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Seitenkanalpumpe
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Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe mit eine sowohl den Saugraum
als auch den Druckraum enthaltenden topfförmigen Pumpengehäuse, wobei vor dem 5aug-
und Druckraum eine den Seitenkanal aufnehmende Steuersoheibe und eine zur Bildung
des Pumpenraumes planparallele Flächen mit ihr sufweisende Pumpenraumdeckscheibe
angeordnet sind, zwischen denen das gleichfalls planparallel bearbeitete, von der
Pumpenwelle getragene Pumpenlaufrad rotiert.
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Die Leistungsfähigkeit solcher üblichen, beispielsweise aus der DS-PS
21 54 980 bekannten selbstansaugenden Seitenkanalpumpen ist überwiegend davon abhängig,
inwieweit man die zwischen dem Pumpenlaufrad und den beiderseits von ihm befindlichen
scheibenförmigen Teilen vorhaadenen Spalte möglichst klein halten kann. Hierauf
muß bereits bei der Fertigung RUcksicht genommen werden, was eine verhältnismäßig
aufwendige und damit teuere Bearbeitung erforderlich macht. Im Betrieb
der
Pumpe treten dann jedoch durch das stete Vorhandensein kleinster und feinkörnigster
Beimengungen in der Förderflüssigkeit schon nach kürzester Zeit Verschleißerscheinungen
an den sich berührenden Flächen auf, so daß die Spaltverluste unweigerlich größer
werden und damit die Pumpenleistung sinkt. Um sie wieder auf das ursprüngliche Maß
zurückzuführen, ist es bei den herkömmlichen Konstruktionen unumgänglich, die betroffenen
Pumpenraumteile sowie das Laufrad genau fluchtend nachzuarbeiten, was allerdings
oftmals Schwierigkeiten und stets größere Kosten verursacht.
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Letzteres ist der Grund dafür, daß Seitenkanalpumpen trotz ihrer sonstigen
Vorteile wegen ihrer Verschleißanfälligkeit für manche Verwendungszwecke bisher
nicht geeignet waren.
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Unter den vorgenannten Gesichtspunkten besteht die Aufgabe der Erfindung
darin, eine Seitenkanalpumpe verfügbar zu machen, mit der es gelingt, die Spaltverluste
am Pumpenlaufrad bei geringerem Fertigungsaufwand herabzusetzen und deren Anwachsen
im späteren Betrieb zu verhindern. Gleichzeitig soll vermieden werden, daß die geringen
Spaltbreiten dazu führen können, daß sich das Pumpenlaufrad bei der Förderung heißer
Flüssigkeiten durch gegebenenfalls ungleiche Ausdehnungskooffizienten der verwendeten
Materialien verklemmen kann.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Seitenkanalpumpe
der eingangs angeführten Gattung vor, die sich in der Hauptsache dadurch kennzeichnet,
daß die Steuerscheibe mit einem Spannelement im Pumpengehäuse befestigt und die
in an sich bekannter Weise von einer Feder in Richtung auf die Steuerscheibe gedruckte
Pumpenraumdeckscheibe axial beweglich gelagert ist. In besonders zweckmäßig erscheinender
Ausgestaltung soll sich darüber hinaus auf der dem Pumpenlaufrad abgewandten Seite
der Pumpenraumdeckscheibe ein geschlossener Raum befinden, gegenttber dem die Pumpenraumdeckscheibe
vom Pumpenlalifrad her einen Ringspalt bildet.
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Dabei kann es zwecks Regelung der Druckverhältnisse während des Anfüllvorganges
eventuell erforderlich sein, daß der vor der Pumpenraumdeckscheibe befindliche Raum
über Entlüftungsöffnungen mit dem Saugraum bzw. Druckraum des Pumpengehäuses in
Verbindung steht.
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Aufgrund der Erfindungsmerkmale wird ein ständiges Anpressen des planparallel
bearbeiteten Pumpenlaufrades an die Steuerscheibe erreicht, womit sich ein kleinstmöglicher
und auch nach Verschleißerscheinungen an den Iaifradflächen durch selbsttätiges
Nachstellen des Pumpenlaufrades nicht größer werdender Spalt ergibt. Als Folge davon
bleibt die Leistungsfähigkeit der Pumpe selbst auch nach längerer
Betriebsdauer
erhalten.
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Zum Erreichen günstiger Arbeitswerte der neu entwickelten Pumpe ist
es grundsätzlich angebracht, wenn die über die Pumpenraumdeckscheibe auf das Pumpenlaufrad
einwirkende Feder nur einen leichten Anpreßdruck erzeugt, damit das Laufrad nicht
allzusehr abgebremst und auch kein unerwUnsoht großer Verschleiß an seinen Laufflächen
herbeigeführt wird.
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Eine verminderte Reibung des Laufrades wäre ferner bei spielsweise
durch die Verwendung von Werkstoffen mit entsprechend guten Gleiteigenschaften zu
erzielen und könnte darüber hinaus noch nach einem weiteren Erfindungsmerkmal dadurch
erheblich gesenkt werden, daß die Pumpenraumdeckscheibe mit dem Pumpenlaufrad in
einem auf der Pumpenwelle axial verschiebbaren federbelasteten Teil vereinigt ist.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungegegenstandes werden nachstehend
an Hand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen die Fig. 1 und 2 Jeweils den Äxialechnitt
zweier im Grundaufbau ähnlicher selbetansaugender Seitenkanalpumpen, die sich nur
durch die Ansgestaltung des Pumpenlaufrades voneinander unterscheiden.
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Die in Fig. 1 abgebildete Seitenkanalpumpe besitzt ein dem
Antriebsmotor
1 aufgesetztes, sowohl den Saugraum 2 als auch den Druckraum 3 enthaltendes topfförmiges
Pumpengehäuse 4.
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Vor dem Saugraum 2 ist eine den Seitenkanal 5 aufnehmende, einer Dichtungiplatte
6 aufliegende Steuerscheibe 7 angeordnet, die mit Hilfe eines ringartigen Spannelementes
8 und Befestigungsschrauben 9 gehalten wird. Zwischen der Steuerscheibe 7 und einer
planparallele Flächen mit ihr aufweisenden Pumpenraumdeckscheibe 10, bei der es
sich auch um eine zweite Steuerscheibe handeln könnte, rotiert des gleichfalls planparallel
bearbeitete, von der Pumpenwelle 11 getragene Pumpenlaufrad 12. Dieses Pwnpenlaufrad
12 ist auf der Pumpenwelle 11 axial verschiebbar gelagert und wird über die pendelnd
bewegliche Pumpenraumdeckscheibe 10 von einer darauf einwirkenden Feder 13 in Richtung
auf die Steuerscheibe 7 gedruckt. Die Feder 13 ettitzt sich an der Innenseite eines
Gehäusedeckels 14 ab, der dem Spannelement 8 mittels einer Dichtung 15 aufliegt
und durch einen Spannverschluß 16 am Pumpengehäuse 4 befestigt ist. Mit der Feder
13 wird erreicht, daß sich zwischen den Laufflächen 17 des Puipen1aufrades 12 und
der Steuerscheibe 7 einerseits sowie der Pumpenrauideckscheibe 10 andererseits ein
gleichbleibend kleiner Spalt einstellt, der sich auch beim Auftreten von Verschleißerscheinungen
aufgrund der Nachstellkraft der Feder 13 nicht vergrößert.
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Um die Reibung des Pumpenlaufrades 12 an seinen Laufflächen 17 zu
verringern, ist es neben der geeigneten Bemessung des Anpreßdruckes der Feder 13
angebracht, für die Fertigung der Steuerscheibe 7, des Pumpenlaufrades 12 sowie
der Pumpenraumdeckscheibe 10 Werkstoffe mit entsprechend guten Gleiteigenschaften
zu verwenden. Ebenso sind die auftretende Gleitreibung verringernde Kunststoffbeläge
denkbar, was niedrigere Herstellungskosten zur Folge hätte, als wenn die Teile insgesamt
aus hochwertigem und somit teuerem Spezialkunststoff bestehen. Eine andere Möglichkeit,
die Reibung des Pumpenlaufrades 12 durch Wegfall einer seiner Laufflächen 17 herabzusetzen,
besteht darin, die Pumpenraumdeckscheibe 10 mit dem Pumpenlaufrad 12 gemäß Fig.
2 in einem auf der Pumpenwelle 11 axial verschiebbaren federbelasteten Teil 18 zu
vereinigen. Die das Teil 18 gegen die Steuerscheibe 7 drückende Feder 13 stützt
sich hierbei nicht mehr am Gehäusedeckel 14, sondern an einer der Pumpenwelle 11
stirnseitig aufgoschraubten Gegenplatte 19 ab.
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Auf der dem Pumpenlaufrad 12 der Fig. 1 abgewandten Seite der Pumpenraumdeckscheibe
10 befindet sich ein geschlossener Raum 20, gegenüber dem die Pumpenraumdeckscheibe
10 vom Pumpenlaufrad 12 her einen Ringspalt 21 bildet. Dieser Ringspalt 21 soll
bewirken, daß sich bei Inbetriebnahme
der Pumpe durch ihn zunächst
in dem geschlossenen Raum 20 eine den Anpreßdruck der Pumpenraumdeckscheibe 10 erhöhende
Förder- und Druckleistung aufbaut. Der durch die Rotation des Pumpenlaufrades 12
sodann erzeugte Druck wirkt ihm jedoch in zunehmendem Maße entgegen und hebt schließlich
den anfänglichen, für den Betrieb unerwUnscht hohen Axialschub der Pumpenraumdeckscheibe
10 wieder auf, eo daß die Spaltbeeinflussung der Laufflächen 17 des Pumpenlaufrades
12 von nun an nur noch über die Feder 13 erfolgt.
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Die den vor der Pumpenraumdeckscheibe 10 bzw. dem Teil 18 in Fig.
2 befindlichen Raum 20 mit dem Druckraum 3 verbindenden, im Spannelement 8 vorgesehenen
EntlUftungsöffnungen 22 haben gegebenenfalls die Aufgabe, die Druckverhältnisse
im Pumpengehäuse 4 zu regulieren und sollen gleichzeitig der Luftabfünrung beim
Anfüllvorgang dienen.