DE1553008A1 - Fluessigkeitspumpe,insbesondere Heizoelpumpe - Google Patents

Description

Erfindung bezieht sich, auf eine Flüssigkeitspumpe, instoesolidere Heizölpumpe, mit in einer senkrechten Wand angeordneter Ansaugöffnung und einer dieser vorgeschalteten Vorkammer, die durch eine mit Eintrittsöffnungen versehene Trennwand von der Saifigkammer getrennt ist.

Bei Flüssigkeitspumpen, insbesondere Heizölpumpen, besteht ein Problem darin, daß in der Saugkammer Luft abgeschieden wird. Wenn die Flüssigkeit restlos abgesaugt ist, fördert die Pumpe zeitweilig nur luft. Dies führt zu Kavitationsgeräuscheu in don Pumpenζ ahnrädern, zu Variationen des Düsendrucks, wodurch eine pulsierende Flamme hervorgerufen wird, zu einem unbeabsichtigten Ansprechen des druckabhängigen Abschneideventil, zu einer Störung der Flammenkontrolle usw.

Es ist eine Flüssigkeitspumpe bekannt,· bei der die Ansaugöffmmg ζentrisch sitzt und die Eintrittsöffnung aus einem von der Mitte qiial nach außen verlaufenden Schlitz oder mehreren auf eiiiem aolchen Radialstrahl angeordneten Bohrungen besteht. Die Eintrittaöffnung bildet einen Durchlaß mit einem Widerstand, der mit der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der Saugkammer veränderlich ist. Je mehr de«· Flüssigkeitspiegel absinkt, umso größer ist

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der der Flüssigkeitsströmung entgegengesetzte Widerstand und umso mehr Luft wird zusammen mit der Flüssigkeit abgeführt.

Bei dieser Pumpe, muß darauf geachtet werden, daß der Radialschlitz im Betrieb nach oben steht. Bei Verwendung einer exzentisch angeordneten Ansaugöffnung treten Schwierigkeiten auf. Die erstrebte Mischung zwischen Luft und öl erfolgt infolge des Druckverlusts, welcher dem Öl aufgezwungen wird. Ganz abgesehen davon, daß jeder Druckverlust zu vermeiden ist, treten bei dieser Mischungsart auch störende Geräusche auf. - -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die luftabfahr bei einer solchen Pumpe mit geringerem Druckverlust und geringerer G-eräuschbildung durchzuführen, wobei möglichst auch eine lageunabhängige Arbeitsweise möglich sein soll, solange die Pumpenwelle annähernd horizontal liegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorkammer rotationssymmetrisch ausgebildet ist, die Ansaugöffnung nahe ihrem Umfang angebracht ist und tangential verläuft, und von der Vorkammer nach außen ragende Kanäle die Eintrittsoffnunger mit der Vorkammer verbinden.

Die durch die untergetauchten Eintrittsöffnungen in die Vorkammer gelangte Flüssigkeit wird durch die tangential angeordnete Ansaugöffnung in Rotation versetzt. Hierbei ist es unerheblich, ob sich die Ansaugöfäiung unten, oben oder an einer beliebigen anderer Stelle befindet. Sobald das Flüssigkeitsniveau soweit abgesunken ist, daß der mit seiner Eintrittsöffnung in den Luftraum ragende Kanal keine Flüssigkeit mehr enthält, nimmt der rotierende Flüssigkeitswirbel an der Berührungsstelle mit dem Kanal Luft mit. Dies geschieht ohne Großen Druolcverluet und ohne wesentliche Geräusvhbildung. Es erfolgt eine intensive Vermischung der Luft mit

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der Flüssigkeit, weil sich an der Zutrittsstelle der Luft jeweils die stärkste Flüssigkeitskonzentration befindet; denn infolge der Zentrifugalkraft wird die nicht vermischte Flüssigkeit nach außen getrieben, während sich der mit Luft durchsetzte Flüssigkeitsschaum in der Mitte der Vorkammer befindet. Dort hat das Schaumpolster noch den zusätzlichen Effekt, daß es Geräusche von der Pumpenwelle abdämpft.

Vorzugsweise stehen die Kanäle radial und sind gleichmäßig über den Umfang der Vorkammer verteilt. Zweckmäßigerweise sind mindestens drei Kanäle vorgesehen. Auf diese Weise erreicht man mit kleinstem Aufwand eine vollständige Lageunabhängigkeit der Pumpe.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Erstreckung der Eintrittsöffnungen mit Bezug auf den Querschnitt klein sein. Hiermit erzielt man eine größere Unabhängigkeit von der Viskosität der Flüssigkeit im Betrieb. Es gentigt, wenn die Größenordnung der •Eintrittsöffnung der Saugkapazität der Pumpe entspricht.

Die erfindungsgemäße Lageunabhängigkeit und gleichmäßige Luftuntermischung eignet sich besonders für solche Pumpen, die für einen hohen Wirkungsgrad ausgelegt sind, weil bei diesen Pum π r-n schon eine geringe Abweichung von der vorgeschriebenen La/^e den Wirkungsgrad wesentlich verschlechtert. Daher soll nach einem v/eiteren Merkmal der Erfindung bei einer Flüssigkeits-Zahnrad-pum-ne die Ansaugöffnung zu einem an sich bekannten, die Zahnräder von beiden Stirnseiten her füllenden Pumpensaugraum führen.

Die geringen Druckverluste der erfindungsgemäßen Pumpe maolmn sie besonders geeignet füi^solche Konstruktionen, b,ei denen "bereits Maßnahmen getroffen worden sind, die Druckverluste mö^lichR"!

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niedrig zu halten. So soll nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch der Pump end ruckraum in an sich "bekannter Weise an die Zahnräder beidseitig anschließen. Eine solche Konstruktion ermöglicht auch eine bessere hydraulische Ausbalanc-iierung des Zahnrades.

Eine Pumpe mit den beschriebenen Merkmalen ist in der .Lage, bei Saughöhen, die nur etwa 20 mm unter dem Barometerdruck liegen, zu arbeiten, d.h\ also bis ungefähr 710 mm Hg. Hierbei spielt auch eine Rolle, daß infolge der intensiven Vermischung der Flüssigkeit mit der Luft bei diesen Hohen Saughöhen noch eine ausreichende Füllung erreicht werden kann, was bei einer weniger intensiven Mischung nicht möglich wäre.

Mit Bezug auf die Konstruktive Ausgestaltung empfiehlt es sich, daß Vorkammer, Kanäle und Eintrittsöffnungen in einer Kappe ausgebildet sind, welche auf die Stirnseite der Pumpe aufgesetzt ist.

Zweckmäßig ist auch eine Deckplatte an der Pumpenstirnseite, die ein Lager für die Welle bildet, sowie die Ansaugöffnung mit anschließendem Verbindungskanal und den Pumpensaug- und -druckraum auf der einen Seite der Zahnräder aufweist. Eine Zwischenplatte zwischen Zahnrädern und Pumpengehäuse kann den Pumpensaug- und ~)ruckraum auf der anderen Seite der Zahnräder aufweisen. Mindestens eine der Platten kann im Sinterverfahren hergestellt nein, was eine sehr billige Herstellung ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete ölpumpe, bei dor Deckel, Membran und Filter entfernt sind,

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Pig. 2 einen Längschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie B-B in Fig.1, und Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie C-C in Fig. 1.

Kanäle 1 verbinden den Saugstutzen der Pumpe mit einer Verteiler- - kammer 2, die zwischen einem Deckel 3 und einem Filter 4 angeordnet ist. Das eintretende Öl wird durch den Filter 4 in eine Saug-.kammer I gesaugt, die mit einer Gummimembran 5 versehen ist, welche zusammen mit dem hinter ihr liegenden Luftraum Pumpendruckschwankungen auszugleichen vermag. Von der Saugkammer I gelangt das Öl durch Eintrittsöffnungen 6 und radial verlaufende Kanäle 10 in eine rotationssymmetrische Vorkammer II. Die zuletzt genannten Teile sind in einer Kappe 7 vorgesehen, welche mit Hilfe von Schrauben 8 und unter Zwischenlage einer Scheibe 9 an der übri gen.Pumpe befestigt werden. Die Schrauben 8 halten auch eine Deckplatte 31, eine Zahnradplatte 19 und eine Zwischaplatte, 32 am Pumpengehäuse 33 fest. Die Eintrittsöffnungen 6 sind.Bohrungen in einer um- 45° zur Wellenachse geneigten Fläche, wodurch die Projektion des Öffnungsquerschnitts auf den Kanalquerschnitt und aucl· auf die Stirnwand der Deckplatte 31 kleiner ist als der wirksame Öffnungsquerschnitt. Die Bohrungen verlaufen koaxial, so daß praktisch keine Längserstreckung der Öffnungen 6, die eine Viskosität? abhängigkeit hervorrufen würde, vorhanden ist.

In der Deckplatte·31 befindet sich ein etwa tangential an die Vorkammer 2 anschließender Kanal 11, der an der Stirnfläche der Deckplatte 31 eine Ansaugöffnung 36 bildet. Der Kanal 11 führt über eine weitere Bohrung 12 in den Eintrittsraum der Punme, die durch ein Zahnrad 16 und einen Zahnkranz 17 gebildet wird. Der Öl-j ntrom teilt sich hinter der Bohrung 12. Der eine Teil läuft über einen Verbindungskanal 13 in die Deckplatte in einen Saugraum 14, von dem aus die eine Seite der saugseitigen Zahnlücken 15 gefüllt wird. Der Rest des Öls gelangt über eine Bohrung 18 und ein? Verbindungskanal 20 zu einem weiteren Saugraum 21, von dem aus die andere Seite der saugseitigen Zahnlücken 15gefüllt wird.

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Das; öl wird dann zur Druckseite gefördert. "Von den druckseitigen Zahnlücken 22 stömt das öl in -swei Teilströmen über die Kanäle

23 'und 24 ab, wodurch eine hydraulische Entlastung der Zahnräder erzielt wird, da der Öldruck auf beiden Seiten gleich groß ist. Das öl gelangt über Verbindungskanäle 25 und 26 in Sammelkanäle 27 und 28 in der Zahnradplatte 19» "'von denen es über eine Bohrung 29, welche Zahnradplatte 19» Zwischenplatte 32 und Gehäuse 33 durchsetzt, in einen Verbindungskanal 30 zum Druckventil der Pumpe fließt.

Die Kappe 7 bildet die Vorkammer II, die drei Kanäle 10 und die Eintrittsöffnungen 6 aus. In der Deckplatte 31 ist die Pumpenwelle 34 gelagert; ferner sind in ihr die ölkanäle 11,12,13,14,

24 und j&rausgebildet. Die. Zwischenplatte 32 weist die Räume 20, 21,23 und 25 auf.

Wenn im Betrieb Öl durch den Tangentialkanal 11 angesaugt wird, beginnt das Öl in der Vorkammer II zu rotieren. Sobald das Ölniveau unter den Punkt 35 sinkt, nimmt der Ölwirbel luft mit, welche über die obere Eintrittsöffnung 6 und den oberen Radialkanal 10 zugeführt wird. Diese luft wird innig mit dem Öl vermischt, so daß sie beim Weitertransport durch die Pumpe keinen Schaden anrichten kann. Wegen der Zentrifugalkraft bildet sich im Innern des Wirbels ein leichteres Luft-Öl-Gemisch, so daß im Bereich der Mischungsstelle 35 ^β^^η sehr kräftiges ölvolumen zur Verfügung steht. Auch liegt die Ansaugöffnung 36 in diesem Bereich stärkerer Ölkonzentration. Der ölwirbel wird von unten mit frischem Öl gespeist und kann daher den beschriebenen Zustrmd aufrechterhalten. Auf diese Weise ist es möglich, mit äußerst geringem Druckverlust und ohne wesentliche Geräusche überschüssig» luft rasch und zuverlässig abzusaugen,wobei wegen der innigen Vermischung mit dem öl leine Störungen in der nachgeschalteten Anlage zu befürchten sind.

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Ferner ist erkennbar, daß es für die Punkt!onsfähigkeit dieser Anordnung kene Rolle spielt, ob die in der Zeichnung veranschau-^c lichte Lage eingenommen wird ofer sie um einen beliebigen Betrag um die horizontale Achse gedreht wird, denn^Ur den öl- und Lufteintritt stehen mehrere Eintrittsöffnungen 6 und Kanäle 10 zur Verfügung und der tangentiale Ansaugkanal II kann in jeder beliebigen Winkellage öl abführen und den Rotötinnsantrieb in Gang setzen.

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Claims (10)

1. - 8 Patentansprüche:

   Flüssigkeitspumpe, insbesondere Heizölpumpe, mit in einer senkrechten Wand angeordneter.Ansaugöffnung und einer dieser vorgeschalteten Vorkammer, die durch eine mit Eintrittsöffnungen versehene Trennwand von der Saugkammer getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer rotationssymmetrisch ausgebildet ist, die Ansaugöffnung nahe ihrem Umfang angebracht ist und tangential verläuft, .und von der Vorkammer nach außen ragende Kanäle die Bintrittsöffnungen mit der Vorkammer verbinden.
2. 2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle radial stehen und gleichmäßig über den Umfang der Vorkammer verteilt angeordnet sind.
3. 3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Kanäle vorgesehen sind.
4. 4. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bintrittsöffnungen eine kleine Erstreckung mit Bezug auf den Querschnitt haben.
5. 5. Flüssigkeits-Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ■ dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung zu einem an sich bekannten, die"Zahnräder von beiden Stirnseiten her füllenden Pumpensaugraum führt..
6. 6. Flüssigkeits-Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 hjπ ^₁ dadurch gekennzeichnet, daß auch der Pumpendruckraum in -m sich bekannter Weise an die Zahnräder beidseitig anschließt.

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7. 7. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Vorkammer, Kanäle und Eintrittsöffnun^en' in einer Kappe ausgebildet sind, welche auf die Stirnseite der Pumpe aufgesetzt ist.
8. 8. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch eine Deckplatte an der Pumpenstirnseite, die ein Lager für die Welle bildet, sowie die Ansaugöffnung mit anschließendem Verbindungskanal und den Pumpensaug- und -druckraum auf der einen Seite der Zahnräder aufweist.
9. 9. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet, durch eine Zwischenplatte zwischen Zahnrädern und Pumpengehäuse, die den Punjensaug- und -druckraum auf der

   anderen Seite der Zahnräder aufweist.
10. 10. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gjekennzeichnet, daß mindestens eine Platte im Sinterverfahren hjergestellt ist,

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