DE29705877U1 - Rotationsverdrängerpumpe - Google Patents
RotationsverdrängerpumpeInfo
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Description
pOfta
pdtefitanwälte
Dipl.Phys. Ulrich Twelmeier Dr. tech &eegr;. Waldemar Leitner
Dr. phil. not. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch-1991
European Patent Attorneys
KAMI E004DEU/Be97S018/TW-Br/Be/02.04.1997
Rolf Kammerer, D-75196 Remchingen-Wilferdingen
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 bekannt.
Die bekannte Pumpe hat eine stillstehende Anordnung aus einer Grundplatte 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 Grundplatte
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 Pumpkana! verbindet den Zulauf und den Ablauf
auf dem längeren Weg, wohingegen der kürzere Weg zwischen Zulauf und Ablauf blockiert ist. Koaxial zur Ringfläche ist über der Membran ein Rotor angeordnet,
welcher mehrere Rollen hat, die mittels axial verschieblicher Druckübertragungsgiieder,
welche kranzförmig über der Membran angeordnet sind, auf die Membran einwirken und sie lokal gegen die Ringfläche drücken, wodurch die
Westliche Karl-Friedrich-Straße 29-31 D-75172 Pforzheim Postbank Karlsruhe 16852-750 (BLZ66010075)
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VAT Registration No. DE 144 180005
-2-
Membran an umlaufenden Stellen den Weg vom Zulauf zum Ablauf unterbricht
und dadurch für die gewünschte Pumpwirkung sorgt. Mittels eines Stellrings, welcher
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 Grundplatte
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 Rotorwelle
erstreckt sich durch die kreisförmige Öffnung der ringförmigen Spannplatte eine Gewindestange nach außen, aufweiche 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, weiche gemeinsam den Pumpkanal begrenzen,
sind - insbesondere bei abrasiven Medien wie z.B. Mörtel -Verschleißteile, die von Zeit zu Zeit gewechselt werden müssen. Außerdem besteht die Möglichkeit,
daß die Stößel der Pumpe die Membran einklemmen können. Dies hat einen hohen Verschleiß derselben zur Folge.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch Verschleiß
verursachten Kosten zu senken.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pumpe mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmaien. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Druckübertragungsglieder in Form von
Keilen mit planen Berührungsflächen ermöglicht es, die
Druckübertragungsglieder im Niederhalter so anzuordnen, daß der Pumpkanal
von ihnen lückenlos überdeckbar ist. Dabei liegen die einzelnen Druckübertragungsglieder
mit ihren radialen Keilflächen quasi spielfrei aneinander. Dies führt dazu, daß ein Verkippen der Druckübertragungsglieder in Richtung der Bewegung
der Rollen - d.h. in azimutaler Richtung - nicht möglich ist, da durch das spielfreie Aneinanderstehen der Druckübertragungsglieder eine Führung in vertikaler
Richtung gewährleistet ist. Dadurch wird erzielt, daß die Membran, die von den Druckübertragungsgliedern temporär gegen die Grundplatte gepreßt wird,
nicht zwischen zwei Druckübertragungsglieder eingeklemmt werden kann. Das bedeutet eine längere Lebensdauer für die Membran.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Druckübertragungsglieder
an ihrem der Membran zugewandten Ende abgerundete Kanten aufweisen. Dadurch wird gewährleistet, daß die Druckübertragungsglieder nicht
in die Membran einschneiden können. Auch dies verlängert die Lebensdauer der Membran.
Um den Verschleiß der Membran noch geringer zu halten, ist als vorteilhafte Weiterbildung
vorgesehen, daß die Druckübertragungsglieder zumindest an ihrem membranseitigen Ende aus einem Kunststoff bestehen. Sind die Druckübertragungsglieder
auch an ihrem den Rollen zugewandten Ende aus einem Kunststoff, so verbessert sich die Laufruhe der Pumpe. Ebenso ist es denkbar das gesamte
Druckübertragungsglied aus Kunststoff zu fertigen. Dafür wird vorzugsweise ein sehr harter, temperaturbeständiger und schlagzäher
Kunststoff, wie z.B. Polyetheretherketon (PEEK), benützt. Aber auch andere, den
Kräften und Temperaturen in der Pumpe widerstehende Kunststoffe sind denkbar.
Als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in die Keilflächen
der Druckübertragungsglieder Vertiefungen eingelassen sind, die durch Metallplättchen
ausgefüllt ist. Dadurch wird der Verschleiß an den aneinander
-A-
reibenden Keilflächen zweier benachbarter Druckübertragungsglieder gemindert,
aber gleichzeitig die Vorteile der Gewichtsersparnis und der größeren Laufruhe gegenüber einem ganz aus Metall gefertigten Druckübertragungsglied beibehalten.
Die Metallplättchen werden dabei so eingebracht, daß sie quasi bündig mit den Keilflächen abschließen oder minimal über diese herausstehen. Dadurch reiben
die beiden Metallplättchen aneinander und nicht die Kunststoffflächen. Die Metallplättchen werden vorzugsweise nur in die rechteckige Vertiefung des
Druckübertragungsgliedes eingelegt. Es ist keine spezielle Befestigung der Metallplättchen
an den Druckübertragungsgliedem nötig, da die Druckübertragungsglieder in ihrem eingesetzten Zustand spielfrei aneinanderliegen. Allerdings sind
genauso andere Möglichkeiten des Einbringens denkbar, wie z.B., daß die Druckübertragungsglieder
einen Hinterschnitt aufweisen in den die Metallplättchen eingedrückt werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Grundplatte
zwischen dem Niederhalter und einer Spannplatte liegt. Dadurch ist es möglich, das Verschleißteil Grundplatte kleiner zu gestalten als wenn sie in die
Spannplatte integriert wäre. Dies bedeutet, daß bei einer verschlissenen Grundplatte
nur dieses kleine Teil ausgewechselt werden muß und nicht die ganze Spannplatte. Dies senkt die Kosten für den Betrieb erheblich.
Durch die Ausbildung der Grundplatte als Ring wird der Materialaufwand für dieses
Verschleißteil noch einmal verkleinert. Auch dies senkt die Kosten des Betriebes.
Eine weitere Senkung der Kosten und gleichzeitig eine Gewichtsersparnis bringt
die Ausführung eines oder mehrerer der folgenden Bestandteile der Pumpe in Kunststoff: Grundplatte, Niederhalter und Spannplatte. Dabei ist ein formstabiler
Kunststoff nötig um den auftretenden Kräften widerstehen zu können. Dabei ist als weiterer Vorteil anzumerken, daß bei einer Ausführung der Grundplatte aus
einem Kunststoff, im allgemeinen das Reibungsverhalten gegenüber den zu
pumpenden Medien einer solchen Grundplatte günstiger ist als das einer metallischen
Grundplatte.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß aus der
Grundplatte mindestens zwei vorzugsweise unterschiedliche Zapfen in Richtung des Niederhalters herausstehen, die in deckungsgleiche entsprechende Löcher
des Niederhalters eingreifen. Dadurch wird gewährleistet, daß es beim Auswechseln
des Verschleißteils Grundplatte unmöglich ist diese falsch in den Niederhalter einzusetzen, was zu einer Zerstörung der Membran führen könnte. Auch dies
senkt die verschleißbedingten Kosten.
Als weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen
den der konzentrischen Achse abgewandten Flächen der Druckübertragungsglieder und einer inneren Umfangsfläche des Niederhalters ein Stahlband
angeordnet ist. Dieses Stahlband nimmt den radialen Druck der Druckübertragungsglieder
auf den Niederhalter beim Herunterdrücken der Druckübertragungsglieder durch die Rollen auf. Dadurch wird zum einen gewährleistet, daß sich der
Druck nicht lokal auf den Niederhalter auswirkt, sondern durch das großflächige Stahlband verteilt wird. Außerdem ist ein Reiben mit dem Niederhalter und damit
Verschleißen des Niederhalters durch die Druckübertragungsglieder verhindert. Dies ist vorallem dann wichtig, wenn der Niederhalter aus Kunststoff geformt ist.
Das Stahlband ist vorzugsweise mit dem Niederhalter so verbunden, daß es über den Kranz der Druckübertragungsgtieder hinausragt und mittels eines Schraubenkopfes,
der zur Befestigung der Metallklötze - die weiter unter beschrieben sind - im Niederhalter gehalten wird. Dies ist jedoch nicht zwingend nötig, sondern
es sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten denkbar.
Ais vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist eine Zustellschraube vorgesehen,
die in azimutaler Richtung eine Kraft auf die Druckübertragungsglieder ausübt. Dabei werden bei einem Verschleiß der Druckübertragungsglieder entlang ihrer
Keilflächen durch Vordrehen der Zustellschraube die Druckübertragungsglieder
wieder spielfrei aneinandergepreßt. So ist es möglich die Pumpe langer in Betrieb
zu halten ohne die einen leichten Verschleiß aufweisenden Druckübertragungsglieder
- oder fails in sie Metallplättchen eingelegt sind, diese - auswechseln
zu müssen. Anstatt der Zustellschraube ist es auch denkbar einen Bolzen mit Rastungen zu verwenden, der durch eine Feder gegen den Kranz aus Druckübertragungsgliedern
gedruckt wird. Dabei ist die Rastung so ausgeprägt, daß nur eine Bewegung des Bolzens in Richtung der Druckübertragungsglieder möglich
ist, indem die Rastungen in geeignete Vorrichtungen eingreifen. Dadurch wird eine Selbstjustierung der Druckübertragungsglieder gewährleistet, da sie
ständig mit ihren Keilflächen spiellos aneinandergedrückt werden.
In vorteilhafter Weise befindet sich zwischen der Zustellschraube und dem einen
Ende des Kranzes ein Metaüklotz und am anderen Ende des Kranzes ein zweiter
Metallklotz. Der der Zustellschraube zugewandte Metallklotz verteilt den Druck der Zustellschraube auf eine größere Fläche des ersten Druckübertragungsgi iedes.
Dadurch wird vermieden, daß das Druckübertragungsglied an der Angriffsteile der Zustellschraube stark verschleißt. Der zweite Metallklotz nimmt den
Druck des letzten Druckübertragungsgliedes auf. Dadurch wird ein den Verschleiß des Niederhalters beschleunigender Druck des letzten Druckübertragungsgliedes
des Kranzes verhindert.
Durch die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, daß die Druckübertragungsgüeder
in einer über der Ringfiäche liegenden ringförmigen Ausnehmung geführt
sind, ist eine Führung in radialer Richtung gewährleistet. Dadurch ist es nicht möglich, daß die Druckübertragungsglieder beim Herabdrücken durch die Rollen
radial ausweichen können und somit einen größeren Verschleiß - durch ein radiales
hin- und herbewegen - bewirken können.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich die ringförmige
Ausnehmung nicht über einen Vollkreis erstreckt. Dadurch ist es möglich,
was im allgemeinen sinnvoll ist, nur in jenem Bereich Druckübertragungsglieder
anzubringen, der über dem Pumpkanal liegt.
Die vorteilhafte Weiterbildung, daß bei einem Rotor mit mindestens zwei Rollen
sich mindestens eine der Rollen über den Teil des Niederhalters hinwegrollt der keine Ausnehmung hat, wird gewährleistet, daß die Rolle - oder die Rollen - die
sich über der Ausnehmung befindet die Druckübertragungsglieder nicht tiefer als dieses vom Niederhalter vorgegebene Niveau auf die Membran herunterdrücken
kann. Dadurch wird gewährleistet, daß die Membran nur bis auf die Ringfläche der Grundplatte heruntergedrückt, jedoch nicht noch weiter komprimiert werden
kann. Dies hätte zur Folge, daß die Membran zerstört wird, da sie nicht kompressibel
ist.
Als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Druckübertragungsglieder
zur Achse hin Anschrägungen haben. Diese Anschrägungen liegen, wenn man den Kranz der Druckübertragungsglieder betrachtet auf einem
Kegelmantel dessen Achse mit der konzentrischen Achse des Rotors zusammenfällt. Ebenso ist es möglich die Rollen anzuschrägen, so daß sie gegengieich zu
den soeben beschriebenen Druckübertragungsgliedern ausgeformt sind. Ebenso ist eine Kombination der beiden Möglichkeiten denkbar.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem in den beigefügten Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe,
Figur 2 einen Schnitt durch den Pumpkanal und die Druckübertragungsglieder
entlang der Bahn der Rollen,
Figur 3 einen Ausschnitt zweier Druckübertragungsglieder wie in Figur 2
angegeben,
Figur 4 einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die Pumpe in Höhe der
Druckübertragungsglieder und
Figur 5 einen Schnitt durch den Niederhalter - aus der Richtung des Rotors
gesehen - in Höhe der Druckübertragungsglieder, wobei diese nicht geschnitten sind.
Die Pumpe hat einen Stator 1 und einen Rotor 2. Der Stator 1 ist ein Teil des Gehäuses
der Pumpe und weist eine Spannplatte 24, einen Niederhalter 6, eine
Grundplatte 3 und eine Membran 11 auf. Die Grundplatte 3 ist ringförmig ausgebildet
und koaxial zur Achse 4 des Rotors 2 angeordnet. Die Grundplatte 3 hat eine ebene Ringfläche 5, weiche 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 am Niederhalter 6 ausgebildet
sind und mit den Klemmflächen 9 und 10 zusammenwirken, um dazwischen
die Membran 11 einzuklemmen, welche aus einem elastomeren Werkstoff
besteht, in entspanntem, nicht eingebautem Zustand ein ringförmiges, ebenes Gebilde ist und durch das Einspannen zwischen den konischen Klemmflächen 7
bis 10 gebogen wird, so daß sie die ebene Ringfläche 5 überwölbt. Zwischen der
gewölbten und dadurch elastisch vorgespannten Membran 11 und der Ringfiäche
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 Erhebung 39 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 14 sind im Längsschnitt
T-förmig, erstrecken sich parallel zur Achse 4 und sind längs des gesamten Pumpkanals 12 angeordnet, der den Zulauf 13 mit dem Abiauf 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 ringförmigen Grundplatte 3 vorgesehene Erhebung 39 unterbrochen ist.
Die Stößel 14 sind im Niederhalter 6 parallel zur Achse 4 verschieblich angeordnet
und durch einen Stellring 17 gesichert, weicher gegen die Rückstellkraft der
Membran 11 in Richtung der Achse 4 mittels eines Exzenters 19 verlagerbar ist,
so daß die Stößel 14 einen veränderlichen Endanschlag haben, der es gestattet, den maximalen Querschnitt des Pumpkanals 12 zu verringern und damit die Förderleistung
der Pumpe einzustellen. Die Stößel 14 können nur soweit den Querschnitt
des Pumpkanais 12 erhöhen bis sie mit ihren Anschlagflächen 34 am Niederhalter
6 anschlagen.
Die Stößel 14 sind keilförmig ausgebildet und füllen dadurch den ganzen Raum
der ringförmigen Öffnung im Niederhalter 6 aus ohne irgendwelche Lücken entstehen
zu lassen. Dadurch ist ein Verkippen der Stößel 14 beim Herabdrücken durch die Rollen 21 nicht mehr möglich, da jeder einzelne Stößel 14 von seinen
zwei benachbarten Stößein 14 geführt wird. Die Stößel 14 sind vorzugsweise aus
einem hochtemperaturbeständigen, sehr harten und schlagzähen Kunststoff, z.B. Polyetheretherketon (PEEK), gefertigt. Dies bringt eine Verbesserung der Laufruhe
der Pumpe mit sich. Um die am meisten beanspruchten Flächen der Stößel 14
- ihre gegenseitigen planen Keilflächen 23 - möglichst verschleißfrei zu halten,
sind in diese Keilflächen 23 Vertiefungen 16 eingebracht, in die Metallplättchen
18 eingelegt sind. Diese Metallplättchen 18 schließen eben mit den Keilflächen
23 ab oder stehen geringfügig über diese heraus und bilden somit die Reibflächen
der Stößel 14, wenn die Stößel 14 durch die Rollen 21 nach oben und unten
bewegt werden. Um die Membran 11 beim Herunterdrücken durch die Stößel
14 nicht zu beschädigen, gibt es an den der Membran 11 zugewandten Enden
der Stößel 14 keine scharfen Kanten, sondern die Stöße! 14 werden durch Rundungen
25 abgeschlossen. Damit erhöht sich die Lebensdauer des Verschleißteils Membran 11 stark.
Der Rotor 2 dreht sich um eine Welle 20, welche in einem Wälzlager 26 im Niederhalter
6 und in einem weiteren Wälzlager 27 im hinteren Gehäuseteil gelagert ist. Der Rotor hat wenigstens zwei freilaufende Rollen 21 - neben freilaufenden
Rollen 21 sind genauso angetriebene Rollen denkbar - weiche über die Stößel hinwegrollen und sie niederdrücken, wodurch die Membran 11 lokal an die Ringfläche
5 gedruckt wird. Diese lokale Andrückstelle wandert mit der Rotorbewegung
längs des Pumpkanals 12, schiebt die davor stehende Flüssigkeitsmenge
durch den Ablauf 15 hinaus und saugt gleichzeitig durch den Zulauf 13 weitere
Flüssigkeit nach. Die Rollen 21 sind vorzugsweise aus Kunststoff, wobei dieser um ein Kugellager gespritzt wird. Dadurch wird die Laufruhe der Pumpe gegenüber
Pumpen mit metallischen Rollen 21 erhöht. Außerdem verringert sich der Verschleiß der Stößel 14.
An den beiden Seiten des Kranzes aus Stößeln 14 ist jeweils ein Metallkiotz 37
angebracht. Der eine Metallkiotz 37 wird durch eine Zustellschraube 38 gegen den Kranz der Stößel 14 gepreßt. Der andere Metallklotz 37 nimmt den Druck,
der von der Zustei !schraube 38 mittels des ersten Metallklotzes 37 auf die Stößel
14 übertragen wird auf. Durch die Zustellschraube 38 kann auf einen Verschleiß
der Metallplättchen 18 reagiert werden, indem mit fortschreitendem Verschleiß der Metallplättchen 18 die Zustellschraube 38 gegen die Stößel 14 vorgedreht
wird. Die Metaiiklötze 37 werden jeweils durch zwei Schrauben so mit dem Niederhalter
6 verbunden, daß sie nicht aus diesem herausfallen können.
Gleichzeitig wird durch jeweils eine der Schrauben ein Stahlband 36 gegen ein
Herausfallen aus dem Niederhalter 6 gesichert. Das Stahlband 36 ist zwischen einer inneren Umfangsfläche des Niederhalters 6 und den der Achse 4 abgewandten
Flächen der Stößel 14 angebracht.
Weiterhin sind Löcher 42, 43 im Niederhalter 6 zu erkennen, in die entsprechende
Zapfen der Grundplatte 3 eingreifen. Ebenso ist auch ein entgegengesetztes
Verbindungssystem denkbar, indem in der Grundplatte 3 Löcher 42, 43 und im
Niederhalter 6 Zapfen angebracht sind. Auch eine Kombination aus einem Loch 42 und einem Zapfen im Niederhalter 6 und den entsprechenden Mitteln in der
Grundplatte 3 ist denkbar. Außerdem ist jede andere Möglichkeit denkbar, die anstatt
eines Loches 42 und eines Zapfens, zwei sich entsprechende Verbindungsmittel aufweisen. Es muß nur gewährleistet sein, daß die Negativform des einen
Elements mit der Positivform des anderen Elements formschlüssig verbindbar ist.
Der Förderdruck der Pumpe hängt von der Vorspannung der Membran 11 ab.
Diese Vorspannung hängt vom Material und der Dicke der Membran 11 ab, aber
auch vom Ausmaß ihrer Biegung. Darüberhinaus hängt der Förderdruck von der Kraft ab, mit weicher die Stößel 14 auf die Membran 11 einwirken. Sie kann mittels
eines zweiten Exzenters 22 verändert werden, welcher über das hintere Wälzlager 27 auf einen Kragen 28 an der Welle 20 einwirkt und dadurch eine Feder
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 ausweichen,
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 den Niederhalter 6 eingedreht ist, sich durch die Spannplatte 24 erstreckt
und eine Mutter 32 trägt, die, wenn sie angezogen wird, die Spannplatte 24 gegen die Grundplatte 3 und damit die Grundplatte 3 gegen den Rand der
Membran 11 drückt. Ebenso besteht die Möglichkeit, zur Verspannung der Membran
11 statt der Mutter 32 auf einen Schnellspannverschluß zurückzugreifen.
Damit werden die Membran 11 und die Grundplatte 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 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 Vergrößerung des Pumpkanals 12, die ihrerseits eine Verringerung des Förderdrucks nach sich zieht. Am Absinken des Förderdrucks
kann man daher leicht erkennen, wann ein Austausch erforderlich ist. Die Grundplatte 3 ist vorzugsweise aus einem Hartkunststoff wie PU oder PA gefertigt.
Die Membran dagegen aus einem Elastomer.
KAM1E004DEU | Stator |
Bezugszahlenliste | Rotor |
1 | Grundplatte |
2 | Achse |
3 | Ringfläche |
4 | Niederhalter |
5 | Klemmflächen |
6 | Membran |
7-10 | Pumpkanal |
11 | Zulauf |
12 | Stößel |
13 | Ablauf |
14 | Vertiefung |
15 | Stellring |
16 | Metallplättchen |
17 | Exzenter |
18 | Welle |
19,22 | Rolle |
20 | Keilfläche |
21 | Spannplatte |
23 | Rundung |
24 | Wälzlager |
25 | Kragen |
26,27 | Feder |
28 | Träger |
29 | Gewindebolzen |
30 | Mutter |
31 | Anschlagfläche |
32 | Stahlband |
34 | Metallkiotz |
36 | Zusteiischraube |
37 | Erhebung |
38 | Anschrägung |
39 | Löcher |
40 | |
42,43 |
Be970580/TW-Br/Be
Claims (16)
1. Rotationsverdrängerpumpe mit einem Stator (1), der einen Niederhalter (6)
und eine Grundplatte (3) aufweist,
mit einer in der dem Niederhalter (6) zugewandten Oberfläche der Grundplatte
(3) vorgesehenen, sich zumindest über einen Teil eines Vollkreises erstreckenden
Ringfläche (5),
mit einem in die Ringfläche (5) mündenden Zulauf (13) und einem von der
Ringfläche (5) ausgehenden Ablauf (15),
mit einer die Ringfläche (5) überdeckenden Membran (11), weiche mit ihren
Rändern dicht zwischen dem Niederhalter (6) und der Grundplatte (3) eingespannt ist, wodurch zwischen der Membran (11) und der Grundplatte (3) ein
Pumpkanal (12) ausgebildet ist,
mit einem über der Ringfläche (5) angeordneten, angetriebenen Rotor (2),
welcher um die konzentrische Achse (4) der Ringfläche (5) umläuft, mindestens eine Rolle (21) hat, die über der Membran (11) angeordnet ist und die
Membran (11) fortlaufend lokal gegen die Ringfläche (5) drückt, indem sie auf
der Rückseite eines Kranzes von einzeln gegen die Ringfläche (5) beweglichen radial geführten Druckübertragungsgliedern (14) läuft, wodurch die
Membran (11) den Weg vom Zulauf (13) zum Ablauf (15) fortschreitend
unterbricht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckübertragungsglieder (14) keilförmig
mit radial bezüglich der konzentrischen Achse (4) verlaufenden Keilflächen (23) ausgebildet sind, mit welchen sie praktisch spielfrei aneinander anliegen.
2. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckübertragungsglieder (14) an ihrem der Membran (11) zugewandten
Ende abgerundete Kanten (25) aufweisen.
3. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-
net, daß die Druckübertragungsglieder (14) zumindest an ihrem der Membran
(11) zugewandten Ende aus Kunststoff bestehen.
4. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kunststoff ein Polyetheretherketon ist.
5. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich-
net, daß in den Keiiflachen (23) der Druckübertragungsglieder (14) Vertiefungen
(16) vorgesehen sind, die durch jeweils ein Metallplättchen (18) ausgefüllt
sind.
6. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Grundplatte (3) zwischen dem Niederhalter
(6) und einer Spannplatte (24) liegt.
7. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grundplatte (3) ein Ring ist.
8. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Grundplatte (3) und/oder der Niederhalter
(6) und/oder die Spannplatte (24) aus einem formstabilen Kunststoff besteht.
9. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß aus der Grundplatte (3) mindestens zwei vorzugsweise unterschiedliche Zapfen in Richtung des Niederhalters (6) herausstehen,
die in deckungsgleiche, entsprechende Löcher (42, 43) des Niederhalters (6) eingreifen.
10. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den der konzentrischen Achse (4) abgewandten Flächen der Druckübertragungsglieder (14) und einer inneren
Umfangsflache des Niederhalters (6) ein Stahlband (36) angeordnet ist.
11. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Zustellschraube (38) in azimutaler Richtung
eine Kraft auf die Druckübertragungsgüeder (14) ausübt.
12. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraft mittels eines Metallklotzes (37), der sich zwischen der Zusteüschraube
(38) und dem einen Ende des Kranzes befindet, übertragen wird und am anderen Ende des Kranzes von einem zweiten Metallklotz (37) aufgenommen
wird.
13. Rötationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Niederhalter (6) im Bereich über der Ringfläehe
(5) eine zu der Achse (4) der Ringfläche (5) ringförmige Ausnehmung hat, in welcher die Druckübertragungsgüeder (14) geführt sind.
14. Rotationsverdrängerpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die ringförmige Ausnehmung über einen Umfangswinkel erstreckt,
der kleiner ais 360° ist.
15. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rotor (2) mindestens zwei Rollen (21) hat, von denen
zu jedem Zeitpunkt mindestens eine über den Bereich des Niederhalters (6) hinweg läuft wo sich die Ausnehmung nicht befindet.
16. Rotationsverdrängerpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Rolle (21) und/oder die Druckübertragungsglieder (14) auf ihrer der konzentrischen Achse (4) zugewandten Seite zum
Niederhalter (6) hin Anschrägungen (40) haben.
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