DE19723303A1 - Rotationsverdrängerpumpe - Google Patents
RotationsverdrängerpumpeInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Pumpe mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Merkmalen. Eine solche Pumpe ist aus dem DE-295 11 966 U be
kannt. Die bekannte Pumpe hat eine stillstehende Anordnung aus einer Grund
platte und zwei Spannplatten, zwischen denen die Grundplatte eingespannt ist. In
der Oberfläche der Grundplatte ist eine Ringfläche vorgesehen, welche sich über
einen Teilkreis oder einen Vollkreis erstreckt und von einer Membran überdeckt
ist, welche mittels der einen Spannplatte an ihren Rändern dicht mit der Grund
platte verspannt ist. Zwischen der Membran und der Ringfläche der Grundplatte
ist ein Pumpkanal gebildet, in welchen durch die Grundplatte hindurch ein Zulauf
und ein Ablauf einmünden. Der Pumpkanal verbindet den Zulauf und den Ablauf
auf dem längeren Weg, wohingegen der kürzere Weg zwischen Zulauf und Ab
lauf blockiert ist. Koaxial zur Ringfläche ist über der Membran ein Rotor angeord
net, welcher mehrere Rollen hat, die mittels axial verschieblicher Druckübertra
gungsglieder, welche kranzförmig über der Membran angeordnet sind, auf die
Membran einwirken und sie lokal gegen die Ringfläche drücken, wodurch die
Membran an umlaufenden Stellen den Weg vom Zulauf zum Ablauf unterbricht
und dadurch für die gewünschte Pumpwirkung sorgt. Mittels eines Stellrings, wel
cher oberhalb der einen Spannplatte in der Nachbarschaft der Rollen angeordnet
ist, kann der Hub der Druckübertragungsglieder eingestellt werden; damit wird
zugleich die Förderleistung der Pumpe eingestellt.
Die Spannplatte, welche auf der der Membran abgewandten Seite der Grundplat
te angeordnet ist, ist ringförmig ausgebildet und durch mehrere an ihrem Umfang
angeordnete Schrauben mit der gegenüberliegenden Spannplatte verschraubt,
wodurch zugleich der Rand der Membran fest eingespannt wird. Koaxial zur Ro
torwelle erstreckt sich durch die kreisförmige Öffnung der ringförmigen Spann
platte eine Gewindestange nach außen, auf welche eine Stellmutter aufgedreht
ist, welche es gestattet, über Federkraft den Druck einzustellen, mit welchem die
Rollen auf die Membran einwirken. Durch Verdrehen der Stellmutter kann der
Förderdruck der Pumpe verändert werden.
Die Membran und die Grundplatte, welche gemeinsam den Pumpkanal begren
zen, sind - insbesondere bei abrasiven Medien wie z. B. Mörtel - Verschleißteile,
die von Zeit zu Zeit gewechselt werden müssen. Dazu müssen bei der bekannten
Pumpe die Schrauben, mit denen die Spannplatten miteinander verschraubt sind,
sowie die Stellmutter entfernt werden. Danach können die Grundplatte und die
Membran entnommen und nach Bedarf ausgetauscht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Handhabung und
Wartung der Pumpe zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpe mit den im Anspruch 1 angegebe
nen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
Bei der neuen Pumpe ist die Einrichtung zur Verstellung des Förderdrucks von
der Seite der äußeren Spannplatte auf die gegenüberliegende Seite der Pumpe
verlagert worden. Dadurch ist eine saubere Trennung zwischen dem Antrieb der
Pumpe und den Verstelleinrichtungen auf der einen Seite und dem Pumpkanal
mit Zulauf und Ablauf auf der anderen Seite herbeigeführt, wobei die Trennung
durch die der äußeren Spannplatte gegenüberliegende innere Spannplatte her
beigeführt wird. Die äußere Spannplatte, die beim Stand der Technik ein den
Verstellmechanismus für den Förderdruck mit Luft umgebender Ring sein mußte,
kann erfindungsgemäß die Pumpe dicht abschließen. Entsprechendes gilt für die
andere Spannplatte, welche keinen axialen Durchgang für die Rotorachse mehr
benötigt, sondern im Zentrum geschlossen ausgebildet sein kann. Dadurch ist die
Pumpe auf jener Seite, die durch Verschmutzung besonders gefährdet ist, herme
tisch dicht und das Eindringen von Schmutz oder aggressiver Pumpflüssigkeit in
den Pumpenantrieb ist nicht mehr möglich, selbst dann nicht, wenn die Pumpe für
den Austausch der Membran und/oder der Grundplatte geöffnet wird. Da das
Zentrum der äußeren Spannplatte nicht mehr für das Durchführen eines Gewin
debolzens in Richtung der Achse des Rotors benötigt wird, kann man statt dessen
die äußere Spannplatte nunmehr mittels einer einzigen Schraubverbindung mit
der gegenüberliegenden inneren Spannplatte verbinden. Der Austausch der Ver
schleißteile wird auf diese Weise kinderleicht.
Da der Austausch der Verschleißteile kinderleicht ist und sehr rasch vonstatten
geht, weil nur noch eine einzige Schraube gelöst werden muß, ist kein Hinde
rungsgrund vorhanden, preiswerte Verschleißteile einzusetzen, z. B. die ringförmi
ge Grundplatte aus einem formstabilen Kunststoff herzustellen, z. B. aus einem
Polyamid oder aus einem Polyaryletherketon (PEK). Das Reibungsverhalten ei
nes solchen Kunststoffs gegenüber den zu pumpenden Medien ist im allgemei
nen günstiger als das einer metallischen Grundplatte.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem in der beigefügten Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiel, welche eine erfindungsgemäße Pumpe
in einem Längsschnitt zeigt.
Die Pumpe hat einen Stator 1 und einen Rotor 2. Der Stator ist ein Teil des Ge
häuses der Pumpe und weist eine äußere Spannplatte 24, eine innere Spannplat
te 6, eine Grundplatte 3 und eine Membran 11 auf. Die Grundplatte 3 ist ringför
mig ausgebildet und koaxial zur Achse 4 des Rotors angeordnet. Die Grundplatte
3 hat eine ebene Ringfläche 5, welche begrenzt wird durch zwei konische
Klemmflächen 9 und 10, welche vom Rotor 2 aus gesehen hinter der Ringfläche 5
liegen; ihnen liegen zwei weitere Klemmflächen 7 und 8 gegenüber, die an der in
neren Spannplatte 6 ausgebildet sind und mit den Klemmflächen 9 und 10 zu
sammenwirken, um dazwischen die Membran 11 einzuklemmen, welche aus ei
nem elastomeren Werkstoff besteht, in entspanntem, nicht eingebautem Zustand
ein ringförmiges, ebenes Gebilde ist und durch das Einspannen zwischen den ko
nischen Klemmflächen 7 bis 10 gebogen wird, so daß sie die ebene Ringfläche 5
überwölbt. Zwischen der gewölbten und dadurch elastisch vorgespannten Mem
bran 11 und der Ringfläche 5 ist auf diese Weise ein Pumpkanal 12 gebildet, in
welchen ein Zulauf 13 und ein Ablauf 15 münden, welcher zweckmäßigerweise
dicht neben dem Zulauf 13 liegt und - nur um ihn darstellen zu können - in der
Zeichnung in diagonaler Anordnung vorgesehen ist. Der Pumpkanal 12 ist auf
dem kurzen Weg vom Zulauf 13 zum Ablauf 15 durch eine hier nicht dargestellte
Erhebung auf der ringförmigen Grundplatte 3 blockiert.
Auf der Außenseite der Membran 11 ist ein Kranz von Stößeln 14 angeordnet,
welche als Druckübertragungsglieder dienen. Die Stößel sind im Längsschnitt
T-förmig, erstrecken sich parallel zur Achse 4 und sind längs des gesamten Pump
kanals 12 angeordnet, der den Zulauf 13 mit dem Ablauf 15 verbindet, nicht aber
über jenem Abschnitt der Membran 11, welcher in Drehrichtung des Rotors 2 vom
Ablauf 15 zum Zulauf 13 führt, weil dort der Pumpkanal 12 durch die auf der ring
förmigen Grundplatte 3 vorgesehene Erhebung unterbrochen ist.
Die Stößel 14 sind in der Spannplatte 6 parallel zur Achse 4 verschieblich ange
ordnet und durch einen Stellring 17 gesichert, welcher gegen die Rückstellkraft
der Membran 11 in Richtung der Achse 4 mittels eines Exzenters 19 verlagerbar
ist, so daß die Stößel einen veränderlichen Endanschlag haben, der es gestattet,
den maximalen Querschnitt des Pumpkanals 12 zu verringern und damit die För
derleistung der Pumpe einzustellen.
Der Rotor 2 dreht sich um eine Welle 20, welche in einem Wälzlager 26 in der
Spannplatte 6 und in einem weiteren Wälzlager 27 im hinteren Gehäuseteil gela
gert ist. Der Rotor hat wenigstens zwei freilaufende Rollen 21, welche über die
Stößel 14 hinwegrollen und sie niederdrücken, wodurch die Membran 11 lokal an
die Ringfläche 5 gedrückt wird. Diese lokale Andrückstelle wandert mit der Rotor
bewegung längs des Pumpkanals 12, schiebt die davor stehende Flüssigkeits
menge durch den Ablauf 15 hinaus und saugt gleichzeitig durch den Zulauf 13
weitere Flüssigkeit nach.
Der Förderdruck der Pumpe hängt von der Vorspannung der Membran 11 ab.
Diese Vorspannung hängt vom Material und der Dicke der Membran ab, aber
auch vom Ausmaß ihrer Biegung. Darüberhinaus hängt der Förderdruck von der
Kraft ab, mit welcher die Stößel 14 auf die Membran 11 einwirken. Sie kann mit
tels eines zweiten Exzenters 22 verändert werden, welcher über das hintere
Wälzlager 27 auf einen Kragen 28 an der Welle 20 einwirkt und dadurch eine Fe
der 29 mehr oder weniger spannt, welche auf dem axial verschieblichen Träger
30 der Rollen 21 lastet. Durch Verdrehen des Exzenters 22 z. B. mittels eines an
der Außenseite angebrachten Handrades kann die Kraft, mit welcher die Rollen
21 auf die Membran 11 einwirken, erhöht oder erniedrigt werden. Bei exzessivem
Druckaufbau unter der Membran 11 können die Stößel 14 dem Druck auswei
chen, soweit die Druckkraft die durch Verdrehen des Exzenters 22 veränderliche
Rückstellkraft der Feder 29 übersteigt.
Die Verspannung der Membran 11 geschieht mittels eines Gewindebolzens 31,
welcher in die Spannplatte 6 eingedreht ist, sich durch die äußere Spannplatte 24
erstreckt und eine Mutter 32 trägt, die, wenn sie angezogen wird, die äußere
Spannplatte 24 gegen die Grundplatte 3 und damit die Grundplatte 3 gegen den
Rand der Membran 11 drückt. Damit werden die Membran 11 und die Grundplat
te 3 eingespannt und gleichzeitig der Pumpkanal 12 abgedichtet. Falls bei einem
Verschleiß die Membran 11 und/oder die Grundplatte 3 ausgetauscht werden
müssen, muß lediglich die Mutter 32 gelöst werden. Danach kann die äußere
Spannplatte 24 abgenommen werden und die Grundplatte 3 und die Membran 11
sind frei zugänglich. Der Verschleiß tritt in erster Linie an der harten Grundplatte
3 auf und äußert sich infolge des Abriebs von der Grundplatte 3 in einer Vergrö
ßerung des Pumpkanals, die ihrerseits eine Verringerung des Förderdrucks nach
sich zieht. Am Absinken des Förderdrucks kann man daher leicht erkennen, wann
ein Austausch erforderlich ist.
Claims (7)
1. Rotationsverdrängerpumpe mit einem eine Grundplatte (3) und zwei Spann
platten (6, 24) aufweisenden Stator (1), zwischen denen die Grundplatte (3)
eingespannt ist und von denen eine, äußere, Spannplatte (24) eine Außen
wand der Pumpe bildet,
mit einer in der Oberfläche der Grundplatte (3) vorgesehenen, sich über ei nen Teilkreis oder Vollkreis erstreckenden Ringfläche (5),
mit einem in die Ringfläche (5) mündenden Zulauf (13) und mit einem von der Ringfläche (5) ausgehenden Ablauf (15),
mit einer die Ringfläche (5) überdeckenden Membran (11), welche durch die Spannplatte (6) an ihren Rändern dicht mit der Grundplatte (3) verspannt ist,
mit einem über der Ringfläche (5) angeordneten, angetriebenen Rotor (2), welcher um die Achse (4) der Ringfläche (5) umläuft, mehrere Rollen (21) hat, die in regelmäßigen Abständen längs der Ringfläche (5) über der Grundplatte (3) angeordnet und an einem gemeinsamen Träger freilaufend gelagert sind und die Membran (11) fortlaufend lokal gegen die Ringfläche (5) drücken, in dem sie auf der Rückseite eines Kranzes von einzeln beweglichen Druck übertragungsgliedern (14) laufen, wodurch die Membran (11) den Weg vom Zulauf (13) zum Ablauf (15) unterbricht,
und mit Mitteln (19, 22) zum Einstellen des Förderdrucks und/oder der För derleistung der Pumpe,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (19, 22) zum Einstellen des Förderdrucks und der Förderleistung auf der der äußeren Spannplatte (24) abgewandten Seite der anderen Spannplatte (6) angeordnet sind.
mit einer in der Oberfläche der Grundplatte (3) vorgesehenen, sich über ei nen Teilkreis oder Vollkreis erstreckenden Ringfläche (5),
mit einem in die Ringfläche (5) mündenden Zulauf (13) und mit einem von der Ringfläche (5) ausgehenden Ablauf (15),
mit einer die Ringfläche (5) überdeckenden Membran (11), welche durch die Spannplatte (6) an ihren Rändern dicht mit der Grundplatte (3) verspannt ist,
mit einem über der Ringfläche (5) angeordneten, angetriebenen Rotor (2), welcher um die Achse (4) der Ringfläche (5) umläuft, mehrere Rollen (21) hat, die in regelmäßigen Abständen längs der Ringfläche (5) über der Grundplatte (3) angeordnet und an einem gemeinsamen Träger freilaufend gelagert sind und die Membran (11) fortlaufend lokal gegen die Ringfläche (5) drücken, in dem sie auf der Rückseite eines Kranzes von einzeln beweglichen Druck übertragungsgliedern (14) laufen, wodurch die Membran (11) den Weg vom Zulauf (13) zum Ablauf (15) unterbricht,
und mit Mitteln (19, 22) zum Einstellen des Förderdrucks und/oder der För derleistung der Pumpe,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (19, 22) zum Einstellen des Förderdrucks und der Förderleistung auf der der äußeren Spannplatte (24) abgewandten Seite der anderen Spannplatte (6) angeordnet sind.
2. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die äußere Spannplatte (24) durch eine zentrale Schraubeinrichtung (31, 32)
mit der anderen Spannplatte (6) verschraubt ist.
3. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Grundplatte (3) ein Ring ist.
4. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (3) aus einem formstabilen
Kunststoff besteht.
5. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Rückhubs der Drucküber
tragungsglieder (14) ein Stellring (17) vorgesehen ist, an welchem die Druck
übertragungsglieder (14) beim Rückhub anschlagen, und daß die Lage des
Stellrings (17) durch einen Exzenter (19) veränderbar ist.
6. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Rollen (21) durch die Kraft einer Feder (23),
welche auf den Träger (2) der Rollen einwirkt, gegen die Druckübertragungs
glieder (14) gedrückt werden und daß die Vorspannung der Feder (23) durch
einen Exzenter (22) einstellbar ist.
7. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Membran (11) in entspanntem Zustand ein
i.w. ebenes Gebilde ist, daß die Ringfläche (5) eine im wesentlichen ebene
Fläche ist, die zu beiden Seiten durch je eine Klemmfläche (9, 10) begrenzt
ist, die gegen die Ebene der Ringfläche (5) geneigt und vom Rotor (2) aus ge
sehen hinter der Ebene der Ringfläche (5) verläuft und daß diesen beiden
Klemmflächen (9, 10) je eine weitere zu ihr parallele Klemmfläche (7, 8) ge
genüberliegt, welche Bestandteil der Spannplatte (6) ist, so daß die Membran
(11) durch das Einspannen zwischen den Klemmflächen (7-10) elastisch vor
gespannt ist und die Ringfläche (5) überwölbt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INOTEC GMBH TRANSPORT- UND FOERDERSYSTEME, 79761 W |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: KAMMERER, ROLF, 75196 REMCHINGEN, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |