DE102004037561A1 - Rotary pump - Google Patents
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- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenpumpe für inhomogene Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, aufweisend ein Gehäuse mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung, in dessen Innenraum vier zusammenwirkende Drehkolben für einen gegenläufigen Umlauf zur Förderung der Flüssigkeit von der Gehäuseeinlass- zur Gehäuseauslassöffnung auf zwei Wellen untergebracht sind, wobei der Innenraum des Pumpengehäuses in zwei voneinander getrennte, jeweils ein Paar zusammenwirkender Drehkolben enthaltende, gleiche Förderräume unterteilt ist, die an der Einlassöffnung und an der Auslassöffnung des Gehäuses miteinander verbunden sind, und dass die beiden Drehkolben des einen Förderraums in ihrer Winkelstellung gegenüber denen des anderen Förderraums versetzt sind.The The invention relates to a rotary lobe pump for inhomogeneous Liquids, especially manure, comprising a housing with an inlet opening and an outlet opening, in the interior of four cooperating rotary pistons for an opposite circulation to promote the liquid of the housing inlet to the housing outlet opening two shafts are housed, with the interior of the pump housing in two separate, one pair of cooperating rotary pistons divided, containing the same delivery rooms is that at the inlet and at the outlet opening of the housing are connected to each other, and that the two rotors of the one conveying space in their angular position opposite those of the other pumping room are offset.
Zweiwellige Drehkolbenpumpen mit längs der Drehachse nicht verwundenem Kolbenprofil haben unabhängig von Kolbengeometrie und Zähnezahl eine mehr oder weniger pulsierende Förderweise, d.h. bei gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit der Drehkolben ist die Verdrängung pro Zeiteinheit nicht konstant, sondern es wird je nach Eingriffsposition der beiden Kolben pro Winkelgrad mehr oder weniger gefördert. In einer Pumpenanlage für inkompressible Flüssigkeiten mit saugseitigen und druckseitig angeschlossenen Rohrleitungen verursacht die ungleichmäßige Förderung eine Beschleunigung bzw. eine Verzögerung im Takt der Kolbendrehung; bei zweiflügeligen Drehkolben ist die Frequenz der Pulsation das Vierfache der Drehzahl. Die Beschleunigungen der Flüssigkeitssäule verursachen Druckschwankungen, die sich in Vibrationen in der Pumpe und der Rohrleitung auswirken.Double wall Rotary pumps with along the Rotary axis not twisted piston profile have independent of Piston geometry and number of teeth a more or less pulsating delivery, i. at uniform angular velocity the rotary piston is the displacement per unit of time not constant, but it is depending on the engagement position of the two pistons per angular degree more or less promoted. In a pumping system for incompressible fluids caused with suction-side and pressure-side connected pipelines the uneven promotion an acceleration or a delay in time with the piston rotation; in double-winged Rotary piston is the frequency of pulsation four times the speed. Cause the accelerations of the liquid column Pressure fluctuations, resulting in vibrations in the pump and the pipeline impact.
Um
das Pulsationsproblem zu lösen,
wird in der Offenlegungsschrift
Drehkolbenpumpen werden in vielen Fällen unter abrasiven Betriebsdingungen eingesetzt und sind deshalb einem erhöhten Verschleiß unterworfen. Insbesondere ist die Flügelaußenkontur einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. Unter besonders abrasiven Betriebsbedingungen weisen deshalb mehrflügelige Drehkolben, bei denen die Kolbenflügel kleine Krümmungsradien haben, bei Verschleiß gegenüber zweiflügeligen Drehkolben eine höhere Leckrate auf, so dass zweiflügelige Drehkolben eine längere Standzeit besitzen.Rotary Lobe Pumps are in many cases under used abrasive operating conditions and are therefore subject to increased wear. In particular, the wing outer contour an increased Exposed to wear. Under particularly abrasive operating conditions, therefore, have multi-leaf rotary pistons, where the piston wings small radii of curvature have, in case of wear against double-winged Rotary piston a higher leakage rate on, so that double-winged Rotary piston a longer Own life.
Vielfach
werden Maßnahmen
beschrieben, einem Verschleiß der
Kolbenspitzen entgegenzuwirken. In
Grundsätzlich bleibt es unter abrasiven Betriebsbedingungen nicht aus, dass ein Drehkolbensatz turnusmäßig gewechselt werden muss. Dies soll mit möglichst geringem Aufwand vor Ort und ohne Ausbau der Pumpe oder Demontage von Rohrleitungen bewerkstelligt werden können.Basically it stays Under abrasive operating conditions, it does not matter that a lobe set changed regularly must become. This should be possible little effort on site and without removing the pump or disassembly can be accomplished by piping.
Es besteht die Aufgabe, eine Drehkolbenpumpe mit pulsationsarmer Fördercharakteristik derart zu gestalten, dass einerseits bei verschlissenen Drehkolben im eingebauten Zustand der Verschleiß ausgeglichen werden kann und dass andererseits die endgültig verschlissenen Kolben mühelos gewechselt werden können. Alle dazu erforderlichen Tätigkeiten müssen vor Ort ausgeführt werden können, ohne dass dabei die Pumpe aus der Rohrleitung entfernt werden muss.It there is the task of a rotary lobe pump with pulsation-poor conveying characteristics to make such that on the one hand at worn rotary pistons In the installed state of wear can be compensated and that, on the other hand, the final worn pistons effortlessly can be changed. All necessary activities have to executed on site can be without that the pump has to be removed from the pipeline.
Bekannt ist in DGM 84 32 974 eine Möglichkeit zur Pulsationsminderung bei Drehkolbenpumpen. Hier wird mittels einer Mittelplatte die Pumpe in zwei Pumpen mit gleichem Fördervolumen aufgeteilt, deren Saug- und Druckseiten miteinander verbunden sind. Die Pulsationsminderung wird dadurch erreicht, dass die Phasenlage der zweiten Pumpe derart versetzt wird, dass sich Minimum und Maximum der Fördermenge jeweils ausgleichen. Das gelingt durch winkelversetztes Montieren der Drehkolben der zweiten Pumpenkammer. Bei einem 2-flügeligen Drehkolben beträgt der Winkelversatz 45°.Known is in DGM 84 32 974 one way for pulsation reduction in rotary lobe pumps. Here is by means of a center plate the pump in two pumps with the same delivery volume split, the suction and pressure sides are connected. The Pulsationsminderung is achieved by the fact that the phase position the second pump is offset such that minimum and maximum the flow rate each balance. This is achieved by angularly offset mounting the rotary piston of the second pump chamber. In a 2-winged Rotary piston amounts the angular offset 45 °.
Diese Ausführung bedingt jedoch, dass die zur Trennung der beiden Pumpenkammern erforderliche Mittelplatte an den Gehäuseteilen der beiden Pumpenkammern befestigt sein muss, so dass der Austausch von Kolben ohne gleichzeitige Demontage der Mittelplatte nicht möglich ist.These execution conditionally, however, that required for the separation of the two pump chambers Center plate on the housing parts the two pump chambers must be attached so that the exchange Of piston without simultaneous disassembly of the center plate is not possible.
Bei der Lösung gemäß der Erfindung wird im Prinzip die Mittelplatte durch zwei mit den Kolben verbundene mitdrehende Mittelplattenelemente ersetzt. Dabei können zwei verschiedene Ausführungen realisiert werden.at the solution according to the invention in principle, the middle plate is connected by two with the piston replaced co-rotating center plate elements. There can be two different versions will be realized.
Bei der ersten Lösung bestehen die drehenden Mittelplatten aus kreisförmigen Scheiben. Beide Scheiben werden jeweils zwischen die Stirnseiten benachbarter Drehkolben eingeklemmt. Die große Scheibe hat denselben Außendurchmesser wie die Kolben. Die kleine Scheibe hat einen Außendurchmesser wie der Fußkreis der Kolben. Beide Scheiben laufen mit einem geringen Spalt sowohl zum Gehäuse als auch gegeneinander. Das so genannte Blasloch – der Freiraum zwischen dem Außendurchmesser der kleinen Scheibe – und dem Gehäuse- Innendurchmesser wird durch einen festen Steg abgeschlossen, der zum Pumpenraum hin in etwa die Kontur eines Drehkolbens besitzt, in seinen Abmessungen jedoch so gestaltet ist, dass bei geeigneter Stellung der Drehkolben von der Welle ohne Behinderung abgezogen werden kann.The first solution consists of turning the center plates made of circular discs. Both disks are each clamped between the end faces of adjacent rotary pistons. The large disc has the same outer diameter as the pistons. The small disc has an outer diameter like the root circle of the pistons. Both discs run with a small gap both to the housing and against each other. The so-called blow hole - the space between the outer diameter of the small disc - and the housing inner diameter is closed by a fixed web, which has approximately the contour of a rotary piston towards the pump room, but in its dimensions is designed so that at a suitable position the rotary piston can be removed from the shaft without hindrance.
Bei einer weiteren Lösung gemäß der Erfindung sind die drehenden Mittelplatten mit einer Außenkontur ausgestattet, die mit der Kolbenkontur übereinstimmt. Die drehenden Mittelplatten werden bezüglich ihrer Winkelposition mittig zwischen den Winkelpositionen zweier benachbarter Kolben positioniert und decken damit das Blasloch zwischen den beiden Pumpenkammern größtenteils ab, das – bei fehlender Mittelplatte – die Druckseite mit der Saugseite direkt verbinden würde. Zusätzlich ist bei dieser Ausführung die Gehäuseumschlingung von 180° auf der Saug- und Druckseite um jeweils 22,5° vergrößert worden, um in allen Winkelpositionen eine vollständige Schließung des Blasloches zu erreichen.at another solution according to the invention The rotating center plates are equipped with an outer contour, the coincides with the piston contour. The rotating center plates become relative to their angular position centered between the angular positions of two adjacent pistons positioned and thus cover the blow hole between the two pump chambers Mostly off, that - if missing Middle plate - the Pressure side with the suction side would connect directly. In addition, in this embodiment, the Gehäuseumschlingung from 180 ° on the Suction and pressure sides have been enlarged by 22.5 ° each, in all angular positions a complete closure to reach the blow hole.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.The Invention will be explained below with reference to the drawings.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Auf
der Welle
Die
entsprechenden Teile sind in der
In
Die
entsprechenden Verhältnisse
lassen sich für
eine andere Ausführungsform,
bei welcher die Mittelplatten den Konturumriss von Kolben haben,
in
In
den
In
Die
so gebildete Gestalt der Platten oder Scheiben wird anhand der Darstellung
in
Die
radial geringste Erstreckung hat die Scheibe
In
Solange
die Außenkontur
im Bereich des Winkelversatzes der Drehkolben einer Welle – bei zweiflügeligen
Kolben 45° – einen
Krümmungsradius hat,
der kleiner ist als der Gehäuseradius
verbleiben zwei in
Zur Vermeidung dieser Rest-Blaslöcher ist es erforderlich, die Außenkontur der drehenden Mittelplatte im Kopfbereich kreisbogenförmig zu verbreitern.to Avoid these residual blowholes it is necessary the outer contour the rotating center plate in the head area circular arc too broaden.
In
Eine
räumliche
Darstellung in
Claims (4)
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