DE2116021A1

DE2116021A1 - Flussigkeitsdurchstromte Einrich tung

Info

Publication number: DE2116021A1
Application number: DE19712116021
Authority: DE
Inventors: Jozef Reinhold Santa Ana Calif Smith (V St A )
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1970-04-03
Filing date: 1971-04-01
Publication date: 1971-10-21
Also published as: AU2721071A; US3712765A; GB1348925A

Description

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH
Freiburg

J.R. Smith - 1

PlUssigkeitsdurchstromte Einrichtung.

Die Erfindung betrifft eine flUssigkeitsdurchströmte Einrichtung, insbesondere Pumpe oder dergleichen, die über ein Antriebs- bzw. Verbindungsglied mit einem Lageraufbau verbunden ist.

Die Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung kann für sehr viele Anwendungsfälle benutzt werden, die nachfolgend nicht erwähnt sind. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Einrichtung besonders vorteilhaft bei Gummi-Flügel rad -Pumpen verwendbar ist. In den US-Patentschriften 2 782 723, 2 853 o21, 2 858 769, 2 881 7I0, 2 971 469, 2 976 81I, 3 ^o3 79I und 3 467 öl9 sind derartige Pumpen gezeigt und beschrieben, die den Stand der Technik für die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellen.

Bisher wurde zwischen dem Pumpengehäuse und der Antriebswelle einer Gummi-Flügelrad-Pumpe eine flUssigkeltsdichte Dichtung verwendet. Diese Dichtung ist am Pumpengehäuse befestigt. Daher läuft die Antriebswelle Innerhalb der Dichtung und reibt an dieser.

Weiterhin war es meistens unmöglich, das Flügelrad bei den bekannten Pumpen auszubauen oder zu erneuern, ohne die Dichtung zu zerstören.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue flüsslgkeitsdurchströmte Einrichtung, insbesondere Pumpe oder dergleichen zu schaffen. Erfindungsgemäss wird dies erreicht durch ein starres Teil mit einem feststehenden Dichtungssitz, eine inbezug zu dem Teil drehbare Antriebshülse und eine auf der Antriebshülse derart befestigte Dichtung, dass diese an dem Sitz gleitet, wobei die Dichtung und der Sitz ringförmig ausgebildet und konzentrisch zur Drehachse der Antriebshülse angeordnet sind. Wenn diese Einrichtung §iner Gummi-Flügelrad-Pumpe verwendet wird, ist das Flügelrad in jedem Fall ausbaubar ohne die Dichtung zu zerstören oder zu beschädigen. Ein weiterer Vorteil ist die Verwendung einer Antriebshülse, z.B. zwischen einer Antriebswelle und dem Flügelrad. Aus diesem Grunde braucht die Antriebswelle nicht gegen Chemikalien widerstandsfähig zu sein, wenn die Pumpe für derartige Substanzen verwendet wird. Wenn die Dichtung an der Antriebshülse angebracht ist, kann die Dichtung und die Antriebshülse ferner von der Pumpe als selbständiges Bauteil abgenommen werden, ohne die Dichtung zu beschädigen.

Gemäss einer Ausbildung nach der Erfindung ist der Werkstoff des Sitzes hart im Vergleich zu dem Werkstoff der Dichtung.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Dichtung aus einem elastischen, gummiartigen Werkstoff hergestellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebshülse eine zylindrische Oberfläche aufweist, deren Aussendurchmesser grosser ist als der Innendurchmesser der nicht zusammengedrückten Dichtung, so dass diese mittels einer Passung mit Übermaß auf der Antriebshülse sitzt«, dass die Antriebshülse mit einem an die Dichtung anstoss-snden,

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nach aussen ragenden Plansch versehen ist und dass Anschlagteile vorgesehen sind, die verhindern, dass sich die Antriebshülse von dem Sitz wegbewegt und die so angeordnet sind, dass die Dichtung mit axialem Druck an dem Sitz anliegt.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das starre Teil durch einen Lageraufbau gebildet wird, in welchem eine Antriebswelle drehbar angeordnet ist, auf deren Ende· die hohlzylindrische Antriebshülse aufgesteckt ist, wobei beide Teile paarweise mit Abflachungen versehen sind, so dass eine Drehung der Antriebswelle eine Drehung der Antriebshülse hervorruft, dass die Anschlagteile in dem Lageraufbau angeordnet sind, dass an % dem Lageraufbau ein Pumpengehäuse befestigt ist, das einen im wesentlichen zylindrischen, konzentrisch zur Mittelachse der Antriebswelle angeordneten Hohlraum aufweist, der auf gegenüberliegenden Seiten eine das Pumpengehäuse durchdringende öffnung aufweist, dass der Sitz rings um eine der öffnungen flüssigkeitsdicht befestigt 1st, dass in dem Hohlraum ein elastisches Flügelrad angeordnet ist, das radial nach aussen ragende Flügel aufweist, welche die zylindrische Innenfläche des Hohlraumes berühren, dass das Flügelrad einen in,seinem Zentrum eingeformten hohlen Einsatz enthält, dessen Werkstoff hart ist im Vergleich zu dem Werkstoff des Flügelrades, dass die Antriebshülse an einem λ Ende geschlossen ist und einen Teil mit verringertem Durchmesser aufweist, an welchem die Antriebswelle endet, dass das Teil und der Einsatz jeweils ein Paar ebene Flächen aufweisen, so dass sich das Flügelrad gleichförmig mit der Antriebshülse dreht, dass die andere öffnung des Hohlraumes durch eine Deckplatte verschlossen ist, dass das Flügelrad zwischen der Deckplatte und einer flanschartigen Wand des Hohlraumes unter axialem Druck steht, dass eine Mehrzahl von Bolzenschrauben den Lageraufbau, das Pumpengehäuse und die Deckplatte fest zusammenhalt und dass zwischen der Stirn-

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fläche des Pumpengehäuses und der dem Pumpengehäuse zugewandten Fläche der Deckplatte ein O-Ring unter Druck eingespannt ist.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebswelle innerhalb der Antriebshülse axial gleitbar.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Dichtungssitz an der dem Hohlraum abgewandten Seite der flanschartigen Wand mittels einer Gummibuchse flüssigkeitsdicht angebracht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebshülse innerhalb des Flügelrades axial gleitbar.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das Pumpengehäuse von der Antriebshülse abziehbar ist.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung sind die Dichtung und der Sitz so angeordnet, dass der Sitz als Längsdrucklager für die Dichtung wirkt.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Flügelrad nach dem Abnehmen der Deckplatte von der Antriebshülse abziehbar.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:

Fig. 1 eine Gummi-Flügelrad-Pumpe, von der Seite gesehen und aufgeschnitten;

Fig. la einen vergrösserten Ausschnitt der in Fig. 1 gezeigten Dichtung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, mit der Stirnseite der Antriebshülse;

Fig. 3 eine weitere Ausbildung der Antriebshülse von vorne gesehen;

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Pig. 4 das Gummi-Flügelrad, von vorne gesehen.

Die Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist in Pig. 1 der Zeichnungen mit Io bezeichnet. Die Einrichtung besteht aus einer Gummi-Flügelrad-Pumpe 11 und einem Lageraufbau 12. Der Lageraufbau 12 weist ein Lagergehäuse IjJ auf, in dem Lager 14 und 15 gehaltert sind. Das Lager 14 liegt an einer im Lagergehäuse 13 ausgebildeten Schulter 16 an. PUr das Lagergehäuse 13 sind Lippendichtungen 17 und 18 vorgesehen. Die Lager 14 und 15 werden durch eine auf einer Antriebswelle 2o lose aufgesteckten zylindrischen Abstandshülse 19 in einem festen Abstand gehalten. Das linke Ende g der Antriebswelle 2o 1st drehbar und axial nicht verschiebbar mit einem nicht dargestellten Motor oder Antriebsglied verbunden.

Auf die Antriebswelle 2o ist eine zylindrische Anschlagsich weder auf der Antriebswelle drehen kann, hülse 21 so aufgepresst, dass sie/nooh auf dieser axial verschiebbar ist. Ein Sprengring 22 ist in eine Ringnut 23 des Lagergehäuses 13 eingesetzt, um das Lager 15 in seiner Stellung gegenüber der Abstandshülse 19 zu halten und um einen Anschlag für die Lippendichtung 17 zu bilden.

Das Lagergehäuse 13 weist einen Arm 24 auf, an dem ein Ring 25 ausgebildet ist. Der Ring 25 erstreckt sich über 360⁰ rund um die Mittelachse der Antriebswelle 2o. Der Arm 24 kann die Mittelachse der Antriebswelle mit einem Winkel von l80° oder mehr oder weniger umfassen.

Die Pumpe 11 weist ein Pumpengehäuse 26 auf. Innerhalb des Pumpengehäuses 26 ist ein zylindrischer Hohlraum 27 angeordnet, der durch eine im Pumpengehäuse 26 ausgebildete flanschartige Wand 28 und eine Deckplatte 29 begrenzt ist.

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Der Ring 25, das Pumpengehäuse 26 und die Deckplatte 29 werden durch vier Bol'zenschrauben 30 und Flügelmuttern 31 zusammengehalten. Jedoch ist die Anzahl derBolzenschrauben nicht begrenzt.

Die Deckplatte 29 weist eine kreisförmige Nut 32 auf, in der ein O-Ring 33 angeordnet ist.

In dem Hohlraum 27 innerhalb des Pumpengehäuses 26 ist ein Gumml-Plügelrad 34 angeordnet. Das Flügelrad 34 besteht aus einem in Fig. 4 dargestellten Gummiteil 35, mit radialen Flügeln 360 Ein starrer Einsatz 37 ist innerhalb des Gummiteiles 35 befestigt. Der Einsatz 37 ist im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet und weist innen zwei flache Teile 38 und 39 auf, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Der Einsatz 37 ist so befestigt, dass er sich innerhalb desGummiteiles 35 weder axial verschieben noch radial verdrehen kann. Wie in den Fig, 1, 2 und 3 dargestellt, ist auf derAntriebswelle 2o ein© Antriebshülse 4o axial gleitend angeordnet. Die Antriebswelle ist im wesentlichen zylindrisch und weist eine in Fig. 2 gezeigte Abflachung 41 auf.

Die Antriebshülse 4o besteht aus einem Teil 43, welches das Ende der Antriebswelle 2o umgibt und einem Teil 44, das innerhalb des Einsatzes 37 angeordnet ist.

Das Teil 43 ist mit einer zylindrischen Oberfläche 45 versehen, auf der eine Dichtung 46 angeordnet ist. Die Antriebshülse 4o weist einen Flansch 47 auf, der dieDichtung 46 gegen einen Sitz 48 drückt, der gegenüber dem Pumpengehäuse 26 durch eine Gummibuchse 49 abgedichtet ist.

Die Dichtung 46 besteht aus einem Gummiring 60, drei Metallringen 61, 62 und 63 und einem ringförmigen Graphitteil 64. Der Ring 61 wird durch eine Schraubenfeder 65 gegen den Sitz 48 gedrückt. Für sich allein und nicht zusammengedrückt ist die Dichtung #6 völlig herkömmlich,

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• Wie in Pig. 2 dargestellt., weist die Antriebshülse 4o eine ebene Fläche 51 auf, die zu der Abflachung 41 der Antriebswelle 2o passt. Daher bewirkt eine Drehung der Antriebswelle 2o eine Drehung der Antriebshülse 4o.

In ähnlicher Weise weist das Teil 44 der Antriebshülse 4o gemäss Fig. 3 ebene Flächen 52 und 55 auf, die zu den flachen Teilen 39 bzw. 38 des Einsatzes 37 passen. Daher bewirkt eine Drehung der Antriebshülse 4o durch die Antriebswelle eine Drehung des Einsatzes 37 und des darauf befestigten Guramiteiles 35·

Bis auf die Anschlaghülse 21, die Antriebshülse 4o, die \

Dichtung 46, den Sitz 48, die Gummibuchse 49* das Pumpengehäuse 26 und den Flügelradeinsatz 37 kann der in den Fig.l und 2 dargestellte Aufbau in herkömmlicher Weise ausgebildet sein.

Die Lippendichtungen 17 und 18 sind mehr oder weniger Staubdichtungen und sird einfach eingepresst.

Eines oder mehrere der in Fig. 1 gezeigten Bauteile kann aus einem gebräuchlichem Epoxyd hergestellt sein. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Antriebshülse 4o nicht aus Epoxyd zu fertigen. Wenn der Sitz 48, die Buchse 49, J der Einsatz 37, das Teil 35, die Deckplatte 29 und der 0-Ring 33 widerstandsfähig gegen Chemikalien sind, wird die Vorrichtung Io frei von Störungen sein. In diesem Fall kann das Pumpengehäuse 26 oder die Deckplatte 29 aus einem Epoxyd gefertigt sein, das von Chemikalien nicht angegriffen wird.

Der Aussendurchraesser des Teiles 43, auf dem die Dichtung 46 ruht, ist grosser als der Innendurchmesser der Dichtung 46 im nicht zusammengedrückten Zustand. Die Dichtung 46

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wird daher rund um die Antriebshülse 4o jederzeit unter Spannung gehalten. Zwischen der Dichtung 46 und der Antriebshülse 4o besteht eine Fassung mit Übermaß. Die Teile sind so dimensioniert, dass die Dichtung 46 mit axialem Druck am Sitz 48 anliegt, wenn die Bolzenschrauben 30 festgezogen sind.

Der Sitz 48 für sich allein kann völlig herkömmlich ausgebildet sein, ebenso die Buchse 49. Der Sitz 48 wird gebräuchlierweise aus Keramik gefertigt. Die Buchse 49 ist aus Gummi hergestellt.

Keines der Bauelemente der vorliegenden Erfindung ist jedoch in der Wahl seines Werkstoffes auf eines der vorher erwähnten oder irgend ein anderes Material beschränkt.

11 Patentansprüche

2 Blatt Zeichnungen, 4 Figuren

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Claims

J.R.Smith - 1 J --9 - Patentansprüche

1. ) FlUssigkeitsdurchstromte Einrichtung, insbesondere

Pumpe oder dergleichen, die über ein Antriebs- bzw. Verbindungsglied mit einem Lageraufbau verbunden ist, gekennzeichnet durch ein starres Teil (I3, 24, 25) mit einem feststehenden Dichtungssitz (48), eine inbezug zu dem Teil (I3, 24, 25) drehbare Antriebshülse (4o) und eine auf der Antriebshülse (4o) derart befestigte Dichtung (46), dass diese an dem Sitz (48) gleitet, wobei die Dichtung (46) und der Sitz (48) ringförmig ausgebildet und konzentrisch zur Drehachse der Antriebshülse (4o) angeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Sitzes (48) hart ist im Vergleich zu dem Werkstoff der Dichtung (46).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (46) aus einem elastischen, gummiartigen Werkstoff hergestellt 1st.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebshülse (4o) eine zylindrische Oberfläche aufweist, deren Aussendurchmesser grosser ist als g der Innendurchmesser der nicht zusammengedrückten Dichtung (46), so dass diese mittels einer Passung mit Übermaß auf der Antriebshülse (4o) sitzt, dass die Antriebshülse (4o) mit einem an die Dichtung (46) anstossenden, nach aussen ragenden Planseh versehen 1st und dass Anschlagteile (z.B. 21) vorgesehen sind, die verhindern, dass sich die Antriebshülse (4o) von dem Sitz (48) wegbewegt und die so angeordnet sind, dass die Dichtung (46) mit axialem Druck an dem Sitz (48) anliegt.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das starre Teil durch einen Lageraufbau (12) gebildet wird, in welchem eine Antriebswelle (2o) drehbar angeordnet ist, auf deren Ende die hohlzylindrische Antriebshülse (4o) aufgesteckt ist, wobei beide Teile (2o, 4o) paarweise mit Abflachungen (41, 51) versehen sind, so dass eine Drehung der Antriebswelle (2o) eine Drehung der Antriebshülse (4o) hervorruft, dass die Anschlagteile (z.B. 21) in dem Lageraufbau (12) angeordnet sind, dass an dem Lageraufbau (12) ein Pumpengehäuse (26) befestigt ist, das einen im wesentlichen zylindrischen, konzentrisch zur Mittelachse der Antriebswelle (2o) angeordneten Hohlraum (27) aufweist, der auf gegenüberliegenden Seiten eine das Pumpengehäuse (26) durchdringende öffnung aufweist, dass der Sitz (48) rings um eine der Öffnungen flüssigkeitsdicht befestigt ist, dass In dem Hohlraum (27) ein elastisches Flügelrad (34) angeordnet ist, das radial nach aussen ragende Flügel (36) aufweist, welche die zylindrische Innenfläche des Hohlraumes (27) berühren, dass das Flügelrad (34) einen in seinem Zentrum eingeformten hohlen Einsatz (37) enthält, dessen Werkstoff hart ist im Vergleich zu dem Werkstoff des Flügelrades (34), dass die Antriebshülse (4o) an einem Ende geschlossen ist und einen Teil (44) niit verringertem Durchmesser aufweist, an welchem die Antriebswelle (2o) endet, dass das Teil (44) und der Einsatz (37) jeweils ein Paar ebene Flächen (53* 52 bzw. 38, '39) aufweisen, so dass sich das Flügelrad (34) gleichförmig mit der Antriebshülse (4o) dreht, dass die andere öffnung des Hohlraumes (27) durch eine Deckplatte (29) verschlossen ist, dass das Flügelrad (34) zwischen der Deckplatte (29) und einer flanschartigen Wand (28) des Hohlraumes (27) unter axialem Druck steht, dass eine Mehrzahl von Bolzenschrauben (3o) den Lageraufbau (12), das Furapengehäuse (26) und die Deckplatte (29) fest zusammenhält und dass zwischen der Stirnfläche des Pumpengehäuses (26) und der dem Pumpengehäuse (26) zugewandten

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Fläche der Deckplatte (29) ein O-Ring (33) unter Druck eingespannt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2o)innerhalb der Antriebshülse (4o) axial gleitbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungssitz (48) an der dem Hohlraum (27) abgewandten Seite der flanschartigen Wand (28) mittels einer Gummibuchse (49) flUssigkeitsdicht angebracht ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebshülse (4o) innerhalb des Flügelrades (34) axial gleitbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (26) von der Antriebshülse (4o) abziehbar ist..

10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (46) und der Sitz (48) so angeordnet sind, dass der Sitz (48) als Längsdrucklager für

die Dichtung (46) wirkt. |

11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (34) nach dem Abnehmen der Deckplatte (29) von der Antriebshülse (4o) abziehbar ist.