DE29723984U1 - Rotary lobe pump - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe, insbesondere für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem Paar von in einem im Querschnitt ovalen Pumpengehäuse sich gegensinnig drehenden, von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetriebenen und verdrehfest auf je einer Trägerwelle aufgesteckten Drehkolben, die jeweils in die Zwischenräume des anderen Drehkolben eingreifende Verdrängerflügel aufweisen und die aus einem metallischen Kern und einer Auflage aus einem elastomeren Werkstoff bestehen, wobei die Auflage jeweils bei der Drehung der Drehkolben dichtend an der Innenseite der Wandung des Pumpengehäuses und an dem anderen Drehkolben umlaufen.The invention relates to a rotary piston pump, in particular for conveying liquids containing solids, with a pair of rotary pistons which rotate in opposite directions in a pump housing with an oval cross-section, are driven by a drive motor via a gear and are each mounted in a torsion-proof manner on a carrier shaft, each of which has displacement vanes which engage in the spaces between the other rotary pistons and which consist of a metallic core and a support made of an elastomeric material, the support rotating in a sealing manner on the inside of the wall of the pump housing and on the other rotary piston as the rotary pistons rotate.
Eine derartige Drehkolbenpumpe ist aus der DE 43 13 457 Cl bekannt. Diese Schrift beschreibt eine Drehkolbenpumpe mit einem im Querschnitt ovalen Gehäuse, einer saug- und einer druckseitigen Zu- und Ableitung sowie einem Paar von Drehkolben. Durch die gegensinnige Drehung der Drehkolben, die sich gegenseitig und die Wandung des Pumpengehäuses abdichtend berühren, wird das Fördermedium, das auch Feststoffe enthalten kann, von der Saug- 2ur Druckseite transportiert. Durch Umkehr der Drehrichtung wird eine Umkehr der Förderrichtung erreicht. Durch eine Auflage aus elastomerem Werkstoff an den Enden der Flügel des Drehkolbens wird erreicht, daß die Flügel dichtend anSuch a rotary piston pump is known from DE 43 13 457 Cl. This document describes a rotary piston pump with a housing that is oval in cross-section, a suction and a pressure side inlet and outlet line and a pair of rotary pistons. The opposite rotation of the rotary pistons, which contact each other and the wall of the pump housing in a sealing manner, transports the pumped medium, which can also contain solids, from the suction to the pressure side. The direction of pumping is reversed by reversing the direction of rotation. A support made of elastomer material on the ends of the blades of the rotary piston ensures that the blades are sealed against the
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der Innenwand des Pumpengehäuses und an dem anderen Drehkolben anliegen. Die Grundkörper der sich abwälzenden Drehkolben müssen wegen der teilweise hohen Drehmomentübertragung aus Metall sein. Um im abrasiven wie auch aggressiven Bereich einen geeigneten Oberflächenschutz für die Drehkolben zu gewährleisten, werden diese mit einem gegen das jeweilige Fördermedium beständigen Elastomerauflage beschichtet, wobei zwischen dem Drehkolbenkern aus Metall und der Auflage noch ein Haftvermittler vorzusehen ist.the inner wall of the pump housing and the other rotary piston. The base bodies of the rotating rotary pistons must be made of metal due to the high torque transmission that is sometimes required. In order to ensure suitable surface protection for the rotary pistons in abrasive and aggressive areas, they are coated with an elastomer coating that is resistant to the respective pumped medium, and an adhesion promoter must also be provided between the metal rotary piston core and the coating.
Obwohl sich derartige Drehkolbenpumpen in der Praxis bewährt haben, haben sie doch noch Nachteile im Hinblick auf ihre Herstellung und Wartung. Der metallische Trägerwerkstoff des Drehkolbens, der Haftvermittler Metallkern/ Elastomer, die Auflage aus elastomerem Werkstoff und die bei der Montage des Drehkolbens verwendeten Dichtungen müssen entsprechend dem Fördermedium ausgewählt werden. In einigen Einsatzfällen ist zwar das Elastomer gegen das Fördermedium beständig, nicht aber der Haftvermittler. In anderen Einsatzfällen wiederum sind das Elastomer und der Haftvermittler beständig, nicht aber der mediumberührte Drehkolbenkern. Das heißt, daß je nach zu förderndem Medium Grundkörper aus verschiedenen Werkstoffen, verschiedene Auflagewerkstoffe und Dichtungen aus verschiedenen Materialien bevorratet werden müssen.Although such rotary piston pumps have proven themselves in practice, they still have disadvantages in terms of their manufacture and maintenance. The metal carrier material of the rotary piston, the metal core/elastomer bonding agent, the elastomeric support and the seals used to assemble the rotary piston must be selected according to the medium being pumped. In some applications, the elastomer is resistant to the medium being pumped, but not the bonding agent. In other applications, the elastomer and the bonding agent are resistant, but not the rotary piston core that comes into contact with the medium. This means that, depending on the medium to be pumped, base bodies made of different materials, different support materials and seals made of different materials must be stocked.
Es stellt sich daher die Aufgabe eine Drehkolbenpumpe zu schaffen, bei der nur ein Grundwerkstoff für das Verschleißteil Drehkolben bevorratet werden muß, bei der höchstens ein Material für die Abdichtung verwendet wird und bei der der Drehkolben einfach und schnell montierbar ist.The task therefore arises of creating a rotary piston pump in which only one base material for the rotary piston, which is a wearing part, has to be stocked, in which at most one material is used for the seal and in which the rotary piston can be installed quickly and easily.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Auflage bis in den Befestigungsbereich des Drehkolbens mit der Trägerwelle hineinreicht und sowohl den Übergangsbe-The task is solved by the support reaching into the fastening area of the rotary piston with the carrier shaft and covering both the transition area
reich zwischen der Auflage und dem metallischen Teil des Drehkolbens als auch den metallischen Kern des Drehkolbens und die Trägerwelle gegenüber dem zu fördernden Medium abdichtet.area between the support and the metallic part of the rotary piston as well as the metallic core of the rotary piston and the carrier shaft seals against the medium to be pumped.
Dadurch, daß die aufgetragene Schicht aus elastomerem Werkstoff die Dichtungsfunktion mit übernimmt, wird erreicht, daß sowohl der metallische Kern des Drehkolbens als auch die Trägerwelle nicht mehr mit dem zu fördernden Medium in Berührung kommen. Das Material der Trägerwelle und des metallischen Kerns des Drehkolbens und der Haftvermittler können daher unabhängig vom Fördermedium ausgewählt werden und es brauchen keine verschiedenen Materialien für verschiedene Fördermedien mehr bevorratet zu werden. Da die Auflage die Dichtungsfunktion mit übernimmt, kann auf zusätzliche Dichtungen verzichtet werden. Es brauchen daher keine dem Fördermedium im Material angepaßten Dichtungen bevorratet zu werden. Zudem gestaltet sich die Montage des erfindungsgeraäßen Drehkolbens wesentlich einfacher als bei herkömmlichen Drehkolben, da keine separaten Dichtungen mehr montiert werden müssen.Because the applied layer of elastomer material also takes over the sealing function, it is achieved that neither the metal core of the rotary piston nor the carrier shaft come into contact with the medium to be conveyed. The material of the carrier shaft and the metal core of the rotary piston and the adhesion promoter can therefore be selected independently of the conveying medium and there is no longer a need to stock different materials for different conveying media. Since the support also takes over the sealing function, additional seals can be dispensed with. There is therefore no need to stock seals made of a material adapted to the conveying medium. In addition, the assembly of the rotary piston according to the invention is much easier than with conventional rotary pistons, since separate seals no longer have to be installed.
Eine besonders effektive und langlebige Abdichtung des Drehkolbenkerns und der Trägerwelle kann dadurch erreicht werden, daß die Auflage in ihren Abdichtstellen bildenden Bereichen mit umlaufenden Verdickungen oder Dichtlippen versehen ist, um die Dichtwirkung zu verbessern.A particularly effective and long-lasting seal of the rotary piston core and the carrier shaft can be achieved by providing the support in the areas forming the sealing points with circumferential thickenings or sealing lips in order to improve the sealing effect.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die metallischen Pumpenteile, die an den zu dichtenden Stellen mit der Auflage in Kontakt sind, umlaufende Verdickungen zur besseren Abdichtung aufweisen. Durch diese Bauweise wird ebenfalls eine besonders effektive Abdichtung erreicht und die Auflage läßt sich, da sie in dieser Ausführungsform glatt ist, einfacher herstellen.A further advantageous embodiment of the invention provides that the metal pump parts which are in contact with the support at the points to be sealed have circumferential thickenings for better sealing. This design also achieves a particularly effective seal and the support is easier to manufacture because it is smooth in this embodiment.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung sieht vor, daß die Verdickungen im Querschnitt gesehen halbkreis-, oval-, trapez-, dreieck- oder rechteckförmig sind. Diese Formen der Verdickungen lassen sich zum einen relativ leicht fertigungstechnisch herstellen und zum anderen kann je nach Beanspruchungsart die optimale Form der Verdickung zum Abdichten ausgewählt werden.Another advantageous design provides that the thickenings are semicircular, oval, trapezoidal, triangular or rectangular in cross-section. These shapes of thickenings are relatively easy to manufacture and the optimal shape of the thickening for sealing can be selected depending on the type of stress.
Desweiteren sieht eine vorteilhafte Ausbildung der Drehkolbenpumpe vor, daß mehrere Verdickungen oder Dichtlippen hinter- oder nebeneinander angeordnet sind, so daß eine mehrfache Dichtwirkung erzielt wird. Auf diese Weise kann an besonders kritischen Punkten eine sehr sichere Abdichtung erreicht werden. Selbst bei Versagen einer Abdichtung übernimmt die dahinterliegende Abdichtung die Dichtaufgaben und die Funktion des Bauteils ist weiter gewährleistet.Furthermore, an advantageous design of the rotary piston pump provides that several thickenings or sealing lips are arranged one behind or next to the other, so that a multiple sealing effect is achieved. In this way, a very secure seal can be achieved at particularly critical points. Even if one seal fails, the seal behind it takes over the sealing task and the function of the component is still guaranteed.
Um die Auflage einfach herstellen zu können und um eine sichere dauerhafte Abdichtung zu erreichen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung vor, daß die Auflage einstückig auf den Kern aufgebracht ist.In order to be able to manufacture the overlay easily and to achieve a secure, permanent seal, a further advantageous embodiment of the invention provides that the overlay is applied to the core in one piece.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:In the following, an embodiment of the invention is explained with reference to a drawing. The figures of the drawing show:
Figur 1 eine schematische Ansicht auf die Stirnseite einer Drehkolbenpumpe undFigure 1 is a schematic view of the front side of a rotary piston pump and
Figur 2 einen Teilschnitt senkrecht zur Ansicht in Figur 1 durch den oberen Teil der Drehkolbenpumpe.Figure 2 is a partial section perpendicular to the view in Figure 1 through the upper part of the rotary piston pump.
Mit Bezugnahme auf die Figur 1 ist rein schematisch eine Drehkolbenpumpe 1 mit einem Pumpengehäuse 20, das einen ovalen Querschnitt aufweist, angedeutet. Links befindet sich die Zuleitung des zu fördernden Mediums und rechtsWith reference to Figure 1, a rotary piston pump 1 with a pump housing 20 having an oval cross-section is shown purely schematically. On the left is the supply line for the medium to be pumped and on the right
die Ableitung, jeweils durch Pfeile gekennzeichnet. In dem Gehäuse 20 werden zwei dreiflügelige Drehkolben 30 gedreht, wozu ein Antriebsmotor und ein Getriebe vorhanden sind, was hier nicht dargestellt ist. Die Drehkolben 30 sind auf je eine Trägerwelle 40 verdrehfest aufgesteckt.the derivation, each marked by arrows. Two three-bladed rotary pistons 30 are rotated in the housing 20, for which a drive motor and a gear are provided, which are not shown here. The rotary pistons 30 are each attached to a carrier shaft 40 in a rotationally fixed manner.
Die Drehkolben 30 weisen in diesem Beispiel jeweils drei Verdrängerflügel 31 auf, die jeweils um 120° versetzt sind. Da die Drehkolbenpumpe als solche bekannt ist, wird auf ihren Aufbau an dieser Stelle nicht näher eingegangen. In this example, the rotary pistons 30 each have three displacement vanes 31, each of which is offset by 120°. Since the rotary piston pump is known as such, its structure will not be discussed in more detail here.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil eines Pumpengehäuses 20, das mit einem Gehäusedeckel 21 verschlossen ist. Verschleißschutzplatten 22 bilden die inneren Teile des Gehäusedeckels 21 und des Pumpengehäuses 20. In dem Pumpengehäuse 20 befindet sich ein in diesem Fall zweiflügeliger Drehkolben 30, der auf seine Trägerwelle 40 aufgesteckt ist.Figure 2 shows a section through the upper part of a pump housing 20, which is closed with a housing cover 21. Wear protection plates 22 form the inner parts of the housing cover 21 and the pump housing 20. In the pump housing 20 there is a rotary piston 30, in this case with two blades, which is placed on its carrier shaft 40.
Der Drehkolben 30 besteht aus einem metallischen Kern 33, der mittig mit einer Bohrung versehen ist, um die Trägerwelle 40 aufzunehmen. In diesen metallischen Kern 33 ist eine Befestigungsplatte 34 eingepreßt, die dazu dient, den Drehkolben 30 in axialer Richtung auf der Trägerwelle 40 mit Hilfe einer Schraube 42 gegen eine in Axialrichtung einstellbare Gleitringdichtung 43 zu fixieren. Der Bereich, wo bei endgültig angezogener Schraube 42 der Drehkolben 30 die Gleitringdichtung 4 3 berührt, und der Bereich, wo die Schraube 42 die Befestigungsplatte 34 durchsetzt, werden im folgenden als Befestigungsbereiche 37 bezeichnet. In dem in der Figur 2 gezeigten Zustand ist aus Gründen der Übersichtlichkeit der Drehkolben 30 noch nicht in seiner Montage-Endstellung angelangt, sondern in einer Stellung kurz davor gezeichnet.The rotary piston 30 consists of a metal core 33, which is provided with a bore in the middle to accommodate the carrier shaft 40. A fastening plate 34 is pressed into this metal core 33, which serves to fix the rotary piston 30 in the axial direction on the carrier shaft 40 with the aid of a screw 42 against an axially adjustable mechanical seal 43. The area where the rotary piston 30 touches the mechanical seal 43 when the screw 42 is finally tightened, and the area where the screw 42 penetrates the fastening plate 34, are referred to below as fastening areas 37. In the state shown in Figure 2, the rotary piston 30 has not yet reached its final assembly position for reasons of clarity, but is shown in a position shortly before it.
Um ein dichtendes Abrollen der beiden Drehkolben aufeinander und ein dichtendes Abgleiten der Drehkolben 30 an den Wandungen des Pumpengehäuses 20 und des Pumpendeckels 21, genauer deren Verschleißschutzplatten 22 zu ermöglichen, ist der metallische Kern 33 des Drehkolbens 30 mit einer Auflage aus elastomerem Werkstoff, z.B. Gummi, versehen. Der Bereich der Oberfläche des Drehkolbens 30, an dem die elastomere Auflage 32 endet und der metallische Teil des Drehkolbens 30 sichtbar wird, wird im folgenden als Übergangsbereich 36 bezeichnet. Zusätzlich übernimmt die Auflage aus elastomerem Werkstoff 32 noch eine abdichtende Funktion. Sie dichtet den metallischen Grundkörper 33 mit Befestigungsplatte 34 und die Trägerwelle 40 gegen das zu fördernde Medium ab. Getriebeseitig geschieht dies gegenüber der sich mitdrehenden Gleichtringdichtung 4 3 und gehäusedeckelseitig geschieht dies am Kopf der Schraube 42. In dem Beispiel gemäß der Zeichnung ist die Auflage getriebeseitig mit einer umlaufenden Verdickung 35 und deckelseitig mit zwei umlaufenden Verdickungen 35 ausgeführt .In order to enable the two rotary pistons to roll against each other in a sealed manner and the rotary pistons 30 to slide against the walls of the pump housing 20 and the pump cover 21, or more precisely their wear protection plates 22, the metal core 33 of the rotary piston 30 is provided with a coating made of elastomeric material, e.g. rubber. The area of the surface of the rotary piston 30 where the elastomeric coating 32 ends and the metal part of the rotary piston 30 becomes visible is referred to below as the transition area 36. In addition, the coating made of elastomeric material 32 also has a sealing function. It seals the metal base body 33 with the fastening plate 34 and the carrier shaft 40 against the medium to be pumped. On the gearbox side, this takes place opposite the rotating equal ring seal 43 and on the housing cover side, this takes place at the head of the screw 42. In the example according to the drawing, the support on the gearbox side is designed with one circumferential thickening 35 and on the cover side with two circumferential thickenings 35.
Eine O-Ringdichtung 44 hat nur eine zusätzliche Dichtfunktion und kommt in der Regel nicht mit dem zu fördernden Medium in Berührung. Die Abdichtung zwischen Pumpenraum und Getriebegehäuse erfolgt mit der Gleitringdichtung 43 auf an sich bekannte Weise.An O-ring seal 44 only has an additional sealing function and does not normally come into contact with the medium to be pumped. The seal between the pump chamber and the gear housing is achieved with the mechanical seal 43 in a manner known per se.
Claims (6)
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| DE29723984U DE29723984U1 (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Rotary lobe pump |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 19991014 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000725 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20031031 |