DE1807392B2

DE1807392B2 - Verdrängerflügel für eine Drehkolbenpumpe zum Fördern zähflüssiger, gegebenenfalls inhomogener, korrosiver Medien

Info

Publication number: DE1807392B2
Application number: DE1807392A
Authority: DE
Inventors: Rudi 6670 St.Ingbert Philipp
Original assignee: Eisenwerke Kaiserslautern 6750 Kaiserslautern GmbH
Current assignee: Eisenwerke Kaiserslautern 6750 Kaiserslautern GmbH
Priority date: 1968-11-07
Filing date: 1968-11-07
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE1807392A1; GB1248804A; CH502522A; DE1807392C3; US3558246A; FR96392E

Description

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Die Erfindurg betrifft Verdrängerflügel für eine ein emailliertes Gehäuse aufweisende Drehkolbenpumpe nach dem Rootsprinzip zum Fördern zähflüssiger, gegebenenfalls inhomogener, korrosiver und ab.asiver Medien, wobei die Arbeitsflanken der teilweise aus korrosions- und abriebfestem Kunststoff bestehenden Verdrängerflügel annähernd halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und mit einer stetigen Kurve in das Kolbenherz einmünden.

Eine Drehkolbenpumpe dieses Aufbaus ist Gegenstand des älteren Patentes 1553 031. Sie zeichnet sich durch eine gute Korrosions- und Abrasionsbeständigkeit aus, wobei auf Grund ihres technologischen Aufbaus auf die Verwendung hochwertiger g. Stähle verzichtet werden kann. Es ist insbesondere erstmals gelungen, das in der chemischen Technik hinlänglich bekannte Emaillieren von Apparaten, Ventilen usw. mit allen seinen Vorteilen auch bei einer Pumpe konstruktiv befriedigend zu beherrschen. Bei dieser Drehkolbenpumpe sind die aus Kunststoff bestehenden Verdrängerflügel direkt auf die das Kolbenherz bildenden Antriebswellen aufgezogen.

Die Erfahrung hat nun gelehrt, daß die für die Verdrängerflügel vornehmlich verwendeten Kunststoffe auf der Basis von Polytetrafluorethylen keine ausreichende Kriechfestigkeit besitzen. Dies kann unter bestimmten Umständen zu einer erhöhten Reibung zwischen den Arbeitsflanken und dem emaillierten Gehäuse, zum Verklemmen, aber auch zur Vergrößerung der Dichtspalte führen. Das Kriechverhalten hängt unter anderem von der Gesamtmasse und der Massenverteilung wie auch von der Betriebstemperatur ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Drehkolbenpumpe des eingangs geschilderten Aufbaus die Auswirkungen der mangelhaften Kriechfestigkeit zu mindern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Drehkolben aus einem außenseitig emaillierten Kolbenherz aus Metall und an den Arbeitsflanken der Verdrängerflügel aus korrosions- und abriebfestem Kunststoff gebildet sird.

Auf diese Weise wird der Massenanteil des Kunststoffs beträchtlich vermindert, so daß dessen Kriechen praktisch keinen betriebsstörenden Einfluß mehr ausüben kann. Als Grundwerkstoff für den Drehkolben kann ein Vergleichsweise billiges Material, nämlich Grauguß, verwendet werden, das durch die Emailschicht, wie auch das Gehäuse, wirksam gegen Korrosion geschützt ist.

In bevorzugter Ausführung dieses Grundgedankens der Erfindung sind die Arbeitsflanken aus in den Drehkolben eingesetzten Kunststoffleisten gebildet, wobei mit Vorteil jede Arbeitsflanke eines Drehkolbens aus mehreren nebeneinander angeordneten Kunststoffleisten gebildet ist. Die Kunststoffleisten können beispielsweise mit einem Fußteil in eine entsprechende Führung am Drehkolben von dessen Stirnseiten her eingesetzt sein.

Einerseits wird dadurch die Fertigung des einzelnen Drehkolbens stark vereinfacht, andererseits lassen sich die Dichtleisten, sofern sie schadhaft geworden sind, ohne weiteres austauschen, ohne daß die Verdrängerflügel oder gar der gesamte Drehkolben ausgetauscht werden müssen

Es ist zwar bekannt (USA.-Patentschrift 950 856), auf die Verdrängerflügel von Drehkolbenpumpen gesonderte Kopfteile anzuschrauben, doch handelt es sich hierbei nur um auswechselbare Verschleißteile, zumal diese aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie das Kolbenherz. Mit dem der Erfindung zugrunde liegenden Problem hat diese bekannte Konstruktion nichts gemeinsam.

Um das Festsetzen von Festteilchen des geförderten Mediums an der Gehäuseinnenwand zu verhindern, weisen die Kunststoffleisten Abstreifkanten auf.

Da die Verdrängerflügel gemäß der Erfindung nicht mehr zur Gänze aus Kunststoff bestehen, liegen ihre emaillierten Stirnseiten den gleichfalls emaillierten Stirnseiten des Gehäuses unmittelbar gegenüber. Um nun die Drehkolben an ihren Stirnseiten wie auch das Gehäuse an seinen Stirnwänden vor starken Belastungen durch im Dichtungsspalt vorhandene

3 ■ 4

dr? w ^zu, ?.^chützen- sind die inneren Stirnseiten Die Arbeitsflanken 5, die bei den wiedergegeDenen

mpengenauses mit eiuwü nachgiebigen Mate- Ausführungsbeispielen als Kunststoffleisten S ausge-

^L; ^OJytetfaihioräthylen belegt, in den diese bildet sind, können auf verschiedene Weise an dem

" ₃ ^Sk^Si-^nenfalls eindringen können. Die Drehkolben3 angebracht werden. Bei dem in Fig. 1 e können auch an den Stirnseiten des 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kunst-

es angebrachte Dichtleisten aus nach- stoffleiste 8 einen teilzylindrischen Querschnitt und

Statt λ l·» ^erfullen· an ihrer ebenen Unterseite ein Fußteil 9 auf. Dieses

lhen rn-(ί δ ι f¹^ ^{auch d}'e Stirnseiten der Dreh- Fußteil ist nach Art einer Schwalbenschwanzführung

" ^m ρ ^autscheit>ei\ aus einem weichen Mate- ausgebildet, die mit einem entsprechenden Schwal-

z α. iOiytetrafluoräthylen oder Hartgummi, io benschwanz 10 an dem Verdrängerflügel 4 des Dreh-

n ^Shiⁿ'ih° ^{eme seitliche} Berührung zwi- kolbens3 in Eingriff steht. Die Kunststoffleiste 8 ist

urenkolben und Stirnwand nicht stattfinden ferner im Bereich der Arbeitsflanke 5 mit Abstreif-

dadurch eine Zerstörung der kanten versehen, die bei der gezeigten Ausführungs-

, T^~Yi"~^{a und} Gehäusewand bzw. ein form durch die Einschnitte 11 gebildet sind,

aer Kolben. Ferner kann mit erheblich 15 Bei einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 3

loieranzen zwischen Kolben und Siim- gezeigt ist, ist die Arbeitsflanke aus mehreren Kunst-

wand oL·^ _f\ lben und Slirn gezeigt ist, ist die Arbeitsflanke aus mehreren Kunst-

»radverh/«^ ™% ,- °^araus ^¹S^{1 eine} Wirkungs- stoffleisten 12 gebildet. Jede Leiste 12 weist dabei

tin arkn» in⁸' ^Zu§^leich kann mit diesen Scheiben ein etwa dreiviertelzylindrisches Fußteil 13 auf, mit

dip ArhS ι ™^veich™ der eingeschobenen, dem es in einer entsprechenden hohlzylindrischen

Prt ™Ιτλ\ -α ^biidenden Kunststoffleisten ver- 20 Führung 14 des Verdrängerflügels 4 gelagert ist. An

^ v™ ^{e mit den Schei}ben ver- das Fußteil 12 schließt sich nach außen das eigent-

Ausfühn,nJf^{erStlftetwerden}· ^liche Dichtelement 15 an, das in einer entsprechen-

der 7S2 ΤΛ ^Μηαωι8 ^{sind an Hand den} Ausnehmung 16 des Verdrängerflügels 4 liegt,

der Zeichnung nachstehend beschrieben. Es zeigt Die Abstreifkanten werden beim Ausführungsbei-

ger. AV^ÄSSÄ?" ^{αΓείΜ8Η}" " Z^ ^^ ** ^™ " *

pumptund ^{nen Axmlschmtt durch eine} Drehkolben- Bei beiden Ausführungsformen nach F i g. 1 bzw. 3

Fi„ 5 _{pinpn n}„ u-j können die Kunststoffleisten8 bzw. 12 von der Stirn-

df aS^SSS¹ ^ ^Dhk

anderer AusführSo^Cr^{tl h dnen Drehkoib}^ ^{seite des} Drehkolbens her in ihre Führung 10 bzw.

in fipr 7»; 1, ■ j ³° ¹⁴ eingeschoben werden. Demzufolge läßt sich um-

h«t μ -^{ng wieder}g^eg^ebene Drehkolben- gekehrt in einfacher Weise eine schadhafte Kunst-

oestent aus einem ovalen Gehäuse 1, in wel- stoffleiste austauschen.

nete DrehkniLnT · ^Antriebswellen2 angeord- Wie aus Fig. 1 erkennbar, sind die Fußflanken 18

umlaufen Tn η- i·ⁱⁿ 1 ^entgffⁿ8^esetzter Richtung des Drehkolbens kreisähnlich ausgebildet. Auch die

wSderaeaeben H Ψ '^{Si ein Drehkol}ben3 35 Arbeitsflanken 5 können kreisförmig ausgebildet

vlSÄeli Τ ^{Um J}-^{Ve 12}°° ^{VerSetZte Sdn}' ^{WObd dann die Fußflanken von der} Kreisform dieser WH ^g «-r^iSt· °^{Ie Ar}beitsflanken 5 abweichen.

So des rfhi ⁸ "^™ ™^h ^{der Innen}" ^Die ^heiden emaillierten Stirnseiten der Drehkol-

Emailschicht 7 verseht .^ZUSammen' ^{die mit είη}" ben 3 sind entweder mit Scheiben 36 aus nachgiebi-

Snnbar 1 2 5*^^l ™1 ^Ρ-¹Ψ¹ ^Und2er" "° g^{em Materia1}' beispielsweise aus Polytetrafluoräthy-

S au «„ΐ Arbeitsflanken 5 jedes Drehkol- Jen, belegt oder aber nur mit einzelnen, nicht gezeig-

Kunststoff «feS T^T^u "^- ^abriebfesten ten Dichtleisten versehen. Diese Scheiben bzl. Lei-

«rechte wfrksSS» ι⁸"³ ,^S'^{Ch eine funkt}ions- sten können auch an den Stirnwänden 35 des Gehäu-

KlKisichSf£ ν""^{8 EmaiI}-^Kunststoff, die so- ses 1 befestigt sein. Ferner weist die Antriebswelle 2,

wohl hinsichtlich des Verwenrinn,™^ *„ ^u, _{45 wie aus Fi 2 ersichtlich im Bereich des p} ;

SbeSSfä ^T^ ΐ^^Γ^ ι ^g ' ch des Pumpet

besoSSSnstΪ Z A? ^insichtt!* ^de _u ^ren Funktion raums eine Schutzhülse 37 auf, so daß die Welle

efn Kuns stoff S £ R ^VOrteiIhafi ^{hat sich} dabei selbst aus einem vergleichsweise billigen Werkstoff

f S SL SS^ ^Τ^^ ^{beStehen kann währed di} Shthül 37

efn Kuns stoff S £ R i g g k

fen eS„ SL KoSS,^ ^Τ^^ ^{beStehen kann}' ^{während die} Schutzhülse 37 aus

kann aus einem ÜWiS. ST η ³^n _<P^rehkolbens «nem gegen Korrosion beständigen Werkstoff herge-

stehen doch muß S H f r ^Ζ·^Β· ^{GraUguß be}" ⁵° ^{stellt ist Diese} Schutzhülse ist unmittelbar an den

muß S H f r

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verdrängerflügel für eine ein emailliertes Gehäuse aufweisende Drehkolbenpumpe nach dem Rootsprinzip zum Fördern zähflüssiger, gegebenenfalls inhomogener, korrosiver Medien, wobei die Arbeitsflanken der teilweise aus korrosions- und abriebfestem Kunststoff bestehenden Verdrängerflügel annähernd halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und mit einer stetigen Kurve in das Kolbenherz einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkolben (3) aus einem außenseitig emaillierten Kolbenherz aus Metall und an den Arbeitsflanken (5) der Verdrängerflügel aus konosions- und abriebfestem Kunststoff gebildet sind.

2. Verdrängerflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflanken (5) aus in den Drehkolben (3) eingesetzten Kunshtoffleisten (8,12) gebildet sind.

3. Verdrängerflügel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Arbeitsflanke (5) eines Drehkolbens (3) aus mehreren nebeneinander angeordneten Kunststoffleisten (12) gebildet ist.

4. Verdrängerflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffleisten (8, 12) mit einem Fußteil (9, 13) in eine entsprechende Führung (10, 14) am Drehkolben (3) von dessen Stirnseite her eingesetzt sind.

5. Verdrängerflügel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffleisten (8, 12) Abstreifkanten (11, 17) aufweisen.

6. Verdrängerflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Stirnseiten (35) des Pumpengehäuses (1) mit einem nachgiebigen Material, z. B. Polytetrafiuoräthylen, belegt sind.

7. Verdrängerflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Drehkolben (6) Anlaufscheiben aus nachgiebigem Material aufweisen.