DE2022104C3 - Motorgetriebene Flüssigkeitsringpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine motorgetriebene Flüssigkeitsringpumpe mit einem die Lager für die Rotorwelle tragenden Gehäuse und einem an diesem befestigten, Durchlässe aufweisenden Kopfstück, das eine zu einer konischen Rotorbohrung passende konische Außenfläche aufweist

Eine solche Flüssigkeitsringpumpe ist bekannt aus der ^M US-PS 22 23 670. Die bekannte Flüssigkeitsringpumpe weist ein Gestell auf, welches in einem einzigen Gießvorgang hergestellt ist und sämtliche Lager für die Rotorachse bildet Da bei dieser Flüssigkeitsringpumpe die Ein- und Auslässe für das Medium axial frontal ^3S angeordnet sind, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten bei der genauen Positionierung von Rotorbohrung zum konischen Kopfstück der Flüssigkeitsringpumpe, die darauf zurückzuführen sind, daß es nicht gelingt, bei der Bearbeitung der Lager für die Rotorwelle aus maschinentechnischen- und Toleranzgründen diese absolut zum Fluchten zu bringen. Wegen der Vielzahl von Bearbeitungsgängen für Rotorlagerungen und Sitzflächen können sich anhäufende Toleranzfehler praktisch nicht vermieden werden, so daß die Konzentrizität zwischen Rotor und konischem Kopfstück und damit der Wirkungsgrad der Flüssigkeitspumpe insgesamt leiden.

Eine ähnliche Flüssigkeitsringpumpe ist bekannt aus der US-PS 23 81 700, in welcher auch das solchen ^Μ Flüssigkeitsringpumpen zugrundeliegende Problem angegeben ist, die Rotorbohrung genau zum konischen Kopfstück der Flüssigkeitsringpumpe zu positionieren. Die bekannte Flüssigkeitsringpumpe verfügt über eine Anordnung, die eine Einstellung der winkelmäßigen ^M Positionierung des die Ein- und Auslässe aufweisenden Elementes mit Bezug auf den Rotor ermöglicht, und zwar relativ zum Gehäuse, so daß sich auch das Kompressionsverhältnis der Pumpe einstellen läßt. Es ist dariiberhinaus au_^lh eine axiale Einstellung des konischen Elements mit seinen Ein- und Auslässen zum Rotor möglich, um der Abnützung der Oberflächen beider Elemente zu begegnen. Andererseits beschäftigt sich diese bekannte Flüssigkeitsringpumpe aber nicht speziell mit dem Problem der Konzentrizität zwischen ^6S Rotor und Gegenelement, denn diese Konzentrizität ist bei der bekannten Flüssigkeitsringpumpe lediglich eine Frage der Genauigkeit, mit welcher es gelingt, bestimmte Bolzen, die den gesamten Pumpenkörper zusammenhalten, in Bohrungen einzuschrauben und so das Aggregat zu justieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Flüssigkeitsringpumpen so zu verbessern, daß die Lagerbohrungen für die Rotorachse genauestens miteinander und mit der Anbaufläche für die ortsfesten Teile fluchten, so daß sich die Rotorbohrung zum konischen Kopfstück der Flüssigkeitsringpumpe hochgenau anordnen und jede akkumulative Fehleranhäufung vermeiden läßt

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs gattungsgemäß vorausgesetzten motorbetriebenen Flüssigkeitsringpumpe und besteht erfindungsgemäß darin, daß das Gehäuse ays lediglich zwei mittels abgesetzter Anschlagflächen zusammengefügten Bauteilen besteht daß das erste Bauteil an seinem einen Ende eine Sitzfläche für ein Lager der Rotorwelle und am anderen Ende die Anschlagfläche und daß das zweite Bauteil ebenfalls eine Sitzfläche für ein Lager der Rotorwelle aufweist und daß die Sitz-und Anschlagflächen jedes Bauteils in einer einzigen Einspannung von einem Ende aus bearbeitet sind.

In der DE-OS 18 13 749 ist zwar schon vorgeschlagen worden, das Gehäuse einer nach dem Gattungsbegriff ausgebildeten Pumpe aus lediglich zwei Bauteilen herzustellen. Dieser Vorschlag ist für die Erfindung jedoch ohne Belang, da das eine Gehäuseteil beide Sitzflächen für die Lager der Rotorwelle aufweist und außerdem extrem lang ist, so daß sich bei der Bearbeitung, wenn die Lagerbohrungen in einem Arbeitsgang hergestellt werden sollen, erhebliche Schwierigkeiten ergeben. Dies ist darauf zurückzuführen, daß wegen des Abstands der zu bearbeitenden Sitzflächen für die Lager mit verhältnismäßig langen Bearbeitungswerkzeugen gearbeitet werden muß, so daß bei schnellem Lauf der Maschine Vibrationen oder ein Schlagen nicht ausgeschlossen werden können. Eine solche Lösung ist daher wegen der verhältnismäßig langsamen Arbeitsvorgänge zu kostspielig und nicht mehr akzeptabel.

In die gleiche Richtung weist der Vorschlag der DE-OS 19 03 888, der darin besteht, das die Bohrung für die Rotorlagerungen tragende Gehäuse aus einem Stück so herzustellen, daß das Gehäuse sich bei einer einzigen Einspannung der Bearbeitungsmaschine in einem einzigen Bearbeitungsvorgang herstellen läßt. Man kann auf diese Weise zwar eine einwandfreie Ausrichtung der einzelnen Lagerflächen und Anschlagflächen, auch bezüglich des Kopfteils gewinnen, muß aber wiederum mit verhältnismäßig langen Bearbeitungswerkzeugen arbeiten, so daß sich die schon erwähnten Nachteile ergeben.

Weitere Flüssigkeitsringpumpen, bei denen jedoch die Ein- und Auslässe seitlich vorgesehen sind, sind bekannt aus der DE-AS 10 23 853 oder der US-PS 32 47 797.

Bei der Flüssigkeitsringpumpe aus der DE-AS 10 23 853 bestimmt sich die Position der Welle und damit die Position des Rotors durch ein erstes vom Pumpenbereich abgewandtes Lager, welches in einer Lagerhaltung angeordnet ist, die ihrerseits von einer Zwischenhalterung getragen ist. Diese Zwischenhalterung ist dann an einem Mittelstück befestigt, welches ein weiteres Lager für die Pumpenwelle aufnimmt. Die Axialposition des in der ersten Lagerhalterung angeordneten Lagers bestimmt sich dariiberhinaus noch durch ein zusätzliches Zwischenelement zwischen der Lager-

halterung und dem ersten Zwischenelement.

Die Position der Welle und damit des an dieser Welle montierten Motors hängt von der jeweiligen Genauigkeil ab, mit der die Lagerhalterung an dem ersten und zweiten Zwischenelement und dieses wieder am Hauptträgereiement gelagert und montiert werden kana Zusätzlich zu den bisher schon erwähnten Lagerelementen sind dann noch das Hauptlagerteil mit Ein- und Auslassen, eine Steuerscheibe und schließlich der Gehäusedeckel vorgesehen, die zueinander ausgerichtet montiert werden müssen. Die Genauigkeit der Lagerung jedes einzelnen Elementes hängt von der Genauigkeit seiner Bearbeitung ab und wegen der erheblichen Anzahl von vorhandenen, miteinander zu verbindenden Elementen ist ein sich akkumulierender Toleranzfehler praktisch nicht zu vermeiden, so daß die Konzentrizität, insbesondere des Hauptiagerteils mit Ein- und Auslassen, mit Bezug auf den Rotor nicht absolut gewährleistet ist. Dies ist bei einer Flüssigkeitsringpumpe der beschriebenen Art abe. auch von nicht derart entscheidender Bedeutung, denn Ein- und Auslässe sind seitlich angeordnet, so daß sich nicht wie bei vorliegender Erfindung bestimmte kritische Ge-Sichtspunkte hinsichtlich der Beziehung des Rotors zum konischen Gegenelement ergeben. Dies trifft gleichermaßen zu auf die aus der US-PS 32 47 797 bekannten Flüssigkeitsringpumpe, bei der dem Pumpenflügeln keine Ein- und Auslaßelemente zugeordner sind. Auch diese bekannte Flüssigkeitsringpumpe besteht aus einer größeren Anzahl von miteinander verbundenen Lagerteilen, deren genaue Ausrichtung zueinander zum Teil nur durch Verschraubungen gewährleistet ist.

Der Erfindung gelingt somit ein Ausweg aus den aufgezeigten Problemen dadurch, daß das die Lager für die Rotorwelle aufnehmende Gehäuse aus zwei und nur aus zwei Teilen hergestellt wird, wodurch die Abstände zwischen den zu bearbeitenden Flächen über eine Einspannung einerseits klein sind, andererseits die Bauteile aber so bearbeitet werden können, daß deren jeweilige Anschlagflächen in genau parallelen Ebenen zu den zugeordneten Sitzflächendurchmessern liegen. Da darüberhinaus die beiden Gehäuseteile mit Hilfe von abgesetzten Anschlagflächen zusammengefügt werden, sind diese zueinander präzise konzentrisch ausgerichtet und die Rotorwelle fluchtet absolut, wobei sich noch der Vorteil ergibt, daß eine solche Flüssigkeitsringpumpe erheblich schneller und mit geringeren Herstellungskosten hergestellt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden nach Aufbau und Wirkungsweise anhand der Zeichnung im einzelnen näher erläutert; dabei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Flüssigkeitsringpumpe und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform.

Zwar zeigt F i g. 1 eine Pumpe bzw. einen Verdichter mit zwei Erweiterungen der Läuferkammer, in dem sich ein Flüssigkeitsring ausbildet, doch sei bemerkt, daß sich die Erfindung auch bei Pumpen b^w. Verdichtern anderer Bauart anwenden läßt.

Gemäß den Zeichnungen sieht die Erfindung ein insgesamt mit 10 bezeichnetes liegendes Gehäuse für eine Pumpe bzw. einen Verdichter vor. Das Pumpengehäuse 10 umfaßt zwei Bauteile 12 und 14. Eine solche zweiteilige Ausbildung ist in dar Praxis bei Pumpen mit großen Abmessungen erforderlich, um das Herstellen der Gehäuseteile zu erleichtern.

Jedes der Bauteile 12 und 14 des Pumpengehäuses 10 s ist so konstruiert, daß alle Fluchtungsflächen jsdes Bauteils unter Benutzung einer Bearbeitungsvorrichtung in einer einzigen Einspannung maschinell bearbeitet werden können. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß ein genaues Zusammenbauen der Bauteile 12 und 14 dadurch gewährleistet ist, daß das Bauteil 14 auf seiner Rückseite mit einer plangedrehten Fläche 16 und einer Lageraufnahmebohrung 18 versehen wird. Somit spielt bei dieser Bearbeitung kein weiterer Durchmesser eine Rolle.

is Das Pumpengehäuseteil 12 bildet einen Lagerbock, der in einer einzigen Einspannung von seinem vorderen Ende aus arbeiten wird; hierbei wird dieses Bauteil mit einer Lagerbohrung 20, einer Paßschulter 22 und einer Anlagefläche 23 versehen; diese bearbeiteten Flächen sind von größter Bedeutung, da von ihrer Genauigkeit die genaue Fluchtungslage der Lagerbohrung 20 abhängt Somit werden die Lagerbohrung 20, die Paßfläche 22 und die Anlagefläche 23 sämtlich in einer einzigen Einspannung bearbeitet

Gemäß F i g. 1 ist ein Läufer 24 in dem Bauteil 14 des Gehäuses 10 angeordnet und mit Flügeln oder Schaufeln 25 versehen. Am vorderen Ende des Bauteils 14 ist ein Kopfstück 26 mittels Kopfschrauben 28, von denen in F i g. 1 nur eine dargestellt ist, befestigt

Zwischen dem Bauteil 12 des Pumpengehäuses und einem Teil einer Lagerdeckelbaugruppe 51 ist ein Abstimmring 30 angeordnet. Durch Wählen eines Abstimmringes 30 der richtigen Stärke ist es von außen her möglich, die axiale Stellung des Läufers 24 festzulegen; dies geschieht durch Verstellen der Lagerdeckelbaugruppe 51,52,32 des Lagers 38 und der Pumpenweile 34; auf diese Weise kann man die axiale Lage des Läufers und das innere Laufspiel zwischen der konischen Läuferbohrung 62 und einem ortsfesten, mit Durchlässen versehenen Bauteils bestimmen, das eine zu der konischen Bohrung 62 passende konische Außenfläche hat. Somit ist es möglich, den Läufer 24 axial zu verstellen, ohne daß es erforderlich ist, die Pumpe zu zerlegen.

Ein nicht dargestellter Motor treibt die Pumpe über die in Lagern 36 und 38 laufende Pumpenwelle 34 an.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion ermöglicht es, die Lagerbohrungen genau auf die Anlagefläche für die ortsfesten Teile der Pumpe auszurichten.

Figur 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Pumpe nach Fig. 1; daher sind in Fig.2 an Hand von F i g. 1 beschriebenen Bauteilen entsprechende Bauteile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Bei der dargestellten Konstruktion handelt es sich um eine abgeänderte zweiteilige Konstruktion eines liegenden Pumpengehäuses, bei dem der Abstimmring 30 zwischen einer Anlagefläche 16 des Gehäuseteils 12 und einer Anlagefläche 23 des Gehäuseteils 14 angeordnet ist. Wenn ein Abstimmring 30 mit einem anderen Dickemaß eingebaut wird, werden die Flächen 64, 16 und 68 der das Lager 38 umfassenden Baugruppe ebenso wie die Fläche 70 des Läufers 24 sämtlich um den gleichen Betrag in axialer Richtung verlagert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Motorgetriebene Flüssigkeitsringpumpe mit einem die Lager für die Rotorwelle tragenden Gehäuse und einem an diesem befestigten, Durchlasse aufweisenden Kopfstück, das eine zu einer konischen Rotorbohrung passende konische Außenfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus lediglich zwei mittels abgesetzter Anschlagflächen (16, 23) zusammengefügten Bauteilen (12, 14) besteht, daß das erste Bauteil (12) an seinem einen Ende eine Sitzfläche (20) für. ein Lager (36) der Rotorwelle (34) und am anderen Ende die Anschlagfläche (23) und daß das zweite Bauteil (14) ebenfalls eine Sitzfläche (18) für '5 ein Lager (38) der Rotorwelle (34) aufweist, und daß die Sitz- und Anschiagflächen (18, 20; 16, 23) jedes' Bauteils (12, 14) in einer einzigen Einsp;.nnung von einem Ende aus bearbeitet sind.

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