DE2049460A1 - Flussigkeits Flugelradpumpe - Google Patents

Description

PaieniCffiW&ft·

Dt-tog. Wilhelm fietenftl wr. Woliötmff tahet

6 Frankfurt ct. Mv I

PärktkaBö 13 6426

The Plessey Company Limited, Ilford, England

Fluss igke it s-Flügelra dpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf Flussigkeits-Flügelradpumpen, sowie auf Systeme, die solche Pumpen enthalten.

Flussigkeits-Flügelradpumpen oder -Ringpumpen sind schon zur Verwendung als Vakuumpumpen bekanntgeworden und weisen ein Flügelrad mit einer Anzahl von radialverlaufenden Flügeln auf, das so gelagert ist, daß es in einem Gehäuse rotiert, welches im allgemeinen der Rotorform entspricht. Die Flügelenden haben einen engtolerierten Laufsitz zu den Stirnplatten des Gehäuses, und es sind Öffnungen vorgesehen, die mit einem zu evakuierenden Raum in Verbindung stehen und als ein Auslaß für Gase dienen, die aus dem Raum abgezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Pumpen weiterzuverbessern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Flüssigkeits-Flüge Ir a dpumpe gelöst, die gekennzeichnet ist durch ein im allgeimenen ovales Gehäuse, das zwei Stirnplatten und eine Umfangawand enthält, ein Flügelrad innerhalb des Gehäuses, das eine Anzahl radialer Flügel aufweist, wobei der Außendurchmesser des Flügelrades im wesentlichen gleich ist den kleinsten Querschnitt des Gehäuses und wenigstens eine der Stirnplattenöffnungen für den Einlaß einer Flussigkeits-Gaamischung in ihrem Quadranten aufweist, die einem zunehmenden Abstand der äußeren Flügelränder von der Umfangswand in die Richtung des Rotors ent-

109817/ U03

2049A60

sprechen, Öffnungen für die Abführung von Gas in ihren Quadranten, die einem abnehmenden Abstand der äußeren Flügelränder von der Umfangswand in Drehrichtung des Rotors entsprechen und durch Öffnungen in der Umfangswand zur geregelten¹ Entfernung von Flüssigkeit aus einem Überzug derselben, der an der Innenseite der Umfangswand ausgebildet ist.

Weitere .Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteran-Sprüchen hervor.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Abbildung-- : ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Die einzige Figur zeigt eine Pumpe gemäß der Erfindung, die in einem schnell arbeitenden Höhen-Schmier- und Spül-System eingebaut ist.

Beschreibung des_bevorzugten_Ausführungsbeis£iels_

Aus der Zeichnung . geht hervor, daß ein unter Druck stehender Schmieröltank oder -Vorratsbehälter 10 eine Abführleitung 11 zu einer Kreiselpumpe 12 aufweist, welche wiederum den Einlaß einer Förderpumpe 13 Drucköl zuführt, von der das Schmieröl über ein Regelventil 13" einer Haupt-Rohrleitung 14 einer Anzahl von Verteilerrohren 15 zu einer Anzahl von Lagern 13' gefördert wird, die parallel angeordnet sind. Der Tank 10 wird über ein Ventil 10' mit Druck beaufschlagt. Das Öl wird von den verschiedenen Lagern 13' durch Abführrohre 16 abgezogen, die wiederum durch Abriebdetektoren 17 und Abrieb-Fallen 18 zu Einlassen 19 einer Öl-Absaugpumpe 20 geführt sind. Ein Abführauslaß 21 der Öl-Absaugpumpe 20 führt eine Mischung von öl und Luft zu einer Flüssigkeits-Separator-Flügelradpumpe 22 gemäß der Erfindung, und zwar über eine Absaugrohrleitung 23» welche auch gleichzeitig die Einlaßrohrleitung der Pumpe 22 ist. Eine Abzweigleitung 24 vom Auslaß 21 führt über ein Druckregel-

109817/ 1 403

ventil 24' zurück zur Förderpumpe 13·■

Die Flüssigkeits-Separator-Flügelradpumpe 22 gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse 25 mit einer im allgemeinen ovalen Form auf, das Stirnplatten 26 (in der Zeichnung ist nur eine gezeigt) enthält, die die axialen Enden eines Rotors 27 genau passend einschließen. Die Pumpe 22 weist ferner zahlreiche Flügel 28 auf, die sich vorzugsweise von einer Nabe radial wegerstrecken, wobei alle Flügel eine Spitze oder ein Ende aufweisen, das auf dem gleichen äußeren Radius liegt. In der 3-Uhr- und:. 9-Uhr-Stellung der Flügel 28 befinden sich die äußeren Ränder der gegenüberliegenden Flügel in inniger Gleitberührung mit der Innenfläche einer Umfangsfand des Gehäuses (einem Teil der Wand), jedoch an Stellen, die von dieser "3-Uhr-Stellung und 9-Uhr-Stellung" beabstandet sind, entfernt sich die Gehäusewand (der weitere Teil der Wand) fortschreitend von den Flügelrändern in Drehrichtung. Von den 12-Uhr-und 6-Uhr-Steilungen kehrt sie fortschreitend in Drehrichtung zur 3-Uhr-und 9-Uhr-Stellung zurück.

Mit anderen Worten, in den zwei Quadranten von der 12-Uhr-Stellung zur 3-Uhr-Stellung und von der 6-Uhr-Stellung zur 9-Uhr-Stellung nimmt der Abstand der Flügel von der Umfangswand in Drehrichtung desJFlügelrades zu, und in den übrigen zwei Quadranten nimmt dieser Abstand ab.

Jede Stirnplatte 26 weist bogenförmige Öffnungen 29 für den Einlaß eines Luft-Ölgemisches auf, und diese erstrecken sich über ein Bogenausmaß im wesentlichen zwischen der 9-ühr- und 12-Uhr-Stellung und ferner zwischen der 3-Uhr- und 6-Uhr-Stellung. Die vorderen und rückwärtigen Ränder 30, 31 dieser Öffnungen entsprechen jedoch nicht genau.den angegebenen Stellungen, und ähnliche bogenförmige Öffnungen 32, 33 für den Auslaß der abgeschiedenen Luft sind etwa zwischen der 1-Uhr- und 3-Uhr-Stellung und zwischen der 7-Uhr- und 9-Uhr Stellung vorgesehen. Die Öffnungen 29 haben eine radiale Tiefe, die in Drehrichtung

109817/U03

2049Λ60

des Flügelrades zunimmt, die Öffnungen 32, 33 weisen dageben eine konstante radiale Tiefe auf und sind gegenüber den Öffnungen 29, 29' radial nach innen angeordnet.

Die Auslaßöffnungen 34, 34' für das abgeschiedene Öl sind im wesentlichen an der 4-Uhr- und 10-Uhr-Stellung des Gehäuses vorgesehen, und diese Auslässe sind über getrennte Rohrleitungen 35, 36 mit einem Zusammenführungsstück 38 verbunden, ^ das seinerseits mit einer Rückführ-Rohrleitung 39 in Verbindung steht, die über einen Ölkühler 40 zu dem Tank oder Vorratsbehälter 10 zurückführt. Ein Überbrückungsventil 43 ist parallel zu dem Kühler 40 geschaltet. Unmittelbar Strb'mungsabwärts des Zusammenführungsstückes 38 ist zweckmäßig eine Verengung oder Einschnürung 41 vorgesehen, welche die Ölmenge begrenzt, die durch die Auslässe in dem Gehäuse abgezogen wird.

Im Betrieb erteilt das Flügelrad der Schmierölflüssigkeit eine Winkelbeschleunigung, wobei über der inneren Fläche der Umfangswand des Gehäuses ein Überzug ausgebildet wird, und wenn der Radius in den 3-Uhr- und 9-bis 12-Uhr-Quadranten zunimmt, | wird diese kinetische Energie freigegeben. Wenn sich das Öl radial nach außen bewegt, hat dies zur Folge, daß die kinetische Energie des Öls ansteigt, und ein Druckabfall nach innen gegen die" Flügelradachse hin auftritt, die dazu dient, die Gasströmung durch die Öffnungen 29 zu induzieren. Zu jedem vorgegebenen Flügel, der gerade dabei ist, den maximalen Radius des Gehäuses zu durchlaufen, wird die Verbindung zur Gas-Öl-Einlaßöffnung abgeschnitten. Kurz darauf wird die Gas-Zuführöffnung 32 abgedeckt, und da die Flüssigkeit ihre kinetische Energie verliert, ist sie an einer Bewegung nach innen behindert, wobei das Gas durch die Auslaßöffnung 32 ausgestoßen wird. Ein ähnlicher Vorgang findet an den Öffnungen der übrigen zwei Quadranten statt.

109817/ U03

2049A60

Die Ölauslässe 34 sind im wesentlichen an dem Übergang vom kleinsten Gehäuseradius zum ansteigenden Radius angeordnet, sowie an der Stelle, an der sich keine Lufteinlaß-.oder Luftauslaßöffnung in den Stirnplatten befindet. Um zu vermeiden, daß der Abdichtungseffekt des Öles verloren geht,, ist die Verengung oder Einschnürung 41 und die Abiuhrrohrleitung eingesetzt, wodurch die Ölmenge begrenzt wird, welche von dem Überzug an der Innenseite der Umfangswand des Gehäuses abgezogen wird.

Die Einschnürung oder Verengung dient somit dem Zweck, den Ölüberzug 42 im wesentlichen konstant zu halten.

Es ist erkennbar, daß die oben beschriebene Pumpe folgende Betriebsmerkmale zeigt, wenn, sie in ein Schmier- und Absaugsystem eingebaut wird:

a) die Luft wird vom Öl in der Mischung abgeschieden, die durch eine Ölabsaugpumpe angeliefert wird;

b) das Öl wird zwecks einfacher Rückführung zu dem Tank mit Druck beaufschlagt;

c) Der Druck wird an der Abgabeseite der Mehrfach-Absaugpümpe reduziert, wodurch deren Pumpverhältnis erhöht wird; und

d) die abgeschiedene Luft wird unter Druck gesetzt und einfach zum Behälter zurückgeführt.

Wenngleich zwei Sätze von Öffnungen gezeigt sind, wird jedoch bemerkt, daß die Pumpe auch mit einem Satz von Öffnungen und auch mehr als zwei Sätzen von Öffnungen ausgeführt w.erd en kann.

109 8177 U03 BAD ORIGINAL

Claims (9)

1. Patentansprüche

   Mj) Flüssigkeits-Flügelradpumpe,

   gekennzeichnet durch ein im allgemeinen ovales Gehäuse (25) das zwei Stirnplatten (26) und eine Umfangswand enthält, ein Flügelrad (27, 28) innerhalb des Gehäuses, das eine Anzahl radialer Flügel (28) aufweist, wobei der Außendurchmesser des Flügelrades im wesentlichen gleich ist, den kleinsten Querschnitt des Gehäuses und wenigstens eine der Stirnplattenöffnungen (19, 19') für den Einlaß einer Flüssigkeits-Gasmischung in ihren Quadranten aufweist, die einem zunehmenden Abstand der äußeren Flügelränder von der Umfangswand in die Richtung des Rotors entsprechen, Öffnungen (32,33) für die Abführung von Gas in ihren Quadranten, die einem abnehmenden Abstand der äußeren Flügelränder von der Umfangswand in Drehrichtung des Rotors entsprechen und durch Öffnungen (34, 34') in der Umfangswand zur geregelten Entfernung von Flüsssigkeit aus einem Überzugs (42) derselben, der an der Innenseite der Umfangswand ausgebildet ist.
2. 2. Flüssigkeits-Flügelradpumpe mit einem Flügelrad oder Pumpenrad, das eine Anzahl von radial verlaufenden Flügeln enthält, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (25) mit Einlaß- und Auslaßöffnungen (29, 29'; 32, 33) in wenigstens., einer Stirnplatte (26) desselben und einem Auslaß (34,. 34') in., einer Umfangswand des Gehäuses für die Abdichtungsflüssigkeit, welche Flüssigkeit als ein Überzug (42) an der Innenseite dieser Umfangswand aufrechterhalten wird, wobei der Auslaßkanl für die Flüssigkeit eine Verengung oder Einschnürung (41) aufweist, um zu gewährleitsten, daß ein ausreichender Flüssigkeitsüberzug in dem Gehäuse erhalten bleibt, und das Flügelrad einen zylindrischen Umriß aufweißt,und,die Innenseite der Umfangswand wenigstens einen Teil, der sich in Berührung mit den äußeren Flügelrändern befindet, sowie wenigstens einen "weiteren Teil aufweist, der sich fortschreitend von den Rotor- · flügelrändern auf einen maximalen Abstand entfernt und an'-

   !098 17/UO 3 BAD ORKäNAu

   schließend dem Rotor fortschreitend nähert, um einen minimalen Abstand an dem einen Teil zu erreichen.
3. 3^ Flüssigkeits-Flügelradpumpe,

   gekennzeichnet durch ein Gehäuse (25), von dem wenigstens die eine Hälfte einen Querschnitt hat, ein in dem Gehäuse gelagertes Flügelrad (27, 28), das eine Anzahl von Flügeln (28) aufweist, die sich von seiner Nabe (27) nach außen erstrecken, eine Stirnplatte (26) mit einer Einlaßöffnung (29»29') für eine Gas-Flüssigkeitsmischung, die sich über einen Teil des bogenförmigen Ausmaßes der Stirnplatte erstreckt, in dem das Gehäuse einen zunehmenden Abstand von den Flügelspitzen in Richtung der Flügelraddrehung aufweist, durch einen Auslaß (32,33) für das Gas, der sich über einen Teil des bogenförmigen Ausmaßes der Stirnplatte erstreckt, indem das Gehäuse einen kleinerwerdenden Abstand von den Flügelspitzen in Richtung der FlügeIraddrehung aufweist und durch einen Auslaß (34,34') zur Entfernung der Flüssigkeit aus dem Gehäuse, wobei die Flüssigkeit im Betrieb dazu dient, kontinuierlich einer Flüssigkeitsabdichtung (42) zwischen den Flügelspitzen und dem Gehäuse auszubilden.
4. 4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,

   daß die oder jede Einlaßöffnung (29,29') eine radiale Tiefe aufweist, die in Richtung der Flügelraddrehung fortschreitend größer wird.
5. 5. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   daß die oder jede Auslaßöffnung (32,33) auf einem kleineren Radius als die oder jede Einlaßöffnung (29* 29') angeordnet ist.
6. 6. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Öffnungen in irgendeiner der Stirnplatten um einen Winkel in Abstand voneinander angeordnet sind.

   109817/U03
7. 7. Pumpe nach Anspruch 3,

   dadurch , gekennzeichnet,

   daß sich die Flügel (28) von der Habe (27) radial wegerstrecken,
8. 8. Flüssigkeits-Flügelradpumpe, wie sie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im wesentlichen vorstehend beschrieben ist.
9. 9. Schmier- und Absaugsystem mit einer Pumpe nach irgendeinem w der vorhergehenden Ansprüche.

   RePu/diN

   109817/ U03