DE2139949A1 - Schraubenpumpe - Google Patents

Description

Patentanwalt Michael Korn, Dipl. Ing. 8 München 12* Ginghoferstraße 8 H 1 P 8 + GmH

Anmelder: Environment/One Corporation ' 2775 Balltown Road Scheneetady, N.Y., USA

Schraubenpumpe.

Die Erfindung betrifft eine einachsige Schraubenpumpe mit auf der Außenfläche schraubenlinienförmig gestaltetem Läufer und einem elastischen, vorzugsweise aus Gummi bestehenden Ständer, dessen mit dem Läufer zusammenwirkende Innenfläche ebenfalls schraubenlinienförmig gestaltet ist, aber eine andere Steigung der Schraubenlinien aufweist, als für die Gestalt des Läufers zutrifft. Solche Pumpen werden gelegentlich als Moineau-Pumpen bezeichnet und zur Vereinfachung soll diese Bezeichnung im folgenden verwendet werden.

Bei derartigen Moineau-Pumpen führt beim Arbeiten der flexible Ständer-Teil eine schwabbelnde Bewegung aus, die an den Stellen, an denen der flexible Ständer-Teil an einem starren Gehäuse anliegt, ganz erhebliche Reibungskräfte bedingt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es diese Reibungskräfte sind, die bei bekannten Moineau-Puepen ein relativ häufiges Auswechseln des meist »ansohettenartig ausgebildeten nachgiebigen Ständer-Teils verlangen. Der flexible Ständer-Teil bei Moineau-Pumpen ist drehfest in einem meist zylindrischen Gehäuse untergebracht, weshalb die Richtung dieser Reibungskräfte in Urafangsrichtung des Gehäuses verlaufen, wenn der elastische Ständer-Teil die torkelnde oder schwabbelnde Bewegung

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die Drehachse ausfuhrt und dabei umlaufend nit der Innenfläche des üblichen starren Pumpengehäuses in Berührung kommt. Insbesondere beim Verpumpen von Abwässern mit ggfs. festen oder halbfesten Gegenständen führen diese Reibungskräfte wegen ihrer erheblichen Größe dazu, daß man die Manschette« welche den elastischen Ständer-Teil bildet, relativ häufig auswechseln muß. Dabei ist nicht nur nachteilig, daß der Austausch der elastischen Manschette aus Materialgründen Kosten verursacht« sondern vor allem« daß der Austausch dieser Manschette meist nur vom Fachmann vorgenommen werden kann. ) Die bekannten Pumpen der erläuterten Gattung sind also z.B. für Haushaltszwecke unbrauchbar« da eine normale Hausfrau nicht in der Lage ist« derartige Maschinenteile auszuwechseln.

Zur Lösung der sich aus den geschilderten Schwierigkeiten ergebenden Aufgabe betrifft die Erfindung eine Schraubenpumpe der beschriebenen Gattung und besteht darin« daß diejenigen Abschnitte im Inneren des Gehäuses« an welche im Betrieb der elastische Ständer-Teil anliegt« mit glatter« geringe Reibungskräfte erzeugender Oberfläche ausgebildet sind.

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den hier nicht erwähnten Unteransprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung einea Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die einzige Figur der Zeichnung« die das Ausführungsbeispiel z.T. im Längsschnitt darstellt.

Obwohl die Erfindung an einer ganz bestimmten Art von Molneau-Pumpen erläutert wird« ist darauf hinzuweisen« das sie überall da eineetzbar 1st« wo an etwa anders gestalteten Molneau-Pumpen vergleichbare Probleme auftreten. 209810/0272

BAD ORIGINAL

Die Pumpe weist ein starres Gehäuse 1 auf, das z.B. aus. Aluminiumguß oder Gußeisen oder einem starren Kunststoff, z.B. Polyvenylchlorid, bestehen kann. Mit 2 ist das Einlaßende und mit 3 das Auslaßende des Gehäuses bezeichnet. Am Ausladende 3 des Gehäuses 1 ist ein Umfangsflansch 4 vorgesehen, der seinerseits mehrere Bohrungen aufweist, die Befestigungsbolzen 5 aufnehmen. Diese Befestigungebolzen sind in einer Halterung 6 für die ganze Pumpe verankert. Diese Befestigung für die ganze Pumpe schliesst damit das Auslaßende des Gehäuses 1 ab und bildet eine Sammelkammer für das verpumpte Strömungsmittel. Von dort wird das unter Druck stehende Strömungsmittel dann durch geeignete Anschlüsse oder dgl. weiter geleitet. Am Einlaßende 2 des Gehäuses 1 ist ein Umfangsflansch 7 ausgebildet, der z.B. Teil einer Ansaugkammer sein kann oder dgl. über diese Seite kommt das zu verpumpende Strömungsmittel in die Pumpe. Das Einlaßende 2 des Gehäuses weist weiterhin einen inneren Ringflansch 8 auf, der das ankonnende Strömungsmittel auf der Einlaßseite nach innen in Richtung auf die Achse der Pumpe leitet, um die Wirkungsweise zu verbessern.

Zu dem drehbaren Arbeitsteil der Pumpe gehört eine Welle 9, die drehbar mittels eines Lagers Io im Gehäuse 1 gelagert 1st. Das Lager Io ist selbst mit nicht gezeigten Mitteln in der Halterung 6 gelagert. Die Welle kann sowohl von der Eingangsseite als auch von der Auslaßseite - in diesem letzteren Falle von der Halterung aus - angetrieben werden. Ein hülsenartiges Teil 11 umgibt drehfest die Welle 9 und ist auf der Welle 9 z.B. mittels eines auf einem Durchmesser verlaufenden Stiftes 12 verankert. Selbstverständlich kann die drehfeste Verbindung der beiden Teile 9 und 11 auch durch kleben oder andere Weise sichergestellt sein. Weiterhin können die beiden Teile 9 und 11 einstückig ausgebildet sein und z.B. aus

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eines entsprechenden Kunststoff bestehen. Die Außenfläehe der Hülse 11 ist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise schraubenlinienförmig gestaltet. Das aktive Arbeitsteil des Ständers der Pumpe wird von einer flexiblen Manschette 13 gebildet, die aus einem hochelastischen Material besteht, z.B. aus Gummi. Die Manschette 13 weist zunächst eine äußere Tragwand 14 von im wesentlichen zylindrischer Gestalt auf, die mittels eines zurückgebogenen Teiles 15* welches im Querschnitt in der Zeichnung gut sichtbar ist, mit einem inneren Mansehettenabsehnitt l6 einstückig verbunden ist, wobei der Abschnitt 16 das Teil 11 unmittelbar umgibt. Das Teil 16 weist an seiner Innenfläche eine schraubenlinienförmige Gestalt auf, die zumindest teilweise in zahnradartigem Eingriff mit der schraubenlinienförmigen Oberfläche des Teils 11 in Berührung bzw. Eingriff steht. In bekannter Weise haben die schraubenlinienförmigen Flächen innen am Teil l6 bzw. außen am Teil 11 unterschiedliche Kenngrößen, z.B. eine unterschiedliche Steigung, so daß in bekannter Weise nur teilweiser Eingriff der beiden Flächen stattfindet und dadurch bei Relativdrehung der beiden Teile die bekannte Pumpwirkung erzielt wird.

Beim Drehen der Welle 9 bewegt sich der teilweise Ein- * griff zwischen den beiden schraubenlinienförmigen Oberflächen um die Drehachse und zwar relativ zum Gehäuse 1, wodurch die bekannte Moineaupumpe entsteht. Dabei wird durch entsprechenden Axial- und Rotationsvorschub der Strömungsmittel enthaltenden Kammern 17 in Richtung auf das Auslaßende 3 das zu verpumpende Strömungsmittel von der Einlaßseite zur Auslaßseite transportiert. Während dieser Relativdrehung zwischen der Welle 9 und dem Gehäuse 1 führt die flexible Manschette IJ eine schwabbelnde Bewegung aus, wodurch der Außenumfang des Abschnitts l4 der Manschette innen an der Wand des Gehäuses

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reibt. Da die Durchmesser der beiden reibend in Eingriff stehenden Flächen so gewählt sind, daß eine entsprechende Berührung stattfinden kann, ergibt sich zwischen den beiden Flächen ein Scheuern in Umfangsrichtung.

Der nach innen weisende ringförmige Planseh 8 am Einlassende des Gehäuses 1 bildet in der gezeigten Weise eine gekrümmte Ringfläche 18, die ihrerseits glatt in die zylindrische Innenfläche I9 des Gehäuses 1 übergeht, um den entsprechend gestalteten gebogenen Abschnitt I5 der Manschette zu hinterfangen. Diese Hinterfangung der Manschette an der Fläche 18 dient dazu, ein Ausblasen oder Beschädigen des äußeren Manschettenabschnittes 14 zu vermeiden, was bei hohem Flüssigkeitsdruck in dem Ringraum zwischen dem Manschettenabschnitt 14 und den inneren Manschettenabschnitt 16 vorkommen könnte. Außerdem wird mit den erläuterten Merkmalen verhindert, daß die Manschette sich insgesamt aufgrund dieser Drücke ausstülpt.

Wie bereits erwähnt wurde, tritt bei Molneau-Pumpen der hier beschriebenen Art eine starke Abnutzung durch Reibung zwischen der Außenfläche der Teile 14 und 15 und der Innenflächen 2o und l8 auf. Bei bekannten Pumpen ist diese Art der Abnutzung der Grund für die Notwendigkeit, entsprechende Manschetten häufig auszutauschen*

Um diesen Nachteil zu vermeiden, liegt eine Auskleidung 2o zwischen den jeweils in Eingriff miteinander stehenden Oberflächen innen am Gehäuse 1 (Abschnitte 18 und 19) und außen am Manschettenteil 14 und 15* um die Abnutzungswirkung der erläuterten Schwabbelbewegung zu reduzieren. Die Auskleidung 2o besteht zweckmäßig aus Nylon, oder einem unter dem Warenzeichen "Teflon" vertriebenen Werkstoff. Man kann auch Azetalj ein Metallblech aus rostfreiem Stahl oder ein anderes möglichst

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glattes und eine gute Gleitbewegung gestattendes Material verwenden. Wichtig ist, daß der Werkstoff, aus dem der Abschnitt 14 der Manschette besteht, auf der Auskleidung möglichst reibungsarn gleiten kann. Die Auskleidung 2o ist ersichtlich so gestaltet, daß sie an die gekrümmte Gestalt der Innenfläche im Bereich 18 anliegt und im übrigen die Innenwand des Gehäuses 1 auskleidet. Die Auskleidung 2o kann mit Passung im Gehäuse 1 sitzen oder unmittelbar auf die Flächen 18 und 19 des Gehäuses 1 aufgeklebt sein und/oder auslaßseitig nach außen flanschartig erweitert sein und zusammen mit einem entsprechend geteilten Randteil des Abschnittes 14 der Manschette " zwischen der Halterung 6 und dem Ringf lansch 4 eingeklemmt sein.

Patentans ρ r ü c h e

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Claims (7)

Patentansprüche

1.) Einachsige Schraubenpumpe mit schraubenlinienförmig gestaltetem Läufer und aus elastischem Material be» stehenden, mit anderer Steigung ausgebildeten schraubenlinienföraigen Ständer in einem festen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Abschnitte (18, 2o) im Inneren des Gehäuses (1), an welche im Betrieb der elastische Ständerteil (1Λ, 15) anliegt, mit glatter, geringe Reibungskräfte erzeugender Oberfläche (2o) ausgebildet sind.

2. Schraubenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Gummi, bestehende Ständer - Teil mit schraubenlinienförmiger Innenfläche am Eingangsende nach außen «Mt und auf sich selbst zurückgestülpt ist, so daß im wesentlichen eine doppelwandige Manschette entsteht, die mit den nach außen und axial in Richtung der Einlaßseite weisenden Flächen an einer gleitfähigen Einlage (2o) entsprechend gestalteter Gehäuseabschnitte anliegt.

J. Schraubenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Gehäuseabschnitte des Ständers, an welche die Außenseite des elastischen Teils des Ständers anliegen bzw. anliegen können mit glattem Edelstahl, Nylon, Teflon oder dgl. ausgekleidet sind.

4. Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Auskleidung (2o) ein im wesentlichen zylindrischer Körper ist, der am Ausgangsende der Pumpe,

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ggfs. zusammen mit eineia entsprechenden Befestigungsflansch des elastischen Ständer-Teils im Gehäuse formschlüssig oder kraftschlüssig gehalten ist.

5. Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der Anspruch© 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (2o) mit glatter Innenfläche mit Paßsitz im Gehäuse (1) gelagert ist.

6. Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufienumfang des flexiblen Ständer-Teils am Einlaßende kleiner ist als am Auslaßende.

7. Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum zwischen Außenabschnitt (14) und Innenabschnitt (16) des flexiblen Ständer - Teils mit der Druckseite der Pumpe in Verbindung steht.

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