DE202018004820U1

DE202018004820U1 - Rotary lobe pump with wear elements for pumping solid media

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Publication number: DE202018004820U1
Application number: DE202018004820.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2018-11-19
Anticipated expiration: 2028-10-19

Abstract

Drehkolbenpumpe, insbesondere zur Förderung von mit Feststoffen durchsetzten Fördermedien, mit einem Pumpengehäuse (3) mit einem Paar gleichartiger, einteiliger und durch einen Synchronantrieb (4) gegensinnig auf zwei parallelen Drehachsen berührungsfrei aufeinander abwälzenden Rotoren (2), welches Pumpengehäuse (3) mehrere auswechselbare stationäre Verschleißelemente (5a, 5b) aufweist, und mit gegenüberliegend und orthogonal zu den Rotordrehachsen angeordnetem Einlass (6) und Auslass (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißelemente (5a, 5b) auf der den Rotoren (2) zugewandten Seiten eine Elastomerbeschichtung (12) aufweisen, während die Rotoren (2) keine Verschleißschutzbeschichtung tragen.Rotary pump, in particular for the promotion of solidified with flow media, with a pump housing (3) with a pair of similar, one-piece and by a synchronous drive (4) in opposite directions on two parallel axes of rotation non-contact rolling on each other rotors (2), which pump housing (3) a plurality of interchangeable stationary wear elements (5a, 5b), and arranged with opposite and orthogonal to the rotor axes of rotation inlet (6) and outlet (7), characterized in that the wear elements (5a, 5b) on the rotors (2) facing sides an elastomeric coating (12), while the rotors (2) wear no wear protection coating.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe, insbesondere zur Förderung von mit Feststoffen durchsetzten Fördermedien, mit einem Pumpengehäuse mit einem Paar gleichartiger, einteiliger und durch einen Synchronantrieb gegensinnig auf zwei parallelen Drehachsen berührungsfrei aufeinander abwälzenden Rotoren, welches Pumpengehäuse mehrere auswechselbare stationäre Verschleißelemente aufweist, und mit gegenüberliegend und orthogonal zu den Rotordrehachsen angeordnetem Einlass und Auslass.The invention relates to a rotary lobe pump, in particular for the promotion of solidified with conveying media, with a pump housing with a pair of similar, one-piece and by a synchronous drive in opposite directions on two parallel axes of rotation non-contact rolling rolling rotors, which pump housing has several interchangeable stationary wear elements, and with opposite and orthogonal to the rotor axes of rotation arranged inlet and outlet.

Eine Drehkolbenpumpe dieser Art ist beispielsweise aus der DE 34 27 282 A1 bekannt. Diese Drehkolbenpumpe ist speziell zur Förderung von Gülle oder dergleichen entwickelt. Zur Förderung von mit Feststoffen durchsetzten Flüssigkeiten, wie Gülle, sind die Drehkolben mit einem elastisch nachgiebigen Außenmantel versehen. Ein bekanntes Problem dieser Pumpe ist jedoch die Abnutzung dieser Gummierung und die dadurch bedingte Vergrößerung der Spalte zwischen Rotoren und der Außenwand des Pumpengehäuses. Um diese Spaltvergrößerung auszugleichen, wird eine Verschleißschale, justierbar mittels einer zentrischen von außen zugänglichen Stellschraube, als Zwischenelement zwischen Rotor und Pumpengehäuse vorgeschlagen. Allerdings verhindert das Nachstellen der Verschleißschale nicht das weitere Abnutzen des Rotors, sodass sich zwar die Standzeit der Drehkolbenpumpe erhöht, jedoch nicht die eigentliche Verschleißrate verringert wird.A rotary pump of this kind is for example from the DE 34 27 282 A1 known. This rotary lobe pump is specially designed for the promotion of manure or the like. To promote fluids permeated with solids, such as manure, the rotary pistons are provided with an elastically yielding outer jacket. However, a known problem of this pump is the wear of this rubber and the consequent increase in the gap between the rotors and the outer wall of the pump housing. To compensate for this gap enlargement, a wear shell, adjustable by means of a central externally accessible adjusting screw, is proposed as an intermediate element between the rotor and the pump housing. However, the adjustment of the wear shell does not prevent the further wear of the rotor, so that although the life of the rotary lobe pump increases, but not the actual wear rate is reduced.

Eine weitere Drehkolbenpumpe für den benannten Einsatz ist aus DE 15 53 031 C bekannt. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit einer solchen Pumpe sind die Innenseiten des Pumpengehäuses mit einer Emailschicht versehen und die Drehkolben mit einem abriebfesten Kunststoff ummantelt werden. Prallen jedoch Feststoffkörner stoßartig auf die emailbeschichteten Bauteile, kann es bei einer plastischen Verformung der Bauteile zu Beschädigung der spröden Emailschicht kommen.Another rotary lobe pump for the named application is off DE 15 53 031 C known. To increase the wear resistance of such a pump, the inner sides of the pump housing are provided with an enamel layer and the rotary pistons are coated with an abrasion-resistant plastic. However, if solid particles impinge impulsively on the enamel-coated components, plastic deformation of the components may result in damage to the brittle enamel layer.

Durch die GB 24 29 751 A wiederum ist eine Drehkolbenpumpe mit einem massiven Rotorpaar und massiven Verschleißplatten beschrieben, welche aus gebogenen Verschleißschalen und axialen Verschleißplatten bestehen. In diesem Dokument ist ein Verfahren zum erleichterten Wechsel der Verschleißplatten offenbart. Maßnahmen zur Verhinderung von Verschleißauftreten in der Drehkolbenpumpe sind darin nicht beschrieben.By the GB 24 29 751 A Again, a rotary lobe pump is described with a solid pair of rotors and solid wear plates, which consist of bent wear shells and axial wear plates. This document discloses a method for facilitating the change of wear plates. Measures to prevent wear occurring in the rotary pump are not described therein.

Eine weitere Art des Verschleißschutzes für Drehkolbenpumpen ist durch die DE 10 2010 014 248 B4 bekannt. In dieser Drehkolbenpumpe wird die Förderwirkung durch mehrere Wirk- beziehungsweise Reibpaarungen aufgebaut. Um das Pumpengehäuse und die Rotoren zu schützen, werden an den Paarungsstellen Kontaktelemente aufgebracht, welche sich in der Härte vom Pumpengehäuse und den Rotoren unterscheiden und aus einem plastisch verformbaren und gleitfähigen Werkstoff bestehen. Die vorgesehenen Kontaktelemente schützen dabei zwar die Rotoren und das Pumpengehäuse vor Verschleiß, jedoch wird der Verschleiß weiterhin durch die bestehenden Reibpaarungen erzeugt. Bedingt durch den steten Reibungskontakt ist sie sehr viel anfälliger für Verschleiß, und durch den Einsatz von ungleichharten Werkstoffen der Kontaktelemente in einer Reibpaarung erhöht sich die Verschleißrate der Drehkolbenpumpe. Rotor und Pumpengehäuse sind somit nur temporär geschützt und benötigen viele Bauteilwechsel, um den Verschleißschutz aufrecht zu erhalten. Anderenfalls fällt die Drehkolbenpumpe durch den erhöhten Verschleiß häufiger aus. Auch ist durch die Wirk- bzw. Reibpaarungen steter Kontakt im Förderraum gegeben, sodass die Drehkolbenpumpe nicht trockenlaufen kann.Another type of wear protection for rotary lobe pumps is through the DE 10 2010 014 248 B4 known. In this rotary pump, the conveying effect is built up by several active or friction pairings. In order to protect the pump housing and the rotors, contact elements are applied at the mating points, which differ in hardness from the pump housing and the rotors and consist of a plastically deformable and lubricious material. Although the provided contact elements protect the rotors and the pump housing against wear, the wear is still generated by the existing friction pairings. Due to the constant frictional contact, it is much more susceptible to wear, and the use of non-uniform hard materials of the contact elements in a friction pairing increases the wear rate of the rotary lobe pump. Rotor and pump housing are thus only temporarily protected and require many component changes in order to maintain the wear protection. Otherwise, the rotary lobe pump precipitates more frequently due to the increased wear. Also is given by the active or friction pairings constant contact in the delivery chamber, so that the rotary lobe pump can not run dry.

Drehkolbenpumpen der eingangs beschriebenen Art sind in der Praxis seit vielen Jahren im Einsatz, insbesondere für Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen wie Gülle, Klärschlamm o.ä. Jedoch auch bekannt ist die mit der Förderung der Feststoffanteile im Fördermedium verbundene erhöhte Verschleißrate im Pumpengehäuse, namentlich den Rotoren und der Innenwand des Pumpengehäuses bzw. - sofern im Einsatz - der Verschleißelemente zum Schutz des eigentlichen Pumpengehäuses. Zum einen erweist sich das Entstehen größerer Spalte im Bereich der Dichtleisten als Problem der Wirkungsgradabnahme; andererseits wird durch den konstanten Abrieb und lokale Schädigungen der Bauteile durch Feststoffe, wie zum Beispiel Steine, die Kontur der Drehkolbenpumpen durch Abrasion und plastische Verformungen verändert, sodass ein präziser Abrollvorgang des Rotorpaares nicht mehr möglich ist. Dadurch kann es zu einer erhöhten Kavitationsgefahr kommen.Rotary pumps of the type described above are in practice for many years in use, in particular for liquids with solid content such as liquid manure, sewage sludge o.ä. However, also known is the associated with the promotion of the solids in the fluid increased wear rate in the pump housing, namely the rotors and the inner wall of the pump housing or - if in use - the wear elements to protect the actual pump housing. On the one hand, the emergence of larger gaps in the region of the sealing strips proves to be a problem of efficiency reduction; On the other hand, the constant abrasion and local damage of the components by solids, such as stones, the contour of the rotary lobe pumps by abrasion and plastic deformation changed, so that a precise rolling process of the rotor pair is no longer possible. This can lead to an increased risk of cavitation.

Aus Einsätzen in der Praxis, zum Beispiel bei Einsätzen in Biogasanlagen, ist ebenfalls bekannt, dass Rotoren aus Stahl erheblich höhere Standzeiten beim Fördern von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen aufweisen als herkömmlich gummierte Rotoren. Häufig werden diese metallischen Rotoren - nicht zuletzt wegen der im Vergleich höheren Herstellkosten - erst nachträglich in Pumpen nachgerüstet. Da keine elastischen Elemente mehr im System vorhanden sind, muss die nun ausgebildete beidseitig metallische Paarung von Rotoren und Verschleißelementen berührungsfrei ausgeführt werden. Durch diese berührungsfreie Ausführung verlängert sich zwar der Lebenszyklus der Drehkolbenpumpe, jedoch ist diese beidseitig metallische Oberflächengestaltung problematisch beim Fördern von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen. Dabei werden die Feststoffkörner zwischen Rotor und Verschleißelement durch hydroabrasiven Verschleiß gebrochen. Sollte das Feststoffkorn nicht gebrochen werden, findet eine plastische Deformation der betroffenen metallischen Oberflächen statt. Im schlimmsten Fall blockiert die Pumpe, was aufgrund der kurzen Abbremszeit zu Wellenbrüchen oder Schäden am Getriebe der Drehkolbenpumpe führen kann.From operations in practice, for example in operations in biogas plants, it is also known that steel rotors have significantly longer service life when conveying liquids with solids content than conventional rubberized rotors. Often, these metallic rotors - not least because of the higher manufacturing costs compared - only retrofitted in pumps. Since no more elastic elements are present in the system, the now formed on both sides metallic mating of rotors and wear elements must be performed without contact. Although this life-cycle of the rotary lobe pump is prolonged by this non-contact design, this double-sided metallic surface design is problematic when conveying liquids with solids fractions. The solid grains become broken between the rotor and wear element by hydroabrasive wear. If the solid grain is not broken, a plastic deformation of the affected metallic surfaces takes place. In the worst case, the pump blocks, which can lead to shaft breakage or damage to the gearbox of the rotary lobe pump due to the short braking time.

Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des vorstehend diskutierten Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, die Verschleißrate an Bauteilen im Förderraum - dem Rotorpaar und den Verschleißelementen - einer zum Fördern von mit Feststoffen durchsetzten Flüssigkeiten vorgesehenen Drehkolbenpumpe zu verringern und somit den Lebenszyklus einer solchen Pumpe zu verlängern.The present invention is based on the background of the above-discussed prior art, the task of reducing the wear rate of components in the delivery chamber - the pair of rotors and the wear elements - a provided for conveying interspersed with liquids liquids rotary lobe pump and thus the life cycle of such a pump extend.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Drehkolbenpumpe der eingangs genannten Art, bei der die Verschleißelemente auf der den Rotoren zugewandten Seite eine Elastomerbeschichtung aufweisen, während die Rotoren keine Verschleißschutzbeschichtung tragen.This object is achieved by a rotary piston pump of the type mentioned, in which the wear elements on the side facing the rotors have an elastomer coating, while the rotors wear no wear protection coating.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Drehkolbenpumpe hat den Vorteil eines deutlich verlängerten Lebenszyklus durch die Verringerung der Verschleißrate. Durch Vorsehen von mit einem elastischen Material beschichteten stationären Verschleißelementen kann der Verschleiß interessanter Weise gering gehalten werden, wenn die Rotoren keine Verschleißschutzbeschichtung tragen beziehungsweise mit einer solchen ausgerüstet sind, wie in [0012] ausgeführt und begründet werden wird. Es reduziert sich der Verschleiß insbesondere dadurch, dass sich im Dichtspalt zwischen Rotor und Verschleißelement befindliche Feststoffkörper in der Regel ohne Schaden ins Elastomer eindrücken können. Dies ist zu bevorzugen gegenüber einem unkontrollierten Brechen der Feststoffkörper, was zu einem verlängertem Verschleißvorgang führen würde: Das schrittweise gebrochene Korn wird immer weiter im Spalt transportiert und beschädigt eine längere Strecke als bei einem einmaligen Eindrücken. Wäre es vorgesehen, dass sich das Feststoffkorn anstelle von den stationären Verschleißelementen in einen beschichteten Rotor eindrückt, würde dessen Außenkontur Schaden nehmen und das Feststoffkorn durch die Bewegung des Rotors mit Feststoffkörnern in einem größeren Bereich Schaden im Förderraum entstehen. Schaden an einer Rotorkontur ist unbedingt zu verhindern, da dadurch die Funktion der Drehkolbenpumpe gefährdet wird. Folglich wird durch das Eindrücken der Feststoffkörper in das Elastomer der stationären Verschleißelemente insbesondere der Lebenszyklus der Rotoren verlängert und die Rotorkontur erhalten, jedoch auch der Lebenszyklus der elastomerbeschichteten Verschleißelemente.The inventive design of the rotary lobe pump has the advantage of a significantly extended life cycle by reducing the wear rate. By providing stationary wear elements coated with an elastic material, the wear can be kept interestingly low, if the rotors do not wear wear protection coating or are equipped with such, as will be explained and justified in [0012]. In particular, the wear is reduced by the fact that solid particles located in the sealing gap between the rotor and the wear element can generally be pressed into the elastomer without damage. This is preferable to an uncontrolled breaking of the solid particles, which would lead to a prolonged wear process: The gradually broken grain is transported farther and farther in the gap and damaged a longer distance than in a single impressions. If it were envisaged that the solid grain would be pressed into a coated rotor instead of the stationary wear elements, its outer contour would be damaged and the solid grain caused by the movement of the rotor with solid grains in a larger area damage in the delivery chamber. Damage to a rotor contour must be prevented at all costs, as this will endanger the function of the rotary lobe pump. As a result, pressing the solid bodies into the elastomer of the stationary wear elements extends, in particular, the life cycle of the rotors and maintains the rotor contour, as well as the life cycle of the elastomer-coated wear elements.

Der Einsatz einer Elastomerbeschichtung der stationären Verschleißelemente hat über die bereits beschriebenen Merkmale hinaus den Vorteil, dass durch die zweiphasige Ausführung der Verschleißelemente diese ungleich massiver in der Bauteildicke sind als Verschleißelemente nach dem bekannten Stand der Technik. Selbst bei einem Verschleiß der Elastomerbeschichtung sind die eigentlichen Bauteile der Drehkolbenpumpe, wie das Pumpengehäuse, weiterhin gegen Verschleiß geschützt. Die Drehkolbenpumpe erreicht somit höhere Standzeiten mit einem verlängerten Lebenszyklus.The use of an elastomer coating of the stationary wear elements has the advantage that the two-phase design of the wear elements these are unevenly more massive in the component thickness than wear elements according to the known prior art beyond the features already described. Even with wear of the elastomer coating, the actual components of the rotary lobe pump, such as the pump housing, continue to be protected against wear. The rotary lobe pump thus achieves longer service lives with a longer life cycle.

Darüber hinaus hat die vorgeschlagene Ausgestaltung den Vorteil, dass durch den Einsatz von metallischen Rotoren eine berührungsfreie Förderung konstruktiv vorgesehen werden kann, was den Verschleiß der Bauteile senkt. Des Weiteren ist aus der Forschung bekannt, dass die Wirkungsgrade einer Drehkolbenpumpe stark mit der gewählten Kontur des Rotors und der Erhalt dieser Kontur in Zusammenhang stehen. Nutzt sich die Kontur des Rotors ab, entstehen größere Dichtspalte im Förderraum, sodass die Leckage ansteigt und der Wirkungsgrad der Pumpe stark sinkt. Ist die Effektivität der Pumpe nicht mehr gegeben, kann dies zu einem verfrühten Tauschen der Verschleißteile und einem kurzen Lebenszyklus der Bauteile führen. Die ursprüngliche Kontur des Rotors muss für die Funktionalität der Drehkolbenpumpe erhalten bleiben. Wie in [0006] bereits ausgeführt, kann ein Verändern dieser Kontur - neben einer bereits erwähnten Wirkungsgradabnahme - zum Totalausfall der Pumpe durch Kavitationsgefahr kommen. Interessanterweise ist aus der Praxis auch bekannt, dass rotierende Elastomerbeschichtungen schneller verschleißen als stationäre Ausführungen. Somit ist eine Ausgestaltung des Förderraums von Vorteil, bei der stationäre Verschleißelemente mit einer Elastomerbeschichtung Steine in sich einbetten können und ein metallischer Rotor ohne Verschleißschutzbeschichtung mit dadurch erhöhten Standzeiten die ursprüngliche Kontur, und somit auch den Wirkungsgrad, der Drehkolbenpumpe erhält und Kavitationsauftreten verhindert.In addition, the proposed embodiment has the advantage that by the use of metallic rotors a non-contact promotion can be constructively provided, which reduces the wear of the components. Furthermore, it is known from research that the efficiencies of a rotary lobe pump are strongly related to the selected contour of the rotor and the preservation of that contour. If the contour of the rotor wears off, larger sealing gaps are created in the delivery chamber, so that the leakage increases and the efficiency of the pump drops sharply. If the effectiveness of the pump no longer exists, this can lead to a premature replacement of the wear parts and a short life cycle of the components. The original contour of the rotor must be retained for the functionality of the rotary lobe pump. As already stated in [0006], changing this contour - in addition to an already mentioned efficiency decrease - can lead to total failure of the pump due to the risk of cavitation. Interestingly, it is also known from practice that rotating elastomer coatings wear faster than stationary versions. Thus, an embodiment of the delivery chamber of advantage, can embed in the stationary wear elements with an elastomer coating stones in and a metallic rotor without wear protection coating with increased service life, the original contour, and thus the efficiency of the rotary lobe pump and avoids cavitation.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besonders beim Auftreten von unvermeidbarer schlagartiger Beanspruchung, wie z.B. Überkörnern im Förderfluid, wird in den Ansprüchen 2 und 3 vorgeschlagen. Als Überkorn wird allgemein eine Korngröße bezeichnet, die größer ist als der freie Raum zwischen den Rotorflügeln und der Gehäuseinnenwand des Pumpengehäuses, also größer als die maximal mögliche Förderbreite der Förderkammer einer Drehkolbenpumpe. Das vorgeschlagene Verschleißelement übernimmt als Schlagkante stoßartige Beanspruchungen, die zu einer plastischen Deformation von Rotoren und anderen benannten Verschleißelementen führen könnten. Das Schlagkantenelement fängt somit auftretenden Verschleiß an den funktionswichtigen Bauteilen ab und schützt insbesondere die stationären Verschleißelemente. Es kann bei Bedarf unabhängig von den übrigen Verschleißelementen getauscht werden. Durch die Übernahme eines Großteils des anfallenden Verschleißes wird der Lebenszyklus der fertigungsaufwändigeren Verschleißelemente, namentlich der radialen Verschleißschalen und der seitlichen Verschleißplatten, signifikant verlängert und somit die Verschleißrate der Drehkolbenpumpe gesenkt. Auch werden durch den Einsatz eines Schlagkantenelementes die Kosten für den Betreiber der Drehkolbenpumpe gesenkt und niedrig gehalten. Durch die in Anspruch 3 beschriebene Ausgestaltung ist die Drehkolbenpumpe auch reversibel betreibbar, sodass durch eine Umkehr der Förderrichtung Saug- und Druckseite getauscht werden können.An advantageous embodiment, especially when unavoidable sudden stress, such as oversize particles in the conveying fluid, is proposed in claims 2 and 3. As oversize generally a grain size is designated, which is greater than the free space between the rotor blades and the housing inner wall of the pump housing, that is larger than the maximum possible delivery width of the delivery chamber of a rotary lobe pump. The proposed wear element takes over as impact edge jerky stresses that could lead to a plastic deformation of rotors and other designated wear elements. The striking edge element thus intercepts occurring wear on the functionally important components in particular protects and protects the stationary wear elements. If necessary, it can be replaced independently of the other wear elements. By taking over a large part of the resulting wear, the life cycle of the production-consuming wear elements, namely the radial wear shells and the side wear plates, significantly extended and thus reduces the wear rate of the rotary lobe pump. Also, the cost of the operator of the rotary lobe pump is lowered and kept low by the use of a striking edge element. Due to the embodiment described in claim 3, the rotary piston pump is also reversible operable, so that by reversing the conveying direction suction and pressure side can be exchanged.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung beim Fördern von relativ weicheren Feststoffanteilen im Fördermedium, z.B. Überkörnern wie Rübenstücken, wird in den Ansprüchen 4 und 5 vorgeschlagen. Durch das Beschichten des Schlagkantenelements mit einem Elastomer können weichere Überkörner zerschlagen werden, wie bereits in [0013] beschrieben. Befindet sich ein härteres Überkorn im Fördermedium, zum Beispiel ein Stein, wird das Überkorn zwar nicht gebrochen, aber der Schlag eines wie in [0007] beschriebenen Blockadefalls fällt weicher aus. Die durch das gummierte Schlagkantenelement verlängerte Bremszeit vor Eintritt der Blockade der Drehkolbenpumpe dämpft den Schlag, sodass Getriebeschäden im Blockadefall vermieden werden können. Um die Möglichkeit des Zerschlagens von Überkörnern des Schlagkantenelementes zu erhöhen, soll die Gummierungshärte des Schlagkantenelementes höher sein als die der übrigen Verschleißelemente.An advantageous embodiment when conveying relatively softer solid fractions in the conveying medium, e.g. Overgrains such as turnip pieces, is proposed in claims 4 and 5. By coating the striking edge element with an elastomer, softer oversize grains can be broken, as already described in [0013]. If a heavier oversized grain is present in the medium to be conveyed, for example a stone, the oversize grain is not broken, but the impact of a blockage as described in [0007] is softer. The extended by the rubberized edge element braking time before the blockage of the rotary piston pump dampens the shock, so that transmission damage can be avoided in the blockade case. In order to increase the possibility of breaking over grains of the striking edge element, the Gummierungshärte the striking edge element should be higher than that of the other wear elements.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung beim Fördern von härteren Feststoffanteilen im Fördermedium, wie z.B. einem harten Überkorn, wird in den Ansprüchen 6 bis 8 vorgeschlagen. Eine Ausführung des Schlagkantenelement in vollmetallisch und gehärtet sorgt für das Brechen auch von härteren Überkörnern wie Steinen. Die gebrochenen Feststoffe werden danach weiter transportiert. Eine spezielle erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht der Anspruch 8 vor: Durch die beschriebene Ausgestaltung in Manganhartstahl wird der Lebenszyklus des Schlagkantenelements signifikant verlängert. Beim Auftreten einer plastischen Deformation verhärtet das Schlagkantenelement in dieser Ausführung durch Kaltverfestigung weiter, sodass eine plastische Deformation zwar bei einer Erstbelastung stattfindet, alle weiteren Male jedoch vermieden werden kann. Dadurch kann die Ursprungskontur lange erhalten bleiben.An advantageous embodiment when conveying harder solid fractions in the conveying medium, such. A hard oversize grain is proposed in claims 6 to 8. An execution of the striking edge element in fully metallic and hardened ensures the breaking also of harder over grains such as stones. The broken solids are then transported on. A special embodiment of the invention provides the claim 8: By the described design in manganese steel, the life cycle of the striking edge element is significantly extended. When a plastic deformation occurs, the striking edge element hardens in this embodiment by work hardening on, so that a plastic deformation takes place during a first load, but all other times can be avoided. This allows the original contour to be preserved for a long time.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung durch gewählte Materialien wird in den Ansprüchen 9 bis 13 beschrieben. Die beschriebenen Materialien weisen alle Eigenschaften auf, die den Lebenszyklus aller Bauteile verlängern, namentlich des Rotors und der Verschleißelemente, insbesondere des Schlagkantenelements. Alle benannten Elemente werden durch die benannte Materialauswahl unempfindlicher gegen stoßartige Belastungen und abrasiven Abrieb. Eine Ausgestaltung in Manganhartstahl ist besonders für wiederholte schlagartige Beanspruchung geeignet, da das Material unter dem Auftreten plastischer Verformung weiter verhärtet und die Deformation der Oberflächenkontur nur einmal auftritt. Ähnlich gilt dies für eine Ausführung des Rotors in Siliziumcarbid nach Anspruch 13, da dieser Werkstoff als extrem abriebfest bei einer gleichzeitig hohen Materialhärte gilt. Diese Ausführung ist beispielsweise besonders gut für Fördermedien mit Sandpartikeln geeignet. Eine Elastomerbeschichtung aller Elemente in Polyurethan wirkt eventuell auftretendem abrasivem Verschleiß entgegen.A further advantageous embodiment by selected materials is described in the claims 9 to 13. The materials described have all the properties that extend the life cycle of all components, namely the rotor and the wear elements, in particular the striking edge element. All designated elements become less sensitive to shock loads and abrasive abrasion due to the named material selection. An embodiment in manganese-hard steel is particularly suitable for repeated abrupt loading, since the material further hardens under the occurrence of plastic deformation and the deformation of the surface contour occurs only once. Similarly, this applies to an embodiment of the rotor in silicon carbide according to claim 13, since this material is considered to be extremely resistant to abrasion with a simultaneously high material hardness. For example, this version is particularly well suited for conveying media with sand particles. An elastomer coating of all elements in polyurethane counteracts any possible abrasive wear.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung durch den Einsatz einer spezialisierten Rotorkontur in Kombination mit Verschleißelementen wird in den Ansprüchen 14 bis 17 vorgeschlagen. Die vorgeschlagene Rotorkontur ist besonders verschleißresistent, da einem Abtragen der Ursprungskontur vorgebeugt wird und somit die in [0012] beschriebenen Folgen des Verschleißes einer Rotorkontur vermieden werden können. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit werden im äußeren und inneren Bereich der Rotorkontur radiale Kontursegmente vorgesehen. Zwischen den stationären Verschleißelementen und den äußeren radialen Kontursegmenten der Rotoren bildet sich ein paralleler Förderspalt aus, welcher eine geringere Verschleißneigung aufweist als andere Konturen im Eingriffsbereich. Auch verbreitern sich bisher punktuelle Eingriffslinien um die Länge des Kontursegmentwinkels a, sodass eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Drehkolbenpumpe erreicht wird. Die Flanken eines jeden Rotorflügels, namentlich den Abschnitten zwischen den radialen Kontursegmenten, sind jeweils durch eine dem Verzahnungsgesetz folgende Kontur gezeichnet. Zudem ist die Rotorkontur in seiner Tiefe räumlich verwunden, wodurch die Pulsationsrate des Pumpsystems vermindert wird und ein besonders schonender Transport des Fördermediums realisiert werden kann. Dadurch können durch Feststofffanteile des Fördermediums verursachte Schläge an den Verschleißelementen oder dem Rotorpaar gedämpft oder vermieden werden. Die beschriebene Rotorkontur zeichnet sich insgesamt durch eine besonders hohe Verschleißfestigkeit und zudem durch eine besonders große Pulsationsarmut, einen hohen Wirkungsgrad und insbesondere durch eine niedrige Kavitationsgefahr aus.A further advantageous embodiment by the use of a specialized rotor contour in combination with wear elements is proposed in claims 14 to 17. The proposed rotor contour is particularly wear-resistant, since a removal of the original contour is prevented and thus the consequences of wear of a rotor contour described in [0012] can be avoided. To increase the wear resistance, radial contour segments are provided in the outer and inner regions of the rotor contour. Between the stationary wear elements and the outer radial contour segments of the rotors, a parallel conveying gap is formed, which has a lower tendency to wear than other contours in the engagement region. So far, selective intervention lines widen by the length of the contour segment angle a, so that an increase in the efficiency of the rotary lobe pump is achieved. The flanks of each blade, namely the sections between the radial contour segments are each drawn by a contour following the toothing law. In addition, the rotor contour is spatially wound in its depth, whereby the pulsation rate of the pumping system is reduced and a particularly gentle transport of the pumped medium can be realized. As a result, blows caused by solids components of the pumped medium can be damped or avoided at the wear elements or the rotor pair. Overall, the described rotor contour is characterized by a particularly high wear resistance and, in addition, by a particularly large pulsation, high efficiency and in particular by a low risk of cavitation.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Die Größenverhältnisse und Ausgestaltung der dargestellten Elemente entsprechen nicht immer den realen Verhältnissen, da einige Formen zur Veranschaulichung schematisch und vergrößert dargestellt sind.

1: 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Drehkolbenpumpe und die eingesetzten Verschleißelemente nach dem Stand der Technik in einer Explosionszeichnung.
2: 2 zeigt den schematischen Aufbau einer Drehkolbenpumpe und die eingesetzten Verschleißelemente gemäß der Erfindung, ebenfalls in einer Explosionszeichnung.
3a: 3a zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Verschleißelemente im Förderraum einer Drehkolbenpumpe in einer Schnittansicht.
3b: 3b zeigt die erfindungsgemäßen Verschleißelemente in einer zweiten Ausführung in gleicher Darstellungsweise wie in 3a.
3c: 3c zeigt die erfindungsgemäßen Verschleißelemente mit erfindungsgemäßer Rotorkontur in einer Schnittansicht.
4: 4 zeigt die erfindungsgemäße Rotorkontur in einer dreidimensionalen Ansicht.

Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. The size ratios and design of the illustrated elements do not always correspond to the real conditions, since some forms are shown schematically and enlarged for illustrative purposes.

1 : 1 shows the schematic structure of a rotary lobe pump and the wear elements used in the prior art in an exploded view.
2 : 2 shows the schematic structure of a rotary lobe pump and the wear elements used according to the invention, also in an exploded view.
3a : 3a shows the arrangement of the wear elements according to the invention in the delivery chamber of a rotary piston pump in a sectional view.
3b : 3b shows the wear elements according to the invention in a second embodiment in the same representation as in 3a ,
3c : 3c shows the wear elements according to the invention with inventive rotor contour in a sectional view.
4 : 4 shows the rotor contour according to the invention in a three-dimensional view.

Die schematische Darstellung in 1 zeigt den wesentlichen Aufbau einer Drehkolbenpumpe 1 nach dem Stand der Technik. Die Pumpe besteht im Wesentlichen aus einem Synchrongetriebe 4, welches auf einer Antriebswelle 8 und einer Synchronwelle 9 angeordnet ist. An die Antriebswelle 8 wird mittels einer Kupplung ein Motor zum Antrieb der Drehkolbenpumpe 1 verbunden, was hier jedoch nicht dargestellt ist. Um den Getrieberaum mit dem Synchrongetriebe 4 vor schädigenden Feststoffen des Fördermediums zu schützen, werden Dichtungen in einem Dichtungsraum 10 zwischen dem Förderraum mit dem Rotorpaar 2 und dem Getrieberaum mit dem Synchrongetriebe 4 im Pumpengehäuse 3 angeordnet. Weiterhin werden im Bereich des Förderraums die Rotoren 2 auf der Antriebs- 8 und der Synchronwelle 9 positioniert, sodass sie mittels des Synchrongetriebes 4 berührungsfrei aufeinander abwälzen können. Durch das Drehen der Rotoren 2 in dem Pumpengehäuse 3 bilden sich die Förderkammern aus. Auch dargestellt sind der Einlass 6 und der Auslass 7 des Förderraums.The schematic representation in 1 shows the essential structure of a rotary lobe pump 1 According to the state of the art. The pump essentially consists of a synchronous transmission 4 which is on a drive shaft 8th and a synchronous shaft 9 is arranged. To the drive shaft 8th is by means of a clutch, a motor for driving the rotary lobe pump 1 connected, which is not shown here. To the gearbox with the synchromesh 4 To protect against damaging solids of the pumped liquid, seals in a seal chamber 10 between the delivery chamber with the rotor pair 2 and the gear compartment with the synchromesh 4 in the pump housing 3 arranged. Furthermore, the rotors are in the region of the delivery chamber 2 on the drive 8th and the synchronous shaft 9 positioned so that they can be synchronized 4 can pass on each other without contact. By turning the rotors 2 in the pump housing 3 the funding chambers are formed. Also shown are the inlet 6 and the outlet 7 of the pump room.

Weiterhin sind in 1 einsatzübliche Verschleißelemente zum Schutz des Pumpengehäuses 3 schematisch gezeigt. Um alle Seiten des Pumpengehäuses 3 zu schützen, werden ebene Verschleißplatten 5b zwischen dem Dichtungsraum 10 und den Rotoren 2 beziehungsweise zwischen den Rotoren 2 und dem Deckel des Pumpengehäuses 11 angeordnet. Durch die meist ovale Form des Pumpengehäuses 3 werden für die bogenförmige Außenkontur des Förderraums jeweils im oberen und unteren Bereich kreissegmentförmige Verschleißschalen 5a eingesetzt. Alle Verschleißelemente 5a, 5b werden in der Praxis aus metallischen Materialien angeboten.Furthermore, in 1 standard wear elements to protect the pump housing 3 shown schematically. Around all sides of the pump housing 3 To protect, become even wear plates 5b between the seal chamber 10 and the rotors 2 or between the rotors 2 and the lid of the pump housing 11 arranged. Due to the mostly oval shape of the pump housing 3 are for the arcuate outer contour of the delivery chamber in each case in the upper and lower region circular segment-shaped wear shells 5a used. All wear elements 5a . 5b are offered in practice from metallic materials.

2 zeigt schematisch eine Drehkolbenpumpe gemäß der Erfindung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie zu der Drehkolbenpumpe 1 gemäß dem Stand der Technik gekennzeichnet. 2 zeigt die Ausgestaltung der Verschleißelemente 5a, 5b gemäß der Erfindung. Auch ist ein ergänzendes Schlagkantenelement 5c als vorgelagerter Verschleißschutz jeweils im Ein- 6 und Auslassbereich 7 gezeigt. Man erkennt - bei einer vergleichenden Betrachtung mit der 1 - die Beschichtung der bisher metallischen Verschleißelemente 5a, 5b mit einer elastomeren Schutzschicht, sodass der metallische Rotor 2 komplett von elastomerbeschichteten Elementen 5a, 5b, 5c umgeben ist: zwei gleichartigen Verschleißschalen 5a, zwei Verschleißplatten 5b und vier gleichartigen Schlagkantenelemente 5c. Die Beschichtung ist durch eine Kreuzschraffur gekennzeichnet. Durch die Anordnung von vier Schlagkantenelemente 5c im Einlass- 6 und Auslassbereich 7 ist die Drehkolbenpumpe 1 reversibel betreibbar, sodass durch eine Umkehr der Förderrichtung Einlass 6 und Auslass 7 des Förderraums getauscht werden können. Die Beschichtung der Elemente 5a, 5b, 5c kann auf verschiedene Arten und Weisen erfolgen, wie zum Beispiel dem Vulkanisieren oder anderen Fertigungsverfahren. 2 schematically shows a rotary pump according to the invention. Identical parts are given the same reference numerals as for the rotary lobe pump 1 characterized according to the prior art. 2 shows the configuration of the wear elements 5a . 5b according to the invention. Also is a complementary striking edge element 5c as upstream wear protection in each case in the 6 and outlet area 7 shown. One recognizes - in a comparative examination with the 1 - The coating of the previously metallic wear elements 5a . 5b with an elastomeric protective layer, so that the metallic rotor 2 complete with elastomer-coated elements 5a . 5b . 5c is surrounded: two similar wear shells 5a , two wear plates 5b and four similar impact edge elements 5c , The coating is characterized by a crosshatch. By the arrangement of four striking edge elements 5c in the admission 6 and outlet area 7 is the rotary lobe pump 1 reversibly operable, so that by reversing the conveying direction inlet 6 and outlet 7 the delivery room can be exchanged. The coating of the elements 5a . 5b . 5c can be done in various ways, such as vulcanization or other manufacturing processes.

Die Anordnung dieser erfindungsgemäßen Verschleißelemente 5a, 5b und der Schlagkantenelemente 5c im Förderraum der Drehkolbenpumpe 1 zueinander wird in 3a in einer Schnittansicht gezeigt. Dargestellt wird im rechten Teil der Figur ein Schnitt aus der Frontperspektive, der die Anordnung der erfindungsgemäßen Verschleißschalen 5a und der Schlagkantenelemente 5c zu den übrigen Elementen der Drehkolbenpumpe 1 zeigt; im linken Teil findet sich ein Schnitt aus der Seitenperspektive, der die Anordnung der erfindungsgemäßen Verschleißschalen 5a und der Verschleißplatten 5b zueinander zeigt. Man erkennt, dass die metallischen Rotoren 2 an allen auftretenden Dichtspalten, also zwischen den Rotoren 2 und den Verschleißplatten 5b, und zwischen den Rotorflügeln der Rotoren 2 und den Verschleißschalen 5a, nun mit einer Elastomerschicht 12 gepaart sind anstelle einer rein metallischen Paarung, wie dieses beim Stand der Technik der Fall ist. Wenn nun beim Fördern des Fluids Feststoffe in diesen Bereich gelangen, können sich diese in die Elastomerschicht 12 eindrücken. Bei einer Paarung mit rein metallischen Verschleißschalen 5a werden diese Feststoffe gebrochen und beschädigen bei diesem Vorgang die Kontur der Rotoren 2 und der Verschleißschalen 5a. Gleiches gilt für die seitlichen Paarungen zwischen den Rotoren 2 und den Verschleißplatten 5b. Die Seitenperspektive zeigt insbesondere, dass durch die Gummierung der kompletten Seite der Verschleißplatten 5b auch kritische Bereiche wie die Eckbereiche zwischen Verschleißschale 5a und Verschleißplatten 5b komplett von einer Elastomerschicht 12 geschützt sind. Bei einer verschleißbedingten Veränderung der Kontur der Rotoren 2 sind insbesondere diese Bereiche kritisch für die Ansammlung von Feststoffen und somit steigenden Verschleißraten durch eine Ausrundung dieser Eckbereiche. Dies wird durch das Eindrücken der Feststoffe in die Elastomerschicht 12 verhindert.The arrangement of these wear elements according to the invention 5a . 5b and the striking edge elements 5c in the delivery chamber of the rotary lobe pump 1 each other will be in 3a shown in a sectional view. Shown in the right part of the figure is a section from the front perspective, showing the arrangement of the wear shells according to the invention 5a and the striking edge elements 5c to the other elements of the rotary lobe pump 1 shows; in the left part is a section from the side perspective, showing the arrangement of the wear shells according to the invention 5a and the wear plates 5b pointing to each other. It can be seen that the metallic rotors 2 at all occurring sealing gaps, ie between the rotors 2 and the wear plates 5b , and between the rotor blades of the rotors 2 and the wear shells 5a , now with an elastomer layer 12 are paired instead of a purely metallic pairing, as is the case in the prior art. If, when conveying the fluid, solids get into this area, they can get into the elastomer layer 12 Push. In a pairing with purely metallic wearing shells 5a These solids are broken and damage the contour of the rotors during this process 2 and the wear shells 5a , The same applies to the lateral pairings between the rotors 2 and the wear plates 5b , The side perspective shows in particular that by the gumming of the complete side of the wear plates 5b also critical areas such as the corner areas between wear shell 5a and wear plates 5b completely made of an elastomeric layer 12 are protected. For a wear-related change in the contour of the rotors 2 In particular, these areas are critical for the accumulation of solids and thus increasing wear rates by a rounding of these corner areas. This is done by pushing the solids into the elastomeric layer 12 prevented.

Weiterhin zeigt die 3a die Anordnung der erfindungsgemäßen Schlagkantenelemente 5c zu den übrigen Elementen der Drehkolbenpumpe 1. Wie bereits in [0027] bzw. 2 aufgegriffen, sind nach Anspruch 3 vier gleichartige Schlagkantenelemente 5c im Förderraum vorgesehen, jeweils gepaart angeordnet im Einlass 6 und Auslass 7 des Förderraums. Dadurch kann die Pumpe 1 auch reversibel betrieben werden. Soll diese nicht reversibel betrieben werden, sind nur zwei Schlagkantenelemente 5c im Einlassbereich 6 vorzusehen entsprechend dem Anspruch 2. Die Schlagkantenelemente 5c werden durch eine form- und bzw. oder kraftschlüssige Verbindung, zum Beispiel eine Schraubverbindung, im Pumpengehäuse 3 stationiert.Furthermore, the shows 3a the arrangement of the striking edge elements according to the invention 5c to the other elements of the rotary lobe pump 1 , As already in [0027] or 2 taken up, are according to claim 3, four similar impact edge elements 5c provided in the delivery room, each paired arranged in the inlet 6 and outlet 7 of the pump room. This allows the pump 1 can also be operated reversibly. If these are not operated reversibly, there are only two impact edge elements 5c in the inlet area 6 provide according to claim 2. The striking edge elements 5c be by a positive and / or non-positive connection, for example a screw in the pump housing 3 stationed.

Auch dargestellt ist die Elastomerbeschichtung 12 der Schlagkantenelemente 5c in der Frontperspektive der 3a. Die Gummierung 12 des Schlagkantenelementes 5c ist etwas härter als die Gummierung 12 der übrigen Verschleißelemente 5a, 5b, um ein Zerschlagen von Überkörnern zu ermöglichen und die Standzeit des Schlagkantenelementes 5c zu erhöhen. Elastomerbeschichtet sind zwei Bereiche des Schlagkantenelements 5c: Die mit dem Rotor 2 in Kontakt stehende Kontur 13, welche als Kreisbogensegment ausgebildet wird, und die sich im Ein- bzw. Auslassbereich 6, 7 des Förderraums befindliche Kontur 14, die achsparallel zu diesem ausgeformt ist. Als Schnittpunkt dieser beiden Konturen 13, 14 des Schlagkantenelements 5c ergibt sich die Schlagkante als Eckbereich zwischen Ein- bzw. Auslass 6, 7 und dem eigentlichen Förderraum der Drehkolbenpumpe 1. Dieser Eckbereich des Schlagkantenelementes 5c kann je nach Anforderung durch das Fördermedium scharfkantig oder minimal abgerundet ausgeführt werden. Die Schlagkante wird in dieser erfindungsgemäßen Ausführung mit einer Elastomerschicht 12 ausgestaltet, um weiche Überkörner, wie Rübenstücke, vor Eintritt in den Förderraum zerschlagen zu können.Also shown is the elastomer coating 12 the striking edge elements 5c in the front perspective of the 3a , The gum 12 of the striking edge element 5c is a bit harder than the gum 12 the remaining wear elements 5a . 5b to allow smashing of oversize grains and the life of the striking edge element 5c to increase. Elastomer coated are two areas of the striking edge element 5c : The one with the rotor 2 in contact contour 13 , which is formed as a circular arc segment, and located in the inlet and outlet 6 . 7 the delivery chamber located contour 14 , which is formed paraxial to this. As an intersection of these two contours 13 . 14 the striking edge element 5c results in the impact edge as a corner between inlet and outlet 6 . 7 and the actual delivery chamber of the rotary lobe pump 1 , This corner of the striking edge element 5c can be made sharp or minimally rounded depending on the requirements of the pumped medium. The impact edge is in this embodiment of the invention with an elastomer layer 12 designed to smash soft oversize grains, such as beet pieces, before entering the delivery room.

Die 3b zeigt eine zweite gestalterische Ausführung der in bereits 3a vorgeschlagenen Erfindungsausgestaltung. Dabei werden die Schlagkantenelemente 5c metallisch ausgeführt ohne eine elastomere Beschichtung 12. Somit ist auch die in [0030] beschriebene Schlagkante in metallischem Material gehalten. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung soll insbesondere zum Fördern von härteren Feststoffen, wie Steinen, eingesetzt werden und dient zum Abfangen eines Schlages oder zum Zerschlagen der Steine von Überkorngröße, wie in [0013] und [0015] beschrieben. Die Schlagkantenelemente 5c können aus verschiedenen metallischen Materialien gefertigt werden. Eine besonders hohe Standzeit weisen die Schlagkantenelemente 5c aus Manganhartstahl aus, da dieser unter einer plastischen Verformung weiter verhärtet.The 3b shows a second design of the already in 3a proposed inventive design. This will be the Schlagkantenelemente 5c metallic without an elastomeric coating 12 , Thus, the impact edge described in [0030] is also held in metallic material. This embodiment of the invention is intended in particular for conveying harder solids, such as stones, used and serves to catch a blow or smashing the stones of oversize size, as described in [0013] and [0015]. The striking edge elements 5c can be made of different metallic materials. A particularly long service life have the Schlagkantenelemente 5c aus Manganhartstahl, since this further hardened under a plastic deformation.

Die beiden Figuren 3a und 3b zeigen beide jeweils in der frontperspektivischen Schnittansicht das Paar von metallischen Rotoren 2 im Förderraum des Pumpengehäuses 3 und die Anordnung zu den Verschleißelementen 5a, 5b, 5c. Diese Rotoren 2 können aus verschiedenen metallischen Materialien ausgeführt werden. Insbesondere für den Einsatz der Rotoren 2 bei Fördermedien mit Feststoffanteilen härteren Grades wird eine Ausführung in Manganhartstahl oder Siliziumcarbid vorgesehen, um die Ursprungskontur der Rotoren 2 lange zu erhalten.The two figures 3a and 3b both show the pair of metallic rotors respectively in the front perspective view 2 in the delivery chamber of the pump housing 3 and the arrangement to the wear elements 5a . 5b . 5c , These rotors 2 can be made of different metallic materials. Especially for the use of rotors 2 In the case of conveying media with solid fractions of a harder degree, an embodiment in manganese-hard steel or silicon carbide is provided in order to determine the origin contour of the rotors 2 to get long.

3c zeigt die erfindungsgemäße, besonders verschleißfeste Rotorkontur 2 mit erfindungsgemäßen Verschleißelementen 5a, 5b, 5c in einer Schnittansicht ähnlich der 3a und 3b. Mittig ist eine Seitenansicht des Förderraums im Schnitt dargestellt, mit weiteren gekennzeichneten Schnittansichten. Diese sind je zu beiden Seiten der Seitenansicht angeordnet und zeigen die erfindungsgemäße Rotorkontur 2 aus der Frontperspektive in zwei verschiedenen Schnitttiefen beziehungsweise ihre Anordnung zu den Verschleißelementen 5a, 5b im Förderraum. Bei der erfindungsgemäßen Rotorkontur 2 handelt sich um eine wechselnde Abfolge von radialen Kontursegmenten und von Konturen, die dem Verzahnungsgesetz genügen. Die Häufigkeit der Abfolge und Dimensionierung der einzelnen Konturabschnitte ist dabei abhängig von der gewählten Flügelanzahl und bildet auf Grundlage dieser Angabe eine über 360° gleichförmige Gesamtkontur aus. Es werden für die äußeren und inneren Kontursegmente radiale Konturen vorgesehen, um einen parallelen Dichtspalt zwischen den Rotoren 2 und den Verschleißschalen 5a auszubilden. Aus der Praxis ist bekannt, dass parallele Spaltformen zu geringem Verschleiß neigen und somit vorteilhaft für den Erhalt einer ursprünglichen Rotorkontur 2 sind. Die Länge der radialen Kontursegmente wird über den Kontursegmentwinkel α definiert und beträgt mindestens 5° und höchstens 20°. Die dazwischen befindlichen Flankenkonturen werden durch eine dem Verzahnungsgesetz entsprechende Kontur ausgebildet. Dadurch ergibt sich ein gleichmäßiger Abwälzvorgang zwischen den Rotoren 2 und somit ein gleichmäßiger paralleler Spalt zwischen dem Rotorpaar 2 selbst bei kontaktloser Ausführung. 3c shows the inventive, particularly wear-resistant rotor contour 2 with wear elements according to the invention 5a . 5b . 5c in a sectional view similar to the 3a and 3b , In the middle, a side view of the delivery chamber is shown in section, with further marked sectional views. These are each arranged on both sides of the side view and show the rotor contour according to the invention 2 from the front perspective in two different cutting depths or their arrangement to the wear elements 5a . 5b in the pump room. In the rotor contour according to the invention 2 is an alternating sequence of radial contour segments and contours that satisfy the gearing law. The frequency of the sequence and dimensioning of the individual contour sections depends on the number of vanes selected and, based on this information, forms a uniform overall contour over 360 °. Radial contours are provided for the outer and inner contour segments to form a parallel sealing gap between the rotors 2 and the wear shells 5a train. From practice it is known that parallel gap shapes tend to wear little and thus advantageous for obtaining an original rotor contour 2 are. The length of the radial contour segments is defined by the contour segment angle α and is at least 5 ° and at most 20 °. The intervening edge contours are formed by a contour corresponding to the toothing law. This results in a uniform rolling process between the rotors 2 and thus a uniform parallel gap between the pair of rotors 2 even with contactless version.

Durch die beiden frontperspektivischen Schnittansichten der 3c, ebenso wie durch die dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Rotorkontur in 4, ist die räumliche Verwindung der Rotoren 2 zu erkennen, im Folgenden als Verwendelung bezeichnet. Der Grad der Verwendelung wird über den Verwendelungswinkel β definiert und beträgt mindestens 35° und höchstens 70°. Die bevorzugte Wahl des Verwendelungswinkels ist abhängig von der gewählten Flügelanzahl des Rotors 2. Um einen Förderprozess mit verwendelten Rotoren 2 herzustellen, müssen immer zwei in der Kontur gleichartige, jedoch gegenläufig verwendelte Rotoren 2 miteinander kombiniert werden. Durch eine verwendelte Ausführung der Rotoren 2 kann eine pulsationsfreiere Mediumförderung realisiert werden, wodurch Schläge durch beispielsweise Feststoffanteile im Fördermedium und das Beschädigen der Rotor- 2 bzw. Verschleißelemeentkonturen 5a, 5b, 5c verringert werden. Due to the two front perspective views of the 3c , as well as by the three-dimensional representation of the rotor contour according to the invention in 4 , is the spatial distortion of the rotors 2 to recognize, hereinafter referred to as use. The degree of utilization is defined over the angle of use β and is at least 35 ° and at most 70 °. The preferred choice of the angle of use depends on the selected number of blades of the rotor 2 , To a conveying process with used rotors 2 always have two in the contour similar, but used in opposite directions rotors 2 be combined with each other. By a used version of the rotors 2 a pulsation-free medium delivery can be realized, whereby impacts due to, for example, solid particles in the pumped medium and damaging the rotor 2 or wear compensation contours 5a . 5b . 5c be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: DrehkolbenpumpeRotary pump
22: Rotoren bzw. RotorkonturRotors or rotor contour
33: Pumpengehäusepump housing
44: Synchrongetriebesynchromesh
5a5a: Verschleißschalenwear shells
5b5b: Verschleißplattenwear plates
5c5c: SchlagkantenelementBeat edge element
66: Einlass des FörderraumsInlet of the pumping room
77: Auslass des FörderraumsOutlet of the pump room
88th: Antriebswelledrive shaft
99: Synchronwellesynchronous shaft
1010: Dichtungsraumseal chamber
1111: Deckel des PumpengehäusesCover of the pump housing
1212: Elastomerbeschichtungelastomer coating
1313: Kontur des Schlagkantenelements im FörderraumbereichContour of the striking edge element in the conveying space area
1414: Kontur des Schlagkantenelements im Ein- bzw. AuslassbereichContour of the striking edge element in the inlet or outlet area

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3427282 A1 [0002]
DE 1553031 C [0003]
GB 2429751 A [0004]
DE 102010014248 B4 [0005]

Claims

Rotary pump, in particular for the promotion of solidified with flow media, with a pump housing (3) with a pair of similar, one-piece and by a synchronous drive (4) in opposite directions on two parallel axes of rotation contactless rolling on each other rotors (2), which pump housing (3) a plurality of interchangeable stationary wear elements (5a, 5b), and arranged with opposite and orthogonal to the rotor axes of rotation inlet (6) and outlet (7), characterized in that the wear elements (5a, 5b) on the rotors (2) facing sides an elastomeric coating (12), while the rotors (2) wear no wear protection coating.

Rotary pump after Claim 1 , characterized in that at the inlet (6) facing the end of each wear shell (5a) as Schlagkantenelement (5c) running additional wear element is arranged, wherein the rotor (2) facing contour (13) of the striking edge element (5c) is a circular arc segment is and this with the inlet and outlet parallel contour (14) of the striking edge element (5c) forms an angle of less than 90 ° and the intersection of these two contours (13, 14) is rounded with a minimum radius or can be sharp-edged.

Rotary pump after Claim 2 , characterized in that also at the outlet (7) facing the end of each wear shell (5a) as a striking edge element (5c) executed additional wear element with identical properties Claim 2 is arranged.

Rotary pump according to one of Claims 2 to 3 , characterized in that the striking edge elements (5c) consist of a metal base body with an elastomer coating (12).

Rotary pump after Claim 4 , characterized in that the elastomer coating (12) of the striking edge elements (5c) has a significantly higher hardness than the coating (12) of the remaining wear elements (5a, 5b).

Rotary pump according to one of Claims 2 to 3 , characterized in that the striking edge elements (5c) are made of metal.

Rotary pump after Claim 6 , characterized in that the striking edge elements (5c) are hardened.

Rotary pump after Claim 6 , characterized in that the striking edge elements (5c) in manganese hard steel, eg X120Mn12, W-No. 1.3401, are executed.

Rotary pump according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the elastomer coating (12) is made in polyurethane.

Rotary pump according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the rotors (2) are designed in steel.

Rotary pump after Claim 10 , characterized in that the rotors (2) are hardened.

Rotary pump after Claim 10 , characterized in that the rotors (2) in manganese steel, eg X120 Mn12, W-no. 1.3401, are executed.

Rotary pump according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the rotors (2) are made in silicon carbide, for example SiC or SiSiC.

Rotary pump according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that the rotors (2) have between three to five wings and the contour of the rotors (2) corresponds to a recurring uniform sequence of contour segments, in naming order consisting of an inner radial segment of the size of the segment angle a, a first the segment corresponding to the gearing law, an outer radial segment of the size of the segment angle α and a second segment corresponding to the gearing law.

Rotary pump after Claim 14 , characterized in that the segment angle α is at least 5 ° and at most 20 °.

Rotary pump after Claim 15 , characterized in that the rotors (2) are executed in the depth spatially wound, described by the degree of the use angle β.

Rotary pump after Claim 16 , characterized in that the use angle β is at least 35 ° and at most 70 °.