Reibungspumpenvorrichtung Bekanntlich wird zwischen den Gleit flächen von Gleitlagern eine tragfähige Öl schicht dadurch erzeugt, dass das durch eine Pumpe bereitgestellte Öl infolge der Ad- häsions- und Zähigkeitsreibung zwischen dem Wellenzapfen und den Lagerschalen mit dem Wellenzapfen umläuft, und dass dadurch zu sätzlich zum Pumpendruck eine Druck steigerung in der Ölschicht entsteht, die bei genügender Gleitgeschwindigkeit so gross -erden kann, dass der Wellenzapfen trotz der auf ihm ruhenden Belastung auf der Öl schicht schwimmend erhalten wird.
Die Drucksteigerung einer solchen Ölschicht lässt sich auch dadurch erreichen, dass der Quer schnitt des zu schmierenden Spaltes an geeig neter Stelle gedrosselt oder allmählich ver engt wird.
Es wurde schon vorgeschlagen, nach diesem Prinzip der Ölkeilwirkung Reibungs pumpen auszubilden, indem man einen zy lindrischen Pumpenteil exzentrisch in einem ebenfalls zylindrischen Gehäuse etwas grö sseren Durchmessers umlaufen lässt, so dass sich zwischen den beiden ein von der Ansaug öffnung bis zur Austrittsöffnung im Gehäuse keilförmig verengender Spalt bildet.
Zum Zwecke einer gewissen Einstellbar keit wurde auch schon vorgeschlagen, das etwa mehrteilig ausgebildete Gehäuse ela stisch zu lagern. Der umlaufende Pumpen teil liegt nach diesem bekannten Vorschlag bei Stillstand der Pumpe unter Überdeckung der Austrittsöffnung an der Gehäuseinnen- wand auf. Sobald nun die Pumpe anläuft, entsteht im sichelförmigen Pumpenraum Öl druck, und unter diesem Druck hebt sich das Gehäuse vom umlaufenden Pumpenteil ab, so dass das Öl durch die nunmehr frei ge wordene Auslassöffnung aus der Pumpe aus treten kann.
Durch das Nachgeben des Gehäuses wird aber auch ein direkter Über gang zu der unmittelbar neben dem Auslass beginnenden Ansaugzone des Pumpenraumes frei und das Drucköl kann ungehindert in diese Zone übertreten. Der Förderwirkungs grad einer solchen Pumpe ist daher äusserst gering; er wird sogar mit zunehmendem Nachgeben des Pumpengehäuses, also mit zunehmender Querschnittvergrösserung des Ölübertrittsweges, so schnell abfallen, dass die Pumpe praktisch nur für kleinste Förder mengen bei schlechtem Wirkungsgrad an gewendet werden kann.
Diese Nachteile sollen gemäss der Er findung behoben werden. Die aus einem umlaufenden zylindrischen Teil und einem diesen umgebenden feststehenden Gehäuse teil bestehende Reibungspumpenvorrichtung zeichnet sich gemäss der Erfindung dadurch aus, dass der umlaufende zylindrische Pum penteil konzentrisch zum feststehenden Ge häuseteil angeordnet ist, derart, dass sich mindestens ein zylindrischer Spalt ergibt, der an seinen Enden je eine kammerartige Er weiterung bildet, die mit der Saug- bzw. Druckleitung in Verbindung stehen und mit ihrer dem Spalt gegenüberliegenden Wand dicht an den umlaufenden Teil anschliessen.
Vorzugsweise kann die vordere Wand der Eintrittskammer und insbesondere aber die hintere Wand der Austrittskammer radial zur Mantelfläche des umlaufenden Teils an geordnet sein.
Der Ringspalt kann mit diffusorartiger Erweiterung in die Austrittskammer über gehen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele desErfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Ausbildung einer Reibungs pumpe im achssenkrechten Schnitt, Fig. 2 eine Ausführung für eine Wasser i turbine, bei der die im Axialschnitt dar gestellte Versorgungseinrichtung auf dem Spurlagertragkopf angeordnet ist, und Fig.3 ein einzelnes, radial bewegliches und durch eine Feder an den Pumpenläufer angedrücktes Segmentstück einer weiteren Ausführungsform im achssenkrechten Schnitt.
Nach Fig. 1 ist die Reibungspumpe als eine Schmierölpumpe ausgebildet, welche einen mit der Welle im Pfeilsinn umlaufenden Zylinderteil 1 aufweist, welcher den Pumpen läufer bildet. Dieser ist unter Freilassung eines Ringspaltes 2 von einem feststehenden Gehäuseteil 3 umgeben, wobei 1 zu 3 kon zentrisch angeordnet ist. Der Ringspalt ist einerends mit einer Ölaustrittskammer 5 verbunden, wobei dieser Ringspalt hinter der Austrittskammer 5 durch eine auf dem um laufenden Pumpenteil 1 dicht aufliegende Wand 6 sowie vor der Eintrittskammer 4 durch eine ebenfalls dicht aufliegende Wand 7 begrenzt wird.
Die Wand 6 bildet mit ihrer einen Seite eine Stauwand 6a. Die beiden Wände 6 bzw. 7 sind radial zur Mantelfläche des umlaufenden Pumpenteils 1 angeordnet. Beim Umlauf des Pumpenteils 1 wird das Öl infolge seiner Adhäsions- und Zähigkeits reibung von diesem mit nahezu gleicher Um- fangsgeschwindigkeit mitgenommen, also aus der Oleintrittskammer 4 angesaugt und durch den Ringspalt 2 gefördert. An der Stauwand 6a staut sich dann das Öl, wobei dessen Geschwindigkeit in hydrostatischen Druck umgesetzt wird.
Dieser Druck dient dazu, das Öl durch die an die Auslassöffnung der Öl- austrittskammer 5 angeschlossene Leitung hindurchzudrücken. Zur Erhöhung der Förderwirkung kann der Ringspalt 2, wie durch strichpunktierte Linien dargestellt ist, im Bereich der Ölaustrittsstelle 8 diffusor- artig ausgebildet sein.
Während des Betriebes wird am vordern Ende des Spaltes durch die Pumpwirkung des Spaltes die Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, angesaugt, und am Ende des Spaltes die Geschwindigkeit der Flüssigkeit infolge An stauung an der Stauwand in statischen Druck umgewandelt und so über die Auslassöffnung in die Druckleitung weitergefördert.
In der Regel wird man als Läufer der Reibungspumpe, die vorwiegend als Schinier- mittelpumpe geeignet ist, eine freie Länge der Welle der zu schmierenden Maschine oder einen andern geeigneten Bauteil verwenden.
Sofern es sich bei dein umlaufenden Teil der Pumpe um einen Maschinenteil grösseren Durchmessers handelt, wie es sich z. B. ergibt, wenn die Reibungspumpe am Spurlagerring einer Wasserturbinenwelle angeordnet wird, genügt unter Umständen eine nur über einen Teil des Umfanges sich erstreckende Rei bungspumpe, um den gewünschten Förder- druck zu erzeugen.
In solchen Fällen können am Umfang eines gemeinsamen Pumpen läufers mehrere Reibungspumpen hinter einander angeordnet werden, deren Saug- und Druckleitungen an einen gemeinsamen Saugraum bzw. an eine gemeinsame Abfluss- leitung angeschlossen sind. Dabei können die feststehenden Teile dieser Einzelpumpen aus einem Stück, beispielsweise aus einem zy lindrischen Gehäuse, gebildet werden.
Eine solche Ausführung ist in der Fig. 2 dargestellt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel dient die Reibungspumpe dazu. um den äussern, über Ölkühler, Vorrats behälter usw, führenden Umlauf des Schmier öls einer vertikalachsigen Wasserturbine auf rechtzuerhalten. Für die gleichen bzw. ent sprechenden Teile sind dieselben Bezugs zeichen wie in der vorhergehenden Figur ver wendet.
Mit einer Turbinenlaufradwelle 9 ist der mit seinem Spurring 11 auf Tragplatten 10 gelagerte und bis zum Ölstand 14 in einen Ölbehälter 18 eintauchende Spurlagertrag- ring 1 fest verbunden.
Dieser Tragring bildet gleichzeitig den Läufer der Reibungspumpe und ist unter Freilassung eines Ringspaltes 2 von einem freistehenden Gehäuse 3 umgeben, welches auf dem Bund 13 des Pumpenläufers sowie an den Tragplatten 10 dicht aufsitzt bzw. anliegt. Die Öleintrittsöffnungen der Reibungspumpe sind hier wiederum mit 4 bezeichnet und mit einem Aufnahmeraum 16 für das aus dem Spurlager 10, 11 austretende Öl verbunden. Bei diesem Ausführungs beispiel bildet das Gehäuse 3 mit dem Auf nahmeraum 16 eine bauliche Einheit.
Bei Umlauf der Turbine wird das heisse Öl aus dem Aufnahmeraum 16 durch die Öleintritts- öffnung 4 hindurch angesaugt, in die Öl- austrittskammer 5 gepumpt und von dort aus über die Leitung 22 einem Ölkühler 17 zu geleitet. Das aus diesem Kühler austretende gekühlte Öl fliesst dann in einen Sammel- behälter 15 und von da aus wieder zurück ins Spurlagergehäuse. Durch strichpunktierte Linien und Pfeile ist dieser Umwälzweg an gedeutet.
Es ist unter Umständen schwierig, die den Spalt bzw. die Spalte begrenzenden Ölstau wände gegen die Mantelfläche des Pumpen läufers dicht zu halten. Es kann nämlich vor kommen, dass sich der feststehende Teil der Reibungspumpe, insbesondere bei Anwen dung derselben an hochbelasteten Lagern, unter Einwirkung der Temperaturschwan kungen des im Ringspalt der Pumpe fliessen den heissen Öls verzieht und demzufolge sich ein Teil der Stauwände von der Mantelfläche des Pumpenläufers abhebt. Das Öl könnte dann von einer Ölaustrittskammer in eine, in Umfangrichtung gesehen, dahinterliegende Öleintrittskammer übertreten.
Damit sinkt aber der Ölförderwirkungsgrad unter Um ständen beträchtlich. Um nun derartige Störungen zu vermeiden, ist es zweckmässig, das feststehende Zylindergehäuse zu unter teilen und es aus radial beweglich gelagerten, vorzugsweise gleich grossen Segmentstücken zu bilden, die durch ein Druckmittel, bei spielsweise durch Druckfedern oder auch mittels des Druckkolbens eines Servomotors an die Mantelfläche des Pumpenläufers ge drückt werden. Dabei wird man den Anpress- druck des Druckmittels einstellbar ausführen.
Es ist dann möglich, den Anpressdruck nur so gross zu wählen, dass bei einem vorhande nen Betriebs-Öldruck einer Reibungspumpe gerade noch ein öldichter Abschluss der Seg- mentauflageflächen auf dem Pumpenläufer erzielt wird und so ein Mehraufwand an An triebsleistung für die Pumpe zur überwin- dung der Reibung zwischen den Segmenten und dem Pumpenläufer möglichst gering bleibt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht das den Pumpenläufer 1 umgebende Gehäuse aus einzelnen Segmentstücken 19, 19', die radial beweglich gelagert sind und durch einstell bare Druckfedern 20 gegen die Mantelfläche des Pumpenläufers 1 angedrückt werden. Der Ringspalt 2 ist hier im Bereich der Öl- austrittstelle diffusorartig erweitert (bei 8). Die beiden den Ringspalt 2 begrenzenden Wände liegen unter der Wirkung des Feder druckes mit ihren Rändern 60 bzw. 70 dicht an der Mantelfläche des Pumpenläufers an.
Im übrigen sind dieselben Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren verwendet. Auch hier können die einzelnen Ein- und Aus lasskammern durch Sammelleitungen mit dem Spurlagerraum bzw. der Abflussleitung zum Kühler verbunden sein.
Es sind hier mehrere Spalten vorhanden, die je zur Bildung einer Einzelpumpe dienen.