DE102005050001A1

DE102005050001A1 - Rotorpumpe

Info

Publication number: DE102005050001A1
Application number: DE200510050001
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl.-Ing. Schneider
Original assignee: Joma Hydromechanic GmbH
Current assignee: Joma Polytec Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2007-04-19
Also published as: EP1934481A1; WO2007042135A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe mit einem Pumpengehäuse und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei ein Flügel mit seinem Flügelgrundkörper verschieblich im Rotor gelagert ist und mit seinen Flügelspitzen an einer Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses anliegt und dabei einen Saugraum und einen Druckraum definiert, und der Flügel eine konstante Länge aufweist, wobei der Flügelgrundkörper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und die an seinen freien, der Innenumfangsfläche zugewandten Enden vorgesehenen Flügelspitzen aus Kunststoff bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe mit einem Pumpengehäuse und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei ein einziger Flügel mit seinem Flügelgrundkörper verschieblich im Rotor gelagert ist und mit seinen Flügelspitzen an einer Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses anliegt und dabei einen Saugraum und einen Druckraum definiert, und der Flügel eine konstante Länge aufweist.

Aus der DE-A-10 2004 053 521 ist eine Rotorpumpe mit einem darin drehbar gelagerten Rotor bekannt, wobei im Rotor ein einziger Flügel verschieblich gelagert ist. Dieser Flügel weist Flügelspitzen auf, die aus einem harten Material bestehen, welches härter ist, als die Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses der Rotorpumpe. Diese Einsätze ist eingeklebt, eingespritzt oder eingegossen. Aufgrund des harten Materials der Einsätze tritt der Verschleiß hauptsächlich an der Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses auf, so dass dieses ausgetauscht werden muss, wenn die Verschleißgrenze erreicht ist. In der Regel wird die Pumpe ersetzt und nicht repariert, da eine Reparatur zu teuer wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotorpumpe bereitzustellen, die im Reparaturfalle preiswerter ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Rotorpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Flügelgrundkörper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und die an seinen freien, der Innenumfangsfläche zugewandten Enden vorgesehenen Flügelspitzen aus Kunststoff bestehen.

Bei der erfindungsgemäßen Rotorpumpe besteht der Flügel aus relativ leichten Grundmaterialien, nämlich aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung für den Flügelgrundkörper und aus Kunststoff für die Flügelspitzen. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass der Flügel selbst eine sehr geringe Massenträgheit besitzt und daher an den Flügelspitzen geringere Kräfte einwirken. Der Flügel lässt sich also im Rotor leichter hin und her bewegen und der Verschließ ist vermindert. Außerdem muss bei Erreichen der Verschleißgrenze lediglich der Flügel ausgetauscht werden, da sich hauptsächlich die Flügelspitzen abnutzen und die Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses nahezu verschleißfrei bleibt. Da der Flügel lediglich in einen Schlitz des Rotors eingeschoben ist, kann der Austausch des Flügels schnell und preiswert vorgenommen werden. Ein kompletter Austausch des Pumpengehäuses ist nicht mehr erforderlich.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Flügelspitzen die gleiche Querschnittsform auf. Diese Ausgestaltung der Flügelspitzen hat den wesentlichen Vorteil, dass lediglich eine Form an Flügelspitzen bevorratet werden muss, wodurch die Lagerhaltungskosten gesenkt werden. Außerdem ist die Herstellung einer derartigen Flügelspitze preiswerter, da sie in größerer Stückzahl hergestellt werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Flügelspitze formschlüssig am Flügelgrundkörper befestigt ist. Dieser Formschluss hat den wesentlichen Vorteil, dass keine zusätzlichen Hilfsmittel, wie Klebstoff oder dergleichen, benötigt werden, um die Flügelspitze am Flügelgrundkörper zu befestigen. Somit besteht auch keine Gefahr, dass Fremdstoffe in den Schmierölkreislauf gelangen. Dabei kann die Flügelspitze lösbar am Flügelgrundkörper oder unlösbar an diesem befestigt sein. Eine lösbare Befestigung bietet den Vorteil, dass ein Austausch problemlos durchgeführt werden kann. Bei einer unlösbaren Befestigung muss in der Regel der gesamte Flügel gewechselt werden.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass der Flügelgrundkörper an seinen freien, der Innenumfangsfläche zugewandten Enden jeweils wenigstens eine, insbesondere hinterschnittene Nut aufweist und die Flügelspitze mit einer in die Nut eingreifenden Feder versehen ist. Derartige Nut-Feder-Verbindungen haben sich vielfach bewährt und sind schnell und preiswert herstellbar und können manuell gefügt werden. Außerdem können derartige Nut-Feder-Verbindungen so hergestellt werden, dass sie eine Presspassung aufweisen, so dass die Flügelspitze sicher am Flügelgrundkörper befestigt ist. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Nut-Feder-Verbindung ein geringes Spiel besitzt, so dass der Flügel in seiner Längsrichtung einen geringen Spielausgleich aufweist.

Bei einer anderen Variante weist die Flügelspitze eine insbesondere hinterschnittene Nut auf und ist der Flügelgrundkörper an seinen freien, der Innenumfangsfläche zugewandten Enden jeweils mit einer in die Nut eingreifenden Feder versehen. Auch eine derartige Nut-Feder-Verbindung besitzt die oben genannten Vorteile und Eigenschaften.

Eine optimale Abdichtung der Verbindung von Flügelspitze und Flügelgrundkörper erfolgt dadurch, dass die Achsrichtung der Nut und der Feder parallel zur Richtung der Drehachse des Flügels verläuft. Somit ist der Spalt zwischen der Nut und der Feder nur in Richtung auf den Boden beziehungsweise die Decke des Saugraums beziehungsweise Druckraums offen, so dass die Möglichkeit besteht, durch geeignete Abdichtungsmaßnahmen, wie Schmieröl, Dichtscheiben oder Dichtlippen, die direkt am Flügel vorgesehen sind und gegebenenfalls mit dem Flügel umlaufen, den Flügel dicht im Pumpengehäuse zu führen. In Richtung des Druck- oder Saugraumes bildet die Nut-Feder-Verbindung eine Abdichtung.

Ein relativ einfaches und preiswertes Auswechseln der Flügelspitzen kann dadurch erfolgen, dass gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Feder parallel zur Richtung der Drehachse des Flügels in die Nut, insbesondere manuell, einschiebbar ist. Auch bei einer Presspassung besteht in diesem Fall die Möglichkeit, die Flügelspitze auszuwechseln, da die Feder, zum Beispiel mit einem geeigneten Werkzeug, aus der Nut ausgepresst werden kann.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flügelspitze an den Flügelgrundkörper angespritzt ist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sie dicht ist und daher auf spezielle Abdichtungen verzichtet werden kann. Außerdem können beim Anspritzen der Flügelspitzen an den Grundkörper Maßabweichungen des Grundkörpers, insbesondere Längentoleranzen, problemlos ausgeglichen werden, ohne dass die Flügelspitze nach dem Spritzvorgang nachbearbeitet werden muss. Eine besonders präzise Herstellung der freien Enden des Flügelgrundkörpers ist daher nicht erforderlich. Der Flügelgrundkörper wird in die Spritzgussform eingelegt und mit den Flügelspitzen versehen.

Dabei kann bei einer Ausführungsform der Erfindung der Flügelgrundkörper ein Strangpressprofil sein, so dass dieses lediglich noch auf die gewünschte Flügelbreite abgelängt werden muss. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der Flügelgrundkörper ein Druckgussteil ist, an welches die Flügelspitze angeformt wird.

Bei einer Bevorzugten Variante der Erfindung kann die Flügelspitze zum Beispiel auch ein Abschnitt eines extrudierten Kunststoffprofils sein, welcher an die Breite des Flügels angepasst ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung der Rotorpumpe mit eingesetztem Rotor und Flügel;
2 eine perspektivische Ansicht eines Flügels mit angefügten Flügelspitzen; und
3 eine perspektivische Ansicht eines freien Endes des Flügelgrundkörpers mit davon beabstandeter Flügelspitze.
In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Rotorpumpe bezeichnet, bei welcher das Pumpengehäuse 12 ohne Gehäusedeckel dargestellt ist. Das Pumpengehäuse 12 besitzt einen Sauganschluss 14, der in einen Innenraum 16 ausmündet. In diesem Innenraum 16 befindet sich ein insgesamt mit 18 bezeichneter Rotor, in welchem ein Flügel 20 orthogonal zur Drehachse 21 verschieblich gelagert ist. Der Flügel 20 unterteilt den vom Innenraum 18 gebildeten Arbeitsraum 22 in einen Saugraum 24 und einen Druckraum 26. Dabei liegt der Flügel 20 mit seinen beiden Flügelspitzen 28 an einer den Arbeitsraum 22 umgebenden Innenumfangsfläche 30 an.
Der Flügel 20 wird, wie aus 2 ersichtlich, von einem Flügelgrundkörper 32 und den beiden Flügelspitzen 28 gebildet. Der Flügelgrundkörper 32 besteht aus Aluminium und ist ein Druckgussteil oder besteht aus einem Strangpressprofil. Die Flügelspitze 28 besteht aus Kunststoff und ist spritzgegossen oder ein Teil eines extrudierten Kunststoffprofils.
Wie besonders aus 3 ersichtlich, besitzt das freie Ende 34 des Flügelgrundkörpers 32 eine parallel zur Drehachse 21 verlaufende Nut 36, die mit zwei Hinterschneidungen 38 versehen ist. Entsprechend besitzt die Flügelspitze 28 eine Feder 40, die sich in Richtung ihres freien Endes verbreitert und somit formschlüssig in die Nut 36 passt. Die Flügelspitze 28 wird entweder parallel zur Drehachse 21 in die Nut 36 eingeschoben oder die Flügelspitze 28 ist an das freie Ende 34 des Flügelgrundkörpers 32 angespritzt.
Die erfindungsgemäße Rotorpumpe 10 besitzt den wesentlichen Vorteil, dass bei Erreichen der Verschleißgrenze lediglich der Flügel 20 als solches oder aber auch nur die Flügelspitzen 28 ausgetauscht werden müssen. Dies kann manuell oder maschinell erfolgen und ist in kurzer Zeit und preiswert durchführbar.

Claims

Rotorpumpe (10) mit einem Pumpengehäuse (12) und einem darin drehbar gelagerten Rotor (18), wobei ein Flügel (20) mit seinem Flügelgrundkörper (32) verschieblich im Rotor (18) gelagert ist und mit seinen Flügelspitzen (28) an einer Innenumfangsfläche (30) des Pumpengehäuses (12) anliegt und dabei einen Saugraum (24) und einen Druckraum (26) definiert, und der Flügel (20) eine konstante Länge aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelgrundkörper (32) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und die an seinen freien, der Innenumfangsfläche zugewandten Enden (34) vorgesehenen Flügelspitzen (28) aus Kunststoff bestehen.
Rotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flügelspitzen (28) die gleiche Querschnittsform aufweisen.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelspitze (28) formschlüssig am Flügelgrundkörper (32) befestigt ist.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelgrundkörper (32) an seinen freien, der Innenumfangsfläche (30) zugewandten Enden (34) jeweils wenigstens eine, insbesondere hinterschnittene, Nut (36) aufweist und die Flügelspitze (28) mit einer in die Nut (36) eingreifenden Feder (40) versehen ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelspitze (28) eine insbesondere hinterschnittene Nut aufweist und der Flügelgrundkörper (32) an seinen freien, der Innenumfangsfläche (30) zugewandten Enden (34) jeweils mit einer in die Nut eingreifenden Feder versehen ist.
Rotorpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsrichtung der Nut (36) und der Feder (40) parallel zur Richtung der Drehachse (21) des Flügels (29) verläuft.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (40) parallel zur Richtung der Drehachse (21) des Flügels (20) in die Nut (36) einschiebbar ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelspitze (28) an den Flügelgrundkörper (32) angespritzt ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelspitze (28) ein Abschnitt eines extrudierten Kunststoffprofils ist.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelgrundkörper (32) ein Abschnitt eines Strangpressprofils ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelgrundkörper (32) ein Druckgussteil ist.