DE2632716C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe, insbesondere für Gips-Anwurfgeräte, nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches. Die Pumpwirkung stellt sich bei derartigen Schneckenpumpen aufgrund der Unterschiedlichkeit der Gang­ zahlen zwischen dem Schneckengewinde und dem Innengewinde des Druckmantels ein, da während der Drehung der Schnecke deren Gewindegänge - in der Abwicklung gesehen - nur zeit­ weise 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 der Gänge des konischen Schneckenge­ windes größer sein muß als der zu den Gewindegängen zugehörige Durchmesser des Innengewindes des Druckmantels.

In der FR-PS 12 84 388 ist eine Flüssigkeitspumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches beschrieben, bei der das Schneckengewinde sowie das Innengewinde des Druckmantels zur Druckseite der Pumpe hin konisch ausgebildet sind. Die Konizi­ tät der zusammenarbeitenden Gewinde unterschiedlicher Gangzah­ len bringt eine progressive Drucksteigerung pro Gang des Schneckengewindes mit sich. Diese Progressivität der Druck­ steigerung ergibt sich daraus, daß das von einem Schneckengang bei einer Umdrehung verdrängte Druckmittel in eine schnecken­ förmige Kammer zum Druckende hin gefördert wird, die schon allein aufgrund Konizität im Volumen kleiner sein muß als bei der aus der DE-OS 15 53 197 bekanntgewordenen nicht-konischen Gestaltung des Schneckengewindes und des Druckmittel-Gewindes. Eine Axialverschiebung zwischen einer Schnecke und einem Druck­ mantel mit nicht-konischem Verlauf der Gewinde nach diesem Stand der Technik würde den Enddruck der Flüssigkeitspumpe in keiner Weise verändern.

Bei der in der FR-PS 12 84 388 beschriebenen Flüssigkeitspumpe mit konisch ausgebildeter axial unbeweglicher Schnecke ist der Druckmantel in einer Zwischenhülse festgelegt, die relativ zu einer ortsfesten, innenzylindrischen Hülse mechanisch, elek­ trisch oder pneumatisch axial einstellbar, d. h. verschiebbar ist. Hierdurch soll dem Verschleiß begegnet werden, der sich durch die Reibung zwischen den Gewindegängen der Schnecke und dem Druckmantel-Gewinde einstellt. Mit der Konizität sowohl des Schneckengewindes als auch des Druckmantel-Gewindes hängt es zusammen, daß über eine axiale Verschiebung des Druckmantels auch der Förderdruck der Pumpe verändert werden kann.

Da ein Nachstellen der Schnecke aus Verschleißgründen bei der Flüssigkeitspumpe nach der FR-PS 12 84 388 nur willkürlich möglich ist, z. B. wenn Verschleißerscheinungen sich durch einen Abfall des gewünschten Förderdruckes bemerkbar machen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine gattungs­ gemäße Flüssigkeitspumpe so zu verbessern, daß eine gewünschte Dichtkraft zwischen Schnecke und Druckmantel trotz Verschleiß automatisch aufrechterhalten bleibt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Hülse druckseitig durch einen äußeren Ringboden und einen mit diesem einheitlichen, eine Auslaßöffnung für die austretende Flüssigkeit bildenden inneren Bodenteil geschlossen ist, daß der Druckmantel in der ortsfesten Hülse axial frei verschieb­ bar ist, daß ein O-Ring zwischen einem Bodenteil der Hülse und dem Druckmantel vorgesehen ist, der eine vom Förderdruck beaufschlagte Stirnfläche des Druckmantels begrenzt, und daß der O-Ring unter Beibehaltung seiner Dichtwirkung eine axiale Verschiebung des Druckmantels zuläßt. Hierdurch wird erreicht, daß an dem Druckmantel stets eine von dem Förderdruck der Pum­ pe abhängige Axialkraft angreift, die den Druckmantel gegen die konische Schnecke zu verschieben sucht, wodurch die Ein­ griffsverhältnisse zwischen den Gewinden unabhängig von dem sich einstellenden Verschleiß aufrechterhalten bleiben, d. h. ein Verschleiß wird laufend ausgeglichen.

Zwar ist es aus der DE-OS 15 53 197 für eine Flüssigkeitspumpe mit nicht-konischer Gestaltung von Druckschnecke und elasti­ schem Druckmantel bekannt, den Förderdruck zur Nachstellung des aus elastischem Material bestehenden Druckmantels zwecks Verschleißausgleich auszunutzen, jedoch wird hierbei gleichzei­ tig der Außenumfang des Druckmantels nicht wie sonst üb­ lich zylindrisch, sondern kegelig ausgebildet, damit sich der Druckmantel unter einer Axialverschiebung radial zusammen­ drückt, womit die Axialbewegung des Druckmantels jedoch in engen Grenzen bleibt und auch die erwünschte Nachstellbarkeit ihre Grenze im Abrieb des Druckmantels findet. Überraschender­ weise führt jedoch die freie axiale Beweglichkeit des Druck­ mantels im Sinne der Erfindung in Verbindung mit einer Koni­ zität von Schnecke und Druckmantel zu einer Nachstellbarkeit des Druckmantels, ohne daß dieser radial zusammengedrückt wer­ den müßte. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß ein radiales Zusammendrücken des Druckmantels auch dadurch bekannt ist, daß der Druckmantel in einer dünnwandigen Hülse angeord­ net ist, die von einer Spannschelle umgeben ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Flüssig­ keitspumpe gemäß der Erfindung im axialen Schnitt dargestellt.

Die Flüssigkeitspumpe umfaßt zunächst eine Stahlhülse 1 mit einem oberen, mit Durchbrüchen 2 a versehenen Deckel 2 und einem unteren zusammengesetzten Bodenteil 3, 4. An dem oberen Deckelteil 2 ist ein Trichter 5 zum Einfüllen der zu fördern­ den 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 motori­ schen Antrieb führt.

Die aus unnachgiebigem Material, vorzugsweise aus Stahl be­ stehende Förderschnecke 7 hat ein eingängiges Rundgewinde 7 a 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 unnach­ giebigem Material, z. B. Gummi, umgeben, in das ein zweigängi­ ges Innengewinde 10 a mit der Steigung H eingearbeitet ist.

Bei der durch den Pfeil 11 angegebenen Drehrichtung der konischen Förder­ schnecke 7 ergibt sich die Pumpwirkung aus der unterschied­ lichen Gangzahl zwischen dem Schneckengewinde 7 und dem Innen­ gewinde 10 a 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 Quer­ schnitts bilden. Aufgrund der Unterschiedlichkeit der Gangzahlen zwischen dem Schneckengewinde 7 a und dem Innengewinde 10 a des Druckmantels 10 ergeben sich dann auf der gegenüberliegenden Seite Druckkammern 13 minimaler Größe, weil hier der Kopf eines jeden Gewindeganges des Schneckengewindes 7 a weit in den Grund eines jeden Gewindeganges des Innengewindes 10 a eintaucht. Zwischen diesen diametralen Eingriffsverhältnissen gibt es Über­ schneidungen 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 unter­ schiedlicher Gangzahlen vorhanden, jedoch bringt die erfindungs­ gemäße Konizität der beide Gewinde 7 a und 10 a eine progressive Drucksteigerung mit sich, weil mit dem abnehmenden Gewindedurch­ messer 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 die Hülse 1 mit mindestens einer inneren Längsnut 14 versehen, in die über die Höhe des Druckmantels 10 verteilte leistenförmige Vorsprünge 10 eingreifen. In der Zeichnung sind zwei gegenüberliegende Längsschlitze 14 dargestellt.

Der Druckmantel 10 ist an seinem druckseitigen Ende zu einem axial vorspringenden Ringbund 10 b ausgebildet, der in das ring­ förmige Bodenteil 3 eingreift und gegenüber dem äußeren Boden­ teil 4, das mit dem Ringboden 3 verschweißt ist, durch einen die axiale Beweglichkeit des Druckmantels 10 zulassenden O-Ring 20 abgedichtet ist. Der O-Ring definiert ein Ringteil 15 der druck­ seitigen Stirnfläche des Druckmantels 10, das vom Enddruck der Flüssigkeit im Druckraum 16 beaufschlagt ist. Dieses Ringteil hat einen Außendurchmesser D _A und einen Innendurchmesser D _I , so daß die Fläche dieses beaufschlagten Ringteils gleich (D _a - D _I )² × pi/4 ist. Dieses beaufschlagte Ringteil 15 des Druck­ mittels 10 sowie der anstehende Enddruck der Flüssigkeit im Druckraum 16 bestimmen eine nach oben gerichtete Axialkraft, unter der der längsverschiebliche Druckmantel 10 nach oben ge­ drückt wird. Unter dieser sich mit dem aufbauenden Enddruck steigernden Axialkraft werden die Eingriffsverhältnisse zwischen den Gewinden 7 a und 10 a eingestellt und aufrechterhalten, wie sie bei der bisherigen Ausführung einer Schnecken-Flüssigkeits­ pumpe mit nicht konischen Gewinden durch das radiale Zusammen­ drücken des nachgiebigen Druckmantels möglich sind.

Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe erfolgt diese opti­ male Einstellung der Eingriffsverhältnisse sowie der durch die Verformungen des Druckmantels aufgrund der Gangunterschiedlich­ keit vorliegenden Abdichtungsverhältnisse automatisch. Bei einer Axialverschiebung des Druckmantels 10 nach oben gleitet die zylindrische Außenfläche des axial vorspringenden Bundes 10 b des Druckmantels 10 in der Innenbohrung des Ringbodens 3.

Das äußere Bodenteil 4 des Ringbodens 3 ist mit einer Auslaß­ bohrung 17 und einem gekrümmten Anschlußstutzen 18 für eine Schlauchleitung versehen.

In der Zeichnung ist lediglich eine mögliche Ausführungsform einer Flüssigkeitspumpe nach der Erfindung dargestellt.

Claims (1)

1. Flüssigkeitspumpe, insbesondere für Gips-Anwurfgeräte, be­ stehend aus einer drehbar angetriebenen Schnecke aus unnach­ giebigem Material, einem die Schnecke umgebenden, mit Innen­ gewinde versehenen undrehbaren Druckmantel aus nachgiebigem Material, z. B. Gummi, und aus einer den Druckmantel umge­ benden ortsfesten, innenzylindrischen Hülse, wobei die Gangzahlen des Schneckengewindes und des Innengewindes des Druckmantels im Verhältnis 1 : 2 zueinander stehen, das Schneckengewinde sowie das Innengewinde des Druckmantels zur Druckseite der Pumpe hin konisch ausgebildet sind und der Druckmantel gegenüber der axial festgelegten Schnecke und der ortsfesten Hülse axial verschiebbar, aber undrehbar geführt ist, wobei die druckseitige Stirnfläche der Schnecke sowie die innere Ringfläche der druckseitigen Stirnfläche des Druckmantels von der unter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) druckseitig durch einen äußeren Ringbogen (3) und einen mit diesem einheitlichen, eine Auslaßöffnung (17) für die austretende Flüssigkeit bildenden inneren Bodenteil (4) geschlossen ist, daß der Druckmantel (10) in der Hülse (1) axial frei verschiebbar ist, daß ein O-Ring (20) zwischen dem Bodenteil (4) und dem Druckmantel (10) vorgesehen ist, der eine vom Förderdruck beaufschlagbare Stirnfläche des Druckmantels begrenzt, und daß der O-Ring (20) unter Beibehaltung seiner Dichtwirkung eine axiale Verschiebung des Druckmantels zuläßt.