DE4331489A1 - Flüssigkeitsringgaspumpe in Blockbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsringgaspumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche Flüssigkeitsringgaspumpen sind Maschinen, bei denen zum mindesten hydraulisch wichtige Teile mit sehr großer Fertigungsgenauigkeit hergestellt sein müssen. Das Flügelrad läuft zwischen der Steuerscheibe und der der Steuerscheibe abgekehrten Wand mit geringem Spiel, vorzugsweise mit einem Spiel von etwa einem zehntel oder bei größeren Pumpen zwei bis drei zehntel Millimetern, da in diesen Bereichen Abdichtungen zwischen Saug- und Druckseite der Pumpe durch den hier anwesenden Flüssigkeitsfilm gegeben sein müssen. Ist das nicht gewährleistet oder nicht ausreichend gewährleistet, kommt es durch Rück- oder Überströmungen vom zu fördernden Gas zu entsprechenden Verlusten und damit zu entsprechenden Wirkungsgradeinbußen bei den Pumpen.

Auf der anderen Seite ist man bestrebt, durch einfache Fertigungsmethoden die ein­ zelnen Pumpenteile möglichst mit wenig Aufwand herzustellen, um einen günstigen wettbewerbsfähigen Pumpenpreis zu erzielen. Dabei darf aber die hydraulische Funk­ tion, insbesondere die für die Leistung zuständige nicht beeinträchtigt werden, um einmal Pumpenleistung und auch Pumpenwirkungsgrad optimal zu erhalten.

Bekannt sind Pumpenausführungen, bei denen die einzelnen Pumpenteile, insbeson­ dere die Steuerscheiben und die Pumpenmittelkörper aus Guß- oder Schweißteilen gefertigt sind, die dann aber häufig nachträglich noch einer spanabhebenden Bearbei­ tung unterzogen werden müssen. Um dabei Pumpenmittelkörper und Steuerscheibe in die richtige Position zueinander zu bringen, werden im Bereich des äußeren Umfanges Zentrierungen angebracht, die die richtige Positionierung der Teile zuein­ ander gewährleisten.

Es gibt in der Literatur auch Hinweise darauf, Pumpenteile dieser Flüssigkeitsring­ gaspumpen aus Blech herzustellen, wobei dann aber auch durch entsprechende spanabhebende Nachbearbeitung, beispielsweise die Zentrierung an Mittelkörper und Steuerscheibe, angebracht werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Pumpe zu schaffen, die in Blechbauweise her­ gestellt werden kann und dabei eine möglichst einfache Herstellung erlaubt, ohne daß die Hydraulik der Pumpe beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemäß wird das erreicht durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1. Die Fertigungsmethoden bei Tiefziehverfahren erlauben heute eine so genaue Fertigung, daß die antriebsferne Pumpenabschlußwand des Pumpenmittelkörpers ausreichend eben und stabil gestaltet wird, daß das Flügelrad daran mit dem erforderlichen geringen Spiel vorbeistreichen kann. Das aufwendige Anbringen der Zentrierungen am äußeren Umfang von Steuerscheibe und Mittelkörper wird hier vermieden, indem die Zentrierung über zwei der mehreren Befestigungs­ schrauben am Gehäuse erfolgt. Für diese beiden Schrauben müssen entsprechend eng tolerierte Bohrungen am Befestigungsflansch des Mittelkörpers vorhanden sein, um die genaue Lage des Mittelkörpers zu gewährleisten. Weiterhin vereinfacht das Fehlen von hydraulischen Funktionsanschlüssen an diesen Mittelkörper mit Pumpen­ anschlußwand die Herstellung.

Als weitere Vereinfachung der Herstellung der Pumpenteile dient das Merkmal des Anspruches 2, die Steuerscheibe ebenfalls aus Blech herzustellen, vorzugsweise ebenfalls im Tiefziehverfahren.

In weiterer Verfolgung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, die Steuer­ scheibe ebenfalls über zwei Schrauben am Gehäuse zu zentrieren, vorzugsweise über dieselben Schrauben wie den Mittelkörper. Man vermeidet dabei, daß hier zwischen der Steuerscheibe und dem angrenzenden Gehäuse mit Saug- und Druck­ raum eine Außenzentrierung erforderlich wird, die mit entsprechendem Aufwand her­ gestellt werden muß.

Da im Tiefziehverfahren sich Rundungen an den tiefgezogenen Kanten nicht vermei­ den lassen, wird weiter vorgeschlagen, daß die äußeren Flügelkanten des Flügelra­ des an der dem Motor abgewendeten Seite gerundet oder gebrochen sind. In diesem Bereich ist auch das tiefgezogene Gehäuseteil mit einem Radius behaftet und durch die Angleichung der Kontur des Flügelrades werden in diesem Bereich ungünstige Wirbelströmungen des umlaufenden Flüssigkeitsringes vermieden, die zu Wirkungs­ gradeinbußen führen können.

Aus ähnlichem Grund wird vorgeschlagen, die äußeren Flügelkanten des Flügelrades an der dem Motor zugewendeten Seite radial nach außen hochzuziehen oder hier schräge Kanten anzuordnen. Auch in diesem Übergangsbereich zwischen Pumpen­ mittelkörper und Anschlußflansch ergeben sich durch das Herstellungsverfahren tief­ ziehende Radien, an die man durch diese Gestaltung die Kontur der Flügel anpassen kann.

Als weitere erfindungsgemäße Maßnahme wird vorgeschlagen, daß das pumpen­ seitige Motorwellenlager gegen eine Wellenverschiebung in beide Richtungen ge­ sichert ist. Durch die fliegende Lagerung des Flügelrades wird sowohl die axiale wie auch die radiale Lagerung der Pumpe durch die beiden Motorwellenlager mit über­ nommen. Wegen der fliegenden Lagerung muß das Pumpenlaufrad auf der Welle axial fixiert werden. Um bei evtl. Erwärmung des Motors und damit auch Erwärmung der Motorwelle eine Verschiebung des Flügelrades hin zur antriebsfernen Pumpenab­ schlußwand zu vermeiden, ist diese axiale Fixierung des pumpenseitigen Motorwel­ lenlagers notwendig.

Anhand der beigefügten Zeichnung sei die Erfindung beispielsweise beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Pumpe. An dem Motor 1 ist über dem Flansch 2 das Pumpengehäuse 3 angeschlossen, welches den Saug- und Druckraum der Pumpe enthält sowie die nach außen führenden Saug- und Druckstutzen. Daran anschließend folgt die Steuerscheibe 4, welche die nicht dargestellten Saug- und Drucköffnungen enthält und daran anschließend der Mittelkörper 5 mit dem Anschluß­ flansch 6 sowie der antriebsfernen Pumpengehäusewand 7. Die Steuerscheibe 4 ist dabei über zusätzliche Schrauben 8 am Pumpengehäuse 3 befestigt. Zwischen Pumpenmittelkörper 5 und der Pumpengehäusewand 7 ergibt sich durch das Herstell­ verfahren Tiefziehen eine Rundung 9 sowie im Bereich zwischen Pumpenmittelkörper 5 und Anschlußflansch 6 die Rundung 11. Um sich diesen Formen anzupassen, ent­ halten die Flügel 14 des Flügelrades 13 an der motorfernen Seite die Schräge 10 bzw. an der dem Motor zugewandten Seite die Rundungen 12. Die Fixierung des Flügelrades 13 auf der Welle 15 erfolgt mittels der Schraube 16. Die Zentrierung des Flansches 6 vom Mittelkörper 5 erfolgt über die Schrauben 17 am Gehäuse 3. Nicht dargestellt ist, daß in gleicher Weise die Zentrierung der Steuerscheibe 4 am Gehäuse 3 erfolgen kann.

Dabei sollen erfindungsgemäß nur zwei der vorhandenen Befestigungsschrauben 17 durch entsprechend eng tolerierte Bohrungen die Steuerscheibe und den Mittelkörper am Gehäuse fixieren. Weiter ist das pumpennahe Motorlager 18 als Festlager ausgebildet. Dadurch wird vermieden, daß evtl. Wärmedehnungen der Motorwelle sich in die Pumpe hinein auswirken und hier evtl. ein Anlaufen des Flügelrades 13 an der Gehäusewand 7 bewirken könnten.

Die Zeichnung zeigt nur eine Ausführungsform der Erfindung, es sind auch andere denkbar.

Claims (6)

1. Flüssigkeitsringgaspumpe in Blockbauweise, direkt angeflanscht an den Antriebsmotor oder einen Lagerbock mit fliegend gelagertem Flügelrad und motorseitig angeordnetem Gehäuse mit Saug- und Druckstutzen sowie Saug- und Druckraum und daran anschließend angeordnet Steuerscheibe und Mittel­ körper mit antriebsferner Pumpenabschlußgehäusewand, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenmittelkörper mit a) Anschlußflansch für b) Steuerscheibe oder dem Gehäuse aus Blech besteht, in einem bekannten Verfahren, vorzugsweise Tiefziehen, hergestellt ist, keine hydraulischen Funktionsanschlüsse enthält und über zwei Befestigungsschrauben am Gehäuse zentriert ist.

2. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Steuerscheibe aus gewalztem Blech hergestellt ist, vorzugsweise ebenfalls im Tiefziehverfahren:

• a) mit antriebsferner Abschlußgehäusewand und
• b) die Befestigung an der.

3. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe ebenfalls über zwei Schrauben am Gehäuse zentriert ist, vorzugsweise über dieselben Schrauben wie der Mittelkörper.

4. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Flügelkanten des Flügelrades an der dem Motor abgewendeten Seite gerundet oder gebrochen sind.

5. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den äußeren Flügelkanten des Flügelrades an der dem Antrieb zuge­ wendeten Seite radial nach außen weisende Abschlußradien oder schräge Kanten angeordnet sind.

6. Flüssigkeitsringgaspumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Wellenlager gegen eine Wellenverschiebung in beide Richtungen gesichert ist.