DE667108C - Schubausgleich bei Schraubenpumpen mit mindestens zwei in Eingriff stehenden Schraubenspindeln - Google Patents

Description

• Schubausgleich bei Schraubenpumpen mit mindestens zwei in Eingriff stehenden Schraubenspindeln Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitspumpen, bei denen die Förderung der Flüssigkeit durch miteinander in Eingriff stehende Schraubenspindeln bewirkt wird.
• Bei solchen Pumpen ist es notwendig, den durch den Flüssigkeitsdruck erzeugten Axialschub auszugleichen. Man hat dafür z..B. die Anordnung von Drucklagern vorgeschlagen. Das erfordert aber zuviel nutzlose Reibungsarbeit.
• Ferner hat man auch schon Ausgleichkolben vorgesehen, die fest auf den Sch rauhenspindeln sitzen und, in besonders angeordneten Druckkammern abgedichtet, axial verschiebbar sind. Auch hier ist aber zuviel nutzlose Reibungsarbeit zu leisten, weil diese verhältnismäßig großen Kolben der notwendigen Abdichtung wegen eine verhältnismäßig lange Anlage in ihren Druckzylindern haben müssen und dabei mit den hohen Umdrehungszahlen der Pumpenspindeln umlaufen. Solche sich rasch drehende Ausgleichkolben nutzen sich am Umfang rasch ab und werden dann auf Kosten des Schubausgleichs undicht.
• Die Erfindung bezweckt nun, einen Schubausgleich zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet. Die Erfindung besteht darin, daß in Zylindern des Pumpengehäuses verschiebbare, sich aber nicht mitdrehende Ausgleichkolben mit einer dem aufzunehmenden Axialschub entsprechenden Stirnfläche vorgesehen sind, die in der dem auftretenden Axialschub entgegengesetzten Richtung durch die unter Druck gesetzte Förderflüssigkeit der Pumpe belastet sind und den Schraubenspindeln als Stützlager dienen.
• Auf der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
• Nach Abb. r sind in einem Pumpengehäuse a drei miteinander in Eingriff stehende Schraubenspindeln b, c und d drehbar gelagert, die an ihrem einen Ende außerdem noch durch ein Zahnrädergetriebe e mit Schrägverzahnung gekuppelt sind. Am entgegengesetzten Ende der Spindeln sind in dem Pumpengehäuse drei frei liegende Kolben f, g, lt längs verschiebbar vorgesehen, die an einem Verdrehen gegenüber ihrem Gleitgehäuse z. B. durch Nut und Keil!, k (mittlerer Kolben g) gesichert sind. Auf der den Schraubenspindeln zugekehrten Seite besitzen die Kolben je eine zylindrische Bohrungm, die in eine kleine pfannenartige Aussparung n übergeht. Die im Durchmesser etwas abgesetzten und an den Stirnflächen abgerundeten Spindelenden ragen .durch die Bohrungen m bis in die Pfannen n hinein.
• An das Pumpengehäuse ist ein Saugstutzen o und ein Druckstutzen p angeschlossen, durch die die Innenräume des Gehäuses auf beiden Seiten der Spindelschrauben mit entsprechenden, nicht dargestellten Anschlußleitungen in Verbindung stehen. Die - den Schraubenspindeln abgekehrten Stirnseiten der Kolben f, g. Iz sind über drei in eine gemeinsame Leitung g einmündende kurze Zweigleitungen mit dem Druckraum der Pumpe verbunden.
• Die beschriebene Schraubenpumpe wirkt in der Weise, daß die mittlere Schraubenspindel c von außen angetrieben wird, während die anderen beiden Spindeln b und d von der ersten aus über das Zahnradgetriebe e mitgenommen «»erden. Dabei wird die durch den Saugstutzeno in das Gehäuse eintretende Flüssigkeit mittels der Schraubengänge auf die andere Seite der Pumpe gefördert (in der Darstellung nach Abb. i also von rechts nach links) und von dort durch den Druckstutzen p an die entsprechende Verwendungsstelle weitergeleitet.
• Der von der Förderflüssigkeit in Richtung des Pfeiles I von der Druckseite nach der Saugseite auf die drei Schraubenspindeln ausgeübte Axialschub wird durch die in entgegengesetzter Richtung (Pfeil II) vom gleichen Flüssigkeitsdruck belasteten Ausgleichkolben f, g, Iz aufgenommen, deren wirksame Stirnflächen der Größe der dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzten Ringflächen der Spindeln ganz oder zu einem ausreichenden Teil angepaßt sind.
• Eine derartige Anordnung bietet gegenüber den bekannten Schraubenpumpen, bei denen auf den Spindeln besondere Ausgleichkolben fest angeordnet sind, und desgleichen gegenüber solchen Pumpen, bei denen die Zapfen der Spindeln selbst so bemessen sind, daß sie zugleich als Ausgleichkolhen dienen, den Vorteil, daß die Durchmesser der verschiebbaxen Kolben/, g, h als selbständige und gegen Drehung gesicherte Teile ihrer Aufgabe entspmechend ohne Schwierigkeit genügend groß gemacht werden können und daß andererseits die Durchmesser der Drehzapfen ohne Rücksicht auf den Schubausgleich verhältnismäßig klein ausgeführt werden können, so daß auch die Zapfenreibung entsprechend klein ist.
• In Abb.2 ist eine Schraubenpumpe dargestellt, bei der die Schraubenspindeln in an sich ebenfalls bekannter Weise nicht durch Zahnräder miteinander gekuppelt sind. In diesem Falle ist nämlich die Steigung der Schraubengänge so groß gewählt, daß die beiden Nebenspindeln b und d von der Antriebsspindel c ohne weitere Zwischenglieder mitgenommen werden. Die Spindeln sind dabei mit geringem Spiel auf einen Teil ihres Umfanges im Pumpengehäuse a gelagert. Bei dieser Ausführung sind keine Gleitlager für die Schraubenspindeln erforderlich, es genügt vielmehr, daß die Spindelenden gegen die Schubausgleichkolben f, lt abgestützt werden.
• Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i die Schubausgleichkolben für alle drei Spindeln auf der Saugseite des Pumpengehäuses angeordnet sind, ist der Anordnung nach Abb.2 zwecks Verringerung der Baulänge der Pumpe der Schubausgleichkolben für die Hauptspindel in an sich bekannter Weise auf der Druckseite angeordnet. Um das zu ermöglichen, ist der Ausgleichkolben als Ringkolben gi ausgebildet. Er umfaßt mit seiner inneren Ringfläche die Antriebsschraubenspindel c und ist auf ihr verschiebbar. Andererseits gleitet er mit seiner Außenfläche in einem Zylinder des Pumpengehäuses a. Der beim Betrieb der Pumpe auf die Ringfläche dieses Kolbens gi wirkende Druck des Öles im Pumpendruckraum überträgt sich durch einen festen Bund r auf die Antriebsschraubenspindel c. Um den Kolben aufbringen zu können, ist dieser Bund r auf die Spindel c losnehmbar aufgesetzt. Wie die Kolben f, g, lt bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i, so nimmt auch der durch Nut und Feder il, ki gesicherte Ringkolben g i nach Abb.2 an der Drehung der Spindel nicht teil, so daß die für das erste Ausführungsbeispiel angegebenen vorteilhaften Wirkungen hierbei ebenfalls erreicht werden.
• Das gemäß der Erfindung erforderliche Festhalten der Ausgleichkolben f, g, lt gegen Drehung mit den Schraubenspindeln kann statt durch Nut und Feder auch in beliebig anderer Weise verhindert Urerden. Unter Umständen genügt hierfür schon die sehr viel größere Flächenreibung an der Außenfläche der Kolben gegen die zugehörigen Zylinderflächen.
• Die beschriebenen Pumpen können natürlich auch, von Drucköl angetrieben, als Kraftmaschinen arbeiten, so z. B. für Steuerzwecke auf - Schiffen u. dgl.
• Zu erwähnen ist noch; daß die Anordnung nicht mit den Spindeln aus einem Stück bestehender Ausgleichkolben die Möglichkeit gibt, diese Kolben ganz oder zumindest an ihren beanspruchten Druckflächen aus für eine D.=uckäufnahme besonders geeignetem Baustoff herzustellen bzw. die Druckflächen sorgfältig zu härten.

Claims (3)

1. PATENTANsPRIicIiE' i. Schubausgleich bei Schraubenpumpen mit mindestens zwei in Dingriff stehenden Schraubenspindeln, dadurch gekennzeichnet, daß in Zylindern des. Pumpengehäuses (a) verschiebbare, sich aber nicht mitdrehende Ausgleichkolben (f, g, h) mit einer dem aufzunehmenden Axialschub entsprechenden Stirnfläche vorgesehen sind, die in der dem auftretenden Axialschub entgegengesetzten Richtung durch die unter Druck gesetzte Förderflüssigkeit der Pumpe belastet sind und den Schraubenspindeln als Stützlager dienen.
2. 2. Schraubenpumpe nach Anspruch i, bei welcher der Schubausgleichkolben für die Antriebsspindel auf der Druckseite der Pumpe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichkolben (g1) ringförmig gestaltet und auf dem Schaft der Antriebsspindel (c) verschiebbar ist, wobei ein losnehmbarer Anschlagbund (r) die Schubkraft des Kolbens auf die Spindel (c) überträgt.
3. 3. Schraubenpumpe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichkolben (f, g, lt) oder wenigstens deren den Schub aufnehmenden Stirnflächen aus für diesen Zweck besonders geeignetem Baustoff hergestellt sind oder an diesen Stellen gehärtet sind.