DE69212099T2

DE69212099T2 - Förderpumpe für viskose Flüssigkeiten, insbesondere geeignet für das Schmieren von Schaft- und Webmaschinen

Info

Publication number: DE69212099T2
Application number: DE69212099T
Authority: DE
Inventors: Andrea Brocchini; Costantino Vinciguerra
Original assignee: Nuovo Pignone SpA
Current assignee: Nuovo Pignone SpA
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2012-09-18
Also published as: RU2048655C1; US5291970A; EP0535726A1; ES2089370T3; IT1251843B; ITMI912516A1; ITMI912516A0; CZ287692A3; DE69212099D1; CN1074016A; CN1032152C; BR9203657A; JPH05202845A; EP0535726B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine neuartige Förderpumpe für viskose Flüssigkeiten, die durch Verwendung der Schleppwirkung eines in die Flüssigkeit eintauchenden beweglichen Bauteus, das möglicherweise eine Komponente der tatsächlichen Vorrichtung ist, in welcher die Pumpe wirken soll, ein wirkungsvolles und zuverlässiges Pumpen mittels eines einfachen feststehenden Organs von niedrigen Kosten und geringen Gesamtabmessungen erzielt.
Im Stand der Technik werden zum Pumpen viskoser Flüssigkeiten, z.B. der zum Schmieren der Kurbelwellen von Rotationsschaftmaschinen und Webmaschinen verwendeten, im allgemeinen Zahnrad- oder Nockenpumpen verwendet, in denen zwei sich drehende Bauteile die zu pumpende Flüssigkeit zwischen sich hinauspressen.
Förderpumpen sind z.B. in DE-C-720 485 und in JP-A-60 44690 offenbart.
Die genannten bekannten Förderpumpen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, die sie teuer, schwierig zu montieren und insbesondere sperrig machen, wobei der letztgenannte Nachteil besonders auf dem Gebiet der Schaftmaschinen sehr bedeutend ist, bei denen bekanntermaßen die verfügbaren Räume wahrlich minimal sind. In dieser Hinsicht erfordern solche mechanische Pumpen einen Antrieb, der im allgemeinen von den Schmierstellen weggerückt ist, so daß diese Stellen über komplizierte Wege durch lange und unhandliche Verbindungsrohre angeschlossen werden müssen. Zusätzlich zu einer genauen Fertigung erfordern sie auch sperrige Kupplungen zum Verbinden der Pumpe mit dem genannten Antrieb, wodurch die Kosten weiter erhöht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend genannten Nachteile durch die Schaffung einer Förderpumpe zu vermeiden, die kleine Gesamtabmessungen und sehr geringe Kosten mit einem wirkungsvollen und zuverlässigen Pumpen und einfachem Einbau vereinigt.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen gelöst durch die Verwendung einer ebenen Wand eines sich bewegenden, in die tatsächliche viskose Flüssigkeit eintauchenden Bauteils als schleppendes Bauteil zum Fördern der genannten Flüssigkeit in ein feststehendes Organ, das aus einer Kastenführung besteht, die in der Bewegungsrichtung des sich bewegenden Bauteils von überwiegender Längserstreckung ist und in der aufeinanderfolgende Fangkammern vorgesehen sind, welche mit der sich bewegenden ebenen Wand, die die genannte Kastenführung oben mit einer Dichtung verschließt, allmählich kleiner werdende Spalte bilden, welche von derselben Größenordnung wie die spezielle Dicke der mitgeschleppten Flüssigkeit sind.
Weil das sich bewegende Bauteil, das in die Flüssigkeit eintaucht, eine beliebige bewegliche Komponente der Vorrichtung sein kann, in der die Pumpe wirken soll, wird die Pumpe auf diese Weise im wesentlichen auflediglich das feststehende Organ beschränkt, das, außer von geringen Kosten, von so kleinen Gesamtabmessungen ist, daß es in jeden kleinen Bereich eingebaut werden kann. Wenn beispielsweise im speziellen Fall einer Rotationsschaftmaschine der Modulator als das eintauchende bewegliche Bauteil benutzt wird, kann die Pumpe in unmittelbarer Nachbarschaft zur zu schmierenden Kurbelwelle eingebaut werden, bei einleuchtender Vereinfachung der Verbindungen und Installation. Weil auch keine Gleitberührung besteht, unterliegt eine solche Pumpe keiner wesentlichen Abnutzung und kann daher aus Kunststoff hergestellt werden, was zu einer weiteren Kostensenkung führt. Weil die speziellen Spalte und Fangkammern jede Möglichkeit eines Zurückströmens der von der ebenen Wand des beweglichen Bauteils mitgeschleppten Flüssigkeit verhindern, sichern sie eine wirkungsvolle Umwandlung der kinetischen Energie der Flüssigkeit in Druck, mit der sich daraus ergebenden Erzeugung von Druckhöhen von etwa 5 bis 10 Metern, wie dies Versuche gezeigt haben.
Die Förderpumpe für viskose Flüssigkeiten, die insbesondere zum Schmieren von Schaft- und Webmaschinen geeignet sind, zeichnet sich daher erfindungsgemäß dadurch aus, daß sie eine ebene Wand eines sich in die genannte viskose Flüssigkeit eintauchenden beweglichen Bauteils aufweist, wobei mit der Wand berührungsfrei, jedoch mit extrem kleinen Spalten ein feststehendes Organ zusammenwirkt, das von einem kastenförmigen Flüssigkeitsleitorgan gebildet ist, das in der Bewegungsrichtung des genannten sich bewegenden Bauteils von überwiegender Längserstreckung ist, an seinem vorderen Ende offen ist und an seinen Seiten und an seinem hinteren Ende, das eine Austrittsöffnung bildet, mit zum Zusammenwirken mit der genannten sich bewegenden ebenen Wand ausgebildeten Dichtungen versehen ist, wobei innerhalb des genannten Leitorgans aufeinanderfolgende Fangkammern ausgebildet sind, mit denen die genannte sich bewegende ebene Wand Spalten bildet, die sich in der Richtung der genannten Bewegung allmählich verkleinern und von der gleichen Grßenordnung sind wie die spezielle Dicke der mitgeschleppten Flüssigkeit.
Die erfindungsgemäße Förderpumpe wird in Anspruch 1 beansprucht. Weitere Merkmale werden in den Ansprüchen 2 bis 4 beansprucht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet jede der genannten Fangkammern mit der genannten sich bewegenden ebenen Wand ihren eigenen Spalt mit ihrem vorderen Ende, das als Schnabel ausgebildet ist, der in die Bewegungsrichtung der genannten sich bewegenden ebenen Wand weist und von dem aus sich eine im wesentlichen zylindrische Vertiefung erstreckt, die sich zum schnabelförmigen Ende der nächsten Fangkammer hin in der Bewegungsrichtung verkleinert.
Auf diese Weise behindert die spezielle schnabelförmige Gestalt die Strömung der mitgeschleppten Flüssigkeit in keiner Weise und wirkt statt dessen als Abstreifer ihrem Rückfluß entgegen, wogegen die zylindrische Vertiefung die Entstehung einer Wirbelbewegung jeglicher Flüssigkeit, die in die Kammer zurückströmt, begünstigt, wobei diese Bewegung eine Flüssigkeitsrückströmung vollständig verhindert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind schließlich die an den Seiten und am hinteren Ende des genannten kastenförmigen Leitorgans vorgesehenen Dichtungen Labyrinthdichtungen.
Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die von ihr als nicht einschränkendes Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform auf dem Gebiet der Rotationsschaftmaschinen darstellen, bei der technische, konstruktionsmäßige oder anwendungsbezogene Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
In den genannten Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Teilschrägansicht mit einem Teilschnitt einer Rotationsschaftmaschine, die zu ihrer Schmierung eine erfindungsgemäße Förderpumpe verwendet,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilvorderansicht des Pumpenbereichs in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch Fig 2, in Draufsicht.
In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Hauptteil einer Rotationsschaftmaschine, das Bezugszeichen 2 die direkt zu schmierenden Hauptkurbelwellen (aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigen die Figuren nur eine Hauptkurbelwelle), und das Bezugszeichen 3 den Modulator, der bei Drehung in Richtung des Pfeils 4 in die Schmierflüssigkeit 5 eintaucht und sie mitschleppt.
Die ebene Wand 3' (siehe insbesondere Fig. 3) des Modulators 3 ist so ausgelegt, daß sie berührungsfrei, jedoch mit einem sehr kleinen Spalt 6 mit einem feststehenden Leitorgan 7 zusammenwirkt, das an der Wand 1' des Schaftmaschinenhauptteils 1 befestigt ist und im wesentlichen die erfindungsgemäße Förderpumpe bildet.
Das genannte Leitorgan 7 ist kastenförmig, von überwiegender Längserstreckung in der Bewegungsrichtung der sich bewegenden ebenen Wand 31 und ist folglich im vorliegenden Fall von gekrümmter Gestalt, deren Mittelpunkt auf der Drehachse 8 des Modulators 3 liegt, um die Bewegung der Flüssigkeitsfäden 5' nicht zu stören, die von der sich bewegenden ebenen Wand 3' durch das vordere, offene Ende 7' des Leitorgans 7 in dieses hineingezogen werden. An ihren Seitenwänden 7" und 7''' und an ihrem hinteren Ende 7iv, das eine Austrittsöffnung 9 bildet, ist das Leitorgan 7 mit Labyrinthdichtungen 10 versehen, die zum Zusammenwirken mit der sich bewegenden ebenen Wand 3' ausgelegt sind; das Leitorgan 7 weist innen aufeinanderfolgende Fangkammern 11, 12, 13, 14 und 15 auf, die zwischen der sich bewegenden ebenen Wand 3' und ihren vorderen schnabelformigen Enden 16 Spalten 11',... 15 bilden, welche sich in der Bewegungsrichtung 4 allmählich verkleinern und von gleicher Größenordnung sind wie die spezielle Dicke der mitgeschleppten Flüssigkeit 5', die bekanntermaßen im wesentlichen von der Art der benutzten Flüssigkeit und von der herrschenden Temperatur abhängig ist. Schließlich weist der Schnabel der genannten vorderen Enden 16 der genannten Fangkammern in die Bewegungsrichtung 4 (siehe insbesondere Fig. 3), um die Strömung der Flüssigkeit 5' nicht zu behindern, und vom Schnabel aus erstreckt sich eine im wesentlichen zylindrische Vertiefung 17, welche sich zum schnabelförmigen Ende 16 der in der Bewegungsrichtung 4 nächsten Fangkammer hin verkleinert, wobei ihre Aufgabe darin besteht, eine Wirbelbewegung 18 zu erzeugen, die den Rückstrom der Flüssigkeit verhindert.
Die auf diese Weise zur öffnung 9 gepumpte Flüssigkeit wird über eine entsprechende öffnung 19 in der Wand 1' in eine Leitung 20 gefördert, die auch als Abstandsstück und Stütze für die Schaftmaschinenwände wirkt und in welche ein Filter 21 eingebaut ist, durch das hindurch die Flüssigkeit über eine Leitung 22 und in die zentrale Bohrung 23 in der Schaftmaschinen-Antriebswelle 24 gefördert wird, aus der sie durch die Zentrifugalkraft durch zweckentsprechende Löcher zum Schmieren der Hauptkurbelwellen 2 hinausgedrängt wird.

Claims

1. Förderpumpe für viskose Flüssigkeiten zum Schmieren von Schaftmaschinen, mit einer Wand (3') eines Bauteils (3), das sich derart dreht, daß es die Flüssigkeit (5) von einem vorderen Einlaßende (7') zu einer Auslaßöffnung (9) durch Eintauchen des sich drehenden Bauteils in die viskose Flüssigkeit (5) und Mitschieppen derselben zur Auslaßöffnung (9) transportiert, wobei mit der Wand (3') berührungsfrei, jedoch mit extrem kleinen Spalten ein feststehendes Organ (7) zusammenwirkt, das einen kastenförmigen Flüssigkeitsleitkanal aufweist, der bogenförmig ist und sich zwischen seinem vorderen Einlaßende (7') und der Auslaßöffnung (9) erstreckt, an seinem vorderen Ende (7') offen ist, an seinen Seiten (7", 7''') und an seinem hinteren Ende (7iv) mit zum Zusammenwirken mit der sich bewegenden ebenen Wand (3') ausgebildeten Dichtungen (10) versehen ist, und in eine Vielzahl aufeinanderfolgender Fangkammern (11, 12, 13, 14, 15) unterteilt ist, bei der das sich drehende Bauteil (3) ein Modulator in einer Schaftvorrichtung ist, und das feststehende Flüssigkeitsleitorgan (7) Spalte (11', 12', 13', 14', 15') mit der sich drehenden ebenen Wand (3') des Modulators bildet, die sich vom vorderen Einlaßende (7') bis zur Auslaßöffnung (9) allmählich verkleinern, wobei das Organ (7) in einer feststehenden ebenen Wand (1') im Schaftmaschinenhauptteil angeordnet ist, wogegen die gepumpte Flüssigkeit (5) über Leitungen (20, 22) in eine zentrale Bohrung (23) in der Schaftmaschinenantriebswelle (24) geleitet wird, aus der sie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zum Schmieren der Hauptkurbelarme (2) hinausgedrängt wird.

2. Förderpumpe für viskose Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

jede der Fangkammern (11, 12, 13, 14, 15) mit der sich bewegenden ebenen Wand ihren eigenen Spalt (11',..., 15') mit ihrem vorderen Ende (7') bildet, das als Schnabel (16) ausgebildet ist, der in die Bewegungsrichtung (4) der sich bewegenden ebenen Wand (3') weist und von dem aus sich eine im wesentlichen zylindrische Vertiefung (17) erstreckt, die sich zum schnabelförmigen Ende (16) der nächsten Fangkammer hin in der Bewegungsrichtung verkleinert.

3. Förderpumpe für viskose Flüssigkeiten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Herstellung aus Kunststoff.

4. Förderpumpe für viskose Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Dichtungen der Kastenführung Labyrinthdichtungen (10) sind.