DE2916781A1 - Zahnrad-pumpe bzw. -motor - Google Patents

Description

Anmelder: MONO PUMPS LIMITED

Arnfield Works, Audenshaw, Manchester / Großbritannien

Titel : Zahnrad-Pumpe bzw. -Motor

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Zahnrad-Pumpe bzw. —Motor

BESCHREIBUNG-

Die Erfindung betrifft mit Inneneingriff arbeitende Pumpen und Motoren-der Schrauben- bzw. Schrägzahnradbauart.

Zu einer bekannten Bauart von mit Inneneingriff arbeitenden Schraubenzahnrad-Pumpen bzw. -Motoren gehören jeweils ein Außenteil, das auf seiner Innenseite eine Schraubenradzahnform auf v/eist, und ein Innenteil mit einer damit zusammenarbeitenden äußeren Schraubenradzahnform, wobei das Innenteil und das Außenteil relativ zueinander drehbar sind. An den axial voneinander abgewandten Enden des Außenteils sind eine Einlaßkammer und eine Auslaßkammer angeordnet, und eine Antriebswelle erstreckt sich durch eine dieser Kammern, um eines der beiden genannten Teile anzutreiben bzw. durch das betreffende Teil angetrieben zu werden. Bei Schraubenzahnradpumpen dieser Bauart erstreckt sich die Antriebswelle gewöhnlich durch das Einlaßgehäuse, doch könnte sie sich ebenso gut auch durch die Auslaßkammer erstrecken. Bei solchen Zahnrad-Pumpen und -Motoren werden verschiedene Arten von Antriebswellen verwendet; hierzu gehört eine Antriebswelle, die an jedem Ende mit einem Universalgelenk oder dergl. versehen ist, um sowohl eine Drehbewegung des drehbaren Teils, und zwar gewöhnlich des Innenteils, als auch eine kreisende Relativbewegung dieses Teils gegenüber dem anderen Teil zu ermöglichen.

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Bei einer anderen Bauart ist eine flexible Antriebswelle vorhanden, die unmittelbar an dem drehbaren Bauteil oder Läufer befestigt und gewöhnlich mit einem Schutzüberzug versehen ist, der in den meisten Fällen aus einem Material besteht, das einen Schutz gegen Korrosion und insbesondere Korrosionsermüdung bietet.

Solche Pumpen befinden sich seit vielen Jahren im Einsatz und arbeiten im allgemeinen zufriedenstellend. Benutzt man solche Pumpen jedoch zum Fördern eines Mediums, das faserförmige Stoffe enthält, ergeben sich Schwierigkeiten daraus, daß sich das Fasermaterial um die Antriebswelle herumwickelt, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob es sich um eine flexible Welle oder eine Welle mit zwei Universalgelenken handelt.

Durch die Erfindung=, ist nunmehr eine mit Inneneingriff arbeitende Zahnradpumpe bzw. ein Zahnradmotor geschaffen worden, der ein Außenteil mit einer inneren Schraubenradzahnform aufweist, ferner ein Innenteil mit einer damit zusammenarbeitenden äußeren Schraubenradzahnform, wobei das Innenteil und das Außenteil relativ zueinander drehbar sind, eine Einlaßkammer, eine Auslaßkammer, welche sich jeweils an das zugehörige Ende des Außenteils anschließen, eine drehbare An- oder Abtriebswelle, die sich durch die beiden Kammern hindurch erstreckt und in Antriebsverbindung mit einem der beiden Teile steht, wobei sie in der Kammer sowohl eine Drehbewegung als auch eine kreisende Bewegung ausführt, und eine starre ortsfeste Buchse, welche die Antriebswelle in der zugehörigen Kammer über den größeren Teil ihrer Länge umschließt.

Die starre ortsfeste Buchse läßt sich auf unterschiedliche Weise ausbilden und einbauen. Bei einer bestimmten Konstruktion ragt die Buchse gegenüber dem Abdichtungs- oder Stopfbuchsenteil der Pumpeneinlaßkammer freitragend in die Pumpe bzw. den Motor hinein.

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Gemäß der Erfindung bildet diese Buchse eine innere Wand der Kammer, durch die sie hindurchragt, so daß diese Kammer praktisch zu einer Ringkammer wird. Da die durch die Buchse gebildete Innenwand der Ringkammer ortsfest angeordnet ist, besteht nur eine geringe oder überhaupt keine Gefahr, daß sich Fasermaterial um sie herumwickelt. Somit wird durch diese Konstruktion das eingangs genannte. Problem gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in einem Axialschnitt einen Teil einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schrägzahnradpumpe.

In der Zeichnung erkennt man das -Einlaßgehäuse 10 und das Auslaßgehäuse 11 einer Schrägzahnradpumpe, bei der das Einlaßgehäuse einen Einlaßkanal 12 aufweist; der zu einer Einlaßkammer 14 führt, während das Auslaßgehäuse mit einem Auslaßkanal 13 versehen ist, der sich an eine Auslaßkammer 15 anschließt.

In einem Stator 16 mit einer inneren Schrägzahnradform bekannter Art ist ein Läufer 18 drehbar gelagert, der eine mit dem Stator zusammenarbeitende äußere Schrägzahnradform aufweist, wobei sich die Zahl der Gänge des Stators von der Zahl der Gänge des Läufers um 1 unterscheidet und wobei die beiden Zahnradzahnformen eine unterschiedliche Ganghöhe bzw. Teilung haben.

Mit dem Läufer 18 arbeitet eine flexible Antriebswelle 20, die einen verdickten Kopfabschnitt 22 aufweist, über einen Läuferkopf 24 zusammen, so daß eine Drehbewegung der Antriebswelle eine Drehung und gleichzeitig eine kreisende Bewegung des Läufers herbeiführt. Die Länge der Antriebswelle und ihr Durchmesser sind so gewählt, daß eine solche kreisende Bewegung möglich ist, wobei sich die Drehung und die kreisende

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Bewegung der Antriebswelle innerhalb der Einlaßkammer 14 abspielen.

Auf der rechten Seite des Einlaßgehäuses ist ein Antriebsgehäuse 26 angeordnet, in das ein Stopfbuchsenteil 28 eingebaut ist, welches mehrere Packungsringe 30 bekannter Art enthält. Die Antriebswelle wird auf bekannte Weise von einem nicht dargestellten Motor angetrieben.

Ferner ist eine ortsfeste starre Buchse 32 vorhanden, die an ihrem rechten Ende einen radial nach außen ragenden Flansch 34 auf v/eist, durch den sie in dem Stopfbuchsenteil 28 in ihrer Lage gehalten wird, so daß sich die Buchse von dem Stopfbuchsenteil freitragend weg erstreckt und den größten Teil der Antriebswelle 20 umschließt, die durch die Einlaßkammer 14 hi ndurchragt.

Gemäß der Zeichnung bildet die ortsfeste starre Buchse 32 praktisch die innere Wand der Einlaßkammer 14, so daß eine ringförmige Einlaßkammer vorhanden ist.

Wird das Fördergut von der Pumpe angesaugt, wird die Antriebswelle 20 zusammen mit dem Läufer 18 gedreht; hierbei strömt das Fördergut außen um die starre Buchse 32 herum, woraufhin es durch die Pumpe hindurchgesaugt wird. Somit verhindert die starre Buchse, daß das einströmende Fördergut in Berührung mit der Antriebswelle 20 kommt, und daher ist jede Gafahr vermieden, daß in dem Fördergut suspendiertes faserförmiges Material um die Antriebswelle herumgewickelt wird. Der Abstand 36 zwischen dem linken Ende der starren Buchse 32 und dem Läuferkopf 24 läßt sich auf ein sehr kleines Maß einstellen, und er ist vorzugsweise kleiner als die Abmessungen der größeren Teilchen des in dem zu fördernden Fluid enthaltenen Fasermaterials.

Die Pumpe könnte auch mit der entgegengesetzten Drehrichtung betrieben werden, so daß die Kammer 14 als Auslaßkammer zur

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Wirkung konrat und der Kanal 12 die Aufgabe des Auslaßkanals übernimmt. Ferner könnte man die Vorrichtung als Schraubenbzw. Schrägzahnradmotor betreiben. Schließlich ist daran gedacht, daß man das Außenteil nicht als Stator, sondern als Läufer benutzen könnte und daß die Antriebswelle diesen Läufer antreiben oder durch ihn angetrieben werden könnte.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebswelle 20 als mit einem überzug versehene flexible Welle ausgebildet. Solche Antriebswellen haben notwendigerweise eine große Länge, da sie durch die Einlaßkammer hindurchragen müssen, und einen relativ kleinen Durchmesser. Im Vergleich zu einer Antriebswelle in Form einer relativ kurzen Kardanwelle mit zwei Universalgelenken ist eine solche Konstruktion normalerweise stärker dadurch gefährdet, daß sich in dem zu fördernden Fluid enthaltenes Fasermaterial um die Antriebswelle herumwickelt. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß sich diese Gefahr auch bei flexiblen Antriebswellen dadurch weitgehend verringern oder vollständig beseitigen läßt, daß man die beschriebene erfindungsgemäße ortsfeste starre Buchse verwendet.

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ANSPRÜCHE

1. Mit Inneneingriff arbeitende Schrauben- bzw. Schrägzahnrad-Pumpe oder -Motor mit einem eine innere Schraubenbzw. Schrägzahnform aufweisenden Außenteil, einem damit zusammenarbeitenden, eine äußere Schrauben- bzw. Schrägzahnradform aufweisenden Innenteil, wobei das Innenteil und das Außenteil relativ zueinander drehbar sind, einer Einlaßkammer, einer Auslaßkammer, die jeweils an das zugehörige Ende des Außenteils angrenzen, sowie mit einer drehbaren An- bzw. Abtriebswelle, die durch eine der beiden Kammern hindurchragt und in Antriebsverbindung mit einem der beiden Teile steht, so daß sie in der betreffenden Kammer sowohl eine Drehbewegung als auch eine kreisende Bewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet , daß sich innerhalb der genannten Kammer (14) eine starre ortsfeste Buchse (32) so erstreckt, daß sie die Antriebswelle (20) in der Kammer, durch welche die Antriebswelle hindurchragt, über den größten Teil ihrer Länge in einem Abstand umgibt.

2. Pumpe oder Motor nach Anspruch l_f bei welcher die Kammer, durch welche die Antriebswelle hindurchragt, mit einem Stopfbuchsenteil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die starre ortsfeste Buchse (32) von dem Stopfbuchsenteil (28) aus freitragend durch die benachbarte Kammer erstreckt.

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