DE19715608C2

DE19715608C2 - Rotary lobe pump

Info

Publication number: DE19715608C2
Application number: DE1997115608
Authority: DE
Inventors: Alois Boerger
Original assignee: BOERGER GmbH
Current assignee: BOERGER GmbH
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: DE19715608A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe, insbesonde re für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssig keiten, mit einem Paar von in einem im Querschnitt ova len Pumpengehäuse sich gegensinnig drehenden, von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetriebenen und ver drehfest auf je einer Trägerwelle aufgesteckten Drehkol ben, die jeweils in die Zwischenräume des anderen Dreh kolbens eingreifende Verdrängerflügel aufweisen und die aus einem metallischen Kern und einer Auflage aus einem elastomeren Werkstoff bestehen, wobei die Auflage je weils bei der Drehung der Drehkolben dichtend an der In nenseite der Wandung des Pumpengehäuses und an dem ande ren Drehkolben umläuft.The invention relates to a rotary lobe pump, in particular re for the promotion of liquid containing solids keiten, with a pair of in one in cross section ova len pump housing rotating in opposite directions, from one Drive motor driven and ver Rotary piston attached to each carrier shaft in a rotationally fixed manner ben, each rotating in the spaces of the other piston engaging displacement wings and the from a metallic core and a support from one elastomeric material, the edition depending because when the rotary lobes rotate, sealing against the In inside the wall of the pump housing and on the other revolving piston.

Eine derartige Drehkolbenpumpe ist aus der DE 43 13 457 C1 bekannt. Diese Schrift beschreibt eine Drehkolbenpumpe mit einem im Querschnitt ovalen Gehäuse, einer saug- und einer druckseitigen Zu- und Ableitung sowie einem Paar von Drehkolben. Durch die gegensinnige Drehung der Dreh kolben, die sich gegenseitig und die Wandung des Pumpen gehäuses abdichtend berühren, wird das Fördermedium, das auch Feststoffe enthalten kann, von der Saug- zur Druck seite transportiert. Durch Umkehr der Drehrichtung wird eine Umkehr der Förderrichtung erreicht. Durch eine Auf lage aus elastomerem Werkstoff an den Enden der Flügel des Drehkolbens wird erreicht, daß die Flügel dichtend an der Innenwand des Pumpengehäuses und an dem anderen Dreh kolben anliegen. Die Grundkörper der sich abwälzenden Drehkolben müssen wegen der teilweise hohen Drehmoment übertragung aus Metall sein. Um im abrasiven wie auch aggressiven Bereich einen geeigneten Oberflächenschutz für die Drehkolben zu gewährleisten, werden diese mit einer gegen das jeweilige Fördermedium beständigen Ela stomerauflage beschichtet, wobei zwischen dem Drehkolben kern aus Metall und der Auflage noch ein Haftvermittler vorzusehen ist.Such a rotary lobe pump is known from DE 43 13 457 C1 known. This document describes a rotary lobe pump with an oval cross-section housing, a suction and a supply and discharge line on the pressure side and a pair of rotary lobes. By the opposite rotation of the rotation pistons that reciprocally and the wall of the pumps touching the housing sealingly, the pumped medium can also contain solids, from suction to pressure side transported. By reversing the direction of rotation a reversal of the conveying direction is achieved. By an up layer of elastomeric material at the ends of the wings of the rotary lobe is achieved that the wing seals the inner wall of the pump housing and on the other pivot the piston. The basic body of the rolling Rotary lobes have to be tightened due to the high torque transmission be made of metal. To im abrasive as well suitable area protection in an aggressive area to ensure for the rotary lobes, these are with an Ela resistant to the respective medium coated with stomer pad, being between the rotary lobe core made of metal and the support still an adhesion promoter is to be provided.

Obwohl sich derartige Drehkolbenpumpen in der Praxis be währt haben, haben sie doch noch Nachteile im Hinblick auf ihre Herstellung und Wartung. Der metallische Träger werkstoff des Drehkolbens, der Haftvermittler Metallkern/ Elastomer, die Auflage aus elastomerem Werkstoff und die bei der Montage des Drehkolbens verwendeten Dichtungen müssen entsprechend dem Fördermedium ausgewählt werden. In einigen Einsatzfällen ist zwar das Elastomer gegen das Fördermedium beständig, nicht aber der Haftvermittler. In anderen Einsatzfällen wiederum sind das Elastomer und der Haftvermittler beständig, nicht aber der mediumberührte Drehkolbenkern. Das heißt, daß je nach zu förderndem Me dium Grundkörper aus verschiedenen Werkstoffen, verschie dene Auflagewerkstoffe und Dichtungen aus verschiedenen Materialien bevorratet werden müssen.Although such rotary lobe pumps are used in practice have lasted, they still have disadvantages with regard on their manufacture and maintenance. The metallic support material of the rotary lobe, the adhesion promoter metal core / Elastomer, the pad made of elastomeric material and the seals used when installing the rotary lobe must be selected according to the medium to be pumped. In some applications, the elastomer is against that The medium is stable, but not the adhesion promoter. In other applications are the elastomer and the Adhesion promoter resistant, but not the wetted Rotary lobe core. This means that depending on the funding to be funded dium basic body made of different materials, various Support materials and seals made of different Materials need to be stocked.

Es stellt sich daher die Aufgabe eine Drehkolbenpumpe zu schaffen, bei der nur ein Grundwerkstoff für das Ver schleißteil Drehkolben bevorratet werden muß, bei der höchstens ein Material für die Abdichtung verwendet wird und bei der der Drehkolben einfach und schnell montierbar ist.It is therefore the task of a rotary lobe pump create in which only one base material for Ver Wear part rotary piston must be stocked at the at most one material is used for the sealing and where the rotary lobe can be installed quickly and easily is.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Drehkolbenpumpe der eingangs genannten Art gelöst, die die kennzeichenden Merkmale des Anspruchs 1 auf weist. The task is solved by a rotary lobe pump of the type mentioned at the beginning, which have the characterizing features of claim 1 has.

Dadurch, daß die aufgetragene Schicht aus elastomerem Werkstoff die Dichtungsfunktion mit übernimmt, wird er reicht, daß sowohl der metallische Kern des Drehkolbens als auch die Trägerwelle nicht mehr mit dem zu fördernden Medium in Berührung kommen. Das Material der Trägerwelle und des metallischen Kerns des Drehkolbens und der Haft vermittler können daher unabhängig vom Fördermedium aus gewählt werden und es brauchen keine verschiedenen Mate rialien für verschiedene Fördermedien mehr bevorratet zu werden. Da die Auflage die Dichtungsfunktion mit über nimmt, kann auf zusätzliche Dichtungen verzichtet werden. Es brauchen daher keine dem Fördermedium im Material ange paßten Dichtungen bevorratet zu werden. Zudem gestaltet sich die Montage des erfindungsgemäßen Drehkolbens wesent lich einfacher als bei herkömmlichen Drehkolben, da keine separaten Dichtungen mehr montiert werden müssen. Die Abdichtung des Drehkolbenkerns und der Trägerwelle wird dadurch erreicht, daß die Auflage in ihren Abdichtstellen bildenden Bereichen mit umlaufenden Verdickungen oder Dichtlippen versehen ist, die die Dichtwirkung effektiv und langlebig machen. The fact that the applied layer of elastomeric Material that takes on the sealing function, it becomes is enough for both the metallic core of the rotary lobe as well as the carrier wave no longer with the to be funded Medium come into contact. The material of the carrier wave and the metallic core of the rotary lobe and the stick intermediaries can therefore work regardless of the medium be selected and no different mate are needed rialien for more different media become. Since the overlay has the sealing function with over additional seals can be dispensed with. There is therefore no need for the fluid in the material fit seals to be stocked. Also designed the assembly of the rotary piston according to the invention is essential Lich easier than with conventional rotary lobes, since none separate seals have to be installed. Sealing the Rotary piston core and the carrier shaft is achieved that the support forming in their sealing points Areas with circumferential thickening or sealing lips is provided, which make the sealing effect effective and long-lasting.

Das zweite kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 ist für sich aus der DE 34 27 282 A1 bekannt. Bei der aus dieser Schrift bekannten Drehkolben pumpe ist aber die Montage der Drehkolben auf wendig, weil eine zweiseitige Lagerung der Antriebs wellen für die Drehkolben vorgesehen ist, wobei je Kolbenseite eine einzustellende Stoffbuchse als Dichtung vorgesehen ist. The second characterizing feature of claim 1 is known from DE 34 27 282 A1. In the rotary lobe known from this document pump is the assembly of the rotary lobes manoeuvrable because the drive is supported on both sides waves is provided for the rotary lobes, each Piston side an adjustable material bushing as a seal is provided.

Eine vorteilhafte Ausbildung sieht vor, daß die Verdickungen im Querschnitt gesehen halbkreis-, oval-, trapez-, dreieck- oder rechteckförmig sind. Diese Formen der Verdickungen lassen sich zum einen relativ leicht fertigungstechnisch herstellen und zum anderen kann je nach Beanspruchungsart die optimale Form der Verdickung zum Abdichten ausgewählt werden.An advantageous training provides that the Thickenings seen in cross-section semicircular, oval, are trapezoidal, triangular or rectangular. These forms on the one hand, the thickenings are relatively easy manufacturing technology and on the other hand can the optimal form of thickening depending on the type of stress can be selected for sealing.

Desweiteren sieht eine vorteilhafte Ausbildung der Dreh kolbenpumpe vor, daß mehrere Verdickungen oder Dichtlip pen hinter- oder nebeneinander angeordnet sind, so daß eine mehrfache Dichtwirkung erzielt wird. Auf diese Weise kann an besonders kritischen Punkten eine sehr sichere Abdichtung erreicht werden. Selbst bei Versagen einer Ab dichtung übernimmt die dahinterliegende Abdichtung die Dichtaufgaben und die Funktion des Bauteils ist weiter gewährleistet.Furthermore, sees an advantageous design of the rotation piston pump before that several thickening or sealing lip pen are arranged one behind the other or next to each other, so that a multiple sealing effect is achieved. In this way can be very safe at particularly critical points Sealing can be achieved. Even if an ab fails The seal behind takes over the Sealing tasks and the function of the component continues guaranteed.

Um die Auflage einfach herstellen zu können und um eine sichere dauerhafte Abdichtung zu erreichen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung vor, daß die Auflage einstückig auf den Kern aufgebracht ist.In order to be able to easily manufacture the pad and to have one To achieve secure permanent sealing, one sees another advantageous embodiment of the invention that the pad is applied in one piece to the core.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich nung zeigen:The following is an embodiment of the invention explained using a drawing. The figures of the drawing show:

Fig. 1 eine schematische Ansicht auf die Stirnseite einer Drehkolbenpumpe und Fig. 1 is a schematic view of the end face of a rotary lobe pump and

Fig. 2 einen Teilschnitt senkrecht zur Ansicht in Fig. 1 durch den oberen Teil der Drehkolbenpumpe. Fig. 2 shows a partial section perpendicular to the view in Fig. 1 through the upper part of the rotary lobe pump.

Mit Bezugnahme auf die Fig. 1 ist rein schematisch eine Drehkolbenpumpe 1 mit einem Pumpengehäuse 20, das einen ovalen Querschnitt aufweist, angedeutet. Links befindet sich die Zuleitung des zu fördernden Mediums und rechts die Ableitung, jeweils durch Pfeile gekennzeichnet. In dem Gehäuse 20 werden zwei dreiflügelige Drehkolben 30 ge dreht, wozu ein Antriebsmotor und ein Getriebe vorhanden sind, was hier nicht dargestellt ist. Die Drehkolben 30 sind auf je eine Trägerwelle 40 verdrehfest aufgesteckt.With reference to FIG. 1, a rotary lobe pump 1 with a pump housing 20 , which has an oval cross section, is indicated purely schematically. The supply line of the medium to be pumped is on the left and the discharge line on the right, indicated by arrows. In the housing 20 , two three-bladed rotary pistons 30 are rotated, for which purpose a drive motor and a transmission are present, which is not shown here. The rotary pistons 30 are each attached to a carrier shaft 40 so that they cannot rotate.

Die Drehkolben 30 weisen in diesem Beispiel jeweils drei Verdrängerflügel 31 auf, die jeweils um 120° versetzt sind. Da die Drehkolbenpumpe als solche bekannt ist, wird auf ihren Aufbau an dieser Stelle nicht näher eingegan gen.In this example, the rotary pistons 30 each have three displacement vanes 31 , which are each offset by 120 °. Since the rotary lobe pump is known as such, its structure is not described in more detail at this point.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil eines Pumpengehäuses 20, das mit einem Gehäusedeckel 21 ver schlossen ist. Verschleißschutzplatten 22 bilden die in neren Teile des Gehäusedeckels 21 und des Pumpengehäuses 20. In dem Pumpengehäuse 20 befindet sich ein in diesem Fall zweiflügeliger Drehkolben 30, der auf seine Träger welle 40 aufgesteckt ist. Fig. 2 shows a section through the upper part of a pump housing 20 , which is closed with a housing cover 21 ver. Wear protection plates 22 form the lower parts of the housing cover 21 and the pump housing 20 . In the pump housing 20 there is a in this case two-bladed rotary piston 30 , the shaft 40 is attached to its carrier.

Der Drehkolben 30 besteht aus einem metallischen Kern 33, der mittig mit einer Bohrung versehen ist, um die Träger welle 40 aufzunehmen. In diesen metallischen Kern 33 ist eine Befestigungsplatte 34 eingepreßt, die dazu dient, den Drehkolben 30 in axialer Richtung auf der Trägerwelle 40 mit Hilfe einer Schraube 42 gegen eine in Axialrich tung einstellbare Gleitringdichtung 43 zu fixieren. Der Bereich, wo bei endgültig angezogener Schraube 42 der Drehkolben 30 die Gleitringdichtung 43 berührt, und der Bereich, wo die Schraube 42 die Befestigungsplatte 34 durchsetzt, werden im folgenden als Befestigungsbereiche 37 bezeichnet. In dem in der Fig. 2 gezeigten Zustand ist aus Gründen der Übersichtlichkeit der Drehkolben 30 noch nicht in seiner Montage-Endstellung angelangt, son dern in einer Stellung kurz davor gezeichnet. The rotary piston 30 consists of a metallic core 33 , which is provided in the center with a bore to receive the carrier shaft 40 . In this metallic core 33 , a mounting plate 34 is pressed, which serves to fix the rotary piston 30 in the axial direction on the carrier shaft 40 with the aid of a screw 42 against an adjustable mechanical seal 43 in the axial direction. The area where the screw is tightened in final 42 of rotary piston 30 contacts the mechanical seal 43 and the region where the screw 42 passes through the mounting plate 34 are referred to as attachment areas 37th In the state shown in FIG. 2, for the sake of clarity, the rotary piston 30 has not yet reached its final assembly position, but is shown in a position just before it.

Um ein dichtendes Abrollen der beiden Drehkolben aufein ander und ein dichtendes Abgleiten der Drehkolben 30 an den Wandungen des Pumpengehäuses 20 und des Pumpendeckels 21, genauer deren Verschleißschutzplatten 22 zu ermögli chen, ist der metallische Kern 33 des Drehkolbens 30 mit einer Auflage aus elastomerem Werkstoff, z. B. Gummi, ver sehen. Der Bereich der Oberfläche des Drehkolbens 30, an dem die elastomere Auflage 32 endet und der metallische Teil des Drehkolbens 30 sichtbar wird, wird im folgenden als Übergangsbereich 36 bezeichnet. Zusätzlich übernimmt die Auflage aus elastomerem Werkstoff 32 noch eine abdich tende Funktion. Sie dichtet den metallischen Grundkörper 33 mit Befestigungsplatte 34 und die Trägerwelle 40 gegen das zu fördernde Medium ab. Getriebeseitig geschieht dies gegenüber der sich mitdrehenden Gleitringdichtung 43 und gehäusedeckelseitig geschieht dies am Kopf der Schrau be 42. In dem Beispiel gemäß der Zeichnung ist die Aufla ge getriebeseitig mit einer umlaufenden Verdickung 35 und deckelseitig mit zwei umlaufenden Verdickungen 35 ausge führt.The metallic core 33 of the rotary piston 30 with a support made of elastomeric material is to enable a sealing rolling of the two rotary pistons onto one another and a sealing sliding of the rotary pistons 30 on the walls of the pump housing 20 and the pump cover 21 , more precisely their wear protection plates 22 . e.g. B. rubber, see ver. The region of the surface of the rotary piston 30 at which the elastomeric support 32 ends and the metallic part of the rotary piston 30 is visible is referred to below as the transition region 36 . In addition, the pad made of elastomeric material 32 still performs a sealing function. It seals the metallic base body 33 with the fastening plate 34 and the carrier shaft 40 against the medium to be conveyed. On the transmission side, this is done in relation to the rotating mechanical seal 43 and on the housing cover side, this happens at the head of the screw 42 . In the example according to the drawing, the bearing is on the transmission side with a circumferential thickening 35 and on the cover side with two circumferential thickenings 35 .

Eine O-Ringdichtung 44 hat nur eine zusätzliche Dichtfunk tion und kommt in der Regel nicht mit dem zu fördernden Medium in Berührung. Die Abdichtung zwischen Pumpenraum und Getriebegehäuse erfolgt mit der Gleitringdichtung 43 auf an sich bekannte Weise.An O-ring seal 44 has only one additional sealing function and usually does not come into contact with the medium to be conveyed. The seal between the pump chamber and the gear housing takes place with the mechanical seal 43 in a manner known per se.

Claims

1. Rotary lobe pump ( 1 ), in particular for the conveyance of liquids containing solids, with a pair of in a cross-sectionally oval Pumpengehäu se ( 20 ) rotating in opposite directions, driven by a drive motor via a gearbox and non-rotatably on each carrier shaft ( 40 ) attached rotary lobes ( 30 ), each in the interstices of the other rotary lobes ( 30 ) engaging displacement wings ( 31 ) and which consist of a metallic core ( 33 ) and a support ( 32 ) made of an elastomeric material, the support (32) each sealingly weils, rotates during the rotation of the rotary piston (30) on the inside of the wall of the pump housing (20) and at the other rotary piston (30), characterized in
that each rotary piston ( 30 ) in the axial direction on the carrier shaft ( 40 ) with the help of a screw ( 42 ) against an axially adjustable mechanical seal ( 43 ) can be fixed and the support ( 32 ) up to the fastening area ( 37 ) of the rotary piston ( 30 ) with the carrier shaft ( 40 ),
that the support ( 32 ) both the transition region ( 36 ) between the support ( 32 ) and the metallic part of the rotary lobe ( 30 ) and the metallic core ( 33 ) of the rotary lobe ( 30 ) and the carrier shaft ( 40 ) opposite seals the medium to be pumped and
that the support ( 32 ) is provided with circumferential thickenings ( 35 ) or sealing lips in the areas forming its sealing points, a first thickening ( 35 ) on the transmission side axially against a rotating ring of the mechanical seal ( 43 ) and a second thickening ( 35 ) on the transmission Side of the rotary piston ( 30 ) seals radially against the head of the screw ( 42 ).

2. Rotary lobe pump according to claim 1, characterized in that the thickenings ( 35 ) seen in cross section are semicircular, oval, trapezoidal, triangular or rectangular.

3. Rotary lobe pump according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of thickened portions ( 35 ) or sealing lips are arranged one behind the other or side by side.

4. Rotary lobe pump according to one of the preceding claims, characterized in that the position ( 32 ) is applied in one piece to the core ( 33 ).