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Flüssigkeitspumpe mit einem schraubenförmigen Läufer Die Erfindung
betrifft eine Flüssigkeitspumpe, bei welcher der Läufer nach Art einer Schraube
ausgebildet ist.
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Bei Pumpen dieser Art ist es üblich, den Läufer in ein Rohr einzuschließen,
und die Flüssigkeit, welche in ihrer Strömungsbewegung durch die Rohrwandung gebremst
wird, bewegt sich mit einer geringeren Schnelligkeit als der Läufer und strömt im
Arbeitsraum parallel zu seiner Achse vorwärts. Sucht man die Schnelligkeit des Läufers
bedeutend zu erhöhen, so zeigt sich, daß der Flüssigkeitsstrom abgerissen (abgeschnürt),
die Fördermenge der Pumpe verringert und sogar gleich Null wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Erhöhung der Geschwindigkeit
des Läufers zu ermöglichen, derart, daß er unmittelbar mit einem Elektromotor gekuppelt
werden kann, und gleichzeitig eine beträchtliche Förderung mit einer Pumpe von kleinem
Durchmesser zu erhalten.
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Um dieses Ergebnis zu erzielen, soll nach der Erfindung der Läufer
am Saugende in der Mitte eine Ansaugöffnung besitzen, die mit den Schraubengängen
des Läufers durch deren Grund oder Bodenfläche in Verbindung steht. Der Läufer soll
dabei am Saugende völlig dicht in einem Einsatz des Saugrohres gelagert sein.
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Durch diese Bauart wird erreicht, daß die Flüssigkeit durch die Mitte
des Läufers eintritt, so daß sie durch die Fliehkraft in die schraubenförmigen Kanäle
geschleudert -und darauf wie bei den bekannten Schraubenpumpen vorgetrieben wird.
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Die Abschnürungswirkung der bisherigen, an der Stirnseite ansaugenden
Schraubenpumpen bei hoher Drehzahl ist darauf zurückzuführen, daß sich der Schraubenpumpenwirkung
eine Fliehkraftpumpenwirkung überlagert. Diese erzeugt an der offenen Stirnseite
der Pumpe eine radial von innen nach außen gerichtete Strömung. Da nun das Gehäuse
an der Stelle höchsten Druckes, nämlich am äußeren Umfang der Schraube, nach der
Stirnseite hin offen war, trat diese Strömung an der genannten Stelle aus, wobei
die austretende Flüssigkeit natürlich gleichzeitig eine starke Drehbewegung ausführte.
Abgesehen davon, daß durch den Wiederaustritt der Flüssigkeit bereits die Leistung
absank, hatte die Drehbewegung bei hohei Drehzahl noch zur Folge, daß sich die bei
schnellen Zirkulationsströmungen bekannten Trichterwirbel bildeten, so daß unter
Umständen der größte Teil des Ansaugquerschnitts trocken lag.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Übelstand vermieden, da durch sie
erreicht wird, daß die Kreiselpumpenwirkung, statt der Leistung der Schraubenpumpen
entgegenzuwirken, dieselbe noch unterstützt.
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Die Ansaugung findet im Innern der Schraube statt, an einer Stelle,
an welcher die Flüssigkeit sich noch nicht in merklichem
Umlauf
befindet. Je -stärker der infolge der Fliehkraftpumpenwirkung dort auftretende Unterdruck
ist, um so mehr Flüssigkeit tritt in die Schraubenpumpe .ein. Ein Wiederaustritt
der in Umdrehung versetzten Flüssigkeit am äußeren Umfange ist aber nicht zu befürchten,
da ja die Ansaugöffnung nicht an der Stirnseite, sondern an der Innenfläche der
Schraube angeordnet ist und infolgedessen die Stirnfläche ohne Beeinträchtigung
der Leistung mehr oder weniger abgedeckt' sein kann, sogar kein Bedenken besteht,
den Läufer am Saugende in einem Einsatz des Saugrohres so zu lagern, daß der außerhalb
der Schraube gelegene Teil des Saugrohres, abgesehen von der Verbindung durch die
Mittelbohrung des Läufers, völlig gegen die anzusaugende Flüssigkeit abgeschlossen
ist.
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Die Erfindung ermöglicht, besonders einfache Pumpen zu bauen, bei
denen der Läufer einen sehr kleinen Durchmesser hat und die bei allen Hebevorrichtungen
für Flüssigkeiten angewandt werden können. Eine besonders vorteilhafte Anwendung
der Erfindung ergibt sich bei Flüssigkeitsumfülleinrichtungen, die gebildet werden
von einem Rohr, das in den Behälter der umzufüllenden Flüssigkeit eintaucht und
in dessen unterem Teil sich der schraubenförmige Läufer befindet. Dieser wird durch
eine Welle angetrieben, die in der Achse des Rohres liegt und durch einen an ihrem
Ende sitzenden Motor angetrieben wird. Die Flüssigkeit wird in den Rohr um die Welle
herumgehoben und durch ein seitliches Ableitungsrohr abfließen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht,
welche eine Pumpe gemäß der Erfindung bei einem Flüssigkeitsumfüller zeigt.
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Fig. i zeigt eine Ansicht teilweise im Schnitt durch die Längsachse,
der untere Teil ist abgebrochen.
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Fig. 2 veranschaulicht die Anwendung der Vorrichtung bei einem Flüssigkeitsfaß
zum Umfüllen.
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Die Pumpe besteht im wesentlichen aus einem Läufer i, der an seinen
Umfang schraubenförmige Rinnen oder Kanäle ja trägt und von einem Rohr 2 umgeben
ist. An dem- unteren Ende dieses Rohres ist ein Ansatz oder Paßstück 3 vorgesehen,
das in geeigneter Weise an dem Rohr befestigt ist und eine zentrale Durchbohrung
3a besitzt. Der Läufer trägt an seinem Ende einen Teil ib, welcher in die ihm zur
Führung dienende Bohrung 3a eingreift und außerdem bei ic axial durchbohrt ist.
Die Bohrung reicht bis in die Mitte seiner Länge, und deren Durchmesser ist ein
wenig größer als derjenige des Kerns der Schraubenschnecke, und zwar derart, daß
diese Bohrung mit den schraubenförmigen Rillen durch deren Grundfläche in Verbindung
steht. An seinem anderen Ende trägt der Läufer eine mit der Antriebswelle q. versehene
Kupplungsmuffe id.
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Diese Antriebswelle ist in der Achse des Rohres 2 gelagert und erhält
an dem oberen Ende der Vorrichtung den Antrieb von einem Elektromotor 5, 'der auf
einer Ansatzhülse oder Muffe 6 befestigt ist, die dem Ende des Rohres angepaßt ist.
Eine Packung 7 oder Stopfbüchse ist in die Muffe 6 eingepaßt und verhindert, daß
die durch die Pumpe geförderte Flüssigkeit in dem Motor ansteigt. An einer Seite
der Muffe 6 ist ein Abzapf- oder Austrittshahn 8 für die geförderte Flüssigkeit
abgezweigt.
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Die Welle des Motors ist mit der Pumpenwelle durch eine elastische
Kupplung verbunden, die z. B. durch eine um die beiden Wellenenden gewundene und
an diesen befestigte Spiralfeder g gebildet wird. Das Ende der Welle q. läuft in
einem Kugellager io.
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Zwischen der Packung 7 und dem Motor ist eine Kammer i i vorgesehen,
welche durch eine Öffnung 12 mit der Außenseite verbunden ist, damit die durch die
Packung hindurchgesickerte Flüssigkeit ablaufen kann.
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Die so ausgebildete Vorrichtung kann` entsprechend - dem geringen
Durchmesser des Rohres 2 leicht in die Entleerungsöffnungen von Flüssigkeitsbehältern
eingeführt werden, z. B. in Fässer, welche Schmieröl enthalten, wie es in der Fig.
a dargestellt ist. Es genügt, den Motor in Bewegung zu setzen und den Hahn 8 zu
öffnen,. um die aus dem Faß angesaugte Flüssigkeit abfließen zu lassen.
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Es ist verständlich, daß die beschriebene Vorrichtung nur ein Anwendungsbeispiel
der Pumpe gemäß der Erfindung darstellt. Die Speisung des Läufers durch seine Achse
gestattet in der Tat, dank des großen Durchmessers der Ansaugöffnung, Flüssigkeiten
von großer Viskosität zu pumpen, und die Vorrichtung eignet sich ebensogut für sehr
dickflüssige Stoffe, wie konsistente Fette, als für sehr dünne Flüssigkeiten, z,
B. Wasser. Die Länge der Antriebswelle ist ohne Einfluß für die Wirksamkeit der
Pumpe. Man kann nach den gleichen Grundsätzen Pumpen für tiefe Brunnen oder Schächte
bauen.
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Diese Vorrichtungen können in beliebiger Weise angetrieben werden,
insbesondere auch von Hand.