DE2632716A1 - Fluessigkeitspumpe, insbesondere fuer gips-anwurfgeraete - Google Patents
Fluessigkeitspumpe, insbesondere fuer gips-anwurfgeraeteInfo
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Description
6670 ST.INGBERT(SAAR), ENSHEIMERSTR.48 λ λ O O "J 1 C
667 St. Ingbert, den 15. Juli 1976 MeI I-boe/Kl
Anm.:
Martin Theodor Melchior
Neustraße 50
Neustraße 50
6639 Rehlingen
Flüssigkeitspumpe, insbesondere für Gips-Anwurfgeräte
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe, insbesondere für Gips-Anwurfgeräte, bestehend aus einer drehbar angetriebenen
Schnecke aus unnachgiebigem Material, einem die Schnecke umgebenden,
mit Innengewinde versehenem undrehbaren DrucKiaantel
aus nachgiebigem Material, z.B. Gummi, und aus einer den Drückmantel umgebenden Hülse, wobei die Gangzahlen des .Schneckengewindes
und des Innengewindes des Druckmantels im Verhältnis 1 : 2 zueinander stehen. Die Pumpwirkung stellt sich bei derartigen
Schneckenpumpen aufgrund der Unterschiedlichkeit der Gangzahlen zwischen dem Schneckengewinde und dem Innengewinde
des Druckmantels ein,'da während der Drehung der Schnecke deren Gewindegänge - in der Abwicklung gesehen - nur zeitweise in die
Räume zwischen zwei benachbarten Gewindegängen des Innengewindes des Druckmantels eintreten und hierdurch Druckmittel verdrängen.
Um diese Wirkungsweise sicherzustellen, muß der Druckmantel aus nachgiebigem Material hergestellt sein, weil der Außendurchmesser
des Schneckengewindes größer sein muß als der Durchmesser des Innengewindes des Druckmantels. Dies insbesondere deshalb,
weil bei den bekannten Flüssigkeitspumpen der Gattung eine Beeinflussung des Pumpendruckes am Ausgang der Flüssigkeitspumpe nur
durch ein radiales Zusammendrücken des Druckmantels möglich ist, weshalb der Druckmantel in einer dünnwandigen Hülse angeordnet
ist, die von einer Spannschelle umgeben ist. Ober die Spann*
schelle kann der aus nachgiebigem Material bestehende Druckaantel
mit seinem Innengewinde mehr oder weniger gegen die umlaufende , Schnecke gedrückt werden, wodurch die Schneckengänge der Sehnecte
1**684/0287 -2-
Telefon: (06894) 14396, Wohnung 7124 · Konten:PoiHcheckomt Eisen 101328-438, Gfbr.Rochling Sank St.lngbtrt 20.013.490
mehr oder weniger zeitweise zwischen die Gänge des Innengewindes des Druckmantels eintreten, wodurch die Förderleistung und damit
auch der Enddruck der Flüssigkeitspumpe bestimmt ist und geändert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Flüssigkeitspumpe
der eingangs definierten Art einen höheren Enddruck zu erzielen, ohne deshalb die Schnecke verlängern zu müssen, und eine
variabele Einstellung des Enddruckes ohne radiale Verformung des nachgiebigen Druckmantels zu erhalten, d.h. ohne die bekannte,
die äußere Hülse umgebende Spannschelle.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Schneckengewinde sowie das Innengewinde des Druckmantels zur
Druckseite der Pumpe hin konisch ausgebildet sind und Schnecke sowie Druckmantel relativ zueinander axial einstellbar sind.
Die neuartige Konizität der zusammenarbeitenden Gewinde unterschiedlicher Gangzahlen bringt eine progressive Drucksteigerung
pro Gang des Schneckengewindes mit sich. Diese Progressivität der Drucksteigerung ergibt sich daraus, daß das von einem Schnekkengang
bei einer Umdrehung verdrängte Druckmittel in eine schnekkenförmige
Kammer zum Druckende hin gefördert wird, die schon allein aufgrund der Konizität im Volumen kleiner sein muß als bei
der bekannten zylindrischen Anordnung des Schneckengewindes und des Druckmantel-Gewindes. Die Konizität der beiden zusammenarbeitenden
Gewinde bringt es mit sich, daß eine axiale Relativverstellung zwischen Schnecke und Druckmantel den gleichen Effekt
hat wie das radiale Zusammendrücken des Druckmantels, denn auch
»it der axialen Relativverschiebung zwischen Schnecke und Druckmantel wird das Eintauchen der Schneckengänge in gewindeförmige
Kammern des Innengewindes des Druckmantels graduell beeinflußt. Eine Axialverschiebung zwischen einer Schnecke und einem Druckmantel mit nicht konischem Verlauf der Gewinde nach dem Stande
d6r Technik würde den Enddruck der Flüssigkeitspumpe in keiner Weise verändern.
Es ist denkbar, die angetriebene Schnecke über ein Drucklager
axial verstellbar zu machen, um die Förderleistung und insbeson dere den Enddruck der Flüssigkeitspumpe im Sinne der Erfindung
zu beeinflussen. Es wird jedoch eine Ausführung empfohlen, bei
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-a*
der die Schnecke axial festgelegt und der Druckmantel in der · Hülse axial freibeweglich aber undrehbar geführt ist. Wenn
dabei mindestens ein definierter innerer Ringteil der druckseitigen Stirnfläche des Druckmantels von der unter Druck stehenden
Flüssigkeit beaufschlagt ist, so greift an dem Druckmantel stets eine von dem Enddruck der Pumpe abhängige Axialkraft an,
die den Druckmantel gegen die Schnecke zu drücken versucht. Damit wird etwa die gleiche Wirkung erzielt wie mit der bekannten
Spannschelle bei der eingangs erläuterten Flüssigkeitspumpe nach dem Stande der Technik mit dem besonderen Vorteil jedoch, daß die
richtige Relation zwischen der Schnecke und dem Druckmantel in axialer Hinsicht selbsttätig eingestellt wird. Änderungen des
Enddruckes können sich bei verschiedener Viskosität einstellen, jedoch·sorgt die druckabhängige Axialkraft, die auf den Druckmantel
einwirkt, automatisch dafür, daß über eine Axialverstellung des Druckmantels und die damit einhergehende Verengung der
schneckenförmigen Druckräume ein maximaler Enddruck eingestellt wird.
Eine bevorzugte Ausbildung der druckseitigen Stirnfläche des Druckmantels ist Gegenstand der Ansprüche 3 und 4, auf die innerhalb
der nachfolgenden'Zeichnungsbeschreibung näher eingegangen
wird. Die Flüssigkeitspumpe gemäß der Erfindung umfaßt zunächst eine Stahlhülse 1 mit einem oberen, mit Durchbrüchen 2a versehenen
Deckel 2 und einem unteren zusammengesetzten Bodenteil 3,4. An dem oberen Deckelteil 2 ist ein Trichter 5 zum Einfüllen der
zu fördernden Flüssigkeit, beispielsweise einer schlammartigen Lösung aus Trockengips und Wasser, angeflanscht. Das Deckelteil
2 trägt ein Drucklager 6 für eine konische Förderschnecke 7, deren Antriebswelle 8 zu einem nicht dargestellten motorischen
Antrieb führt.
Die aus unnachgiebigen^ Material, vorzugsweise aus Stahl bestehende
Förderschnecke 7 hat ein eingängiges Rundgewinde 7a mit der Steigung h. Sie ist über das Drucklager 6 und einen Stellring 9
axial unverschieblich an dem. Deckelteil 2 fixiert.
Die Förderschnecke 7 ist von einem Druckmantel 10 aus nachgiebi-
gem Material, z.B. Gummi, umgeben,' in das ein sweigängiges Innengewinde
10a mit der Steigung H eingearbeitet ist. Bei der durch
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den Pfeil 11 angegebenen Drehrichtung der konischen Förderschnecke
7 ergibt sich die Pumpwirkung aus der unterschiedlichen Gangzahl zwischen dem Schneckengewinde 7 und dem Innengewinde
10a des Druckmantels 10. In der Darstellung geht der Schnitt durch den Druckmantel 10 durch eine senkrechte Ebene,
in der auf der linken Seite die beiden Gewinde Zahn-auf-Zahn stehen und schneckenförmige Druckkammern 12 maximalen Querschnitts
bilden. Aufgrund der Unterschiedlichkeit der Gangzahlen zwischen dem Schneckengewinde 7a und dem Innengewinde 10a des
Druckmantels 10 ergeben sich dann auf der gegenüberliegenden Seite Druckkammern 13 minimaler Größe, weil hier der Kopf eines
jeden Gewindeganges des Schneckengewindes 7a . weit in den Grund eines jeden Gewindeganges des Innengewindes 10a eintaucht.
Zwischen diesen diametralen Eingriffsverhältnissen gibt es Überschneidungen zwischen den Köpfen der Gewindegänge, weshalb der
Druckmantel 10 aus nachgiebigem Material hergestellt ist. Diese den Pumpeffekt begründenden Eingriffsverhältnisse sind auch bei
der Flüssigkeitspumpe gemäß dem Stand der Technik mit nicht konischem Verlauf der beiden zusammenarbeitenden Gewinde unterschiedlicher
Gangzahlen vorhanden, jedoch bringt die erfindungsgemäße Konizität der beiden Gewinde 7a und 1.0a eine progressive
Drucksteigerung mit sich, weil mit dem abnehmenden Gewindedurchmesser sich auch die Länge der schneckenförmigen Druckräume
und damit deren Volumen zum druckseitigen Ende der Schnecke 7 hin vermindert.
Der Druckmantel 10 ist innerhalb der Hülse 1 axial verschieblich,
aber undrehbar geführt. Hierzu ist 4ie Hülse 1 mit mindestens
einer inneren Längsnut 14 versehen, in die über die Höhe des Druckmantels 10 verteilte leistenförmige Vorsprünge IGceingreifen,
In der Zeichnung sind zwei gegenüberliegende Längsschlitze 14 4argestellt.
Der Druckmantel 10 ist an seinem druckseitigen Ende zu einem
axial vorspringenden Ringbund 10b ausgebildet, der in das ringförmige Bodenteil 3 eingreift und gegenüber dem äußeren Bodenteil
4, das mit dem Ringboden 3 verschweißt ist, durch einen die axiale Beweglichkeit des Druckmantels 10 zulassenden O-Ring
abgedichtet ist. Der O-Ring definiert ein Ringteil 15 der druck-
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seitigen Stirnfläche des Druckmantels 10, das vom Enddruck der
Flüssigkeit im Druckraum 16 beaufschlagt ist. Dieses Ringteil hat einen Außendurchmesser D^, und einen Innendurchmesser D1,
so daß die Fläche dieses beaufschlagten Rihgteils gleich (D.-
Dj) χ pi/4 ist. Dieses beaufschlagte Ringteil 15 des Druckmantels
10 sowie der anstehende Enddruck der Flüssigkeit im Druckraum 16 bestimmen eine nach oben gerichtete Axialkraft,
unter der der längsverschiebliche Druckmantel 10 nach oben gedrückt wird. Unter dieser sich mit dem aufbauenden Enddruck
steigernden Axialkraft werden die Eingriffsverhältnisse zwischen den Gewinden 7a und 10a eingestellt und aufrechterhalten, wie
sie bei der bisherigen Ausführung einer Schnecken-Flüssigkeitspumpe mit nicht konischen Gewinden durch das radiale Zusammendrücken
des nachgiebigen Druckmantels möglich sind. Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe erfolgt diese optimale
Einstellung der Eingriffsverhältnisse sowie der durch die Verformungen des Druckmantels aufgrund der Gangunterschiedlichkeit
vorliegenden Abdichtungsverhältnisse automatisch. Bei einer Axialverschiebung des Druckmantels 10 nach oben gleitet die
zylindrische Außenfläche des axial vorspringenden Bundes 10b des Druckmantels 10 in der Innenbohrung des Ringbodens 3.
Das äußere Bodenteil 4 des Ringbodens 3 ist mit einer Auslaßbohrung
17 und einem gekrümmten Anschlußstutzen 18 für eine Schlauchleitung versehen.
In der Zeichnung ist lediglich eine mögliche Ausführungsform
einer Flüssigkeitspumpe nach der.Erfindung dargestellt.
- Patentansprüche -
704884/0267
Leerseite
Claims (3)
1. Flüssigkeitspumpe, insbesondere für Gips-Anwurfgeräte, bestehend
aus einer drehbar angetriebenen Schnecke aus unnachgiebigem Material, einem die Schnecke umgebenden, mit Innengewinde
versehenen undrehbarem Druckmantel aus nachgiebigem Material, z.B. Gummi, und aus einer den Druckmantel umgebenden
Hülse, wobei die Gangzahlen des Schneckengewindes und des Innengewindes des Druckmantels im Verhältnis 1 : 2 zueinander
stehen,,
dadurch gekennzeichne t,daß das Schneckengewinde
(7a) sowie das Innengewinde (10a) des Druckmantels (10) zur
Druckseite der Pumpe hin konisch ausgebildet sind und Schnecke sowie Druckmantel relativ zueinander axial einstellbar sind»
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet9 daß bei axial
festgelegter Schnecke (7) der Druckmantel (10) in der Hülse (IJ axial frei beweglich aber undrehbar geführt ist und mindestens
ein definierter innerer Ringteil (15) der druckseitigen
Stirnfläche des Druckmantels voa der unter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagt ist.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil
(15) der druckseitigen Stirnfläche des Druckmantels (10) von einem einen üruckraum (16) am Auslauf des Innengewindes (10a) des Druckmaateis umgebenden axial vorspringenden
Bund (10b) gebildet ist, dessen zylindrische Außenfläche gegenüber der Innenbohrung eines mit der Hülse (1) verbundenen
Ringbodens (3) durch einen die axiale Beweglichkeit des Druckmantels zulassenden O-Ring (20) abgedichtet ist,
70S884/02S7 _2„
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ORIGINAL INSPECTED
Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringboden (3) einen äußeren Bodenteil (4) mit einer Auslaßbohrung
(17) und einem Anschlußstutzen (18) für eine Sehlauchleitung trägt.
709884/0257
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