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Schraubenpumpe 1)ie Erfindung bezieht sich auf solche Schraubenlumpen,
die aus zwei oder mehr ineinandergreifenden Schraubenrotoren bestehen, die von einem
sie dicht umschließenden Gehäuse umgeben sind. Will man bei derartigen Pumpen einen
hohen Pumpendruck erhalten, so ist es äußerst wichtig, die Schraubengänge gegeneinander
sowie die Schrauben gegen das Gehäuse, in dessen Bohrungen sie in gleicher Weise
wie Zapfen in Lagern rotieren, sorgfältig abzudichten.
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Hei langen Schrauben und damit langen Gehäusen hat es sich jedoch
als schwer erwiesen, eine vollständig gleichartige Lagerung der Schrauben in den
Bohrungen des Gehäuses zu erhalten, da diese nicht ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen
über ihre ganze Länge mit genau gleichem Durchmesser gebohrt oder gedreht «-erden
können. Aber auch, wenn die Bohrungen genaue Form haben sollten, können sie beim
Festsetzen des Gehäuses oder infolge Biegungen des Gehäuses durch Rohranschlüsse
o. dgl. eine gewisse, für dieSchraubenarbeit unvorteilhafte Deformation erhalten.
Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das
Gehäuse in zwei oder mehr voneinander unabhängigen Teilen auszuführen, die unter
sich frei einstellbar und so angeordnet sind, daß sie nach dem Einschalten der Pumpe
durch deren Arbeitsdruck als eine Einheit zusammengehalten werden. Die verschiedenen
Teile des Gehäuseschaben somit die Möglichkeit, sich auf den Schraubenrotoren selbst
einzustellen und damit die Nachteile zu beseitigen, die bei der Anwendung eines
einzigen langen Gehäuses vorhanden sind.
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Zweckmäßig wird der der Niederdruckseite der Pumpe am nächsten liegende
Gehäuseteil hierbei in fester V erbindting mit dem Pumpenhaus ausgeführt
oder
direkt in diesem ausgeformt; während der bzw. die übrigen Gehäuseteile mit Spielraum
im Pumpenrliaus angeordnet und nur auf den Schrauben gelagert sind, so daß sie die
Möglichkeit haben, sich auf diesen zu drehen und zu verschieben, ohne vom Pumpenhaus
daran gehindert zu werden. Wird die Pumpe eingeschaltet, so werden diese beweglichen
Gehäuseteile einer Verschiebung in Richtung auf den im Stativ fest eingespannten
Gehäuseteil ausgesetzt, und zwar infolge des Unterschieds deb Flüssigkeitsdrucks,
dem die Endflächen in jedem einzelnen Gehäuseteil unterworfen sind.
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Um die Gehäuseteile fest zusammenzuhalten, ist es zweckmäßig, die
in den Endflichen des Gehäuses ausgebildeten Anlageflächen in der Nähe der Peripherie
der Endflächen anzuordnen.
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Zwecks Erzielung einer möglichst großen Anpreßkraft zwischen dem beweglichen
und dem festen sowie zwischen den beweglichen Gehäuseteilen, falls mehrere solche
zur Anwendung kommen, können die Anlageflächen, wie oben ausgeführt, in der Nähe
der Peripherie der Endflächen angebracht werden, wobei man durch geeignete Dichtungen
und eventuelle Entleerungskanäle einen Teil der einander zugewandten Endflächen
druckfrei hält.
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Die übrigen Kennzeichen der Erfindung werden im folgenden an Hand
der Beschreibung zweier auf den Zeichnungen veranschaulichter Ausführungsformen
der Schraubenpumpe näher besprochen.
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Fig. i zeigt eine mit drei Schrauben arbeitende Pumpe im Längsschnitt,
während Fig. 2 ein Querschnitt ist; Fig. 3 und 4 zeigen entsprechende Schnitte durch
eine Zweischraubenpumpe.
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Bei beiden Ausführungsformen sind die Schrauben mit Balancekolben
versehen, die in sich selbst einstellenden Futtern arbeiten.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. i und 2 ist das Pumpenhaus mit
Endwänden 2, 3 versehen, die am Pumpenhaus mittels Schrauben 4 festgehalten werden.
In eine zentrale, zweckmäßig zylindrische Ausnehmung des Pumpenhauses i ist das
aus zwei Teilen 5, 6 bestehende Gehäuse eingesetzt. Der Teil 5 ist in das Pumpenhaus
genau eingepaßt und wird in diesem durch einen Verriegelungsbolzen,7 festgehalten,
während der Teil 6 mit Spielraum eingesetzt ist. Die beiden Teile sind in üblicher
Weise mit drei parallelen, zylindrischen, ineinandergreifenden Bohrungen versehen.
In diesen Bohrungen sind ein zentraler Schraubenrotor 8 mit Linksgewinde und zwei
Seitenrotoren 9 mit Rechtsgewinde gelagert. Der zentrale Schraubenrotor 8 ist mit
einer durch die Endwand 2 mit Spielraum hindurchgeführten Antriebsachse io versehen.
Flüssigkeit, die durch einen Anschluß i i einem indem einen Ende des Pumpenhauses
i angeordneten Raum 12 zugeführt wird, wird zwischen den Schraubengängen aufgefangen
und in einen am anderen Ende des Pumphauses i angeordneten Druckraum 13 gepreßt,
aus dem sie durch den Anschluß 14 fortgeleitet wird.
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Zum Ausbalancieren des auf die Schraube 8 wirkenden, durch den Flüssigkeitsdruck
im Raum 13 entstehenden Axialdrucks ist die Schraube 8 in bereits früher vorgeschlagener
Weise an der Druckseite mit einem an der Achse io ausgeformten Kolben 15 und an
der Saugseite mit einem kleineren Kolben 16 versehen. Der Kolben 15 wird mit unbedeutendem
Spielraum von einem mit einem in Richtung auf die Seitenwand 2 vorspringenden Ring
17 versehenen Kolbenfutter i8 umschlossen. Der zentrale Schraubenrotor ist mit einem
axialen Kanal i9 versehen, der in den vom Ring 17 und der Endwand 2 begrenzten Raum
2o sowie in den Raum 12 ausmündet. Die Seitenschrauben 9 sind ebenfalls mit axialen
Bohrungen 21 versehen, die an der Saugseite bis zu den Enden der mit Balancekolben
22 und auf diesen angebrachten Zylinderfuttern 23 ausgerüsteten Achsenzapfen 24
geführt sind. Die Zylinderfutter 23 stehen durch Bohrungen 25 mit einem in der Endwand
3 angeordneten Kanal 26 in Verbindung, mit dem auch ein auf dem Kolben 16 angebrachtes
Zylinderfutter 27 kommuniziert.
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Wenn die Pumpe nicht arbeitet und kein Druck in ihr vorhanden ist,
bildet nur die Lagerung der Schrauben 8 und 9 in dem relativ kurzen, in das Pumpenhaus
fest eingesetzten Teil 5 des Gehäuses einen Fixpunkt, da alle übrigen Teile vollständig
frei sind und nur von den Schrauben getragen werden.
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Wird die Pumpe in Betrieb gesetzt, so wird wegen des erhöhten Drucks
im Raum 13 der bewegliche Teil 6 an den festen Teils dicht angepreßt. Um eine gute
Dichtung zu erhalten und die Teile 5 und 6 sicher miteinander zu verbinden, sind
diese an den einander zugewandten Endflächen mit rundherum laufenden Ringflanschen
28 versehen. Außerdem wird das Kolbenfutter 18 an einer an der Endwand 2 anliegenden,
nicht drehbaren Scheibe 29 festgehalten, und gleichzeitig werden die Zylinderfutter
an die Endwand 3 angedrückt. Um sicher zu sein, daß bereits beim Pumpenstart der
Teil 6 am Teil 5 anliegt, kann der Teil 6 unter der Wirkung einer Druckfeder
30 stehen.
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Der Kanal i9 setzt den Raum 20 mit dem Saugraum 12 in Verbindung,
wodurch der Raum 2o entleert wird.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4, bei der nur zwei Schrauben
angewandt werden, ist das Pumpenhaus i selbst geteilt, wobei das die Schrauben 8,
9 umschließende Gehäuse zu einem Teil direkt im Pumpenhaus i ausgeformt ist, während
der andere Teil 6 in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. i und
2 angeordnet ist. Um beim Inbetriebsetzen der Pumpe mit Sicherheit zu verhindern,
daß Druckflüssigkeit nach der Anliegestelle des Teils 6 am Pumpenhaus i strömt und
dadurch das Festhalten des Teils 6 am Pumpenhaus i verzögert wird, ist eine elastische
Dichtung 31 vorgesehen. Weiter ist in die Endfläche des Teils 6 ein Dichtungsring
32 etwas außerhalb der Bohrungen der Schrauben 8 und 9 eingelegt. Der Druckflansch
28 des Teils 6 ist außerdem mit einer oder mehreren Ausnehmungen 33 versehen, so
daß der innerhalb der Dichtung 31 befindliche Spielraum 34 mit dem außerhalb des
Dichtungsrings 32 liegenden Raum 34 zwischen den einander zugewandten
Endflächen
der beiden Gehäuseteile kommuniziert. Dieser Raum 34' kommuniziert auch mit der
Saugseite der Pumpe durch einen Kanal 35 im Pumpenhaus oder in dein in diesem fest
eingespannten Gehäuseteil. Der bewegliche Teil 6 des Gehäuses steht hierdurch nur
zu einem geringeren Teil unter einem dem Druck an der Druckseite entsprechenden
Druck, wodurch eine weitere Sicherheit für das Festhalten des Teils 6 an dem festen
Gehäuseteil vorhanden ist.
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Die Erfindung kann natürlich in weiten Grenzen altgeändert werden
und die Dichtungsanordnungen 31, 32 mit dem Entleerungskanal 35 können gegebenenfalls
auch bei der Ausführung gemäß Fig. r und 2 Anwendung finden.
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Die auf der Zeichnung dargestellten Balancekolben für die Schrauben
sind für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, haben jedoch auch hier für
die Erreichung einer möglichst günstigen Lagerung der Schrauben ihre Bedeutung.