DE102006034758A1

DE102006034758A1 - Rotorpumpe

Info

Publication number: DE102006034758A1
Application number: DE200610034758
Authority: DE
Inventors: Bernd Hess; Martin Thoma; Willi Dipl.-Ing. Schneider; Friedhelm Pfitzer
Original assignee: Joma Hydromechanic GmbH
Current assignee: Joma Polytec GmbH
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-25
Also published as: DE502007006889D1; EP2044330B1; DE102006034758B4; EP2044330A1; WO2008011934A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe mit einem Pumpengehäuse, einem im Pumpengehäuse drehbar gelagerten Rotor und einem im Rotor verschieblich gelagerten Flügel, dessen Flügelspitze an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses anliegt, wobei der Rotor zur verschieblichen Aufnahme des Flügels einen Aufnahmeschlitz aufweist, wobei der Aufnahmeschlitz an der dem Flügel zugewandten Seite mit einer Dichtung versehen ist und/oder der Flügel an seiner im Aufnahmeschlitz geführten Längsseite mit einer Dichtung versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe mit einem Pumpengehäuse, einem im Pumpengehäuse drehbar gelagerten Rotor und einem im Rotor verschieblich gelagerten Flügel, dessen Flügelspitze an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses anliegen, wobei der Rotor zur verschieblichen Aufnahme des Flügels einen Aufnahmeschlitz aufweist.
Rotorpumpen sind zum Beispiel aus der EP 1 471 255 B1 bekannt. Derartige Rotorpumpen besitzen den Vorteil, dass sie ein geringes Gewicht aufweisen, da sie im Wesentlichen aus Kunststoff hergestellt sind. Diese Rotorpumpen besitzen jedoch den Nachteil, dass sie maßlich nicht so genau und präzise hergestellt werden können, dass die gewünschte Dichtheit erzielt wird. Zwar sind an den Flachseiten des Flügels Einlagen aus Keramik oder einem harten Kunststoff vorgesehen, jedoch wird hiermit die Dichtheit nicht gewährleistet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rotorpumpe vorzuschlagen, bei welcher der Flügel dicht im Rotor sitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der eingangs genannten Rotorpumpe der Aufnahmeschlitz an der dem Flügel zugewandten Seite mit einer Dichtung versehen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß aber auch dadurch gelöst, dass der Flügel an seiner im Aufnahmeschlitz geführten Längsseite mit einer Dichtung versehen ist
Bei der erfindungsgemäßen Rotorpumpe befindet sich also zwischen dem Flügel und wenigstens einer Seitenwand des den Flügel aufnehmenden Schlitzes des Rotors eine Dichtung, so dass über diese Dichtung Maßtoleranzen ausgeglichen werden können. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass nicht nur die herstellungsbedingten Maßtoleranzen, sondern auch temperaturbedingte Toleranzen eliminiert werden.
Bei einer Variante oder Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Flügel an seiner im Aufnahmeschlitz geführten Fläche mit einer Dichtung versehen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich die Dichtung am Flügel, was den Vorteil hat, dass bei verschlissener Dichtung, beziehungsweise bei beschädigter Dichtung, lediglich der Flügel ausgetauscht werden muss. Außerdem kann die Dichtung bei einem als Strangpressprofil hergestellten Flügel, beziehungsweise bei einem spritzgegossenen Flügel, relativ einfach am Flügel realisiert werden.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dichtung von einer oder mehreren Dichtlippen oder Dichtrippen gebildet wird. Derartige linienförmige Gebilde besitzen den wesentlichen Vorteil, dass sie nur über eine geringe Fläche am Flügel anliegen, wodurch die Reibungskräfte stark vermindert werden, jedoch die Abdichtkräfte relativ hoch sind.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass sich die Dichtlippen oder Dichtrippen parallel zur Drehachse des Rotors erstrecken. Zwar sind andere Formen der Dichtung möglich, jedoch können sich parallel zur Drehachse erstreckende Dichtungen relativ einfach sowohl am Rotor als auch am Flügel hergestellt werden.
Mit Vorzug bilden die Dichtlippen oder Dichtrippen eine Labyrinthdichtung, in welche sowohl zu Dicht- als auch zu Lubrikationszwecken Schmieröl eingespeist werden kann.
Mit Vorzug befindet sich die Dichtung im Anschluss an die vom Flügel überragte Außenkante des der Seitenfläche des Aufnahmeschlitzes des Rotors beziehungsweise an der entsprechenden Stelle an der Längsseite des Flügels. Die Kippneigung des Flügels im Rotor wird dadurch verhindert und die Belastung der Dichtung auf ein Minimum reduziert, da die Länge des aus dem Rotor herausragenden Abschnitts des Flügels sich unmittelbar an die Dichtung anschließt und somit der Hebelarm auf das geringste Maß reduziert ist.
Bevorzugt ist die Dichtung auf der in Drehrichtung des Rotors nacheilenden Seite am Rotor oder am Flügel vorgesehen. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Flügel permanent an der Dichtung anliegt, so dass die Dichtwirkung stets aufrechterhalten bleibt.
Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtung eine Dichtspitze auf, die vom Flügel in der Einlaufphase abgetragen oder verdrängt wird. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass der Aufnahmeschlitz und der Flügel in einem geringen Übermaß hergestellt werden und sich das optimale Maß in der Einlaufphase einstellt. Hierdurch werden Toleranzen ausgeglichen, auch bei relativ unelastischen Dichtungen.
Dabei kann die Dichtung eine Dichtspitze aufweisen, die abgerundet oder eckig ist. Eckige Spitzen besitzen den Vorteil, dass sie relativ schnell einlaufen, wohingegen abgerundete Dichtspitzen einen größeren Traganteil bieten. Insbesondere spielt dies dann eine Rolle, wenn die Dichtung mit Füllstoffen versehen ist, wie Gleitmittel und dergleichen.
Bei einer Weiterbildung ist die Dichtung ein Einsatz oder an einem Einsatz vorgesehen. Diese Variante bietet die Möglichkeit, die Dichtung aus speziellen Dichtungsmaterialien herzustellen, welche dann in den Rotor eingesetzt beziehungsweise am Flügel montiert werden.
Eine einfache Variante sieht vor, dass die Dichtung und der Rotor aus dem gleichen Material bestehen, wobei aber auch das Material der Dichtung vom Material des Rotors verschieden sein kann. Bei spritzgegossenen Bauteilen können diese aus dem gleichen Material oder auch im 2-K-Spritzgießverfahren hergestellt werden.
Wie bereits erwähnt, enthält das Material der Dichtung wenigstens einen Zusatz, der fest, flüssig oder pastös ist. Dies kann zum Beispiel Graphit, Teflon (PTFE) oder ein Weichmacher sein.
Eine Variante sieht vor, dass der Zusatz härter ist als das Material der Dichtung. Hierdurch wird die Verschleißfestigkeit der Dichtung erhöht, wohingegen die Elastizität durch die Form der Dichtung, zum Beispiel durch eine Lamellenform, eingestellt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie die in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine Explosionsdarstellung einer Rotorpumpe;
2 einen Teil des Rotors mit eingesetztem Flügel;
3 eine vergrößerte Wiedergabe des linken, aus dem Rotor herausragenden Teils des Flügels; und
4 eine vergrößerte Wiedergabe des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer an einem Flügel vorgesehenen Dichtung.
In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 insgesamt eine als Vakuumpumpe ausgebildete Rotorpumpe bezeichnet, bei welcher das Gehäuse 12 ohne Gehäusedeckel dargestellt ist. Das Gehäuse 12 besitzt einen Sauganschluss, der in einen Innenraum 16 mündet. In diesem Innenraum 16 befindet sich ein insgesamt mit 18 bezeichneter Rotor, in welchem ein Flügel 20 orthogonal zur Drehachse 22 verschieblich gelagert ist. Der Rotor 18 durchgreift das Gehäuse 12, insbesondere einen Boden 26 des Innenraums 16 über eine Antriebsöffnung 28, 50 dass er von außen über einen rechteckförmigen Abschnitt 30 angetrieben werden kann.
Zur Aufnahme des Flügels 20 weist der Rotor 18, wie in 2 näher dargestellt, einen Aufnahmeschlitz 24 auf, der sich orthogonal zur Drehachse 22 erstreckt und zwei Seitenflächen 32 aufweist, an welchen zwischen Flügelspitzen 34 sich befindende Längsseiten 36 anliegen. Der Flügel 20 führt eine oszillatorische Bewegung in Richtung des Doppelpfeils 38 aus.
Zur Abdichtung des Flügels 20 im Rotor 18, welcher in Richtung des Pfeils 40 umläuft, sind die einander gegenüberliegenden Seitenflächen 32 jeweils mit einer Dichtung 42 versehen, die an einem in Drehrichtung 40 nacheilenden Abschnitt 44 vorgesehen sind. Die Dichtung 42 wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel von drei Dichtrippen 46 (siehe 3) gebildet, welche sich parallel zur Drehachse 22 des Rotors 18 erstrecken und unmittelbar benachbart zur Außenkante 48 liegen. Die Dichtrippen besitzen zum Beispiel einen Radius von 0,01 mm bis, 0,1 mm, insbesondere von 0,055 mm und einen Abstand a zueinander von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere von 0,2 mm. Sie sind zum Beispiel um 0,01 mm bis, 0,1 mm, insbesondere um 0,05 mm gegenüber der Oberfläche der Seitenfläche 32 erhaben.
Wie aus 3 ersichtlich, können sich hinter den einzelnen Dichtrippen 46 parallel zu den Dichtrippen 46 verlaufende Kanäle 50 erstrecken, wodurch die Dichtrippen 46 eine gewisse Elastizität erfahren. Mit Vorzug kann in diesen Kanälen 50 Schmieröl geführt werden, welches in den Zwischenräumen der Dichtrippen 46 austritt.
Die 4 zeigt eine Variante, bei welcher die Dichtung 42 an den Längsseiten 36 des Flügels 20 vorgesehen. Auch bei dieser Variante verlaufen die Dichtrippen 46 parallel zur Drehachse 22 und liegen dabei an den Seitenflächen 32 des Aufnahmeschlitzes 24 des Rotors 18 an. Dabei befindet sich die Dichtung 42 in diesem Fall ebenfalls an einem in Drehrichtung 40 nacheilenden Abschnitt 44 der Längsseite 36 des Flügels 20, wobei dieser Abschnitt 44 sich in jeder Lage des Flügels 20 innerhalb des Aufnahmeschlitzes 24 befindet.

Claims

Rotorpumpe (10) mit einem Pumpengehäuse (12), einem im Pumpengehäuse (12) drehbar gelagerten Rotor (18) und einem im Rotor (18) verschieblich gelagerten Flügel (20), dessen Flügelspitze (34) an einer Innenumfangsfläche (16) des Pumpengehäuses (12) anliegen, wobei der Rotor (18) zur verschieblichen Aufnahme des Flügels (20) einen Aufnahmeschlitz (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeschlitz (24) an der dem Flügel (20) zugewandten Seitenfläche (32) mit einer Dichtung (42) versehen ist.
Rotorpumpe (10) mit einem Pumpengehäuse (12), einem im Pumpengehäuse (12) drehbar gelagerten Rotor (18) und einem im Rotor (18) verschieblich gelagerten Flügel (20), dessen Flügelspitze (34) an einer Innenumfangsfläche (16) des Pumpengehäuses (12) anliegen, wobei der Rotor (18) zur verschieblichen Aufnahme des Flügels (20) einen Aufnahmeschlitz (24) aufweist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (20) an seiner im Aufnahmeschlitz (24) geführten Längsseite (36) mit einer Dichtung (42) versehen ist.
Rotorpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) von einer oder mehreren Dichtlippen oder Dichtrippen (46) gebildet wird.
Rotorpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichtlippe oder Dichtrippe (46) parallel zur Drehachse (22) des Rotors (18) erstreckt.
Rotorpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen oder Dichtrippen (46) eine Labyrinthdichtung bilden.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) im Anschluss an die vom Flügel (20) überragte Außenkante des Rotors (18) vorgesehen ist.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) an einem in Drehrichtung (40) des Rotors (18) nacheilenden Abschnitt (44) der Seitenfläche (32) vorgesehen ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) an einem in Drehrichtung (40) des Rotors (18) vorauseilenden Abschnitt (44) der Längsseite (36) des Flügels (20) vorgesehen ist.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) eine Dichtspitze aufweist, die vom Flügel (20) in der Einlaufphase abgetragen oder verdrängt wird.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) eine Dichtspitze aufweist, die abgerundet oder eckig ist.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) ein Einsatz ist oder an einem Einsatz vorgesehen ist.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) und der Rotor (18) aus dem gleichen Material bestehen.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) und der Rotor (18) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Rotorpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Dichtung (42) wenigstens einen Zusatz enthält.
Rotorpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz fest, flüssig oder pastös ist.
Rotorpumpe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz härter ist als das Material der Dichtung.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz die Reibungskräfte des Flügels am Rotor vermindert.
Rotorpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) elastisch ist.