DE2428932A1

DE2428932A1 - Fluessigkeitspumpe

Info

Publication number: DE2428932A1
Application number: DE2428932A
Authority: DE
Inventors: Paul Gerling
Original assignee: GLYCO METALL WERKE; Glyco Metall Werke Daelen und Loos GmbH
Current assignee: Glyco Maschinenbau GmbH
Priority date: 1974-06-15
Filing date: 1974-06-15
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2428932C3; DE2428932B2

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: 4? 777/MS- Hans Dieter Gesthuysen

4300 Essen, den Theaterplatz 3

2. Mai 1974

Patentanmeldung

Glyco-Meta11-Werke Daelen & Loos GmbH 62OO Wiesbaden - Schiersjbein

Plus sigkeitspumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitspumpe, insbesondere auf eine ölpumpe, - bestehend aus angetriebener Welle und darauf aufgesetztem, ringförmigen Pumpengehäuse mit zumindest einem PlUssigkeitseintritt und zumindest einem Plüssigkeitsaustritt, - wobei die angetriebene Welle im Spaltraum zwischen Welle und Pumpengehäuse die zu pumpende Flüssigkeit .; als Schleppströmung, die Druckkräfte auf das Pumpengehäuse ausübt, mitnimmt, und wobei das Pumpengehäuse in Drehriohtung der Welle hinter einem FlUssigkeitsaustritt eine als Abstreifer wirkende Ausformung und im Bereich der Stirnseiten Spaltdichtungsausbildungen aufweist.

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Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen

Bei den (aus der Praxis) bekannten Flüssigkeitspumpen der be~ schriebenen Gattung müssen die Druckkräfte, die die Schleppströmung auf das Pumpengehäuse ausübt, außen aufgenommen werden, wenn anders im Bereich der Spaltdichtungsausbildungen vorzeitiger Verschleiß oder Zerstörung auftritt. Das ist nachteilig und aufwendig. Im übrigen sind bei den bekannten Flüssigkeitspumpen der beschriebenen Gattung Förderhöhe und Wirkungsgrad verbesserungsbedürftig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitspumpe der beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß eine äußere Abstützung der von der Schleppströmung auf das Pumpengehäuse ausgeübten Druckkräfte nicht mehr erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die auf das Pumpengehäuse wirkenden Druckkräfte im Pumpengehäuse abgestützt und/oder kompensiert sind. Das kann auf verschiedene Weise geschehen, nämlich durch Ausbildung besonderer Gleitlager oder durch Anordnung und Gestaltung der Spalträume so, daß die auftretenden Druckkräfte infolge unterschiedlicher Richtung sich kompensieren. Man kann aber auch beide Maßnahmen kombinieren.

Nach bevorzugter Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Flüssigkeitspumpe der eingangs beschriebenen Gattung mit einem Flüssigkeitseintritt und einem Flüssigkeitsaustritt, - in der Ausführungsform mit im Pumpengehäuse abgestützten Druckkräften. Hier lehrt die Erfindung, die Anordnung so zu treffen, daß FlÜssigkeitseintritt und Flüssigkeitsaustritt einander mit einem Bogenabstandj, der kleiner ist als 270°, der vorzugsweise etwa l8o° beträgt, angeordnet sind und daß das Pumpengehäuse im Bereich zwischen Abstreifer und Flüssigkeitseintritt, d.h. im restlichen Umfangsbereich, als tragfähiges Gleitlager ausgebil-

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det ist. Dieses besitzt zweckmäßigerweise einen Gleitlagerradius, der größer ist als der Radius, der den Spaltdichtungen entspricht, während das Gleitlager einen Mittelpunkt aufweist, der exzentrisch zum Mittelpunkt der Welle angeordnet ist.

In der Ausführungsform mit mehreren Plussigkeitseintritten und mehreren Flüssigkeitsaustritten sowie selbstverständlich auch mehreren Abstreifern lehrt die Erfindung, die Plüssigkeitseintritte, die Flüssigkeitsaustritte und die Abstreifer so zu verteilen, daß mehrere, gegenüberliegende, pumpfunktioneIl getrennte Spalträume entstehen, deren Druckkräfte sich im wesentlichen kompensieren, und die Abstreifer zwischen den Spalträumen als Gleitlager/auszubilden. Auch hier empfiehlt es sich, bezüglich der Gleitlager die Anordnung so zu treffen, daß diese einen Gleitlagerradius aufweisen, der größer ist als der Radius, der den Spaltdichtungen entspricht, und daß die Gleitlager einen Mittelpunkt besitzen, der exzentrisch zum Mittelpunkt der Welle angeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe werden nicht nur die von der Schleppströmung erzeugten Druckkräfte, die auf das Pumpengehäuse wirken, im Pumpengehäuse abgestützt und/oder kompensiert. Überraschenderweise beobachtet man nämlich auch eine gegenüber der bekannten Ausführungsform beachtlich verbesserte Förderhöhe bei beachtlich verbessertem Wirkungsgrad. Das gilt insbesondere dann, wenn die Gleitlager in der beschriebenen Weise dimensioniert und exzentrisch zum Mittelpunkt der Welle angeordnet sind. Zu ganz erstaunlichen Leistungen kommt man dann, wenn bei einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe der Spaltraum bzw. die Spalträume zwischen Flüssigkeitseintritt und Flüssigkeitsaustritt abnehmende Spalthöhe aufweisen. Um negative Einflüsse einer Wärmedehnung der Welle zu vermeiden, lehrt die Erfindung, das Pumpengehäuse mit einem Längsschlitz zu ver-

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sehen und Wärmedehnungen der Welle kompensierend vorzuspannen. Das kann mit Hilfe von federbelasteten Schraubenbolzen ohne Schwierigkeiten geschehen»

Im folgenden xvird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe,

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 3,

Fig. 5 entsprechend der Fig. 1 einen Querschnitt durch eine nochmals andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe,

Fig. 6 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach Fig. 5.

Die in den Figuren dargestellte Flüssigkeitspumpe ist insbesondere als ölpumpe bestimmt. Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer angetriebenen Welle 1 und einem darauf aufgesetzten, ringförmigen Pumpengehäuse 2. Das ringförmige Pumpen-

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gehäuse 2 besitzt zumindest einen Flüssigkeitseintritt 5 und zumindest einen Flüssigkeitsaustritt 4. Flüssigkeitseintritt 3 und Flüssigkeitsaustritt 4 sind im übrigen durch Pfeile angedeutet. Pfeile 5 deuten außerdem die Rotationsrichtung der angetriebenen Welle 1 an. Die angetriebene Welle 1 nimmt im Spaltraum 6 zwischen Welle 1 und Pumpengehäuse 2 die zu pumpende Flüssigkeit als Schleppströmung mit. Diese erzeugt hydrostatische Druckkräfte, die radial auf das Pumpengehäuse 2 wirken. Das Pumpengehäuse 2 besitzt in Drehrichtung 5 der Welle 1 hinter dem Flüssigkeitsaustritt 4 bzw. hinter den Flüssigkeitsaustritten 4 eine als Abstreifer 7 wirkende Ausformung. Im Bereich der Stirnseiten 8 sind Spaltdichtungsausbildungen 9 vorgesehen, die in den Fig. 2, 4 und 6 erkennbar sind. - Im Prinzip handelt es sich bei den dargestellten Flüssigkeitspumpen insoweit um Zahnradpumpen mit unendlich vielen, unendlich kleinen Zähnen.

Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß die auf das Pumpengehäuse 2 wirkenden Druckkräfte im Pumpengehäuse 2 abgestützt und/oder kompensiert sind. ·

Bei der AusfUhrungsform nach den Fig. 1 und 2 sind die genannten Druckkräfte im Pumpengehäuse 2 abgestützt. Es handelt sich um eine Flüssigkeitspumpe mit einem Flüssigkeitseintritt j5 und einem FlUssigkeitsaustritt 4. Flüssigkeitseintritt J5 und Flüssigkeitsaustritt 4 sind einander etwa diametral gegenüberliegend angeordnet. Das Pumpengehäuse 2 ist im restlichen Bogenbereich 10, d.h. im Bereich zwischen Abstreifer 7 und Flüssigkeitseintritt 3 als tragfähiges Gleitlager 11 ausgebildet. Dabei ist das tragfähige Gleitlager 11 noch in besonderer Weise gestaltet. Man erkennt in der Fig. 1, daß das Gleitlager 11 einen Gleitlagerradius R aufweist, der größer ist als der Radius r, der den Spaltdichtungen entspricht. Im übrigen besitzt

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das Gleitlager 11 einen Mittelpunkt MG, der exzentrisch zum Mittelpunkt M der Welle 1 angeordnet ist.

Die Pig. 2 bis 6 beschrieben Ausführungsformen mit mehreren Plüssigkeitseintritten 3, mehreren PlUssigkeitsaustritten 4 und mehreren Abstreifern 7. Dabei zeigen die Fig. J5 und 4 eine sogenannte 2-flutige Flüssigkeitspumpe, also eine Flüssigkeitspumpe mit zv/ei Flüssigkeitseintritten 3 und zwei Flüssigkeitsaustritten 4 sowie zv/ei Äbstreifern 7· Die Fig. 5 und 6 zeigen demgegenüber eine 4-flutige Flüssigkeitspumpe. In beiden Fällen sind die Flüssigkeitseintritte 3* die Flüssigkeitsaustritte 4 und Abstreifer ¹J so verteilt, daß gegenüberliegende, pump funktionall getrennte Spalträume 6 entstehen. Die in diesen Spalträumen 6 aus der Schleppströmung wirkenden Druckkräfte kompensieren sich im wesentlichen, da die Spalträume 6 einander gegenüber liegen und die auf das Pumpengehäuse 2 wirkenden Druckkräfte folglich gegenüberliegende Richtung aufweisen. Im übrigen ist hier die Anordnung so getroffen, daß die Abstreifer 7 zwischen den Spalträumen 6 als Gleitlager 11 ausgebildet sind. Das stützt die Druckkräfte ab, die nicht schon in der beschriebenen Weise kompensiert sind. Auch hier besitzen die Gleitlager 11 einen Gleitlagerradius R, der größer ist als der Radius r, der den Spaltdichtungen entspricht, auch hier ist die beschriebene Exzentrizität des Mittelpunktes MG der Gleitlager 11 in bezug auf den Mittelpunkt M der Welle 1 verwirklicht. - Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde nicht dargestellt, daß zweckmäßigerweise der Spaltraum β bzw. die Spalträume 6 zwischen Flüssigkeitseintritt .3 und Plüssigkeitsaustritt 4 abnehmende Spalthöhe H besitzen.

Pig. 5 zeigt, daß das Pumpengehäuse 2 mit einem Längsschlitz 12 versehen ist. Es ist im übrigen Wärmedehnungen der Welle 1 kompensierend vorgespannt, und zwar mit Hilfe von federbelasteten

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Schraubenbolzen 13. Die schwarz angelegten Bauteile 14 sind Teile des Pumpengehäuses 2, können aber aus besonderem Werkstoff bestehen und in das übrige Gehäuse eingesetzt sein.

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Claims

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Ansprüche

Flüssigkeitspumpe, insbesondere ölpumpe, - bestehend aus angetriebener Welle und darauf aufgesetztem, ringförmigen Pumpengehäuse mit zumindest einem Flüssigkeitseintritt und zumindest einem Flüssigkeitsaustritt, - wobei die angetriebene Welle im Spaltraum zwischen Welle und Pumpengehäuse die zu pumpende Flüssigkeit als Schleppströmung, die Druckkräfte auf das Pumpengehäuse ausübt, mitnimmt, und wobei das Pumpengehäuse in Drehrichtung der Welle hinter einem Flüssigkeitsaustritt eine als Abstreifer wirkende Ausformung und im Bereich der Stirnseiten Spaltdichtungsausbildungen aufweist, dadurch gekennzei chnet, daß die auf das Pumpengehäuse (2) wirkenden Druckkräfte im Pumpengehäuse (2) abgestützt und/oder kompensiert sind.

2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1 mit einem Flüssigkeitseintritt und einem Flüssigkeitsaustritt, - in der Ausführungsform mit dem Pumpengehäuse abgestützten Druckkräften, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitseintritt (^) und Flüssigkeitsaustritt (4) einander mit einem Bogenabstand, der kleiner ist als 270°, Vorzugspreise etwa l8o° beträgt, angeordnet sind und daß das Pumpengehäuse (2) im Bereich zwischen Abstreifer (7) und Flüssigkeitseintritt (3) als tragfähiges Gleitlager (11) ausgebildet ist.

J5. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (ll) einen Gleitlagerradius (R) aufweist, der größer ist als der Radius (r), der den Spaltdichtungen entspricht, und daß das Gleitlager (11) einen Mittelpunkt (MG) besitzt, der exzentrisch zum Mittelpunkt (M) der Welle angeordnet ist.

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4. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1 mit mehreren Flüssigkeitseintritten, mehreren Flüssigkeitsaustritten und mehreren Abstrei· fern, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gegenüberliegende, pumpfunktionell getrennte Spalträume (6) gebildet sind, deren Druckkräfte sich im wesentlichen kompensieren, und daß die Abstreifer (7) zwischen den Spalträumen (6) als Gleitlager (11) ausgebildet sind.

5. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch K₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager (11) einen Gleitlagerradius (R) aufweisen, der größer ist als der Radius (r),· der den SpaItdichtungen entspricht, und daß die Gleitlager (11) einen Mittelpunkt (MG) besitzen, der exzentrisch zum Mittelpunkt (M) der Welle (l) angeordnet ist.

6. Flüssigkeitspumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum" (6) bzw. die Spalträume (6) zwischen Flüssigkeitseintritt (5) und Flüssigkeitsaustritt (4) abnehmende Spalthöhe (H) aufweisen. «

7. Flüssigkeitspumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (2) mit einem Längsschlitz (12) versehen und Wärmedehnungen der Welle (l) kompensierend vorgespannt ist.

8. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung mit Hilfe von federbelasteten Schraubenbol-· zen (1^) verwirklicht ist.

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