WO1995029340A1

WO1995029340A1 - Flüssigkeitsringgaspumpe

Info

Publication number: WO1995029340A1
Application number: PCT/EP1995/001433
Authority: WO
Inventors: Klaus Domagalla; Udo Segebrecht
Original assignee: Sihi Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 1995-11-02
Also published as: CA2187426A1; TW265396B; AU2406495A; SK280349B6; CN1062941C; CN1146233A; DE59504151D1; ES2124547T3; JPH09506151A; DK0756670T3; ATE173057T1; CZ289696A3; CA2187426C; DE9406597U1; EP0756670A1; JP2736287B2; US5735674A; CZ285858B6; EP0756670B1; MY114165A

Abstract

Flüssigkeitsringgaspumpe mit einem ein fliegend gelagertes Flügelrad (17) enthaltenden Arbeitsraum und einem davon durch eine Steuerscheibe (13) getrennten Anschlußgehäuse (2). Dieses enthält auf der einen Seite eines zur Aufnahme einer Gleitringdichtung (12) geeigneten Nabenraums (11) einen Saugraum und auf der anderen Seite einen Druckraum. Der Druckraum ist mit dem Arbeitsraum zur Rückführung von Umlaufflüssigkeit verbunden. Die Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Arbeitsraum ist über den Nabenraum geführt. Die den Druckraum mit dem Nabenraum verbindende Bohrung (19) ist zweckmäßigerweise an einer zu der den Saugraum enthaltenden Seite der Pumpe hinüberführenden Verlängerung (18) des Druckraums gelegen.

Description

Flüssigkeitsringgaspumpe

Bei einer Flüssigkeitsringgaspumpe beteiligt sich der im Arbeitsraum mit dem Flügelrad umlaufende Flüssigkeitsring an der Kompression des in den Flügelradzellen eingeschlossenen Gases. Dabei wird die Innenfläche des Flüssigkeitsrings nahe an die Drucköffnung herangeführt, durch die das Gas aus dem Arbeitsraum in den Druckraum übertritt, und es findet auch bis zu einem gewissen Grade eine Durchmischung von Gas und Flüssigkeit statt. Es ist daher nicht zu vermeiden, daß ständig Betriebsflüssigkeit aus dem Arbeitsraum in den Druckraum übertritt und dadurch dem Flüssigkeitsring verlorengeht. Dieser Betriebsflüssigkeitsverlust wird teilweise durch Frischflüssigkeitszufuhr und zum anderen Teil durch Rückführung von Flüs¬ sigkeit aus dem Druckraum als sogenannte Umlaufflüssigkeit in den Arbeits¬ raum ausgeglichen. Dafür sind Kanäle vorgesehen in demjenigen Gehäuseteil, der den Druckraum enthält und die Anschlüsse bildet und der deshalb im folgenden als Anschlußgehäuse bezeichnet wird. Dieses Anschlußgehäuse kann auch innerhalb eines dafür vorgesehenen Nabenraums die Gleitringdichtung enthalten, die während des Betriebs geschmiert und gekühlt werden muß. Dies geschieht im Stand der Technik dadurch, daß die Frischflüssigkeit durch den Nabenraum geführt wird oder daß aus dem Flüssigkeitsring ein Teilstrom abgezweigt, über die Gleitringdichtung geführt und dem Arbeits¬ raum auf der Saugseite wieder zugeführt wird (DE-U-7017341). Im Gegensatz dazu sieht die Erfindung vor, daß die Umlaufflüssigkeit zur Schmierung der Gleitringdichtung verwendet wird, indem die Verbindung zur Rückführung der Rückflüssigkeit aus dem Druckraum in den Arbeitsraum über den Nabenraum geführt ist. Dies hat den Vorteil, daß der als Kühlstrom verwendete Teil der im Druckraum befindlichen Flüssigkeit den Frischflüs- sigkeitsbedarf vermindert und die Kühlung der Dichtung nicht von der ständigen Frischflüssigkeitszuführung abhängig ist. Diese kann daher vermindert werden und braucht nicht ständig aufrechterhalten zu werden. Gegenüber der Kühlung durch einen speziell dafür vom Flüssigkeitsring abgezweigten Strom hat dies ferner den Vorteil der Vereinfachung.

Es hat sich gezeigt, daß die Befürchtung, daß der unvermeidliche Gasgehalt der im Druckraum befindlichen Umlaufflüssigkeit die Kühlung stören könnte, nicht zutrifft, wenn man die Umlaufflüssigkeit dem Druckraum an einer Stelle entnimmt, an der sich die Flüssigkeit in beruhigtem Zustand befin¬ det und der Gasanteil im wesentlichen abgeschieden ist. Dies läßt sich nach der Erfindung insbesondere dann gewährleisten, wenn der Druckraum für die Entnahme der Umlaufflüssigkeit mit einer Verlängerung versehen wird, die vom Druckraum zu der den Saugraum enthaltenden Seite der Pumpe hinü¬ berführt. Zum einen ist schon aufgrund der Länge des Flüssigkeitswegs, die durch die Verlängerung des Druckraums geschaffen wird, größere Gewähr für einen ruhigen Zustand und Gasblasenfreiheit der Umlaufflüssigkeit gegeben. Zum anderen bedingt die Führung der Verlängerung zu der den Saugraum ent¬ haltenden Seite der Pumpe einen weitgehend horizontalen Verlauf der Ver¬ längerung, der eine gute Abscheidung des möglicherweise noch enthaltenen Gasanteils ermöglicht, bevor die Bohrung erreicht wird, die von der Ver¬ längerung zum Nabenraum führt. Wenn die Pumpe mit horizontaler Welle auf¬ gestellt wird, soll die Verlängerung mit anderen Worten auf die Seite jenseits des vertikalen Durchmessers der Pumpe führen, und zwar vorzugs¬ weise unterhalb des Nabenraums, weil im tief gelegenen Bereich des Druck¬ raums der Gasanteil in der Flüssigkeit geringer ist als im höheren. Auch hat diese Bauweise den Vorteil, daß sie sehr einfach ist.

Die Funktion der Druckraumverlängerung zur Beruhigung der Umlaufflüssig¬ keit verlangt, daß der Querschnitt der Druckraumverlängerung groß ist gegenüber dem Querschnitt der in den Nabenraum hinüberführenden Bohrung bzw. des Querschnitts der Strömungswege, die vom Nabenraum in den Arbeits¬ raum führen.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel schematisch veran¬ schaulicht. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Flüssigkeitsringgaspumpe und Fig. 2 eine Draufsicht auf das Anschlußgehäuse von der Steuerscheibe her.

Die Welle 1 der Pumpe ist in einem nicht gezeigten Motor oder Lagerbock fliegend gelagert, der an das Anschlußgehäuse 2 angeflanscht wird. Das Anschlußgehäuse bildet den Sauganschluß 3 und den Druckanschluß 4, die innerhalb des Gehäuses mit dem Saugraum 5 und dem Druckraum 6 verbunden sind. Sie sind bei horizontaler Aufstellung oben durch eine Wand 7 vonein¬ ander getrennt, die etwa vertikal verläuft. Unten sind sie durch Wände 8 bzw. 9 begrenzt. In der Mitte sind sie von einer Ringwand 10 begrenzt, die einen Nabenraum 11 einschließt, in welchem eine Gleitringdichtung 12 untergebracht ist.

Diese Räume werden stirnseitig durch eine Steuerscheibe 13 geschlossen, die im Bereich des Saugraums 5 eine Saugöffnung 14 und im Bereich der Druckraum eine oder mehrere Drucköffnungen 15 enthält. Jenseits der Steuerscheibe 13 schließt ein topfförmiges Arbeitsraumgehäuse 16 den Ar¬ beitsraum ein, in welchem das Flügelrad 17 auf der Welle 1 exzentrisch umläuft. Der gegenüber dem Flügelrad exzentrisch in dem Arbeitsraum umlau¬ fende Flüssigkeitsring führt periodisch zur Vergrößerung (Saugseite) und Verkleinerung (Druckseite) des freien Volumens der Flügelradzellen und bewirkt dadurch die Förderung des gasförmigen Mediums, das aus dem Saug¬ raum 5 durch Saugöffnungen 14 angesaugt und zusammen mit einem Teil der Betriebsflüssigkeit durch die Drucköffnung 15 in den Druckraum 6 ausgesto¬ ßen wird.

Aus dem unteren Bereich des Druckraums 5 zweigt eine Druckraumverlängerung 18 ab, die unterhalb des Nabenraums 11 hinüberführt zu der anderen Seite des Anschlußgehäuses. Unter der anderen Seite ist in diesem Zusammenhang die Seite zu verstehen, die von der Druckraumseite durch den Durchmesser getrennt ist, der durch die Wand 7 bestimmt ist, die im oberen Bereich den Druckraum vom Saugraum trennt. Stattdessen kann auch auf den vertikalen Durchmesser abgestellt werden, der im vorliegenden Beispiel mit dem durch die Wand 7 bestimmten Durchmesser übereinstimmt.

Im druckraumfernen Bereich der Verlängerung 18 ist eine Bohrung 19 in der Wand 10 vorgesehen, durch die die Umlaufflüssigkeit aus dem Druckraum 6 in den Nabenraum 11 übertreten kann. Sie ist zweckmäßigerweise so angeordnet, daß sie auf den zu kühlenden Bereich der Gleitringdichtung gerichtet ist, um einerseits dort die Kühlung zu intensivieren und andererseits mögli¬ cherweise anhaftende Gasblasen abzuspülen. Nachdem die Umlaufflüssigkeit den Nabenraum 11 durchströmt hat, gelangt sie durch die in der Steuer¬ scheibe 13 vorgesehene Wellenbohrung an die Stirnfläche 20 der Nabe des Flügelrads 17 und strömt - vornehmlich auf der Saugseite - zwischen dieser und der Steuerscheibe 13 hindurch in den Arbeitsraum.

Diese Funktion ist unabhängig davon gewährleistet, ob die Pumpe als Vaku¬ umpumpe oder als Kompressor benutzt wird, da in jedem Fall der Nabenraum 11 unter einem Druck steht, der nicht wesentlich geringer als der im Druckraum 6 herrschende Druck ist, während im Arbeitsraum zumindest ein Umfangsbereich auf einem niedrigeren Druckniveau liegt.

Claims

Patentansprüche

1. Flüssigkeitsringgaspumpe mit einem ein fliegend gelagertes Flügelrad (17) enthaltenden Arbeitsraum und einem davon durch eine Steuerscheibe (13) getrennten Anschlußgehäuse (2), das auf der einen Seite eines zur Aufnahme einer Gleitringdichtung (12) geeigneten Nabenraum (11) einen Saugraum (5) und auf der anderen Seite einen Druckraum (6) enthält, wobei der Druckraum (6) zur Rückführung von Umlaufflüssigkeit mit dem Arbeitsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Druckraum (6) und dem Arbeitsraum über den Nabenraum (11) geführt ist.

2. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckraum (6) mit dem Nabenraum (11) verbindende Bohrung (19) an einer zu der den Saugraum enthaltenden Seite der Pumpe hinüberfüh¬ renden Verlängerung (18) des Druckraums (6) gelegen ist.

3. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (19) bei Aufstellung der Pumpe mit horizontaler Welle jenseits (gesehen vom Druckraum) des vertikalen Durchmessers liegt.

4. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (18) des Druckraums (6) unterhalb des Nabenraums (11) liegt.