DE2428932C3 - Flüssigkeitspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe, insbesondere Ölpumpe, bestehend aus angetriebener Welle und darauf aufgesetztem, ringförmigem Pumpengehäuse mit wenigstens einem Flüssigkeitseintritt und wenigstens einem Flüssigkeitsaustritt, wobei die angetriebene Welle im Spaltraum zwischen Welle und Pumpengehäuse die zu pumpende Flüssigkeit als Schleppströmung mitnimmt, die von einem hinter dem Flüssigkeitsaustritt angeordneten Abstreifer erfaßt wird und Druckkräfte auf das an den Stirnseiten abgedichtete Pumpengehäuse ausübt, das die Druckkräfte abstützt und/oder kompensiert.

Bei bekannten Flüssigkeitspumpen der beschriebenen Gattung (US-PS 27 77 394) werden die Druckkräfte, die die Schleppströmung auf das Pumpengehäuse ausübt, von sogenannten doctor blades oder Schiebern aufgenommen, die entsprechend angeordnet und ausgebildet sind. Das ist einerseits aufwendig und außerdem entstehen in den Sitzen der doctor blades Verschleiß- und Abdichtungsprobleme, da hier nicht rotierende Bewegungen aufgenommen werden müssen, die bekanntlich bezüglich Schmierung und Verschleiß ungünstig sind. Diese Nachteile gelten grundsätzlich auch für Ausführungsformen, bei denen anstelle der doctor blades fest mit dem Pumpengehäuse verbundene Vorsprünge vorgesehen sind (US-PS 30 37 457).

Ferner ist eine Lageranordnung für eine Welle bekannt (US-PS 23 51431), die auf einer unteren Lagerschale über ein stationäres Flüssigkeitspolster abgestützt ist. Dem Flüssigkeitspolster wird Flüssigkeit, z. B. öl, in einer Horizontalebene zugeführt, das von der rotierenden Welle bis in den Bereich der oberen Lagerschale mitgenommen wird. Dort befindet sich ein

sich über die Lagerlänge erstreckender balkenförmiger Abstreifer, der gegen die Welle gepreßt wird und verhindert, daß das Öl mit der Welle umläuft. In Drehrichtung vor diesem Abstreifer bildet sich folglich ein Druck aus. der die Welle gegen das Flüssigkeitspolster in der unteren Lagerschale drücken soll. Aufgrund dieser Anordnung kann sich aber eine Schleppströmung um die Welle herum nicht ausbilden, denn ein Abfluß für die Flüssigkeit bzw. für das Öl ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Flüssigkeitspumpe auf die Anordnung von doctor blades zu verzichten, nichtsdestoweniger aber die auf das Pumpengehäuse wirkenden Druckkräfte im Pumpengehäuse abzustützen und/oder zu kompensieren.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Pumpengehäuse im Bereich zwischen Abstreifer und Flüssigkeitseintritt (in Drehrichtung der Welle gesehen) als tragfähiges Gleitlager ausgebildet ist.

Dementsprechend ist eine Abstützung der beim Betrieb der Pumpe auftretenden Druckkräfte an mechanisch beweglichen Teilen nicht mehr notwendig. Die erfindungsgemäße Pumpe arbeitet deshalb betriebssicherer, ist verschleißfrei und weist eine längere Lebensdauer auf.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann das Gleitlager einen Gleitlagerradius aufweisen, der größer ist als der Radius, der den Spaltdichtungen entspiicht, wobei das Gleitlager einen Mittelpunkt besitzt, der exzentrisch zum Mittelpunkt der Welle angeordnet ist. Dadurch erhält man eine beachtlich verbesserte Förderhöhe bei wesentlich verbessertem Wirkungsgrad.

Insbesondere können mehrere gegenüberliegende pumpfunktionell getrennte Spalträume gebildet sein, zwischen denen jeweils Gleitlager angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform werden die Druckkräfte der Spalträume im wesentlichen gegeneinander kompensiert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand der F i g. 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 F i g. 3,

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

Fig.6 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach F i g. 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 Pumpengehäuse 2 besitzt zumindest einen Flüssigkeitseintritt 3 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 Pumpengehause 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 I hinter dem F Bssigkeitsaustritt 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 Flüssigkeitspumpe 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 Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 sind die genannten Druckkräfte im Pumpengehäuse 2 abgestützt Es handelt sich um eine Flüssigkeitspumpe mit einem Flüssigkeitseintritt 3 und einen. Flüssigkeitsaustritt 4. Flüssigkeitseinlritt 3 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 das Gleitlager Il einen Mittelpunkt MG, der exzentrisch zum Mittelpunkt Mder Welle 1 angeordnet ist.

Die F i g. 2 bis 6 beschrieben Ausführungsformen mit mehreren Flüssigkeitseintritten 3, mehreren Flüssigkeitsaustritten 4 und mehreren Abstreifern 7. Dabei zeigen die F i g. 3 und 4 eine sogenannte 2-flutige Flüssigkeitspumpe, also eine Flüssigkeitspumpe mit zwei Flüssigkeitseintritten 3 und zwei Flüssigkeitsaustritten 4 sowie zwei Abstreifern 7. Die F i g. 5 und 6 zeigen demgegenüber eine 4-flutige Flüssigkeitspumpe. In beiden Fällen sind die Flüssigkeitseintritte 3, die Flüssigkeitsaustritte 4 und Abstreifer 7 so verteilt, daß gegenüberliegende, pumpfunktionell getrennte Spalträume 6 entstehen. Die in diesen Spalträumen 6 aus der Schleppströmung wirkenden Druckki-äfte 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 U 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 6 bzw. die Spalträume 6 zwischen Flüssigkeitseintritt 3 und Flüssigkeitsaustritt 4 abnehmende Spalthöhe // besitzen.

Fig.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 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitspumpe, insbesondere ölpumpe, bestehend aus angetriebener Welle und darauf aufgesetztem, ringförmigem Pumpengehäuse mit wenigstens einem Flüssigkeitseintritt und wenigstens einem Flüssigkeilsaustritt, wobei die angetriebene Welle im Spaltraum zwischen Welle und Pumpengehäuse die zu pumpende Flüssigkeit als Schleppströmung mitnimmt, die von einem hinter dem Flüssigkeitsaustritt angeordneten Abstreifer erfaßt wird und Druckkräfte auf das an den Stirnseiten abgedichtete Pumpengehäuse ausübt, das die Druckkräfte abstützt und/oder kompensiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (2) im Bereich zwischen Abstreifer (7) und Flüssigkeitseintritt (3) (in Drehrichtung der Welle gesehen) als tragfähiges Gleitlager (H) ausgebildet ist.

2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (11) einen Gleitlagerradius (R) aufweist, der größer ist als der Radius (r), der den Spaltdichtungen entspricht, und daß das Gleitlager (II) einen Mittelpunkt (MG) besitzt, der exzentrisch zum Mittelpunkt (M) der Welle angeordnet ist.

3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gegenüberliegende pumpfunktionell getrennte Spalträume (6) gebildet sind, zwischen denen jeweils Gleitlager (11) angeordnet sind.