DE2044919A1

DE2044919A1 - Absaugpumpe

Info

Publication number: DE2044919A1
Application number: DE19702044919
Authority: DE
Inventors: Norman Leslie Modbury South Australia Foley (Australien) F04c29 10
Original assignee: Auscoteng Pty Ltd
Current assignee: Hitech Distillation (international) Pty Ltd Dul
Priority date: 1969-09-11
Filing date: 1970-09-11
Publication date: 1971-03-18
Also published as: FR2062177A5; US3711228A; GB1313340A; CA940897A

Description

Pittntanwah
Dipt.- ng. Wolter Jockr. 2044919

7 StJt gart N. M*n»l«uaße

Auacoteng Pty. Ltd. rj^ _SeP(

22 Qreenhill road,

Wayvilie, Stat· of South

Australia

A 31 S99 - Br

Absaugpumpe

Die Erfindung betrifft verbesserte Absaugpumpen und Insbesondere Pumpen tun Absaugen von Luft oder (las sur Erseugung eines hohen Unterdruokes, die als Kompressoren verwendet werden kOnnen, um Luft oder Oas ohne die bisher dafür notwendigen kompilierten und kostspieligen Einrichtungen unter hohen Druek su setsen·

Es 1st allgemein Qblloh, für Absauspumpen hohe Kosten aufsuwenden₉ um mit diesen das er forderIiehe Vakuum herstellen tu können· Dabei tritt nleht nur das Problem hinsiehtlieh der Toleransen Inder Pumpe selbst auf, sondern auch das Problem, das darin besteht« den Eintritt von Luft in die _umpe aber die erforderlichen Antriebsmittel derselben su verhindern.

BAD ORIÖMWAL

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In der Kältetechnik let es deshalb üblich, su diese« Zweck vollkommen dichte Einheiten vorzusehen, die so angeordnet sind, daft ein BinstrOmen von Luft in die Anlage unter Nonnalbedingungen ausgeschlossen 1st· Im Falle von Absaugpumpen Jedoch, die gegen ihre Antriebsmittel nicht abgedichtet werden können, besteht das Problem nach wie vor darin, das Einst rumen von Luft durch die Dichtungen der Antriebswelle zu verhindern, und, unabhängig von der Jeweils verwendeten Stopfbuchse kann die Pumpe an dieser Stelle undicht werden, besonders dann, wenn die Pumpe seitweise ausser Betrieb 1st, wie beispielsweise bei KQhI- oder Qefrieranlagen und dgl.

Die Erfindung geht somit von der Überlegung aus, daA eine einfache, sweckmässlge Pumpe, bei der sich das Problem der Abdichtung nloht stellt, einen beträchtlichen Fortschritt in der Technik bedeuten würde. Ka 1st deshalb Aufgabe der Erfindung, eine derartige Absaugpumpe auf einfache und xweolcmässige Welse su schaffen und eine neue Art von Abdichtungen vorsueehen, die die bisher bei der Herstellung von Unterdrück bei einfachen Pumpen auftretenden Nachteile nicht aufweisen.

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BAD

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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Getriebepumpe oder dgl· alt Drehelementen, die Zähne btw. Einechnitte aufweisen, die die In der Anlage befindliehe Luft nach aussen befördern· Die Abdichtung erfolgt dabei durch eine Flüssigkeit bs«. durch ein NetMittel, das die abcudlehtenden Bereiche, «le beispielweise die Zähne bau. die übrigen

Teile in Form der die Luft mitnehmenden Einschnitte

sowie die Öffnung, für die Antriebswelle der Pumpe benetst.

Eine derartige Pumpe eignet sich besondere für Vaaserentsalsungsanlagen, kann aber ebenfalls für KOhI-bsw. Oefrieranlagen verwendet werden, und swar Je nach Verwendungssweck als Absaugpumpe oder als Kompressor.

Die Bedeutung der Erfindung wird nachstehend anhand eines Aus führungabelaplels mit Besui auf die Zeichnungen näher erläutert, wobei sich die Erfindung * selbstverständlich nicht auf diese Ausfflhrungaform beschränkt. Der rolle Umfang der Erfindung wird In den Ansprüchen umrissen.

Xn den Zeichnungen selgen: Flg. 1 einen Querschnitt durch die Pumpe;

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BAD OFUQlNAL

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Pig. 2 eine Ansicht entlang der Schnittlinie A - A in Pig. I.

Die erfindungsgemässe Pump« kann in herkömmlicher Weise ale Getriebepumpe ausgebildet sein, bei der sich zwei ineinandergreifende Zahnräder 1 und 2 in einem Gehäuse befnden, das auf einer Seite der ineinandergreifenden Zahnräder 1 und 2 eine Einlaßöffnung 4 und auf der Oberseite eine Auslaßöffnung 5 aufweist. Diese Anordnung entspricht der einer herkömmlichen Getriebepumpe, bei der in dem zwischen den Zähnen IO befindlichen Zwischenräumen Luft, das oder dgl. von der Einlaßöffnung 4 iur Auelaßöffnung 5 befördert wird.

Bei einer derartigen Pumpe, würden ohne geeignete Dichtungselemente große Mengen an Luft zwischen den Zähnen 10 bzw. zwischen deren Enden und dem Gehäuse 3 sowie zwischen der Antriebswelle 11 und deren Lager 9 austreten. Um diesen nachteiligen Luftaustritt zu vermeiden, werden Pumpe und Lager 9 mit einer Flüssigkeit benetzt, die als Abdichtungsmittel wirkt und dadurch die Erzeugung ton hohem Unterdruck ermöglicht.

Um eine gleichbleibend gute Abdichtung mit Hilfe der Flüssigkeit zu erhalten, muß die Pump« mit einer

gewissen Mange von Pldasigkelt sowie von tu punpanden Dampf odar Wasser vesorgt warden. Zu dlaaaa Zwack let an dar AuelaMf fnung dar Pumpe aln Flüssigkeitsbehälter 6 vorgesehen, dar einen Qrofttell der Flüssigkeit enthält und von den Umlaufrohren 7 und 6 au dar LInIaAOffnung 5 dar Pumpe und su dem Lager 9 führen, ao da» ein konstanter Flüssigkeitsstrom, der von dem PlüaaigkeltabehAlter 6 durch die Pumpe sowie durch die Lager 9 strömt, , für die er forderliche Abdichtung sorgtI

Bei einer Absaugpuape, wie ale beispielsweise In Waeserentsalsung»anlagen verwendet wird, kann dleae sowohl aur Srseugung von Unterdrück wie auch / cur Entfernung daa Kondensates aus dam Värmeauatauscher verwendet werden· pa die Pumpe In dleaam Fall sowohM)SJBPf als auch Luft und Vassenabsaugt, _j lat die erforderliche abdichtung au Jeder Zelt gewährleistet, so da* der erforderliche Unterdruck prob- | lealos erieugt werden kann, wobei der an dar Aua-IaAOf fnung angeordnete Flüssigkeitsbehälter für einen stAndigen, für eine gleichbleibend gute Abdichtung notwendigen Umlauf dar Flüssigkeit in der Pumpe aorgt.

Auf dleae Weise Heat eich ala Absaugpumpe für eine Vaaeerentealaungsanlage oder dgl. vine gewöhn-

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Hohe Getriebepumpe verwenden, deren Einlaßöffnung sich in unteren Teil eines Behälters,wie beispielsweise eines Wärmeauatauschbehältera, befindet und bei der ein über dem Behälter befindlicher gasgefüllter Raum ebenfalls alt der Einlaßöffnung verbanden ist, so dad sowohl Qas btw. Luft wie auch Flüssigkeit in die Pumpe eingesaugt werden können.

Bei Drehung des Pumpengetriebes wird die «wischen den Zähnen 10 befindliche Luft durch die Drehbewegung naoh oben befördert und der AusIaA-öffnung 5 sugeführt, wobei die gleichseitig mitgeführte Flüssigkeit als Abdichtungsmittel »wischen den Kanten der Zähne 10 und dem Oehäuae 3 wirkt. Dabei wird Infolge des Flüssigkeit»- stromes τοη der EInIaAOffnung 3 sur AuslaAöffnung 5 das Auffangen und die Beförderung der Luft sur AusIaAOffnung hin nach susätslioh unterstützt, so daß die Qetrleberäder 1 und 2, selbst wenn diese wie es bei Qetriebepumpen allgemein der Fall ist, nloht garn einwandfrei ineinanderpassen, durch die AbdichtungsflOssigkelt In der für die Erieugung eines hohen Unterdruokes erforderlichen Welse abgedichtet werden.

Von der AusIaAOffnung erstreckt sich ein Rohr 12 nach oben in den Flüssigkeitsbehälter 6 hinein, in dessen oberen Teil die Luft und der Dampf einströmt

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ure von dort der gewünschten Stelle sugeführt BU «erden. Oa jedoch das Rohr 12 nach oben in den Flüssigkeitsbehälter 6 hineinragt, befindet sich zwischen den Rohr und der Innenwand des Flüssigkeitsbehälter» ein mit Flüssigkeit gefüllter Zwischenraum von dem die Umlaufrähren 7 und8 ausgehen, wobei die Röhre 7 eur Einlaßöffnung

der Pumpe und die andere Röhre 8 sum l/ellenlager 9 |

der Welle 11 führt, die die Pumpe antriebt.

Dio Wirkungsweise beruht, soweit es die die Furape versorgende Umlaufröhre 7 betrifft, darauf, daß su Jeder Zeit ein Waaaerstroia sur Bendzung der Pumpe vorhanden ist, der für die Abdichtung ausreicht, während anderereelfcn das swisahen einer Stopfbuchse 13 und den Zahnrädern der Pumpe angeordnete Lager 9 ebenfalls durch die Leitung 8 mit Wasser beaufschlagt wird, so daß eine Wasserdichtung zwischen der Welle 11 und der Öffnung in Lager 9 für diese Wolle 11 entsteht. Diese Hasser-

dichtung reicht aus, mn einen Lufteintritt in die Pumpe " en verhindern, da die Umlaufrühren 7 und 8 in darJMüasigkeitsbehältar münden und da sich innerhalb des Lagers 9 ein kleiner Ratrci stflschen der Welle und dem dsh&use befindet, so daß die Versorgung übor die Umlaufrühren stets auszdchend let, um eine Flüfißlgkeltsdichtung mit erfordnrlichen Flflaolgkelts» volumen aufrechtr;uerhs.Ifcet>.

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Dieser Flüssigkeitsstrom kann Jedoch durch Drosseln 15 in den Umlaufrohren 7 und 8 gesteuert werdenj was besonders für die Röhre 7 vorteilhaft ist, die su der Unterdruckseite der Pumpe führt, wo andererseits ein starker Zufluss von der Atmos phärenoeite her erfolgen würde_p der su einem übermässigen Flüssigkeitsabfluss aus dem Flüssigkeitsbehälter führen würde, während im Fall der su der Welle der Pump© hin führenden Umlaufröhre 8 dieses Probier nicht vJlianden lot, da der Zufluss an eine Stelle an oder nahe dem Lager 9 geführt werden kann, an&r nur ein geringer Raum für die Flüssigkeit 14 vorhanden ist, so daß der Zustrom von Flüssigkeit in diesem Bereich durch den schmalen Spalt zwischen der Welle 11 und dem Lager 9 beschränkt wird.

Die Welle kann svar ebenfall» mit einer Stopfbuchse bzw· einer Stopfbucheenpakcung 13 versehen werden, jedoch wird die eigentliche Abdichtung durch die Flüssigkeit hergestellt. Anstelle einer Stopfbuchse bzw. einer Stofpbuchsenpackung kann das Lager länger ausgebildet und auf die Stopfbuchsenpackung verzichtet werden. Zn diesem Fall kann der Abstand zwischen dem Lagßx* 9 und der Welle 11 in diesen verlängerten Bereich beispielsweise 0,0005 ⁿ und der Abstand zwischen dem Flüssigkeitsraum 14 und den Zahnrfindcrn näher vorzugsweise 0,004ⁿ betragen.

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Ebenso kann die Getriebepumpe anstatt mit einer

einzigen Antriebevelie versehen sein, mit svel οynchfcronleierton Zahnrädern versehen sein» so daß In diesem Fall beide Oetrlebewellen iron den synchroni~ ηlerten Zahnrädern angetrieben sind» wobei beide

Antriebswellen mit entsprechenden Lagern versehen '

werden. Da In diesem Fall die Getrlebes&hne 10 der

Zahnräder 1 und 2 untereinander nicht In Berührung

stehen» besitzt die Pumpe eine ausserordentlleh hohe Lebensdauer«

Wie bereits erwähnt» kann die tür diesen Zweck verwendete Pumpenart durchaus unterschiedlich sein» da Jede Pumpe» die enspreohende Räume aufweist» die Luft oder Dampf und Flüssigkeit von einer Einlaßöffnung einer AueIaAOffnting suf(Ihren» sieh für dienen Zweck eignet, wobei das Prinzip In Jeder» Pail darin besteht, daß ausreichend Flüssigkeit für die Abdichtung vorhanden 1st» die das Rück- J

atrtfmen von Luft entlang der Zähne oder dgl. verhindert. Ebenso kann das Jeweilige von dem Getriebe bsw· eJnar anderen Pumpe geforderte gasförmige MIttel uehv unterschiedlich sein» vorausgo-•ofcEt, daft die»«» *1ηβ geringe FlCIsslgkeltBmenge sur Abdichtung der Pumpe Mitführt,

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um die gute Dichtigkeit auch nach Abstellen der Pumpe zu gewährleisten, kann an der Einlassöffnung 4 der Pumpe ein Einweg-Ventil 17 vagesehen werden, Der Flüssigkeitsbehälter an der Ausgangeseite kann von solchem Ausmaß sein, daß eine ausreichende Flüssigkeitsmenge in diePumpe und in die Sauglcamraer einströmt und diese aus«· füllt, während die Pumpe abgestellt wird. Ein entsprechendes Einwegeventll 18 kann ebenso an der Auslaßuffmmg des Flüssigkeitsbehälters 6 vorgesehen werden.

Im Flüssigkeitsbehälter 6 kann gegebenenfalls eine geeignete Kühlschlanttge 16 zur Kühlung der umlaufenden Flüssigkeit vorgesehen werden, was besonders wünschenswert 1st, wenn die Pumpe unter hohem Unterdruck bsw. unter hohem Druck arbeitet.

Somit lässt sich die Erfindung auch in der Kältetechnik oder auf ähnlichen Gebieten einsetzen, wo eine «hfache Getriebepumpe oder dgl. anstelle eines Kompressors in Jedem erforderlichen Arbeltskreis verwendet werden. Zu diesem Zweck kann als Abdichtuniisüiittel für Pumpe und Antriebswelle beispielsweise auch öl verwendet werden, das in Umlauf gebracht wird und in den Behälter elnströrat

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BAD ORlGlNA!

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and diesen su erneutem Umlauf «leder verlasst, ohne In Wirklichkeit τοπ dem su pumpenden Qas mitgenommen su werden.

Auf dlse Welse erhält man eine einfache und

funktionsfähige Anlage, in Form einer relativ ä

gängigen Pumpe mit normalen Toleranzen, mit der, wie gefunden wurde, infolge der Abdichtungsflüssigkeit sehr heber Unterdruck erseugt werden

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Claims

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Ansprüche

Pumpe für gasförmige Mittel mit zwei ineinandergreifende Zahnrädern cder ähnlichen Drehelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spielräume »wischen den Drehelementen der Pumpe und dem Gehäuse der Pumpe durch eine Abdichtungsflüssigkeit abgedichtet sind, die in ständiges Kreislauf von der Hochdruckselte der Pumpe zur Unterdruck- bsw. Sogseite der Pumpe strömt, wobei die Abdichtungsflüssigkeit wiederholt in Umlauf gebracht wird und den Eintritt gasförmiger Medien In diese SpiolrUume

2·) Pump© für gaoförmige Mittel nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Abdlchtungsflüssigkeit von der Auslassöffnung der Pumpe Einlassöffnung der Pumpe strömt und die

in bezug auf das Gehäuse abdichtet.

3.) Pump® für gasförmig® Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung»« flüstiigke.it von der Auislaeaöffnung der Pumpe KU dem Lager M;w. den Lagern für die Antriebsbor. den Antriebswollen der Pumpe strömt.

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ή.) Pumpe für gasförmige MIttel nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß die Puma* von einer gewöhnlichen Zahnrad- bsw· Getriebepumpe gebildet ist, die eine untere Einlassöffnung und eine obere Auslassöffnung Mit eine» sugeordneten Flüssigkeit*- behälter sowie Umlaufrohren aufweist_# die sieh vom Flusslgkeltsbehfilter sur Einlassöffnung der Pumpe „ und den Lagern für die Antriebswelle hin erstrecken. *

5·) Pumpe für gasförmige MIttel nach Anspruoh H, dadurch gekennselehnet« daÄ die vom Flüssigkeitsbehälter sur Einlassöffnung der Pumpe führende Umlaufröhre Mit einer Drossel sur Steuerung des Flüssigkeitsstromes versehen 1st.

6.) Fumpe für gasförmige Mittel nach Anspruoh H₉ dadurch gekennselohnet, das Jodes Getrieberad der Getriebepumpe von eine« von swel ineinandergreifenden synchronisierten Zahnrädern angetrieben wird und da» die AhMehtungs flüssigkeit Im Umlauf | su 4«dem Lager Jeder.Welle strömt.

7·) Pumpe für gasförmige Mittel nach Anspruoh 4, daduroh gekennselohnet, das das figer Im mittleren Lagerbereloh eine Kugel Mit einer ringförmigen Ausnehmung aufweist, die Mit Abelchtungsflüssigkeit vevorgt 1st, wobei der Spielraum swlsohen der

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Kugel und der Antriebswelle im Bereich zwischen der Ausnehmung und dem Lager der Getriebepumpe grosser als der Spielraum »wischen Kugel und Antriebswelle im Übrigen Abschnitt des Lagers 1st.

8.) Pumpe für gasförmige Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einwöge-Ventlie in der Zuführleitung zur Einlassöffnung der Pumpe und an der Auslassöffnung des Flüssigkeiten behälters vorgesehen sind.

9·) Pumpe für gasförmige Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlrohrschlange zum in Wärmeaustausch mit den im Flüssigkeitsbehälter belnflichen AUlchtungsflüssigkeit vorgesehen ist.

10.) Pumpe für gasförmige Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Qas-Flüssigkeits-GomlQch su pumpen ist, wobei die Flüssigkeit der Abdichtungsflüsaigkeit entspricht.

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