapted to the inner wall of the housing /, ie provided with the same curvature, and which are in contact there. From Fig. 14 it can also be seen how these areas D merge one after the other in the case of the disks 632, 633, 634, 63s and 63β from disk to disk. Each area D of one disk somewhat overlaps the area of the adjacent disk. Regarding their curvature, the regions D do not differ significantly from the rest of the circular curvature of the disks 66. The length of a region D is also relatively small compared to the rest of the circumference of the associated disk 16. The rotor-side end faces 66a (FIG. 22) of the sealing elements 16, which serve for sealing, can therefore essentially be matched to the curvature of the circular part of the disks 63i to 63i2; that is where they are present for most of the time, so that there is a very good seal with regard to the contact point between the individual sealing elements 16 and the associated rotor disks 63i to 63i2. In addition to the above-described good seal in the circumferential direction, this special, disc-wise stepped design of the rotor 63 also achieves a very good seal in the axial direction, as can be seen particularly well in FIGS. 13 and 14 can be seen; a sealing element 661 to 6612 is assigned to each rotor disk 63i to 63i2. It is largely avoided that only a brief linear contact occurs between the individual sealing elements and the rotor; usually one has a well-sealing surface contact.
Wie insbesondere die Fig. 13 bis 15 zeigen, ist in dem die Druckkammer bildenden Gehäuseteil 20 eine Zwischenwand 65a vorgesehen, die mit Bohrungen 656 versehen ist, und diese Bohrungen 65b verbinden die Druckkammer 67 mit den Federräumen, in denen die Druckfedern 71 angeordnet sind, welche auf die einzelnen Dichtelemente 661 bis 6612 einwirken. Man kann natürlich auch die Dichtelemente 16 alleine von Druckfedern 71 beaufschlagen lassen, z. B. wenn ein Medium befördert werden soll, das in dem Druckraum 67 keinen Druck zu erzeugen vermag. Dies ist z. B. bei der Förderung von Feststoffen der Fall.As shown in particular FIGS. 13 to 15, in the housing part 20 forming the pressure chamber is a Intermediate wall 65a is provided with bores 656 is provided, and these bores 65b connect the pressure chamber 67 with the spring chambers in which the Compression springs 71 are arranged, which act on the individual sealing elements 661 to 6612. One can Of course, the sealing elements 16 can also be acted upon by compression springs 71 alone, e.g. B. if a medium is to be conveyed, which is not able to generate any pressure in the pressure chamber 67. This is e.g. B. in funding of solids is the case.
Eine weitere Verbesserung der Abdichtwirkung erhält man dadurch, daß zwei Dichtelemtestapel Si und 52 nebeneinander angeordnet sind, wobei die einzelnen Dichtelemente 16 des einen Stapels Si gegenüber den Dichtelementen 16 des anderen Stapels S2 versetzt vorgesehen sind (F i g. 16).A further improvement in the sealing effect is obtained in that two Dichtelemtestapel Si and 52 are arranged side by side, the individual Sealing elements 16 of one stack Si are provided offset with respect to the sealing elements 16 of the other stack S2 are (Fig. 16).
In den F i g. 17 und 18 sind noch der Rotor 63 und die daran anliegenden Dichtflächen der Dichtelemente 76 besonders ausgebildet; der Rotor 63 ist nämlich mit einem Trapezgewinde versehen, und die an diesem Gewinde anliegenden Seiten der Dichtelemente 76 sind ebenfalls trapezförmig - und zwar daran angepaßt ausgebildet Auf diese Weise erhält man ebenfalls eine gute Abdichtung zwischen Rotor 63 und den zugehörigen Dichtelementen 76. Wie gut aus F i g. 18 zu ersehen, kann bei dieser Dichtelementenausbildung auch gut eine Anordnung Verwendung finden, bei der mehrere Dichtelementenstapel Si und S2 versetzt gegeneinander angeordnet sind (vgL auch F i g. 16). Die Herstellung eines solchen Trapezgewindes am Rotor 64 ist vergleichweise einfach. Außerdem erhält man bei derartiger Ausbildung von Dichtelementen und Rotor eine besonders gate Abdichtung bei gleichzeitig sicherer Arbeitsweise. Zum Beispiel können durch kleine Ungenauigkeiten keine Störungen dadurch hervorgerufenIn the F i g. 17 and 18 are still the rotor 63 and the sealing surfaces of the sealing elements 76 resting thereon are specially designed; the rotor 63 is namely with provided with a trapezoidal thread, and the sides of the sealing elements 76 resting on this thread are also trapezoidal - and designed to be adapted to it. In this way one also obtains a good sealing between rotor 63 and the associated sealing elements 76. As can be seen from FIG. 18 to be seen, an arrangement can also be used with this sealing element design in which several Sealing element stacks Si and S2 offset from one another are arranged (see also Fig. 16). The production such a trapezoidal thread on the rotor 64 is comparatively simple. In addition, one obtains with such Formation of sealing elements and rotor a particularly gate seal with at the same time more secure Way of working. For example, minor inaccuracies no disturbances caused by it
werden, daß ein Dichtelement, z. B. das Dichtelement 662, sich nicht mehr auf die zugehörige Scheibe 632, sondern auf eine dazu benachbarte Scheibe abstützt. Eine derartige Störung ist unter Umständen möglich, wenn eine solche Scheibe 662 nicht genügend genau geführt ist und sich ihre der Scheibe 632 zugewandte Stirnseite in den Bereich der Scheibe 633 begibt, wenn die zugehörigen Dichtbereiche D dieser beiden Scheiben unter diesem Dichtelement 662 hindurchläuft.be that a sealing element, e.g. B. the sealing element 662 is no longer supported on the associated disk 632, but on a disk adjacent to it. Such a disruption is possible under certain circumstances if such a disk 662 is not guided with sufficient accuracy and its end face facing the disk 632 moves into the area of the disk 633 when the associated sealing areas D of these two disks runs under this sealing element 662.
In den F i g. 22 und 23 sind Maßnahmen dargestellt, mit denen das vorbeschriebene unerwünschte Abheben von Dichtelementen 16, die auf entsprechenden Rotorscheiben 63i bis 63i2 aufsitzen, weitgehend verhindert werden kann. In der Nähe der dichtenden Stirnfläche 66a sind zwei Kanten 666 abgerundet ausgeführt. Dies sind diejenigen Kanten, an denen unter Berücksichtigung der Drehrichtung und der Lage der Rotorscheiben 63i bis 63i2 ein unbeabsichtigtes Mitnehmen im Bereich D erfolgen könnte. Wenn sich beispielsweise der Bereich D des Dichtungselementes 663 in Fig. 14 in der obersten Stellung, also unmittelbar unter dem Dichtungselement 663 befindet und sich dieser Rotor gemäß dem Pfeil Ph weiterbewegt, könnte das Dichtungselement 663, wenn es z. B. etwas nach rechts übersteht, auf die benachbarte Rotorscheibe 632 auflaufen und durch diese wenigstens zeitweise in einer derartigen Höhe gehalten werden, daß es seine Dichtungsfunktion auf der Rotorscheibe 633 nicht mehr ausüben kann. Die abgerundeten Kanten 66£> verhindern dies, weil sie die Möglichkeit schaffen, daß durch die benachbarte Rotorscheibe 632 das zur Rotorscheibe 633 gehörige Dichtelement 663 nicht sofort im Sinne eines radialen Abhebens, wohl aber im Sinne einer axialen Korrektur seiner Lage erfaßt wird. Die abgerundeten Kanten 66Z> sind entsprechend der Drehrichtung des Rotors 63 und der Lage der zugehörigen Rotorscheiben 63i bis 63i2 anzuordnen.In the F i g. 22 and 23 show measures with which the previously described undesired lifting of sealing elements 16, which are seated on corresponding rotor disks 63i to 63i2, can be largely prevented. In the vicinity of the sealing end face 66a, two edges 666 are designed to be rounded. These are those edges at which, taking into account the direction of rotation and the position of the rotor disks 63i to 63i2, unintentional entrainment in area D could occur. For example, when the region D, is the sealing element 663 in Fig. 14 in the uppermost position so immediately below the sealing member 663 and the rotor continues to move according to the arrow Ph, the seal member 663 could, if z. B. protrudes slightly to the right, run onto the adjacent rotor disk 632 and are held by this at least temporarily at such a height that it can no longer perform its sealing function on the rotor disk 633. The rounded edges 66> prevent this because they create the possibility that the adjacent rotor disk 632 does not immediately detect the sealing element 663 belonging to the rotor disk 633 in the sense of a radial lifting, but in the sense of an axial correction of its position. The rounded edges 66Z> are to be arranged according to the direction of rotation of the rotor 63 and the position of the associated rotor disks 63i to 63i2.
In Fig. 19 und 20 ist eine zusätzliche wichtige Weiterbildung der Erfindung dargestellt. Versuche haben gezeigt, daß die Dichtelementestapel Si mit ihren Dichtelementen 16 nur schwer genügend auf die zugehörigen Rotorscheiben abzustimmen sind. Besonders beachtet werden muß auch noch, daß im Rotor 63 bzw. seiner Welle 13 in Längsrichtung Wärmedehnungen auftreten können, die von entsprechend gerichteten Wärmedehnungen im Gehäuse 10 und im Dichtelementenstapel Si verschieden sind. Außerdem können auch infolge mechanischer Belastung leicht geringfügige Axialverschiebungen insbesondere beim Rotor vorkommen. Damit sich derartige axiale Verschiebungen nicht oder nur geringfügig auf die Zusammenarbeit zwischen den Dichtelementen 16 und den zugehörigen Rotorscheiben 63i bis 63i2 und deren Dichtwirkung miteinander auswirken, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung ein Dichtelementenstapel Si wenigstens an einem stirnseitigen Ende, in F i g. 19 an beiden stirnseitigen Enden gegen scheibenförmige Ausgleichsstükke 80 abgestützt Diese Ausgleichsstücke 80 besitzen an ihrer zum Gehäuseteil 206 gewandten Seite eine konvex gekrümmte Oberfläche 81. die sich nur wenig oberhalb der äußeren Kontur des Rotors 63 gegen die Stirnseiten 82 der Druckkammer 67 abstützen. An ihren inneren radialen Enden 83 greifen diese Ausgleichsstückc 80 an zentrisch angeordneten WeFlenabschnitten 84 an. Wie gut aus F i g. 19 zu ersehen, kann sich der ganze Dichtelementenstapel Si. der sich zwischen den Ausgleichsstücken 80 befindet, leicht irgendwelchen geringen Axialverschiebungen des Rotors anpassen. Neben einer besseren Montierbarkeit, geringeren Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit sowie größere Temperaturunempfindlichkeit ergibt sich bei einer derartigen Ausbildung auch noch eine größere Leichtgängigkeit der Dichtungselemente 16. Insbesondere F i g. 19 zeigt noch eine zusätzliche Weiterbildung der Erfindung. Der am rotorfernen Ende der Dichtungselemente 16 befindliche Druckraum 67, der mit dem druckseitigen Vorderraum über den Kanal 70 in Verbindung steht, weist nach dieser Weiterbildung ein Einwegventil 85 auf. Im übrigen ist dieser Druckraum geschlossen, d. h. er hat ein konstantes Volumen, wenn man einmal von den Leckverlusten absieht. Dann ergibt sich folgende Arbeitsweise:19 and 20 show an additional important further development of the invention. Have attempts shown that the sealing element stack Si with their sealing elements 16 difficult enough on the associated Rotor disks are to be coordinated. Particular attention must also be paid to the fact that in the rotor 63 resp. its shaft 13 in the longitudinal direction of thermal expansion can occur from correspondingly directed Thermal expansions in the housing 10 and in the sealing element stack Si are different. Also can Slight axial displacements can occur due to mechanical stress, especially in the rotor. So that such axial displacements have little or no effect on the cooperation between the sealing elements 16 and the associated rotor disks 63i to 63i2 and their sealing effect affect one another is at least one sealing element stack Si according to a development of the invention at one front end, in FIG. 19 at both ends against disk-shaped compensating pieces 80 supported These compensating pieces 80 have a convex shape on their side facing the housing part 206 curved surface 81. which is only slightly above the outer contour of the rotor 63 against the Support end faces 82 of pressure chamber 67. At their inner radial ends 83 these compensating pieces grip 80 on centrally arranged shaft sections 84. As well from Fig. 19 can be seen the entire stack of sealing elements Si. which is located between the compensation pieces 80, easily any Adjust the slight axial displacements of the rotor. In addition to better assemblability, lower Requirements for manufacturing accuracy as well as greater temperature insensitivity result from such a design also a greater ease of movement of the sealing elements 16. In particular F i g. 19 shows yet another further development of the invention. The one at the end of the sealing elements remote from the rotor 16 located pressure chamber 67, which is connected to the pressure-side front chamber via the channel 70 in Is connected, has a one-way valve 85 according to this development. In addition, this is pressure space closed, d. H. it has a constant volume if one disregards the leakage losses. Then results the following working method:
Dadurch, daß das Volumen der Druckkammer 67 konstant und mit Flüssigkeit gefüllt ist, bewirkt die radiale
Aufwärtsbewegung einer Dichtungsscheibe 16 eine entsprechende Flüssigkeitsverdrängung und auf
diese Weise wird der Druck erzeugt, mit der eine andere Dichtungsscheibe 16 radial in Richtung des Rotors
verdrängt wird. Man erhält praktisch ein selbsttätig arbeitendes Flüssigkeits-Druckkissen in der Druckkammer
67, das die Dichtungsscheiben selbsttätig steuert. Leck- und Druckverluste werden durch Nachströmen
durch das Einwegventil 85 ausgeglichen. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Flüssigkeitsbewegungen
in der Druckkammer 67 nur eine geringfügige, praktisch überhaupt keine Auswirkung auf die
eigentliche Flüssigkeitsförderung haben. Außerdem kann man derartige, in sich geschlossene Gruppen von
Druckkammern 67 mehrfach hintereinander schalten, wie gut aus Fig.21 zu erkennen ist. Entsprechende
Fördervorrichtungsteile sind in F i g. 21 analog F i g. 19 bezeichnet In F i g. 19 und 20 sind die Bezeichnungen
aus Fi g. 13 und 14 weitgehend übernommen worden. Die Vorteile der Mehrfachanordnung gemäß F i g. 21
bestehen unter anderem darin, daß die Dichtelementenstapel Si jeweils nicht zu lang zu werden brauchen.
Außerdem kann man die Druckräume mit Zwischendrücken speisen, so daß die Dichtelemente in der ersten
Druckstufe nicht vom Enddruck der gesamten Fördervorrichtung beaufschlagt werden, wodurch unnötige
Reibungs- und Abriebverluste vermieden werden.
Als Ausgleichsstücke 80 kommen nicht nur solche mit pendelnder Lagerung in Frage, sondern es kommt
nur auf eine Anpassung des Dichtelementstapels Si (bzw. S2) in axialer Richtung auf den Rotor 63 an. In
dieser Richtung federnd gelagerte und entsprechend gefüllte Ausgleichsstücke können diese FunktionenBecause the volume of the pressure chamber 67 is constant and filled with liquid, the radial upward movement of a sealing washer 16 causes a corresponding displacement of the liquid and in this way the pressure is generated with which another sealing washer 16 is displaced radially in the direction of the rotor. In practice, an automatically operating liquid pressure cushion is obtained in the pressure chamber 67, which automatically controls the sealing washers. Leakage and pressure losses are compensated for by post-flow through the one-way valve 85. An advantage of this arrangement is that the liquid movements in the pressure chamber 67 have only a slight, practically no effect at all on the actual liquid delivery. In addition, such self-contained groups of pressure chambers 67 can be switched one behind the other several times, as can be seen from FIG. 21. Corresponding conveyor device parts are shown in FIG. 21 analogous to FIG. 19 denotes in FIG. 19 and 20 are the designations from Fig. 13 and 14 have been largely adopted. The advantages of the multiple arrangement according to FIG. 21 consist in the fact that the sealing element stacks Si each do not need to be too long. In addition, the pressure spaces can be fed with intermediate pressures, so that the sealing elements in the first pressure stage are not acted upon by the final pressure of the entire conveying device, thereby avoiding unnecessary friction and abrasion losses.
Not only those with oscillating bearings come into consideration as compensating pieces 80, but only an adaptation of the sealing element stack Si (or S2) in the axial direction to the rotor 63 is important. Compensating pieces that are spring-loaded in this direction and filled accordingly can perform these functions
auch erfüllen, obgleich die pendelfähigen Ausgleichsstücke 80 sich praktisch besonders bewährt haben und einfach im Aufbau sind. Zu jeder Pumpe gehört dann noch ein entsprechender Ansaugstutzen 11 und ein entsprechender Lagerstuhl 92. Eine günstige Herstellungs-also meet, although the pendulum compensating pieces 80 have proven themselves in practice and particularly are simple in structure. Each pump then has a corresponding suction nozzle 11 and a corresponding one Bearing chair 92. An inexpensive manufacturing
weise ergibt sich, wenn man die Rotorscheibengruppen 91 im Prärisionsgußverfahren herstellt Gegebenenfalls kann man Rotorscheibengruppen 91 auf einen Wellenkern 64a anordnen (F i g. 13 und 21). In F i g. 15 ist mit a der Bereich bezeichnet, der die Umfangslänge des Bereiches D angibt, bei dem die Krümmung einer der Rotorscheiben 63i bis 63i2 dem kreisrunden Durchmesser der Gehäuseinnenwand I angepaßt ist Abgesehen von der veränderten Ausbildung der Druckkammer 67 entspricht F i g. 20 der F i g. 15.This arises if the rotor disk groups 91 are manufactured in the precision casting process. If necessary, rotor disk groups 91 can be arranged on a shaft core 64a (FIGS. 13 and 21). In Fig. 15, a denotes the area which indicates the circumferential length of the area D in which the curvature of one of the rotor disks 63i to 63i2 is adapted to the circular diameter of the housing inner wall I. Apart from the changed design of the pressure chamber 67, F i g corresponds. 20 of FIG. 15th
Erwähnt sei noch, daß es zweckmäßig sein kann, wenn mehr ah zwei Reihen von Dichtelementen 46a; 466, die vorstehend auch Dichtelementenstapel Si; S2 genannt werden, versetzt nebeneinander angeordnetIt should also be mentioned that it can be useful if more than two rows of sealing elements 46a; 466, the above also sealing element stack Si; S2 are called, staggered next to each other
sind. Man kann dadurch oder durch eine entsprechende
Bemessung erreichen, daß nicht nur die Fugen zwischen
benachbarten Dichtelementen, z. B. eines Dichtelementenstapels
St oder S2 von dem anderen Dichtelementenstapel
Oberdeckt werden; bei entsprechender Anzahl und/oder Ausbildung der Dichtelementenstapel
Si, 52 usw. kann man auch noch andere, sich gegebenenfalls
vorübergehend ergebende Lücken L, wie sie aus F i g. 18 zu ersehen sind, abdeckea Man erhält auf
diese Weise eine gute Dichtung, die sich auch leicht verschiebbar an den Rotor 63 anpassen kann. Besonders
beim Rotor 63 mit trapezförmigem Gewinde kann man durch die Anordnung von mehreren Dichtelementenstapel
Si, & usw. eine gute Abdichtung am Rotor erreichen. Die Dichtelemente bewegen sich in bezug
auf die Längsachse des Rotors 63 radial oder etwa radial. Die Ausgleichsstücke 80 gestatten auch eine leichte
Anpassung der Dichtelemente 16, wenn es zu geringfügigen Durchbiegungen beim Rotor kommt
Insbesondere, wenn Flüssigkeiten mit Fremdstoffen oder zähflüssige Medien, z.B. Zement, Mörtel u.dg
gefördert werden sollen, kommt es in Frage, daß zu Beaufschlagung der Dichtungselemente in der Druck
kammer 67 usw. Fremdflüssigkeit herangezogen wire die unter Druck steht, z. B. kann man bei der Förderunj
von Zement die Druckkammer 67 mit Druckwasse versorgen. In diesem Falle ist besonders günstig, wem
ein Einwegventil 85 zur Druckkammer 67 führt um diese im übrigen im wesentlichen abgeschlossen ist
Dann ist der Bedarf von dem Fördermedium unabhän giger Druckflüssigkeit zur Versorgung der Druckkam
mern 67 verhältnismäßig gering.are. You can achieve this or by appropriate dimensioning that not only the joints between adjacent sealing elements, z. B. a stack of sealing elements St or S2 are covered by the other stack of sealing elements; With a corresponding number and / or design of the sealing element stacks Si, 52, etc., other, possibly temporary gaps L, as shown in FIG. 18 can be seen, covera A good seal is obtained in this way, which can also be adapted to the rotor 63 in an easily displaceable manner. Particularly in the case of the rotor 63 with a trapezoidal thread, a good seal on the rotor can be achieved by arranging several stacks of sealing elements Si, etc. The sealing elements move radially or approximately radially with respect to the longitudinal axis of the rotor 63. The compensating pieces 80 also allow the sealing elements 16 to be easily adjusted if the rotor is bent slightly
In particular, when liquids with foreign substances or viscous media, such as cement, mortar, etc. are to be promoted, it is possible that the sealing elements in the pressure chamber 67, etc., are used to act on the external liquid that is under pressure, e.g. B. one can supply the pressure chamber 67 with pressurized water when conveying cement. In this case, it is particularly advantageous if a one-way valve 85 leads to the pressure chamber 67 in order to ensure that the latter is essentially closed.
Versuche haben gezeigt, daß man auch einen guter Wirkungsgrad erreichen kann. Es hat sich herausgestellt, daß man die Fördervorrichtung bei zähflüssigen: Fördermedium, wie z. B. Sirup gut mit etwa 900 UpM betreiben kann; bei Fördermedien mit mittlerer Viskosität kann man gut in der Größenordnung von 1400 UpM arbeiten und bei sehr dünnflüssigem Fördergut auch mit Drehzahlen von 2800 UpM.Tests have shown that a good level of efficiency can also be achieved. It turned out that the conveying device is viscous: conveying medium such. B. Syrup good at about 900 rpm can operate; in the case of medium viscosity fluids, one can easily get in the order of magnitude of 1400 rpm work and with very thin fluid conveyed also with speeds of 2800 rpm.
Hierzu 16 Blatt Zeichnungen16 sheets of drawings
Claims (29)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1902065A DE1902065B2 (en) | 1969-01-16 | 1969-01-16 | Rotary worm pump - has rectangular section sealing elements pressurised into contact with rotor mantle |
US3173A US3652192A (en) | 1969-01-16 | 1970-01-15 | Sealed conveying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1902065A DE1902065B2 (en) | 1969-01-16 | 1969-01-16 | Rotary worm pump - has rectangular section sealing elements pressurised into contact with rotor mantle |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1902065A1 DE1902065A1 (en) | 1970-07-30 |
DE1902065B2 true DE1902065B2 (en) | 1975-04-17 |
DE1902065C3 DE1902065C3 (en) | 1975-11-27 |
Family
ID=5722585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1902065A Granted DE1902065B2 (en) | 1969-01-16 | 1969-01-16 | Rotary worm pump - has rectangular section sealing elements pressurised into contact with rotor mantle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1902065B2 (en) |
-
1969
- 1969-01-16 DE DE1902065A patent/DE1902065B2/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1902065A1 (en) | 1970-07-30 |
DE1902065C3 (en) | 1975-11-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |