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Drehkolbenpumpe oder -kraftmaschine mit zwei zylindrischen Drehkörpern
Bei Drehkolbenpumpen oder -kraftmaschinen läßt es sich nicht vermeiden, daß die
vor dem eigentlichen Arbeitsraum liegenden, der Zu- oder Ableitung des Förder- oder
Treibmittels dienenden Sammelräume über die nach außen durchtretende Antriebswelle
mit der Atmosphäre in Verbindung treten können. Um die schädlichen Auswirkungen
zu vermeiden, die infolge der zwischen dem Sammelraum und der Außenluft herrschenden
Druckunterschiede entstehen, wird die durchtretende IYelle vermittels Stopfbüchsen
und untergelegter Packung in bekannter Weise abgedichtet. Diese Abdichtung erfüllt
nur mangelhaft ihren Zweck. Das Zusammenpressen macht die Packung hart, die `Felle
riefig und erhöht den Kraftverbrauch, so daß ein dauerndes Dichthalten an dieser
Stelle nicht möglich ist.
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Um die bei den Stopfbüchsen untergelegte Packung zu vermeiden, hat
man Einrichtungen getroffen. in die Stopfbüchsen Dichtungsflüssigkeit hineinzupressen,
die in ständigem Kreislauf die Abdichtung zwischen Sammelraum und Außenluftdruck
bewirken soll. Diese Einrichtung ist umständlich, kostspielig und bedarf ständiger
Aufsicht, da beim Ändern des Druckes iin Sammelraum oder Abnutzung der Stopfbüchsen
ein Undichtwerden und Tropfen an den Stopfbüchsen unvermeidlich wird.
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Demgegenüber besteht die vorliegende Erfindung darin, daß durch Einschaltung
geeigneter Org- ne zwischen Sammelraum und Wellenaustritt der Druckunterschied am
Wellenaustritt ausgeglichen und in Übereinstiminung mit dem atmosphärischen Luftdruck
gebracht wird, wodurch Stopfbüchsen entbehrlich werden.
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Die Einrichtung wird an einer durch die Zeichnung dargestellten Drehkolbenpumpe
mit zwei inandergreifenden zylindrischen Drehkörpern veranschaulicht. Die beiden
Drehkolben sind an ihrem Umfang mit Kolbenwindungen versehen, die, ineinandergreifend.
beim Drehen die Flüssigkeit in axialer Richtung im Arbeitsraum fortbewegen. Die
Kolbenwindungen sind an drei Stellen, c, cl und d, durch glatte Zwischenräume unterbrochen,
die als Sammelräume für das anschließende Saug- und Druckrohr dienen. Abb. i ist
ein senkrechter Schnitt in Richtung der Drehachsen der beiden Drehkörper, die mif
b und b1 bezeichnet sind. a ist das die beiden Drehkörper dicht umschließende
Gehäuse. , Durch die glatten Zwischenräume c, c1 und d werden die Kolbenwindungen
in vier selbständig wirkende Pumpen zerlegt, die je nach Steigungsrichtung der Kolbenwindungen
das Fördermittel in der einen oder der anderen axialen Richtung fortbewegen.
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Die zwei mittleren Pumpen b und bi bilden eine Einheit und dienen
als Arbeits- oder Förderpumpen für das Fördermittel. lt und i
sind
-zwei "Zusatzpumpen, die zwischen Gehäusewand und Sammelraum angeordnet sind und
den Druckausgleich zwischen dem letztegen
und dem Außenraum bewirken.
Durch die Zusatzpumpen h und i wird innerhalb des Pumpenraumes ein
Flüssigkeitskreislauf herbeigeführt, der durch die Regelorgane k und k1 so gedrosselt
wird, daß in den Außenkammern g und g1 eine Obereinstimmung mit dem Außenluftdruck
herrscht. Je nach Auftreten von Unter- oder Überdruck in den Kammern c und cl ist
die Richtung des Umlaufstromes; det durch die Zusatzpumpen i und h hervorgebracht
wird, verschieden und wird durch die Steigungsrichtung der Kolbenwindungen bestimmt.
Je nach der durch die beiden Schraubenpaare h, lil und i, i, zu
erzielenden
Druckwirkung kann man die den Kern umlaufenden Windungen glatt oder auch abgestuft
herstellen. Es ist auch ohne °#t°r°A 4;r44;4- an Stelle der beiden Schraubenpaare
die Arbeitskolben h und hl zu verlängern und nur beim Durchgang durch die Innenräume
c und ei eine entsprechende Aussparung der Koll>emvindungen vorzuneh-"nien.
Dei- Weg des Flüssigkeitsumlaufes richtet sifilL_uacti der Drehrichtung und der
Steigungsrichtung der beiden im Eingriff befindlichen Schraubenwindungen. Eine Um-.
kehrung des Umlaufes bei gleicher Drehrichtung ist dürcli Vertäuschen der beiden
Schraubenkörper gegeneinander auf den zugehörigen Wellen zu erreichen.
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Bei dem Schraubenpaar 1i. und hl ist angenommen. daß in dem Innenraum
c ein Unterdruck oder Vakuum herrscht. Beim Kreisen der Pumpenteile in der an der
Antriebswelle f angegebenen Pfeilrichtung wird das Schraubenpaar das Fördermittel
dein Innenraum c entnehmen und in Richtung der eingezeichneten Pfeile über den einstellbaren
Dreiwegeliahn k nach c zurückführen. Durch den Hahn-- k kann die überströmende Flüssigkeit
so weit gedrosselt werden, daß in der Kaminer g weder ein Unterdruck noch ein Überdruck,
eintritt.
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--Dagegen ist bei dein Sammelraum cl angenommen, daß dort ein Überdruck
über dein atmosphärischen Luftdruck vorhanden ist. Das Schraubenpaar i, il bewegt
bei gleicher Drehrichtung der Antriebswelle die Flüssigkeit in umgekehrter Richtung,
und zwar wird die Flüssigkeit über den Dreiwegehalin k1 der Kammergl zugeführt bzw.
durch das Schraubenpaar i, il angesaugt und in den Innenraum c1 zurückgedrückt.
Durch den Dreiwegehalin ki kann die Menge der Flüssigkeit so gedrosselt werden,
daß in der Kammer g, ein dein atmosphärischen Luftdruck gleicher Druck herrscht.
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Soll die Pumpe als Vakuumpumpe dauernd arbeiten, so kann die Flüssigkeit
den beiden Zusatzpumpen aus dem Druckraum d durch die Bohrung l zugeführt werden
gemäß der Anordnung der Pumpe i, il. Der Sammelraum ei wird in diesem Falle durch
den Dreiwegehalin k1 abgesperrt und der Durchgang nur zur Kammer g1 freigegeben.
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Ohne den Sinn der Erfindung zu ändern, kann man diese Einrichtung
auch bei Pumpen oder Kraftmaschinen mit nur einer nach außen durchtretenden Welle
anwenden.
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Abb.2 ist ein waagerechter Schnitt der Pumpe nach Abb. i und Abb.
3 ein Schnitt durch die Kammern g nach der Linie A-B.