EP1805396A1 - Flügel für eine rotorpumpe - Google Patents

Flügel für eine rotorpumpe

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EP1805396A1 EP05753043A EP05753043A EP1805396A1 EP 1805396 A1 EP1805396 A1 EP 1805396A1 EP 05753043 A EP05753043 A EP 05753043A EP 05753043 A EP05753043 A EP 05753043A EP 1805396 A1 EP1805396 A1 EP 1805396A1
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    • F04C2220/00—Application
    • F04C2220/10—Vacuum

Definitions

  • the invention relates to a vane for a rotor pump with a pump housing and a rotor rotatably mounted therein, the vane being slidably mounted in the rotor and with its wing tips resting against an inner circumferential surface of the pump housing and defining a suction space and a pressure space, the vane having a constant length having.
  • a rotor pump is known from EP-A-I 471 255 which has a pump housing in which a rotor is arranged. This rotor supports a wing, which rests on the inner circumferential side of the housing.
  • the rotor is constructed in two parts so that it can have different lengths. This ensures that the rotor always lies against the inner circumferential surface and divides the pump chamber into a pressure chamber and a suction chamber.
  • the wing tips are provided with inlays, which are made of a hard material. However, it has been shown that the material pairing of the inner circumferential wall and wing is inadequate, so that there is high wear.
  • the invention is based on the object of providing a vane and / or a rotor pump in which the wear is minimal.
  • Inner circumferential surface of the pump chamber is made of metal and the wing has wing tips, the hardness of which is greater than that of the inner circumferential surface.
  • the housing of the rotor pump is made of aluminum, which has the advantage that the housing can absorb high forces, has a low coefficient of thermal expansion and is nevertheless easy to machine.
  • the wing is preferably made of plastic and has wing tips that are harder than the inner peripheral surface of the pump housing.
  • the wing tips are made of metal, for example titanium or a titanium alloy, a sintered material or ceramic.
  • wing tips are preferably formed by an insert which is inserted into the wing tips.
  • a recess is provided in the wing tip which loosely receives the insert, but fixes it in at least one transverse direction to the longitudinal axis.
  • the insert is glued, injected or cast in.
  • a suitable material pairing with regard to the material of the rotor housing can be selected without having to provide different blades for this.
  • the use also has the advantage that in the event of maintenance and / or repairs, only the insert and not the entire sash has to be replaced.
  • Optimal pressure forces of the wing against the inner circumferential wall are achieved in that the wing is flattened in the area of its wing tip on the pressure side, the flattening being at an angle to the longitudinal axis of the wing.
  • the inner circumferential surface of the pump chamber is preferably a circular cylinder surface.
  • the wing then makes a sinusoidal reciprocating movement within the slot of the rotor.
  • the distribution of forces or the load changes at the tip of the wing are then continuous and not abrupt.
  • recesses or openings are provided parallel to the wing tip and the leaf is slightly more elastic due to the recesses or "through openings in its longitudinal direction.
  • the wing can adapt to a pressure chamber that expands due to heat, so that the tightness both in cold and is still guaranteed even with warm rotor pumps.
  • the invention also relates to a rotor pump which is equipped with a vane with one or more of the features mentioned above.
  • Figure 1 is a perspective view of a first
  • Figure 2 is a perspective view of a second
  • Embodiment of a wing with inserted or removed inserts Embodiment of a wing with inserted or removed inserts.
  • the drawing shows a total of 10 blades, as used for example in rotor pumps.
  • This wing separates the pump room into one. Pressure chamber and a suction chamber.
  • the wing grazes with his Wing tips 12 on the inner circumferential surface of the pump housing, which is circular-cylindrical.
  • the vane 10 has a constant length, which is matched to the inside diameter of the rotor housing or pump chamber.
  • the contact surface on the Flugelspitze 12 is formed by inserts 14, which are held in m-shaped receptacles 16.
  • the inserts 14 can be inserted loosely so that they can only move in the direction of the longitudinal axis of the flying ice 10. However, there is also the possibility that the inserts 14 are glued, injected or cast into the receptacles 16.
  • the inserts 14 are made of a material that has a greater hardness than the inner circumferential surface of the rotor housing. Both make for weight reduction and for the production of constant wall thickness and, if necessary, to the wing 10 in the longitudinal direction slightly elastic, this has the first exemplary embodiment triangular 'shaped breakthroughs 18, which pass through in the transverse direction of the wing 10. In the second exemplary embodiment according to FIG. 2, the openings 18 have an opening which is elongate in cross section.
  • the wing tips 12 have a flattened side 20 and a rounded side 22.
  • the flattened side 20 is located on the pressure side, which means that the wing 10 shown in Figure 1 rotates in the clockwise direction.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flügel für eine Rotorpumpe mit einem Pumpengehäuse und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei der Flügel verschieblich im Rotor gelagert ist und an einer Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses anliegt und einen Saugraum und einen Druckraum definiert, wobei der Flügel eine konstante Länge aufweist, wobei die Innenumfangsfläche aus Metall besteht und der Flügel Flügelspitzen aufweist, deren Härte größer ist als die der Innenumfangsfläche.

Description

Titel: Flügel für eine Rotorpumpe
Besehreibung
Die Erfindung betrifft einen Flügel für eine Rotorpumpe mit einem Pumpengehause und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei der Flügel verschieblich im Rotor gelagert ist und mit seinen Flugelspitzen an einer Innenumfangsflache des Pumpengehauses anliegt und einen Saugraum und einen Druckraum definiert, wobei der Flügel eine Konstante Lange aufweist.
Aus der EP-A-I 471 255 ist eine Rotorpumpe bekannt, welche ein Pumpengehause aufweist, in welchem ein Rotor angeordnet ist. Dieser Rotor lagert einen Flügel, welcher an der Innenumfangsseite des Gehäuses anliegt. Der Rotor ist zweiteilig aufgebaut, sodass er unterschiedliche Langen annehmen kann. Dadurch ist gewahrleistet, dass der Rotor stets an der Innenumfangsflache anliegt und den Pumpenraum in einen Druckraum und in einen Saugraum aufteilt. Außerdem sind die Flugelspitzen mit Einlagen versehen, welche aus einem harten Material bestehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Materialpaarung von Innenumfangswand und Flügel unzureichend ist, so dass es zu einem hohen Verschleiß kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flügel und/oder eine Rotorpumpe bereitzustellen, bei welchem bzw. bei welcher der Verschleiß minimal ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Flügel der eingangs genannten Art erfindungsgemaß dadurch gelost, dass die
Innenumfangsflache des Pumpenraums aus Metall besteht und der Flügel Flugelspitzen aufweist, deren Harte großer ist als die der Innenumfangsflache. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Gehäuse der Rotorpumpe aus Aluminium hergestellt, was den Vorteil hat, dass das Gehäuse hohe Kräfte aufnehmen kann, einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizient aufweist und dennoch einfach bearbeitbar ist. Der Flügel besteht vorzugsweise aus Kunststoff und besitzt Flügelspitzen, die härter sind, als die Innenumfangsflache des Pumpengehäuses. Dabei bestehen die Flügelspitzen aus Metall, zum Beispiel Titan oder einer Titanlegierung, einem Sinterwerkstoff oder Keramik.
Mit Vorzug werden diese Flügelspitzen von einem Einsatz gebildet, der in die Flügelspitzen eingesetzt ist. Hierfür ist in der Flügelspitze eine Ausnehmung vorgesehen, die den Einsatz lose aufnimmt, diesen aber in zumindest einer Querrichtung zur Längsachse fixiert.
Bei einer Variante ist vorgesehen, dass der Einsatz eingeklebt, eingespritzt oder eingegossen ist. Durch die Wahl des Einsatzes kann eine geeignete Materialpaarung bezüglich des Materials des Rotorgehäuses gewählt werden, ohne dass hierfür unterschiedliche Flügel vorgehalten werden müssen. Der Einsatz hat zudem den Vorteil, dass im Wartungs- und/oder Reparaturfall lediglich der Einsatz und nicht der gesamte Flügel ausgetauscht werden muss.
Optimale Andruckkräfte des Flügels an die Innenumfangswand werden dadurch erzielt, dass der Flügel im Bereich seiner Flügelspitze auf der Druckseite abgeflacht ist, wobei die Abflachung unter einem Winkel zur Längsachse des Flügels steht.
Mit Vorzug ist die Innenumfangsflache des Pumpenraums eine Kreiszylinderfläche. Der Flügel vollzieht dann innerhalb des Schlitzes des Rotors eine sinusförmige Hin- und Herbewegung. Die Kräfteverteilung bzw. die Lastwechsel an der Spitze des Flügels sind dann kontinuierlich und nicht abrupt. Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass parallel zur Flügelspitze Ausnehmungen oder Durchbrüche vorgesehen sind und der Flügel aufgrund der Ausnehmungen oder" durch Durchbrüche in dessen Längsrichtung geringfügig elastischer ist. Hierdurch kann der Flügel einem sich wärrmebedingt dehnenden Druckraum anpassen, sodass die Dichitigkeit sowohl bei kalten als auch bei warmen Rotorpumpen nach wie vor gewährleistet ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Rotorpumpe, welche mit einem Flügel mit einem oder mehreren der oben genannten Merkmale ausgestattet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten cder Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung sowie in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines .ersten
Ausführungsbeispiels eines Flügels mit einsetzten bzw. entnommenen Einsätzen; und
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels eines Flügels mit einsetzten bzw. entnommenen Einsätzen.
Die Zeichnung zeigt einen insgesamt mit 10 bezeichneten Flügel, wie er zum Beispiel in Rotorpumpen eingesetzt wird. Dieser Flügel trennt den Pumpenraum in einen. Druckraum und einen Saugraum. Dabei streift der Flügel mit seinen Flugelspitzen 12 an der Innenumfangsflache des Pumpengehauses, welches kreiszylindrisch ausgebildet ist. Der Flügel 10 besitzt eine konstante Lange, die auf den Innendurchmesser des Rotorgehauses bzw. Pumpenraumes abgestimmt ist. Die Anlageflache an der Flugelspitze 12 wird von Einsatzen 14 gebildet, die m nutenformigen Aufnahmen 16 gehalten werden. Dabei können die Einsätze 14 lose eingelegt sein, sodass sie sich lediglich in Richtung der Langsachse des Flugeis 10 bewegen können. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Einsatze 14 in die Aufnahmen 16 eingeklebt, eingespritzt oder eingegossen sind.
Die Einsatze 14 bestehen aus einem Material, welches eine größere Harte aufweist, als die Innenumfangsflache des Rotorgehauses. Sowohl zur Gewichtsreduzierung als auch zur Herstellung konstanter Wanddicken und ggfs. um den Flügel 10 in Längsrichtung geringfügig elastisch zu machen, weist dieser beim ersten Ausfuhrungsbeispiel dreieckf'ormige Durchbruche 18 auf, die den Flügel 10 in Querrichtung durchsetzen. Beim zweiten Ausfuhrungsbeispiel gemäß Figur 2 weisen die Durchbruche 18 einen im Querschnitt länglichen Durchbruch auf.
Außerdem ist erkennbar, dass die Flugelspitzen 12 eine abgeflachte Seite 20 und eine abgerundete Seite 22 aufweisen. Die abgeflachte Seite 20 befindet sich auf der Druckseite was bedeutet, dass der in der Figur 1 dargestellte Flügel 10 in Richtung des Uhrzeigersinns dreht.

Claims

Patentansprüche
1. Flügel (10) für eine Rotorpumpe mit einem Pumpengehause und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei der Flügel (10) verschieblich im Rotor gelagert ist und mit seinen Flugelspitzen (12) an einer Innenumfangsflache des Pumpengehäuses anliegt und dabei einen Saugraum und einen Druckraum definiert, wobei der Flügel (10) eine konstante Lange aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsflache aus Metall besteht und der Flügel
(10) Flugelspitzen (12) aufweist, deren Harte großer ist als die der Innenumfangsflache.
2. Flügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugelspitze (12) aus Metall, Sinterwerkstoff oder Keramik besteht.
3. Flügel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelspitze (12) von einem Einsatz (14) gebildet wird.
4. Flügel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (14) in einer Ausnehmung (16) im Flügel (10) gehalten ist.
5. Flügel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (14) lose aber in zumindest einer Querrichtung zur Längsachse unverschieblich im Flügel
(10) gelagert ist.
6. Flügel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (14) eingeklebt, eingespritzt oder eingegossen ist.
7. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er im Bereich seiner Flugelspitze (12) auf der Druckseite abgeflacht ist, wobei die Abflachung unter einem Winkel zur Längsachse des Flügels (10) steht.
8. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsflache eine Kreiszylinderfläche ist.
9. Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Flügelspitze (12) Ausnehmungen oder Durchbrüche (18) vorgesehen sind, und der Flügel (10) aufgrund dieser Ausnehmungen oder Durchbrüche (18) in dessen Längsrichtung elastisch ist.
10. Rotorpumpe mit einem Flügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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