DE9216170U1

DE9216170U1 - Rotorpumpe, insbesondere für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten

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Publication number: DE9216170U1
Application number: DE9216170U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2002-11-28
Also published as: EP0599333B1; DE59302906D1; JP3363189B2; JPH06257574A; EP0599333A1

Description

Beschreibung: Rotorpumpe

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe, insbesondere für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Rotorpumpe der genannten Art ist aus der DE-AS 18 07 392 bekannt. Bei einer Ausführung dieser bekannten Rotorpumpe ist vorgesehen, daß die Dichtleisten aus in die Verdrängerflügel eingesetzten Kunststoffleisten gebildet sind, wobei vorzugsweise die Kunststoffleisten mit einem Fußteil in eine entsprechende Führung am Verdrängerflügel von dessen Stirnseite her eingesetzt sind. Um die Dichtleisten an einer Bewegung in ihrer Längsrichtung zu hindern, sind an den beiden Stirnseiten des Rotors flache Scheiben oder Leisten angebracht, die auch die Stirnenden der Dichtleisten überdecken. Die stirnseitigen Scheiben oder Leisten bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Dichtleisten, sind also elastisch und relativ nachgiebig.

Als nachteilig wird bei dieser bekannten Rotorpumpe angesehen, daß die Arretierung der Dichtleisten an den Verdrängerflügeln nicht zuverlässig erfolgt, weil die dafür verwendeten stirnseitigen Scheiben oder Leisten nur geringe Kräfte aufnehmen können und einen sicheren, verschiebungsfreien Sitz der Dichtleisten nicht gewährleisten können.

Eine weitere Rotorpumpe ist aus der DE 37 07 722 Al bekannt. Ein Ausführungsbeispiel dieser Rotorpumpe sieht eine Nut- und Federverbindung zwischen Verdrängerflügel und Dichtleiste vor. Dabei ist am Außenende des Flügels eine vorspringende, hinterschnittene Schwalbenschwanzfeder angeordnet, auf welche die Dichtleiste aufgesetzt ist. Um Bewegungen der Dichtleiste relativ zum Flügel im Übergangsbereich zwischen beiden zu vermeiden, ist die Dichtleiste an ihrer dem Flügel zugewandten Seite mit einer Metallplatte flächig verbunden. In die Metallplatte sowie in den unteren Teil der Dichtleiste ist eine zur Feder genau passende Schwalbenschwanznut eingeschnitten. Die Arretierung der Dichtleiste mit der Metallplatte auf dem Flügel erfolgt hier allein durch Reibungskräfte, was, wenn die Reibungskräfte durch entsprechende Bemaßung ausreichend hoch gewählt werden, für einen sicheren Sitz ausreichend ist. Jedoch erschweren diese hohen Reibungskräfte sehr stark das Ausbauen einer verschlissenen Dichtleiste zum Zweck des Austausches gegen eine neue Dichtleiste.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Rotorpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Wartungsarbeiten, insbesondere das Erneuern von Dichtleisten, schnell, einfach und kostengünstig durchführbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Rotorpumpe der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Mit der Erfindung wird zum einen erreicht, daß die von den Arretierungsmitteln ausgeübte Arretierungskraft nach Bedarf veränderbar ist. So kann zum Zweck des Einsetzens und Ausbauens einer Dichtleiste der Klemmkeil gelockert werden, wodurch das Aufschieben und Abziehen der Dichtleiste ohne großen Kraftaufwand vonstatten gehen kann. Zur sicheren Festlegung der Dichtleiste auf

dem Verdrängerflügel wird der Klemmkeil in seine Klemmstellung gebracht, wodurch jede unbeabsichtigte und schädliche Verschiebung der Dichtleiste auf dem Verdrängerflügel ausgeschlossen wird. Da zudem das Betätigungselement für die Verschiebung des Klemmkeils von der Dichtleistenstirnseite her zugänglich ist, ist ein problemloser Zugang gegeben. Es genügt also eine stirnseitige Öffnung im Pumpengehäuse, um eine oder mehrere Dichtleisten aus- und einzubauen. Hierdurch werden der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Wartung und Reparatur der Rotorpumpe vorteilhaft verringert.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß die Rotorflügel jeweils mit einer hinterschnittenen Nut und die Dichtleisten jeweils mit einer zur Nut passend geformten Feder ausgebildet sind und daß der Klemmkeil jeweils als Teil der Feder ausgebildet ist. Die Rotorflügel, die für eine längere Betriebsdauer in der Pumpe verbleiben, weisen damit keine beweglichen Teile auf; die beweglichen Teile sind an den Dichtleisten vorgesehen, die ohnehin von Zeit zu Zeit aufgrund des zwangsläufig auftretenden Verschleißes ausgetauscht werden müssen. Hierdurch wird ausgeschlossen, daß aufgrund von Korrosion durch aggressive geförderte Flüssigkeiten beispielsweise der Klemmkeil nicht mehr verschoben werden kann.

Weiter ist vorgesehen, daß der Klemmkeil als mit der übrigen Feder fluchtender loser Körper ausgebildet ist, der über ein Schrägflächenpaar an dem benachbarten Teil der übrigen Feder anliegt. Die Arretierungsmittel benötigen auf diese Weise keinen besonderen Einbauraum, sondern sind platzsparend in die Feder der Dichtleiste integriert. Die Schrägflächen sind vorzugsweise so ausgerichtet, daß sich eine in Radialrichtung des Rotors wirkende Klemmkraft ergibt.

Die Erfindung schlägt weiter vor, daß das Betätigungselement für den Klemmkeil durch einen in Axialrichtung durch die Dichtleiste geführten Schraubbolzen gebildet ist, der in eine in dem Klemmkeil vorgesehene Gewindebohrung einschraubbar ist. Hierbei liegt dann der Kopf des Schraubbolzens, an welchem ein geeignetes Betätigungswerkzeug anzusetzen ist, an der Stirnseite der Dichtleiste, was eine einfache Betätigung ermöglicht. Zweckmäßig ist der Kopf des Schraubbolzens versenkt in der Dichtleiste angeordnet, um ihn vor dem Angriff von aggressiven Flüssigkeiten und darin gegebenenfalls mitgeführten Feststoffteilchen zu schützen.

Hinsichtlich der Nutformen ist bevorzugt vorgesehen, daß die Nut eine T-Nut oder Schwalbenschwanznut ist. Diese Nutformen sind einerseits relativ einfach herstellbar und andererseits mechanisch hoch belastbar.

Um die Nut gegen das Eindringen von aggressiven Flüssigkeiten, die mit der Pumpe gefördert werden, zu schützen, ist vorgesehen, daß die Feder an ihrem/ihren am Stirnende des Rotors liegenden End/Enden kürzer als die Nut ausgeführt ist und daß in den freien Teil der Nut ein entsprechend dem Nutquerschnitt konturierter elastischer Stopfen einsetzbar ist.

Um auf möglichst einfache Weise einen Zugang zur Stirnseite der Rotoren zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß das Pumpengehäuse an seiner dem Antrieb abgewandten Stirnseite einen abnehmbaren flachen Deckel aufweist, vor dessen Innenseite im angebauten Zustand des Deckels das freie Stirnende der beiden Rotoren liegt. Damit wird auch eine Vereinfachung des Pumpengehäuses ermöglicht, was dessen Herstellung vereinfacht und verbilligt. Trotzdem genügt diese stirnseitige Öffnung vollkommen zum Austausch der Dichtleisten.

Hinsichtlich der Ausgestaltung der Dichtleisten schlägt die Erfindung vor, daß die Dichtleiste einen metallischen Kern aufweist und daß der Kunststoff- oder Gummibelag an den Kern angespritzt oder anvulkanisiert ist. Hierdurch wird eine besonders innige Verbindung des Kunststoff- oder Guminibelages mit dem metallischen Kern erreicht. Außerdem wird das Volumen des Kunststoff- oder Gummibelages begrenzt, so daß Schäden, die infolge eines Kriechens oder Abscherens des Kunststoffes oder Gummis auftreten könnten, hier vermieden werden.

Die Feder der Dichtleiste kann mit dem metallischen Kern einstückig ausgeführt sein, was eine einfache Herstellung ermöglicht und eine hohe Stabilität ergibt.

Alternativ kann die Feder der Dichtleiste auch ein separates Bauteil sein und mit dem metallischen Kern verbunden, bevorzugt verschraubt sein. Dies bietet die Möglichkeit, daß die Feder mit dem Klemmkeil noch weiterverwendbar ist, wenn der Kunststoff- oder Gummibelag der Dichtleiste verschlissen ist. Hier genügt dann der Austausch des metallischen Kerns mit dem Kunststoffoder Gummibelag.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im foglenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Rotorpumpe mit geöffnetem Pumpengehäuse und mit einer herausgezogenen Dichtleiste, in perspektivischer Darstellung,

Figur 2 einen Rotor der Rotorpumpe mit einer ausgebauten Dichtleiste, in perspektivischer Ansicht,

Figur 3 einen Teil einer Dichtleiste in einer geänderten Ausführung, im Querschnitt und

Figur 4 die vervollständigte Dichtleiste im Längsschnitt.

Wie die Figur 1 der Zeichnung zeigt, besteht das dargestellte Ausführungsbeispiel der Rotorpumpe 1 aus einem Gehäuse 10 mit Zulaufstutzen 11 und Ablaufstutzen 12 sowie zwei im Inneren des im Querschnitt gesehen ovalen Gehäuses 10 angeordneten Rotoren 2, 2¹. Die beiden Rotoren 2, 2¹ sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils dreiflüglig, d. h. mit jeweils drei Verdrängerflügeln 21 ausgeführt. Die Rotoren 2, 2' sind parallel zueinander auf zwei Wellen 20, 20· gelagert und gegensinnig zueinander drehantreibbar, wie durch die Pfeile an den Stirnenden der Wellen 20, 20' angedeutet ist. An dem hier mit offener Stirnseite gezeigten Gehäuse 10 ist ein Deckelflansch 14 vorgesehen, auf welchen ein hier nicht eigens dargestellter flacher Gehäusedeckel dichtend aufsetzbar und festlegbar ist. Am gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 10 der Rotorpumpe 1 ist ein Antrieb 13 vorgesehen, beispielsweise ein Elektromotor mit einem Getriebe, die hier nicht im einzelnen dargestellt sind.

Die beiden Rotoren 2, 2' besitzen jeweils drei Verdrängerflügel 21, die an ihrem radial äußeren Ende jeweils eine Dichtleiste 3 tragen. Zur Verbindung der Dichtleisten 3 mit den Flügeln 21 sind jeweils Nut- und Feder-Verbindungen vorgesehen. An dem oberen Flügel 21 des oberen Rotors 2 ist eine im Querschnitt T-förmige Nut 22 sichtbar. Diese Nut 22 verläuft in Längsrichtung des Rotors 2 durch den Flügel 21. Die herausgezogen dargestellte Dichtleiste 3 besitzt an ihrer Unterseite eine zu der Nut 22 passend geformte Feder 32, die ein Einschieben der Dichtleiste 3 in Axialrichtung erlaubt. Umgekehrt ist ein Herausziehen der Dichtleiste 3 in Axialrichtung möglich. Die Dichtleiste 3 besteht in den

Bereichen, in denen sie in Anlage an die Innenseite der Wandung des Pumpengehäuses 10 sowie an den jeweils anderen Rotor 2, 2' gelangt, mit einem Kunststoff- oder Gummibelag 31 versehen. Dieser Kunststoff- oder Gummibelag 31 ist in geeigneter Weise mit dem übrigen, metallischen Teil der Dichtleiste 3 verbunden. Die Feder der Dichtleiste 3 besteht ebenfalls aus Metall, vorzugsweise aus Stahl. Zur Arretierung der Dichtleiste 3 auf dem Flügel 21 des Rotors 2 besitzt die Feder 3 2 einen als Klemmkeil 33 ausgebildeten Federabschnitt. Dieser Klemmkeil 33 ist mittels eines in Axialrichtung durch die Feder 32 geführten Schraubbolzens 35 verschiebbar. Durch Verdrehen des Schraubbolzens 35, dessen Kopf an der Stirnseite der Dichtleiste 3 liegt, kann der Klemmkeil 33 zwischen einer eine Verschiebung der Dichtleiste 3 ermöglichenden Lösestellung und einer die Dichtleiste 3 auf dem Flügel 21 des Rotors 2 festlegenden Klemmstellung verstellt werden. Um ein Eindringen von aggressiven, durch die Pumpe geförderten Flüssigkeiten in die Nut 22 sowie in den Bereich des Kopfes des Schraubbolzens 35 zu verhindern, ist die Feder 32 der Dichtleiste 3 etwas kürzer ausgebildet als die Nut 22 im Flügel 21. Der verbleibende, von der Feder 32 nicht eingenommene Raum der Nut 22 dient zur Aufnahme eines elastischen Stopfens 36, der der Querschnittsform der Nut 22 angepaßt ist und der in diese zur Abdichtung eindrückbar ist. Um zu dem Kopf des Schraubbolzens 3 5 für die Verstellung des Klemmteils 3 3 zu gelangen, kann der Stopfen 3 6 einfach nach außen herausgezogen werden.

Figur 2 der Zeichnung zeigt den Rotor 2 aus der Rotorpumpe 1 gemäß Figur 1 in ausgebautem Zustand, wobei auch hier eine Dichtleiste 3 in herausgenommenem Zustand gezeigt ist. Wie aus der Figur 2 weiterhin deutlich wird, sind die einzelnen Dichtleisten 3 in ihrer Länge so bemessen, daß jeweils zwei Dichtleisten 3 hintereinander auf einen Flügel 21 des Rotors 2 passen.

Im Fall einer nur teilweisen Beschädigung eines Rotors im Bereich einer einzelnen Dichtleiste 3 genügt hier also auch der Austausch einer einzelnen, nur über die halbe Länge des Rotors 2 reichenden Dichtleiste 3, was den Aufwand für Ersatzteile vermindert. Die hintereinander angeordneten Dichtleisten 3 sind dabei untereinander vollkommen identisch, so daß jede Dichtleiste 3 an jeder beliebigen Position eingesetzt werden kann. Auch können mit diesen Dichtleisten 3 nach Art eines Baukastensystems kleinere oder größere Rotoren 2 in entsprechender Abstufung mit einer, zwei oder drei mehr Dichtleisten 3 je Flügel 21 bestückt werden.

An der herausgezogen dargestellten Dichtleiste 3 wird hier besonders deutlich die Anordnung des Klemmkeils an der Unterseite der Dichtleiste 3 gezeigt. Über ein Paar von Schrägflächen 34, 34· liegt der Klemmkeil 33 an dem in der Figur 2 rechten Teil der Feder 3 2 der Dichtleiste 3 an. Durch Verdrehen des Schraubbolzens 3 wird der Klemmkeil 3 3 durch Verschieben entlang der Schrägflächen 34, 34· nach oben oder unten bewegt, wodurch die gewünschte Klemmkraft erzeugt oder aufgehoben werden kann, wenn die Dichtleiste 3 in die Nut 22 im Flügel 21 des Rotors 2 angeordnet ist.

Werden mehrere Dichtleisten 3 hintereinander auf einem Flügel 21 angeordnet, wird, falls ein Austausch der hinteren, d. h. in Figur 2 linken Dichtleiste 3 erforderlich ist, zunächst die vordere Dichtleiste 3 ausgebaut, wodurch dann der Schraubbolzen 3 5 in der Stirnseite der hinteren Dichtleiste zugänglich wird. Der Einbau der Dichtleisten 3 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Figur 3 der Zeichnung zeigt einen Teil einer Dichtleiste 3 in einer gegenüber den Figuren 1 und 2 geänderten Ausführung, wobei der hier gezeigte Dichtleistenteil aus einem metallischen Kern 3 0 und aus einem an diesen

angespritzten oder anvulkanisierten Kunststoff- oder Gummibelag 31 besteht. Durch die Kontur des metallischen Kerns 30 wird eine besonders feste und dauerhafte Verbindung zwischen dem Kern 30 und dem Kunststoff- oder Gummibelag 31 erreicht.

Figur 4 der Zeichnung schließlich zeigt eine Dichtleiste 3 im Längsschnitt, wobei von oben nach unten zunächst der Kunststoff- oder Gummibelag 31, der metallische Kern 3 0 und die Feder 3 2 der Dichtleiste 3 sichtbar sind. Weiter zeigt die Figur 4, daß der Kunststoff- oder Gummibelag einstückig auch über die Stirnseiten des metallischen Kerns 3 0 reicht, wodurch auch stirnseitig eine ausreichend Dichtung zwischen Gehäuse und Dichtleiste 3 erreicht wird.

Die Feder 32 hat hier im Querschnitt eine T-Form, wobei der T-Querbalken nach unten weist. Der schmalere Teil der T-förmigen Feder 3 2 liegt in einer Ausnehmung in der Unterseite des metallischen Kerns 30 und ist mit diesem mittels zweier Gewindebolzen 3 0" lösbar verschraubt .

Der in Figur 4 linke Teile der Feder 32 ist als Klemmkeil 33 ausgebildet, der in der hier gezeigten, endarretierten Stellung mit dem übrigen Teil der Feder fluchtet. Der feststehende Teil der Feder 32 besitzt an seinem linken Ende eine Schrägfläche 34, der Klemmkeil 33 besitzt an seinem rechten Ende eine gegengleich verlaufende Schrägfläche 34'. Durch den Klemmkeil 33 verläuft eine Gewindebohrung 33', in welche ein Gewindebolzen 35 einschraubbar ist. Der Gewindebolzen 35 liegt mit seinem Kopf an der rechten Seite, d. h. der Stirnseite der Feder 32 und läuft durch eine in Axialrichtung verlaufende Bohrung 35' durch die Feder 32. Die Bohrung 35' ist dabei so groß ausgeführt, daß ein ausreichendes Spiel des Gewindebolzens 3 5 nach oben und

unten verbleibt, um eine Verschiebung des Klemmkeils 3 relativ zum übrigen Teil der Feder 3 2 entlang dem Schrägflächenpaar 34, 34· zu ermöglichen. Eine weitere Bohrung 32' verläuft senkrecht zur Bohrung 35' durch die Feder 32 und dient zur Durchführung des Gewindebolzens 30" für die Verbindung der Feder 32 mit dem metallischen Kern 30 der Dichtleiste 3.

Claims

Al Schutzansprüche:

1. Rotorpumpe, insbesondere für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem im Querschnitt ovalen Pumpengehäuse (10), mit einem Paar von im Gehäuse (10) auf Wellen (20, 20') angeordneten, ineinandergreifenden und gegensinnig drehantreibbaren Rotoren (2, 2'), welche jeweils mehrere Verdrängerflügel (21) aufweisen, auf deren radial äußeren Ende jeweils wenigstens eine auswechselbare Dichtleiste (3) mit einem Kunststoff- oder Gummibelag (31) angeordnet ist, welche bei der Drehung der Rotoren (2, 2¹) dichtend an der Innenseite der Wandung des Pumpengehäuses (10) und am jeweils anderen Rotor (2¹, 2) anliegend umlaufen, wobei die Dichtleisten (3) mittels einer Nut und Feder-Verbindung in axialer Richtung auf die Verdrängerflügel (21) aufschiebbar und auf diesen durch Arretierungsmittel festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsmittel aus je Dichtleiste (3) wenigstens einem Klemmkeil (33) bestehen, welcher mittels eines von der Dichtleistenstirnseite her zugänglichen Betätigungselementes verschiebbar ist.

2. Rotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorflügel (21) jeweils mit einer hinterschnittenen Nut (22) und die Dichtleisten (3) jeweils mit einer zur Nut (22) passend geformten Feder (32) ausgebildet sind und daß der Klemmkeil (33) jeweils als Teil der Feder (32) ausgebildet ist.

3. Rotorpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkeil (33) als mit der übrigen Feder (32) fluchtender loser Körper ausgebildet ist, der

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über ein Schrägflächenpaar (34, 34') an dem benachbarten Teil der übrigen Feder (32) anliegt.

4. Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement für den Klemmkeil (33) durch einen in Axialrichtung durch die Dichtleiste (3) geführten Schraubbolzen (35) gebildet ist, der in eine in dem Klemmkeil (33) vorgesehene Gewindebohrung (33·) einschraubbar ist.

5. Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) eine T-Nut oder Schwalbenschwanznut ist.

6. Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) an ihrem/ ihren am Stirnende des Rotors (2, 2·) liegenden Ende/Enden kürzer als die Nut (22) ausgeführt ist und daß in den freien Teil der Nut (22) ein entsprechend dem Nutquerschnitt konturierter elastischer Stopfen (36) einsetzbar ist.

7. Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (10) an seiner dem Antrieb (13) abgewandten Stirnseite einen abnehmbaren flachen Deckel aufweist, vor dessen Innenseite im angebauten Zustand das freie Stirnende der beiden Rotoren (2, 2") liegt.

8. Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (3) einen metallischen Kern (30) aufweist und daß der Kunststoff- oder Gummibelag (31) an den Kern (3 0) angespritzt oder anvulkanisiert ist.

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9. Rotorpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) einstückig mit dem metallischen Kern (30) ausgebildet ist.

10. Rotorpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) als separates Bauteil lösbar mit dem metallischen Kern (30) verbunden, vorzugsweise verschraubt ist.