EP2475889B1

EP2475889B1 - Rotary piston pump

Info

Publication number: EP2475889B1
Application number: EP10750126.4A
Authority: EP
Inventors: Paul Krampe
Original assignee: Hugo Vogelsang Maschinenbau GmbH
Current assignee: Hugo Vogelsang Maschinenbau GmbH
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: JP2013504010A; US20120207638A1; CN102625880B; DE202009012158U1; EP2475889A2; JP6029696B2; ES2634691T3; BR112012005192B1; WO2011029847A2; DK2475889T3; PL2475889T3; SI2475889T1; BR112012005192A2; JP2015078700A; PT2475889T; CN102625880A; US9732749B2; WO2011029847A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe zur Förderung eines Feststoffe enthaltenden fluiden Mediums, mit zwei Drehkolben mit ineinandergreifenden Drehkolbenflügeln und mit jeweils einer Drehachse und einem Außenumfang, wobei die Drehachsen der beiden Drehkolben beabstandet voneinander und parallel zueinander angeordnet sind und sich die Außenumfänge der beiden Drehkolben teilweise überschneiden, und einem Gehäuse mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung sowie einer Innen- und einer Außenwandung, wobei die Innenwandung des Gehäuses jeweils einen Abschnitt der Außenumfänge der Drehkolben umschließt und wobei die Drehkolbenpumpe ausgebildet ist, das Medium in einer Förderrichtung von der Einlass- zur Auslassöffnung zu fördern.The invention relates to a rotary piston pump for conveying a fluid medium containing solids, with two rotary pistons with interlocking rotary lobes and each having a rotation axis and an outer periphery, wherein the axes of rotation of the two rotary pistons spaced from each other and are arranged parallel to each other and the outer circumferences of the two rotary pistons partially overlap , and a housing having an inlet opening and an outlet opening and an inner and an outer wall, wherein the inner wall of the housing each encloses a portion of the outer peripheries of the rotary pistons and wherein the rotary piston pump is formed, the medium in a conveying direction from the inlet to the outlet opening to promote.

Drehkolbenpumpen gehören zu den Verdrängerpumpen und weisen zwei Drehkolben mit jeweils zwei oder mehreren Drehkolbenflügeln auf. Die Drehkolben sind in einem Gehäuse angeordnet, dessen Innenwandung den Drehkolben zugewandt ist und dessen Außenwandung die Drehkolbenpumpe nach Außen abschließt. Das Gehäuse umschließt mit seiner Innenwandung jeweils einen Abschnitt der Außenumfänge der Drehkolben. Der von der Gehäuseaußenwandung umschlossene Abschnitt wird auch als Umschließungswinkel bezeichnet. Die Spitzen der Drehkolbenflügel können mit einer Beschichtung, vorzugsweise einer Dichtfläche aus Gummi, versehen sein, um eine Abdichtung zwischen Drehkolbenflügel und Gehäuseinnenwandung und zwischen den ineinandergreifenden Drehkolbenflügeln zu erzielen. Die Drehkolben sind jeweils in einander entgegengesetzter Richtung um eine Drehachse rotierbar angetrieben, wobei durch die Kreisbahnen, auf der die Drehkolbenflügelspitzen drehen, jeweils ein Außenumfang der Drehkolben definiert ist. In dem Bereich, in dem die Drehkolbenflügel ineinandergreifen, überschneiden sich die beiden Außenumfänge der Drehkolben. Drehkolbenpumpen sind in der Regel symmetrisch aufgebaut, um eine Umkehr der Förderrichtung zu ermöglichen.Rotary lobe pumps belong to the positive displacement pumps and have two rotary lobes with two or more rotary lobes each. The rotary pistons are arranged in a housing, whose inner wall faces the rotary piston and the outer wall of which closes the rotary piston pump to the outside. The housing encloses with its inner wall in each case a portion of the outer peripheries of the rotary pistons. The enclosed by the Gehäuseaußenwandung section is also referred to as enclosing angle. The tips of the rotary lobes may be provided with a coating, preferably a rubber sealing surface, to provide a seal between the lobe wing and housing inner wall and between the intermeshing lobe vanes. The rotary pistons are each rotatably driven in an opposite direction about a rotation axis, wherein through the circular paths on which rotate the rotary vane tips, each an outer periphery of the rotary piston is defined. In the area where the rotary lobes engage, the two outer circumferences of the lobes overlap. Rotary pumps are generally symmetrical in order to allow a reversal of the conveying direction.

Drehkolbenpumpen der eingangs genannten Bauart sind beispielsweise aus DE 297 23 984 U1 , DE 34 27 282 A1 , US 2,848,952 , NL 101 62 83 , US 3,126,834 und US 15,221 bekannt. Drehkolbenpumpen dieser Art werden auch zur Förderung von Feststoffe enthaltenden Medien eingesetzt. Durch die Einlassöffnung wird ein fluides Medium, in der Regel eine Flüssigkeit, in dem Feststoffe unterschiedlicher Art und Menge enthalten sein können, in den Überschneidungsbereich der Drehkolben zugeführt und von den Drehkolbenflügeln weitergedrängt zur Auslassöffnung. Dabei können Medien von unterschiedlicher Viskosität gefördert werden. Drehkolbenpumpen der eingangs genannten Art weisen beispielsweise Förderleistungen von ca. 3 bis 1.000 Kubikmeter pro Stunde, d.h. ca. 50 bis 16.667 Liter pro Minute, und Drücke bis ca. 16 bar auf.Rotary pumps of the type mentioned are, for example DE 297 23 984 U1 . DE 34 27 282 A1 . US 2,848,952 . NL 101 62 83 . US 3,126,834 and US 15,221 known. Rotary pumps of this type are also used to convey media containing solids. Through the inlet opening, a fluid medium, usually a liquid in which solids of different types and amounts may be contained, fed into the overlap region of the rotary pistons and further pushed from the rotary vanes to the outlet opening. In this case, media of different viscosity can be promoted. Rotary pumps of the type mentioned have, for example, flow rates of about 3 to 1,000 cubic meters per hour, ie about 50 to 16,667 liters per minute, and pressures up to about 16 bar.

Im Medium enthaltene Feststoffe werden mit dem Medium in die Zwischenräume zwischen den Drehkolbenflügeln geschwemmt und mit dem Medium in der Förderrichtung der Drehkolbenpumpe von der Einlass- zur Auslassöffnung transportiert. Im Medium enthaltene Feststoffe können beispielsweise Steine, Metallteile oder andere Fremdkörper sein.Solids contained in the medium are swept with the medium into the spaces between the rotary lobes and transported with the medium in the conveying direction of the rotary lobe pump from the inlet to the outlet. Solids contained in the medium may be, for example, stones, metal parts or other foreign bodies.

Drehkolbenpumpen werden häufig in anspruchsvollen Umgebungsbedingungen eingesetzt. Typische Einsatzgebiete für Drehkolbenpumpen sind beispielsweise Kläranlagen, Schmutz- und Abwassertechnik, Entsorgungs- und Recyclingtechnik, Papier- und Zellstoffindustrie, Bahn- und Hafenwirtschaft, Lebensmittelindustrie oder Bauwirtschaft. Drehkolbenpumpen werden u.a. eingesetzt als Schlammpumpe, Abwasserpumpe, Schmutz- oder Brauchwasserpumpe, Dickstoffpumpe, Futtermittelpumpe, mobile Pumpe, Pumpe für fremdkörperbelastete Medien, Güllepumpe, Fäkalienpumpe oder Pumpe für Schlempe und Pülpe. Diese Einsatzbedingungen erfordern eine robuste, zuverlässige und wenig empfindliche Konstruktion von Drehkolbenpumpen.Rotary lobe pumps are often used in demanding environmental conditions. Typical applications for rotary lobe pumps are, for example, sewage treatment plants, wastewater and wastewater engineering, waste management and recycling technology, paper and pulp industry, rail and port industry, food industry or construction industry. Rotary pumps are u.a. used as a sludge pump, wastewater pump, dirty or hot water pump, sludge pump, feed pump, mobile pump, pump for contaminated media, slurry pump, sewage pump or pump for vinasse and pulp. These operating conditions require a robust, reliable and less sensitive design of rotary lobe pumps.

Bei existierenden Drehkolbenpumpen kommt es jedoch immer wieder zu Beschädigungen von Pumpenbestandteilen, Abschaltungen und starkem Verschleiß, da Feststoffe nicht immer vollständig in die Drehkolbenflügelzwischenräume gelangen und dort weitergedrängt werden, sondern zwischen Drehkolbenflügel und Gehäuse oder zwischen zwei ineinandergreifende Drehkolbenflügel geraten können. Dabei können sich Feststoffe zwischen Drehkolbenflügel und Gehäuse oder zwischen zwei ineinandergreifenden Drehkolbenflügeln der beiden Drehkolben verklemmen, was zu einer Abschaltung der Pumpe, Beschädigungen bzw. Verschleiß des Gehäuses und/oder der Drehkolben, insbesondere der Drehkolbenflügel und einer eventuell vorhandenen (Dichtungs-)Beschichtung der Spitzen der Drehkolbenflügel, führen kann. Abschaltungen führen zu ungewollten Betriebsunterbrechungen und Beschädigungen bzw. Verschleiß an Drehkolben und/oder Gehäuse führen zu einem reduzierten Wirkungsgrad der Pumpe durch einen reduzierten Förderdruck sowie höheren Kosten durch erforderliche Reparaturen bzw. den Austausch von Ersatz- und Verschleißteilen.
Um diese Nachteile zu beseitigen wird in der DE 20 2005 010 467 U1 und der DE 20 2006 020 113 U1 der Anmelderin vorgeschlagen, dass das Gehäuse auf der Einlass- und auf der Auslassseite die Außenumfänge der Drehkolben über einen Gehäusehalbwinkel alpha von 90° hinaus (Delta alpha) umgreift, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Während durch diese Verringerung des Querschnitts der Einlass- und Auslassöffnung an der Innenwandung des Gehäuses eine Verringerung der oben genannten Nachteile erzielt werden kann, besteht jedoch weiterhin Bedarf, Drehkolbenpumpen zur weiteren Vermeidung der oben genannten Nachteile weiter zu verbessern.In existing rotary lobe pumps, however, there are always damage to pump components, shutdowns and heavy wear since Solids do not always get completely into the rotary vane interspaces and continue to be pushed there, but can get between the rotary vane and the housing or between two interlocking rotary vane. In this case, solids between the rotary wing and housing or between two interlocking rotary lobes of the two rotary pistons jammed, resulting in a shutdown of the pump, damage or wear of the housing and / or the rotary piston, in particular the rotary piston and any existing (seal) coating the Tips of the rotary wing, can lead. Shutdowns lead to unwanted interruptions in operation and damage or wear to rotary piston and / or housing lead to a reduced efficiency of the pump by a reduced delivery pressure and higher costs due to required repairs or the replacement of replacement and wearing parts.
To eliminate these disadvantages will be in the DE 20 2005 010 467 U1 and the DE 20 2006 020 113 U1 the applicant proposed that the housing on the inlet and on the outlet side surrounds the outer peripheries of the rotary pistons beyond a housing half angle alpha of 90 ° (delta alpha), as in Fig. 1 is shown. While reducing the cross-section of the inlet and outlet openings on the inner wall of the housing can reduce the above-mentioned disadvantages, there is still a need to further improve rotary lobe pumps to further avoid the above drawbacks.

In den Offenlegungen US 6,099,277 , DE 102 39 558 A1 , WO 2009/039881 und DE 25 43 593 sind Drehkolbenpumpen beschrieben, welche eine Auslassöffnung haben, die an der Innenwandung des Gehäuses eine maximale Auswurfausdehung aufweist, die größer ist als eine maximale Ausdehnung der Einlassöffnung an der Innenwandung des Gehäuses. Jedoch ist den Offenlegungen kein Hinweis auf die Ausformung der Ein- und Auslassöffnungen hinsichtlich der oben genannten Nachteile zu entnehmen, und auch lediglich die beiden letzteren Offenbarungen betreffen Pumpen zur Förderung von ähnlichen wie den hier erwähnten Medien. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehkolbenpumpe zur Förderung eines Feststoffe enthaltenden fluiden Mediums bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile reduziert oder beseltigt. Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehkolbenpumpe zur Förderung eines Feststoffe enthaltenden fluiden Mediums bereitzustellen, die die Anzahl der Abschaltungen und den Verschleiß der Drehkolbenpumpe bzw. Ihrer Komponenten reduziert und/oder ein Absinken des Wirkungsgrades bzw. Förderdrucks der Drehkolbenpumpe auch über eine längere Betriebsdauer hinweg bzw, unter herausfordernden Einsatzbedingungen verringert. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehkolbenpumpe, mit einer Auswurfausdehnung und Auslassöffnung nach Anspruch 1 gelöst. Die Auslassöffnung ist eine Öffnung im Gehäuse, so dass die Auslassöffnung sowohl die innenwandung als auch die Außenwandung des Gehäuses durchtritt. Als Auswurfausdehnung ist die Ausdehnung der Auslassöffnung definiert, die an der Innenwandung des Gehäuses auftritt und zwar in einer Richtung, die senkrecht zu beiden Drehachsen ist und diese Drehachsen verbindet.
Häufig werden Drehkolbenpumpen in einer Betriebsstellung eingesetzt, in der die Drehachsen der Drehkolben horizontal ausgerichtet und vertikal übereinander angeordnet sind. In diesem Fall verläuft die Auswurfausdehnung in vertikaler Richtung, d.h. parallel zur Ebene der Drehachsen und senkrecht zu den Drehachsen. Es sind jedoch auch andere Betriebsstellungen von Drehkolbenpumpen möglich, beispielsweise mit vertikal ausgerichteten und horizontal nebeneinander angeordneten Drehachsen. In diesem Fall würde die Auswurfausdehnung in horizontaler Richtung verlaufen.In the disclosures US 6,099,277 . DE 102 39 558 A1 . WO 2009/039881 and DE 25 43 593 rotary lobe pumps are described which have an outlet opening, which has on the inner wall of the housing a maximum ejection expanse, which is greater than a maximum extent of the inlet opening on the inner wall of the housing. However, the disclosures are not intended to indicate the shape of the inlet and outlet ports with respect to the above-mentioned disadvantages, and also only the latter two disclosures relate pumps for the promotion of similar as the media mentioned here. It is therefore the object of the present invention to provide a rotary pump for conveying a fluid medium containing solids, which reduces or brightens one or more of the disadvantages mentioned. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a rotary piston pump for promoting a fluid medium containing solids, which reduces the number of shutdowns and the wear of the rotary piston pump or their components and / or a decrease in the efficiency or delivery pressure of the rotary lobe pump via a longer service life or reduced under challenging operating conditions. The object is achieved by a rotary piston pump, with an ejection extension and outlet opening according to claim 1. The outlet opening is an opening in the housing so that the outlet opening passes through both the inner wall and the outer wall of the housing. The ejection extent is defined as the extent of the outlet opening that occurs on the inner wall of the housing, in a direction that is perpendicular to both axes of rotation and connects these axes of rotation.
Often rotary lobe pumps are used in an operating position in which the axes of rotation of the rotary pistons are aligned horizontally and arranged vertically one above the other. In this case, the ejection extension extends in the vertical direction, ie parallel to the plane of the axes of rotation and perpendicular to the axes of rotation. However, there are other operating positions of rotary lobe pumps possible, for example, with vertically aligned and horizontally juxtaposed axes of rotation. In this case, the ejection extent would be in the horizontal direction.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sich der Querschnitt der Auslassöffnung von der Innenwandung des Gehäuses zur Außenwandung des Gehäuses hin verjüngt. Der Querschnitt der Auslassöffnung ist an der Innenwandung des Gehäuses größer als der Querschnitt der Auslassöffnung an der Außenwandung des Gehäuses.The invention is characterized in that the cross section of the outlet opening tapers from the inner wall of the housing to the outer wall of the housing. The cross section of the outlet opening is larger on the inner wall of the housing than the cross section of the outlet opening on the outer wall of the housing.

Bei der Ausbildung der Auslassöffnung im Gehäuse entstehen zwischen der Innen- und der Außenwandung des Gehäuses entlang des Umfangs der Auslassöffnung Seitenflächen der Auslassöffnung, die auch als Auswurframpen bezeichnet werden können. Mindestens eine der Auswurframpen ist derart geneigt, dass sich die Auslassöffnung in Richtung der Förderrichtung der Drehkolbenpumpe verjüngt. Durch eine solche Verjüngung der Auslassöffnung in Förderrichtung werden Abrissströmungen und Wirbelbildungen im Bereich der Auslassöffnung reduziert. Dadurch wird eine Lenkung der Feststoffe in Bewegungsbahnen, die ein Festklemmen der Feststoffe zwischen Drehkolbenflügelspitzen und Gehäuse oder zwischen zwei ineinandergreifenden Drehkolbenflügeln verhindert bzw verringert, in vorteilhafter Weise verstärkt.In the formation of the outlet opening in the housing arise between the inner and the outer wall of the housing along the circumference of the outlet opening side surfaces of the outlet opening, which can also be referred to as ejection ramps. At least one of the ejection ramps is inclined in such a way that the outlet opening tapers in the direction of the conveying direction of the rotary piston pump. Such a tapering of the outlet opening in the conveying direction reduces tearing currents and vortices in the area of the outlet opening. As a result, a steering of the solids in trajectories, which prevents or reduces a clamping of the solids between rotary vane tips and housing or between two intermeshing rotary vane, advantageously reinforced.

In einer Fortbildung ist die Auswurfausdehnung größer als der Abstand der Drehachsen voneinander und somit größer als in den im Stand der Technik gezeigten Lösungen. Der Abschnitt des Außenumfänge, der von der Innenwandung des Gehäuses umgriffen wird, ist demnach im Bereich der Auslassöffnung kleiner als gegenüber im Stand der Technik gezeigten Lösungen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass auf der Auslassseite von existierenden Drehkolbenpumpen eine Auslass-Strömung bzw. Wirbelbildung des Mediums herrscht, die bewirkt, dass Feststoffe an der Auslassöffnung häufig zwischen die Drehkolbenflügelspitzen und das Gehäuse oder zwischen zwei ineinandergreifende Drehkolbenflügel geraten und zu Beschädigungen, Verschleiß und Abschaltungen führen können. Durch die bevorzugte Ausbildung der Auswurfausdehnung werden die Feststoffe früher von den Drehkolbenflügeln freigegeben. Dies hat zur Folge, dass die tangentiale Richtung, in der die Feststoffe aus den Drehkolbenzwischenräumen ausgeschwemmt werden, von den gegenüberliegenden Drehkolbenflügeln wegführt. Dadurch verändern sich die Bewegungsbahnen der Feststoffe gegenüber existierenden Lösungen vorteilhaft in der Weise, dass die Feststoffe von den Drehkolben weggeführt werden, insbesondere von Drehkolbenflügeln des jeweils gegenüberliegenden Drehkolbens. Diese Veränderung der Bewegungsbahnen der Feststoffe führt zu einer deutlichen Reduktion der Menge an Feststoffen, die an der Auslassöffnung zwischen die Drehkolbenflügelspitzen und die Gehäuseinnenwandung oder zwischen zwei ineinandergreifende Drehkolbenflügel geraten. Diese Vorteile werden insbesondere bei Feststoffen deutlich, die ein spezifisches Gewicht aufweisen, das größer ist als dasjenige des Mediums.In a training the ejection extent is greater than the distance of the axes of rotation from each other and thus greater than in the solutions shown in the prior art. The portion of the outer circumference, which is encompassed by the inner wall of the housing, is therefore smaller in the region of the outlet opening than in solutions shown in the prior art.
The invention is based on the recognition that on the outlet side of existing rotary lobe pumps an outlet flow or vortex formation of the medium prevails, which causes solids at the outlet opening frequently between the rotary lobe tips and the housing or between two interlocking rotary lobes advised and damage, Wear and shutdowns can lead. Due to the preferred design of the ejection extension, the solids are released earlier by the rotary lobes. This has the consequence that the tangential direction, in which the solids are flushed out of the rotary piston interspaces, leads away from the opposite rotary vanes. This changes the trajectories of the solids over existing ones Solutions advantageous in such a way that the solids are led away from the rotary pistons, in particular of rotary lobes of the respective opposite rotary piston. This change in the trajectories of the solids results in a significant reduction in the amount of solids encountered at the outlet port between the rotary vane tips and the housing inner wall or between two intermeshing rotary vane vanes. These benefits are especially at Clearly solids, which have a specific gravity that is greater than that of the medium.

Durch diese Reduzierung der Fremdkörperempfindlichkeit der Drehkolbenpumpe können insbesondere die Anzahl der Abschaltungen der Drehkolbenpumpe und der Drehkolbenverschleiß reduziert sowie ein Absinken des Förderdrucks der Drehkolbenpumpe auch bei hohem Feststoffanteil im Medium verringert werden. Weiterhin können durch die erfindungsgemäße Lösung die Lebensdauer der Drehkolbenpumpe verlängert und die Reparatur- und Wartungskosten der Drehkolbenpumpe reduziert werden.
Der Querschnitt der Auswurfausdehnung kann beliebig geformt sein, beispielsweise kreisförmig oder oval. Es ist bevorzugt, dass die Auswurfausdehnung entlang der gesamten Breite der Auslassöffnung größer ist als der Abstand zwischen den Drehachsen, da auch bei auch bei einer Auswurfdehnung, die abschnittsweise kleiner ist als der Abstand zwischen den Drehachsen, der positive Effekt auf die Bewegungsbahnen der Feststoffe abnimmt. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Auslassöffnung einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist, bei dem die Auswurfausdehnung über die gesamte Breite der Auslassöffnung im Wesentlichen konstant ist.As a result of this reduction in the foreign body sensitivity of the rotary piston pump, it is possible in particular to reduce the number of shutoffs of the rotary piston pump and the rotary piston wear and to reduce the delivery pressure of the rotary piston pump even in the case of a high solids content in the medium. Furthermore, the life of the rotary piston pump can be extended by the inventive solution and the repair and maintenance costs of the rotary lobe pump can be reduced.
The cross section of the ejection extension can be arbitrarily shaped, for example circular or oval. It is preferred that the ejection extent along the entire width of the outlet opening is greater than the distance between the axes of rotation, since even with an ejection strain, which is smaller in sections than the distance between the axes of rotation, the positive effect on the trajectories of the solids decreases , In particular, it is preferred that the outlet opening has a rectangular or square cross-section, in which the ejection extension over the entire width of the outlet opening is substantially constant.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswurfausdehnung größer ist als eine Ausdehnung der Einlassöffnung an der Innenwandung des Gehäuses in einer Richtung, die parallel zur Ebene der Drehachsen und senkrecht zu den Drehachsen verläuft. Diese Fortbildung gibt damit den symmetrischen Aufbau der Drehkolbenpumpe mit gleich ausgestalteter Einlass- und Auslassöffnung auf, da sowohl die Reduzierung des Umschließungswinkels im Bereich der Auslassöffnung als auch ein größerer Umschließungswinkel im Bereich der Einlassöffnung das Einklemmen von Feststoffen zwischen den Drehkolbenflügelspitzen und der Gehäuseinnenwandung oder zwischen zwei ineinandergreifenden Drehkolbenflügeln reduzieren. Da sich die Strömungsverhältnisse, beispielsweise auch hinsichtlich der Wirbelbildung, auf der Einlassseite der Drehkolbenpumpe, auf der das Medium angesogen wird, von denen auf der Auslassseite der Drehkolbenpumpe, auf der das Medium mit Druck heraus gedrängt wird, unterscheiden, ist auch eine unterschiedliche, den Strömungs- und Druckverhältnissen angepasste Ausbildung der Einlass- und Auslassöffnung von Vorteil, um das Einklemmen von Feststoffen sowohl an der Einlass- als auch an der Auslassöffnung zu verhindern oder zu verringern.The invention is characterized in that the ejection extent is greater than an extent of the inlet opening on the inner wall of the housing in a direction which is parallel to the plane of the axes of rotation and perpendicular to the axes of rotation. This training thus gives the symmetrical design of the rotary lobe pump with the same ausgestalteter inlet and outlet opening, since both the reduction of the enclosure angle in the region of the outlet opening and a larger enclosure angle in the region of the inlet opening the clamping of solids between the rotary vane tips and the Gehäuseinnenwandung or between two reduce interlocking rotary lobes. Since the flow conditions, for example, also with respect to the vortex formation, on the inlet side of the rotary piston pump, on which the medium is sucked, differ from those on the outlet side of the rotary piston pump, on which the medium is forced out with pressure, is also a different, the Adapted to flow and pressure conditions adapted formation of the inlet and outlet ports to prevent or reduce the trapping of solids at both the inlet and the outlet opening.

Besonders bevorzugt ist eine Fortbildungsform, bei der in der Betriebsstellung der Drehkolbenpumpe die Drehachsen der Drehkolben horizontal ausgerichtet und vertikal übereinander angeordnet sind. In diesem Fall verläuft die Auswurfausdehnung in vertikaler Richtung. Weiterhin ist in einer solchen Fortbildungsform ein rechteckiger oder quadratischer Querschnitt der Auslassöffnung besonders bevorzugt, bei dem die untere und die obere Seitenflächen bzw. Auswurframpen in Förderrichtung zur Mittelachse der Auslassöffnung hin geneigt sind. Die Breite der Auslassöffnung kann an der Innenwandung des Gehäuses genauso groß sein wie an der Außenwandung des Gehäuses, so dass sich keine Neigung der Seitenflächen ergibt.
Die Erfindung wird vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass die Auslassöffnung an der Außenwandung des Gehäuses eine Ausdehnung aufweist, die In einer Richtung, die parallel zur Ebene der Drehachsen und senkrecht zu den Drehachsen verläuft, maximal dem Abstand zwischen den Drehachsen entspricht. Besonders bevorzugt ist es, dass die Auslassöffnung an der Außenwandung des Gehäuses eine Ausdehnung aufweist, die in einer Richtung, die parallel zur Ebene der Drehachsen und senkrecht zu den Drehachsen verläuft, kleiner ist als der Abstand zwischen den Drehachsen. Diese Ausgestaltungen der Auswurframpen sind besonders vorteilhaft in Bezug auf die Beeinflussung der Bewegungsbahnen der Feststoffe, so dass ein Festklemmen der Feststoffe zwischen den Drehkolbenflügelspitzen und dem Gehäuse oder zwischen zwei ineinandergreifenden Drehkolbenflügeln in noch zuverlässigerer Weise verhindert werden kann.Particularly preferred is a further development form in which, in the operating position of the rotary piston pump, the axes of rotation of the rotary pistons are aligned horizontally and arranged vertically one above the other. In this case, the ejection extension runs in the vertical direction. Furthermore, in such an embodiment, a rectangular or square cross section of the outlet opening is particularly preferred, in which the lower and the upper side surfaces or ejection ramps are inclined in the conveying direction to the central axis of the outlet opening. The width of the outlet opening may be the same on the inner wall of the housing as on the outer wall of the housing, so that there is no inclination of the side surfaces.
The invention is preferably developed by the fact that the outlet opening on the outer wall of the housing has an extension which corresponds in a direction which is parallel to the plane of the axes of rotation and perpendicular to the axes of rotation, at most the distance between the axes of rotation. It is particularly preferred that the outlet opening on the outer wall of the housing has an extension in a direction parallel to the plane of the axes of rotation and perpendicular to the axes of rotation runs, is smaller than the distance between the axes of rotation. These embodiments of the ejection ramps are particularly advantageous in terms of influencing the trajectories of the solids, so that a clamping of the solids between the rotary vane tips and the housing or between two interlocking rotary lobes can be prevented in even more reliable manner.

Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen die Auslassöffnung umgebenden Rohranschlussflansch mit einer Mittelachse, die zur einer Mittelachse der Auslassöffnung an der Außenwandung des Gehäuses versetzt angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es, dass in einer Betriebsstellung der Drehkolbenpumpe die Drehachsen der beiden Drehkolben horizontal ausgerichtet und vertikal übereinander angeordnet sind und die Mittelachse des Rohranschlussflansches gegenüber der Mittelachse der Auslassöffnung an der Außenwandung des Gehäuses in vertikaler Richtung nach unten versetzt ist.A further preferred development of the invention is characterized by a pipe connection flange surrounding the outlet opening with a central axis which is arranged offset to a central axis of the outlet opening on the outer wall of the housing. It is particularly preferred that in an operating position of the rotary piston pump, the axes of rotation of the two rotary pistons are aligned horizontally and vertically above one another and the central axis of the Rohranschlussflansches is offset relative to the central axis of the outlet opening on the outer wall of the housing in the vertical direction downwards.

Zum Anschluss der Drehkolbenpumpe in ein Rohrleitungssystem, in dem das zu pumpende Medium verläuft, weist die Drehkolbenpumpe vorzugsweise einen Rohranschlussflansch auf. Der Rohranschlussflansch weist vorzugsweise Anschlussmittel auf, an denen eine anzuschließende Rohrleitung bzw. ein Schlauch o.ä. befestigt werden kann. Der Rohranschlussflansch umgibt vorzugsweise die Auslassöffnung, damit der vollständige Querschnitt der Auslassöffnung mit dem Inneren eines anzuschließenden Rohres in Fluidverbindung steht. Erfindungsgemäß ist der Rohranschlussflansch vorzugsweise jedoch nicht konzentrisch zu der Auslassöffnung an der Außenwandung des Gehäuses angeordnet, sondern versetzt. Dadurch entsteht ein Versatz zwischen der Auslassöffnung und der an dem Rohranschlussflansch anzuschließenden Rohrleitung. Dieser Versatz kann in vorteilhafter Weise als Barriere für Feststoffe dienen und diese daran hindern, nach dem Verlassen der Auslassöffnung wieder in die Auslassöffnung bzw. zwischen die Drehkolbenflügelspitzen und das Gehäuse oder zwischen zwei ineinandergreifende Drehkolbenflügel zurückgeschwemmt zu werden. Dadurch werden die Fremdkörperempfindlichkeit sowie die Reparatur- und Wartungskosten der Drehkolbenpumpe weiter reduziert und die Lebensdauer der Drehkolbenpumpe weiter erhöht.To connect the rotary piston pump in a piping system in which the medium to be pumped, the rotary piston pump preferably has a pipe connection flange. The pipe connection flange preferably has connection means to which a pipe or hose to be connected or the like is connected. can be attached. The pipe connection flange preferably surrounds the outlet opening so that the complete cross section of the outlet opening is in fluid communication with the interior of a pipe to be connected. According to the invention, however, the pipe connection flange is preferably not arranged concentrically to the outlet opening on the outer wall of the housing, but offset. This creates an offset between the outlet opening and the pipe to be connected to the pipe connection flange. This offset can advantageously serve as a barrier to solids and prevent them from being returned to the outlet port or between the rotary vane tips and the housing or between two intermeshing rotary vane vanes after leaving the outlet port. As a result, the foreign body sensitivity and the repair and maintenance costs of the rotary lobe pump are further reduced and the life of the rotary lobe pump further increased.

Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn in einer Betriebsstellung der Drehkolbenpumpe, in der die Drehachsen der beiden Drehkolben horizontal ausgerichtet und vertikal übereinander angeordnet sind, die untere Auswurframpe der Auslassöffnung stärker geneigt ist als die obere Auswurframpe, so dass sich insbesondere an der unteren Auswurframpe der Auslassöffnung ein vertikaler Versatz zu einer anzuschließenden Rohrleitung ergibt, d.h. dass die untere Auswurframpe der Auslassöffnung an der Gehäuseaußenwandung oberhalb einer unteren Wandung einer anzuschließenden Rohrleitung angeordnet ist. Auf diese Weise bildet der Versatz zwischen Auslassöffnung und anzuschließender Rohrleitung ein Hindernis für Feststoffe, die die Auslassöffnung verlassen haben und sich aufgrund der Schwerkrafteinwirkung oder aufgrund von Strömungen bzw. Wirbeln im Medium im unteren Bereich einer anzuschließenden Rohrleitung befinden, so dass die Feststoffe nicht oder nur erschwert wieder in die Auslassöffnung gelangen können.It is particularly advantageous if, in an operating position of the rotary piston pump in which the axes of rotation of the two rotary pistons are aligned horizontally and arranged vertically one above the other, the lower discharge ramp of the outlet opening becomes stronger is inclined than the upper Auswurframpe, so that in particular at the lower discharge ramp of the outlet opening results in a vertical offset to a pipe to be connected, ie that the lower Auswurframpe the outlet opening is arranged on the housing outer wall above a lower wall of a pipe to be connected. In this way, the offset between the outlet opening and the pipe to be connected forms an obstacle to solids that have left the outlet and are due to the effect of gravity or due to currents or vortices in the medium in the lower part of a pipe to be connected, so that the solids not or only difficult to get back into the outlet opening.

Die Erfindung wird vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass das Gehäuse einen Grundrahmen mit zwei Aufnahmen sowie zwei in den Aufnahmen auswechselbar montierbare Flansche aufweist, wobei einer der beiden Flansche als die Auslassöffnung umfassender Auslassflansch und der andere der beiden Flansche als die Einlassöffnung umfassender Einlassflansch ausgebildet ist. Die Erfindung wird vorzugsweise weiterhin dadurch fortgebildet, dass die beiden Flansche und/oder die beiden Aufnahmen derart ausgebildet sind, dass jeder der beiden Flansche sowohl in der einen als auch in der anderen Aufnahme montierbar sind.The invention is preferably further developed in that the housing has a base frame with two receptacles and two flanges which can be mounted interchangeably in the receptacles, wherein one of the two flanges is constructed as the outlet flange comprising the outlet opening and the other of the two flanges as the inlet flange comprising the inlet opening. The invention is preferably further developed by the fact that the two flanges and / or the two receptacles are formed such that each of the two flanges can be mounted both in one and in the other receptacle.

Durch die unterschiedliche Ausgestaltung von Einlass- und Auslassöffnung wird eine optimale Förderrichtung der Drehkolbenpumpe von der Einlass- zur Auslassöffnung festgelegt. Eine umgekehrte Förderrichtung ist bei dieser Ausgestaltung von Einlass- und Auslassöffnung zwar möglich, jedoch unvorteilhaft, da dabei ein erhöhtes Risiko für das Einklemmen von Feststoffen zwischen den Drehkolbenflügelspitzen und dem Gehäuse oder zwischen zwei ineinandergreifenden Drehkolbenflügeln besteht. In einigen Anwendungen ist es jedoch vorteilhaft und gewünscht, die Förderrichtung einer Drehkolbenpumpe wechseln zu können, beispielsweise wenn Medien in unterschiedliche Richtungen gefördert werden müssen oder um Verstopfungen zu lösen. In der erfindungsgemäßen Fortbildung ist daher vorgesehen, das Gehäuse modular aufzubauen mit einem Grundrahmen, der zwei Ausnehmungen bzw. Aufnahmen aufweist, in die jeweils ein Flansch eingesetzt werden kann. Ein Flansch umfasst vorzugsweise die Einlass- bzw. die Auslassöffnung und ggf. auch den die Auslassöffnung umgebenden Rohranschlussflansch. In besonders bevorzugter Weise weisen die beiden Flansche und/oder die beiden Aufnahmen eine Geometrie auf, die es ermöglicht, jeden der beiden Flansche in jede der beiden Aufnahmen zu montieren. Wenn beide Flansche in den Aufnahmen lösbar befestigbar sind, kann durch Vertauschen der beiden Flansche auch die optimale Förderrichtung umgekehrt werden. Um eine einfache Handhabung und damit eine schnelle und einfache Umkehr der Förderrichtung zu gewährleisten ist es besonders bevorzugt, wenn die Befestigung der Flansche in den Ausnahmen mittels Schnellspannverschlüssen erfolgt.Due to the different configuration of inlet and outlet opening, an optimal conveying direction of the rotary piston pump is determined from the inlet to the outlet opening. A reverse conveying direction is possible in this embodiment of the inlet and outlet ports, but disadvantageous, since there is an increased risk of trapping solids between the rotary vane tips and the housing or between two interlocking rotary lobes. In some applications, however, it is advantageous and desirable to be able to change the conveying direction of a rotary lobe pump, for example when media have to be conveyed in different directions or to release blockages. In the training according to the invention is therefore intended to construct the housing modular with a base frame having two recesses or receptacles, in each of which a flange can be used. A flange preferably comprises the inlet or the outlet opening and optionally also the tube connection flange surrounding the outlet opening. In a particularly preferred manner, the two flanges and / or the two receptacles have a geometry which makes it possible to mount each of the two flanges in each of the two receptacles. If both flanges in the Accommodations are releasably fastened, can be reversed by swapping the two flanges and the optimal direction of conveyance. In order to ensure easy handling and thus a quick and easy reversal of the conveying direction, it is particularly preferred if the attachment of the flanges in the exceptions by means of quick release closures.

Auf diese Weise können die Vorteile einer asymmetrischen Ausgestaltung von Einlass- und Auslassöffnung mit den Vorteilen einer umkehrbaren Förderrichtung kombiniert werden.In this way, the advantages of an asymmetrical design of inlet and outlet ports can be combined with the advantages of a reversible conveying direction.

Die Erfindung wird vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass die beiden Aufnahmen zueinander an einer durch den Grundrahmen verlaufenden Symmetriefläche gespiegelt ausgebildet sind. Diese Fortbildungsform ist besonders bevorzugt, da eine spiegelbildliche Ausgestaltung der Aufnahmen und vorzugsweise auch eine spielgelbildliche Ausgestaltung der Außengeometrie der Flansche ein besonders einfaches Austauschen der Flansche ermöglicht.The invention is preferably further developed in that the two receptacles are mirrored to one another at a symmetry surface extending through the base frame. This further development form is particularly preferred because a mirror-image embodiment of the receptacles and preferably also a gel-like design of the outer geometry of the flanges enables a particularly simple replacement of the flanges.

Die Erfindung wird vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass die Auslassöffnung mindestens ein bewegliches Stellelement aufweist, das zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung derart verstellbar ist, dass die Förderrichtung bei einer Anordnung des Stellelements in der ersten Stellung der Förderrichtung bei einer Anordnung des Stellelements in der zweiten Stellung entgegengesetzt ist. Die Erfindung wird weiterhin vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass die Einlassöffnung mindestens ein bewegliches Stellelement aufweist, das zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung derart verstellbar ist, dass die Förderrichtung bei einer Anordnung des Stellelements in der ersten Stellung der Förderrichtung bei einer Anordnung des Stellelements in der zweiten Stellung entgegengesetzt ist.The invention is preferably further developed in that the outlet opening has at least one movable adjusting element which is adjustable between a first and a second position such that the conveying direction in an arrangement of the actuating element in the first position of the conveying direction in an arrangement of the actuating element in the second Position is opposite. The invention is further preferably further developed in that the inlet opening has at least one movable actuating element which is adjustable between a first and a second position such that the conveying direction in an arrangement of the actuating element in the first position of the conveying direction in an arrangement of the actuating element in the second position is opposite.

In diesen Fortbildungsformen ist es demnach bevorzugt, alternativ oder in Ergänzung zu einer Fortbildungsform mit auswechselbar montierbaren Flanschen die Geometrie der Auslass- bzw. Einlassöffnung variabel zu gestalten. Besonders bevorzugt ist es, die Auslassöffnung durch das mindestens eine bewegliche Stellelement derart verändern zu können, dass sie in der zweiten Stellung des Stellelements die Geometrie einer Einlassöffnung aufweist. Weiterhin bevorzugt ist es, die Einlassöffnung durch das mindestens eine bewegliche Stellelement derart verändern zu können, dass sie in der zweiten Stellung des Stellelements die Geometrie einer Auslassöffnung aufweist. Auf diese Weise kann die Förderrichtung der Drehkolbenpumpe umgekehrt werden, indem das bzw. die Stellelemente von einer ersten Stellung in die zweite Stellung gebracht wird bzw. werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Umkehr der Förderrichtung, da kein Auswechseln von Bauteilen erforderlich ist. Gleichzeitig können die Vorteile einer asymmetrischen Ausgestaltung von Einlass- und Auslassöffnung mit den Vorteilen einer umkehrbaren Förderrichtung kombiniert werden.In these forms of further training, it is therefore preferred to make the geometry of the outlet or inlet opening variable as an alternative or in addition to a further development form with interchangeably mountable flanges. It is particularly preferred to be able to change the outlet opening by the at least one movable adjusting element in such a way that it has the geometry of an inlet opening in the second position of the adjusting element. It is further preferred to be able to change the inlet opening by the at least one movable adjusting element in such a way that it has the geometry of an outlet opening in the second position of the adjusting element. On In this way, the conveying direction of the rotary pump can be reversed by the or the adjusting elements is brought from a first position to the second position or be. This allows a particularly simple reversal of the conveying direction, since no replacement of components is required. At the same time, the advantages of an asymmetrical design of the inlet and outlet ports can be combined with the advantages of a reversible conveying direction.

Die Erfindung wird vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass das Stellelement der Auslassöffnung eine Druckangriffsfläche aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das Stellelement bei einem ersten Druck des Mediums an der Auslassöffnung in der ersten Stellung und bei einem zweiten Druck des Mediums an der Auslassöffnung in der zweiten Stellung angeordnet ist, wobei vorzugsweise der zweite Druck ein Unterdruck ist. Eine weitere bevorzugte Fortbildungsform sieht einen Drucksensor vor, der ausgebildet ist, den Druck des Mediums an der Auslassöffnung zu detektieren und derart mit dem Stellelement der Auslassöffnung gekoppelt ist, dass das Stellelement bei einem ersten Druck des Mediums an der Auslassöffnung in der ersten Stellung und bei einem zweiten Druck des Mediums an der Auslassöffnung in der zweiten Stellung angeordnet ist. Die Erfindung wird vorzugsweise weiterhin dadurch fortgebildet, dass das Stellelement der Einlassöffnung eine Druckangriffsfläche aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das Stellelement bei einem ersten Druck des Mediums an der Einlassöffnung in der zweiten Stellung und bei einem zweiten Druck des Mediums an der Einlassöffnung in der ersten Stellung angeordnet ist, wobei vorzugsweise der zweite Druck ein Unterdruck ist. Eine weitere bevorzugte Fortbildungsform sieht einen Drucksensor vor, der ausgebildet ist, den Druck des Mediums an der Einlassöffnung zu detektieren und derart mit dem Stellelement der Einlassöffnung gekoppelt ist, dass das Stellelement bei einem ersten Druck des Mediums an der Einlassöffnung in der zweiten Stellung und bei einem zweiten Druck des Mediums an der Einlassöffnung in der ersten Stellung angeordnet ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Drucksensor zur Detektion des Drucks des Mediums an der Einlassöffnung identisch ist mit dem Drucksensor zur Detektion des Drucks des Mediums an der Auslassöffnung.The invention is preferably further developed in that the actuating element of the outlet opening has a pressure application surface, which is configured such that the actuating element in the first position at a first pressure of the medium at the outlet opening and in the second at a second pressure of the medium at the outlet Position is arranged, wherein preferably the second pressure is a negative pressure. A further preferred embodiment provides a pressure sensor which is designed to detect the pressure of the medium at the outlet opening and is coupled to the actuating element of the outlet opening such that the actuating element is in the first position and at a first pressure of the medium at the outlet opening a second pressure of the medium at the outlet opening in the second position is arranged. The invention is preferably further developed in that the actuating element of the inlet opening has a pressure application surface which is designed such that the actuating element is in the second position at a first pressure of the medium at the inlet opening and at the second inlet pressure of the medium first position is arranged, wherein preferably the second pressure is a negative pressure. A further preferred embodiment provides a pressure sensor, which is designed to detect the pressure of the medium at the inlet opening and is coupled to the actuator of the inlet opening, that the actuator at a first pressure of the medium at the inlet opening in the second position and at a second pressure of the medium at the inlet opening in the first position is arranged. It is particularly preferred if the pressure sensor for detecting the pressure of the medium at the inlet opening is identical to the pressure sensor for detecting the pressure of the medium at the outlet opening.

Diese erfindungsgemäßen Fortbildungen nutzen in vorteilhafter Weise die an einer Drehkolbenpumpe auf der Einlass- und auf der Auslassseite vorherrschenden unterschiedlichen Druckverhältnisse im Medium. Einlassseitig herrscht ein als zweiter Druck bezeichneter Unterdruck bzw. Sog im Medium, auslassseitig hingegen ein als erster Druck bezeichneter positiver Druck. Bei Umkehr der Förderrichtung ändern sich auch diese Druckverhältnisse entsprechend. Durch die Aktivierung des Stellelements bzw. der Stellelemente in Abhängigkeit von diesen Druckverhältnissen kann auf einfache Weise eine der Förderrichtung angepasste Geometrie der Einlass- und Auslassöffnung gewährleistet werden. Die Kopplung des Stellelements bzw. der Stellelemente an den Druck des Mediums kann mechanisch oder über einen oder mehrere Sensoren erfolgen.These developments according to the invention make advantageous use of the different pressure conditions prevailing in the medium on a rotary piston pump on the inlet side and on the outlet side. On the inlet side, there is a negative pressure or suction in the medium, referred to as a second pressure, on the outlet side, on the other hand, a positive pressure designated as first pressure. When reversing the conveying direction change also these pressure conditions accordingly. By activating the actuating element or the adjusting elements as a function of these pressure conditions, a geometry adapted to the conveying direction of the inlet and outlet ports can be ensured in a simple manner. The coupling of the actuating element or the adjusting elements to the pressure of the medium can be done mechanically or via one or more sensors.

Die Erfindung wird vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass mindestens eines der Stellelemente derart mit mindestens einem der Drehkolben gekoppelt ist, dass das Stellelement bzw. die Stellelemente bei einer ersten Drehrichtung des Drehkolbens in der ersten Stellung und bei einer zweiten Drehrichtung des Drehkolbens in der zweiten Stellung angeordnet ist bzw. sind.The invention is preferably developed by at least one of the adjusting elements being coupled to at least one of the rotary pistons such that the adjusting element or the adjusting elements are arranged in the first position in a first rotational direction of the rotary piston and in the second position in a second rotational direction of the rotary piston is or are.

Eine weitere Möglichkeit der Aktivierung des Stellelements bzw. der Stellelemente ist die in dieser Fortbildungsform vorgesehene Kopplung mit der Drehrichtung eines der oder beider Drehkolben. Bei Umkehr der Förderrichtung ändert sich auch die Drehrichtung der Drehkolben, so dass bei einer, vorzugsweise mechanisch oder sensorisch ausgebildeten, Kopplung des Stellelements bzw. der Stellelemente an die Drehrichtung eine drehrichtungs- und damit förderrichtungsabhängige Geometrieveränderung von Einlass- und Auslassöffnung ermöglicht wird.Another possibility of activating the actuating element or the adjusting elements is provided in this training form coupling with the direction of rotation of one or both rotary pistons. Upon reversal of the conveying direction, the direction of rotation of the rotary piston changes, so that in a, preferably mechanically or sensory trained, coupling of the actuating element or the adjusting elements to the direction of rotation a Drehrichtungs- and thus conveying direction-dependent geometry change of inlet and outlet is made possible.

Die Erfindung wird vorzugsweise dadurch fortgebildet, dass mindestens eines der Stellelement derart mit einer Schaltvorrichtung zur Einstellung der Förderrichtung der Drehkolbenpumpe gekoppelt ist, dass das Stellelement bzw. die Stellelemente bei einer ersten Förderrichtung der Drehkolbenpumpe in der ersten Stellung und bei einer zweiten Förderrichtung der Drehkolbenpumpe in der zweiten Stellung angeordnet ist bzw. sind.The invention is preferably further developed in that at least one of the actuating element is coupled to a switching device for adjusting the conveying direction of the rotary piston pump, that the actuating element or the adjusting elements in a first conveying direction of the rotary piston pump in the first position and in a second conveying direction of the rotary piston pump in the second position is arranged or are.

Eine weitere Möglichkeit der Aktivierung des Stellelements bzw. der Stellelemente ist die in dieser Fortbildungsform vorgesehene Kopplung mit der Schaltvorrichtung der Drehkolbenpumpe, mit der die Förderrichtung umschaltbar ist. Über eine mechanische oder sensorische Kopplung des Stellelements bzw. der Stellelemente mit der Schalterstellung der Schaltvorrichtung kann eine direkte Abhängigkeit der Einlass- bzw. Auslassöffnungsgeometrie von der Förderrichtung erzielt werden.Another possibility of activating the actuating element or the adjusting elements is provided in this training form coupling with the switching device of the rotary piston pump, with which the conveying direction is switchable. By means of a mechanical or sensory coupling of the actuating element or of the adjusting elements with the switch position of the switching device, a direct dependence of the inlet or outlet opening geometry on the conveying direction can be achieved.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1:: Einen Querschnitt durch eine Drehkolbenpumpe gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2:: einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpe und
Fig.3:: einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe.

A preferred embodiment of the invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1:: A cross section through a rotary pump according to the prior art,
Fig. 2:: a cross section through a first embodiment of a rotary piston pump according to the invention and
Figure 3:: a cross section through a second embodiment of a rotary piston pump according to the invention according to the invention.

Fig. 1 zeigt den Stand der Technik mit einer Drehkolbenpumpe 100 mit zwei Drehkolben 110, 120 und einem Gehäuse 130. Die beiden Drehkolben 110, 120 weisen jeweils eine Drehachse 111, 121 und vier Drehkolbenflügel 112, 122 auf. Das Gehäuse 130 hat eine die Außenumfänge der Drehkolben 110, 120 abschnittsweise umschließende Innenwandung 131 und eine die Drehkolbenpumpe nach außen abschließende Außenwandung 132 sowie Standfüße 133, 134. Das Gehäuse 130 weist eine Einlassöffnung 150 und eine Auslassöffnung 140 auf. Die Auslassöffnung 140 ist von einem Rohranschlussflansch 143 umgeben, an den eine Rohrleitung 160 mit einer oberen Wandung 161, einer unteren Wandung 162 und einer Mittelachse 163 angeschlossen ist. Die Mittelachse 163 der Rohrleitung 160 entspricht der Mittelachse des Rohranschlussflansches 143. Auch die Einlassöffnung 150 ist von einem weiteren Rohranschlussflansch 153 umgeben, an den eine weitere Rohrleitung 170 mit einer oberen Wandung 171, einer unteren Wandung 172 und einer Mittelachse 173 angeschlossen ist. Fig. 1 shows the state of the art with a rotary piston pump 100 with two rotary pistons 110, 120 and a housing 130. The two rotary pistons 110, 120 each have a rotation axis 111, 121 and four rotary wing 112, 122 on. The housing 130 has an inner wall 131 which surrounds the outer peripheries of the rotary pistons 110, 120 in sections, and an outer wall 132 and pedestals 133, 134 which close off the rotary pump. The housing 130 has an inlet opening 150 and an outlet opening 140. The outlet opening 140 is surrounded by a pipe connection flange 143, to which a pipe 160 having an upper wall 161, a lower wall 162 and a central axis 163 is connected. The central axis 163 of the pipeline 160 corresponds to the central axis of the pipe connection flange 143. The inlet opening 150 is surrounded by a further pipe connection flange 153, to which a further pipe 170 with an upper wall 171, a lower wall 172 and a central axis 173 is connected.

Für die Förderung eines Mediums in Richtung von der Einlassöffnung 150 zur Auslassöffnung 140 drehen die Drehkolben 110, 120 in die Drehrichtungen 113, 123. Die Einlassöffnung 150 und die Auslassöffnung 140 verjüngen sich jeweils zur Innenwandung 131 des Gehäuses hin und sind zur Spiegelfläche SF spiegelsymmetrisch ausgebildet. Zwischen der Innenwandung 131 und der Außenwandung 132 bilden die Einlass- und Auslassöffnung Seitenflächen 141, 142, 151, 152.For the delivery of a medium in the direction from the inlet opening 150 to the outlet opening 140, the rotary pistons 110, 120 rotate in the directions of rotation 113, 123. The inlet opening 150 and the outlet opening 140 taper in each case toward the inner wall 131 of the housing and are mirror-symmetrical to the mirror surface SF , Between the inner wall 131 and the outer wall 132, the inlet and outlet openings form side surfaces 141, 142, 151, 152.

Der Umschließungswinkel des Gehäuses beträgt sowohl im Bereich der Einlass- als auch im Bereich der Auslassöffnung alpha plus Delta alpha, d.h. die Innenwandung des Gehäuses umschließt jeweils einen Abschnitt des Außenumfangs eines Drehkolbens von 2 x alpha plus 2 x Delta alpha. Eine solche spiegelsymmetrische Ausgestaltung der Einlass- und der Auslassöffnung sind vorteilhaft hinsichtlich einer möglichen Umschaltung der Förderrichtung der Drehkolbenpumpe. Diese Lösung gemäß dem Stand der Technik ist jedoch hinsichtlich Fremdkörperempfindlichkeit, Abschalthäufigkeit, Druckverlust, Verschleiß, Lebensdauer, Reparatur- und Wartungskosten weiter zu verbessern.The enclosure angle of the housing is both in the region of the inlet and in the region of the outlet opening alpha plus delta alpha, ie, the inner wall of the housing encloses each a portion of the outer periphery of a rotary piston of 2 x alpha plus 2 x delta alpha. Such a mirror-symmetrical design of the inlet and the outlet opening are advantageous in terms of a possible switching the conveying direction of the rotary lobe pump. However, this prior art solution is further to be improved in terms of foreign body sensitivity, cutoff frequency, pressure loss, wear, life, repair and maintenance costs.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen erfindungsgemäßer Drehkolbenpumpen. Funktionsgleiche oder -ähnliche Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen plus 100 (Fig. 2) bzw. plus 200 (Fig. 3) gegenüber Fig. 1 bezeichnet. Im Folgenden wird vor allem auf die Unterschiede der erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpen gemäß Fig. 2 und 3 gegenüber der Drehkolbenpumpe im Stand der Technik gemäß Fig. 1 sowie auf die Unterschiede zwischen den beiden erfindungsgemäßen Varianten in den Fig. 2 und 3 eingegangen.The Fig. 2 and 3 show two embodiments of inventive rotary lobe pumps. Functionally identical or similar components are denoted by the same reference numerals plus 100 ( Fig. 2 ) or plus 200 ( Fig. 3 ) across from Fig. 1 designated. The following is mainly due to the differences of the rotary lobe pump according to the invention Fig. 2 and 3 in relation to the rotary piston pump in the prior art Fig. 1 as well as the differences between the two variants of the invention in the Fig. 2 and 3 received.

Die Fig. 2 und 3 unterscheiden sich von der im Stand der Technik gemäß Fig. 1 gezeigten Lösung durch die Ausgestaltung der Auslassöffnung 240, 340. Die Auslassöffnungen 240, 340 sind in den beiden Varianten gemäß Fig. 2 und 3 gleich ausgebildet. Fig. 2 und 3 unterscheiden sich darin, dass die Einlassöffnung 250 gemäß Fig. 2 der Einlassöffnung 150 nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 entspricht, wohingegen Fig. 3 eine Einlassöffnung 350 zeigt, die sich sowohl vom Stand der Technik gemäß Fig. 1 als auch von der erfindungsgemäßen Variante von Fig. 2 unterscheidet.The Fig. 2 and 3 differ from that in the prior art according to Fig. 1 The solution shown by the design of the outlet opening 240, 340. The outlet openings 240, 340 are in the two variants according to Fig. 2 and 3 the same education. Fig. 2 and 3 differ in that the inlet opening 250 according to Fig. 2 the inlet opening 150 according to the prior art according to Fig. 1 corresponds, whereas Fig. 3 shows an inlet opening 350, which differs from both the prior art Fig. 1 as well as of the inventive variant of Fig. 2 different.

Die unterschiedliche Ausgestaltung der Einlassöffnungen 250, 350 in den Fig. 2 und 3 wird insbesondere durch das unterschiedliche Einströmungsverhalten des Mediums deutlich, das schematisch mit den Pfeilen im Bereich der Einlassöffnungen 250, 350 dargestellt ist. Durch die Verjüngung der Einlassöffnung 250 in Richtung der innenwandung 231 des Gehäuses 230 in Fig. 2 wird das Medium mittig zwischen die beiden Drehkolben 210, 220 geführt. In der sich nicht verjüngenden Einlassöffnung 350 in Fig. 3 strömt das Medium hingegen über den gesamten Querschnitt der Einlassöffnung 350 auf einen breiteren Bereich der beiden Drehkolben 310, 320 zu.The different design of the inlet openings 250, 350 in the Fig. 2 and 3 is particularly clear by the different inflow behavior of the medium, which is shown schematically with the arrows in the region of the inlet openings 250, 350. By the taper of the inlet opening 250 in the direction of the inner wall 231 of the housing 230 in Fig. 2 the medium is guided centrally between the two rotary pistons 210, 220. In the non-tapered inlet opening 350 in FIG Fig. 3 On the other hand, the medium flows over the entire cross section of the inlet opening 350 to a wider area of the two rotary pistons 310, 320.

Die Auslassöffnungen 240, 340 der Fig. 2 und 3 verjüngen sich erfindungsgemäß in Förderrichtung, d.h. in Richtung von der Innenwandung 231, 331 zur Außenwandung 232, 332 des Gehäuses 230, 330. Die Kreisbahnen, auf denen die Spitzen der Drehkolbenflügel 212, 222, 312, 322 drehen, definieren die Außenumfänge 214, 224, 314, 324 der Drehkolben, die sich teilweise überschneiden. Der Umschließungswinkel der Innenwandung 231, 331 des Gehäuses beträgt auf der Auslassseite der Drehkolbenpumpe oben und unten jeweils beta minus Delta beta. Die Auswurfausdehnung der Auslassöffnung 240, 340 ist somit in einer Richtung, die parallel zur Ebene der Drehachsen 211, 221, 311, 321 und senkrecht zu den Drehachsen 211, 221, 311, 321 verläuft, größer als der Abstand zwischen den Drehachsen 211, 221, 311, 321.The outlet openings 240, 340 of the Fig. 2 and 3 taper according to the invention in the conveying direction, ie in the direction of the inner wall 231, 331 to the outer wall 232, 332 of the housing 230, 330. The circular paths on which rotate the tips of the rotary wing 212, 222, 312, 322, define the outer peripheries 214, 224th , 314, 324 of the rotary pistons, which partially overlap. The enclosure angle of the inner wall 231, 331 of the housing is on the outlet side of the rotary pump at the top and bottom of each beta minus delta beta. The Expulsion extent of the outlet opening 240, 340 is thus in a direction which is parallel to the plane of the axes of rotation 211, 221, 311, 321 and perpendicular to the axes of rotation 211, 221, 311, 321, greater than the distance between the axes of rotation 211, 221, 311, 321.

Dabei ist die untere Seitenfläche bzw. Auswurframpe 242, 342 stärker geneigt als die obere Seitenfläche 241, 241. Dies wird in den in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsvarianten dadurch realisiert, dass die obere Auswurframpe 241, 341 der Auslassöffnung 240, 340 an der Außenwandung 232, 332 des Gehäuses 230, 330 auf Höhe der Drehachse 211, 311 des oberen Drehkolbens 210, 310 abschließt und die untere Auswurframpe 242, 342 der Auslassöffnung 240, 340 an der Außenwandung 232, 332 des Gehäuses 230, 330 erst bei einem Winkel von beta plus Delta rho endet. Dadurch entsteht ein vertikaler Versatz V zwischen der Auslassöffnung 240, 340 und der unteren Wandung 262, 362 der angeschlossenen Rohrleitung 260, 360, der als Barriere für die Feststoffe a, b dient. Die strichpunktierten Pfeile zeigen die tangentiale Richtung, in der die Feststoffe aus den Zwischenräumen der Drehkolbenflügel ausgeschwemmt werden. Diese tangentialen Richtungen weisen von den Drehkolbenflügeln des jeweils gegenüberliegenden Drehkolbens weg. Wie durch die punktierten Pfeile zu erkennen ist, verlaufen die Bewegungsbahnen der von dem unteren Drehkolben 220, 320 geförderten Feststoffe a in einem Bogen aus der Auslassöffnung 240, 340 in das Innere der angeschlossenen Rohrleitung 260, 360. Die Bewegungsbahnen der von dem oberen Drehkolben 210, 310 geförderten Feststoffe b verlaufen ebenfalls in einem Bogen aus der Auslassöffnung 240, 340 in das Innere der angeschlossenen Rohrleitung 260, 360. Diese durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Auslassöffnungen erreichten Bewegungsbahnen der Feststoffe reduzieren das Einklemmen von Feststoffen in der Drehkolbenpumpe erheblich und verbessern damit Fremdkörperempfindlichkeit, Abschalthäufigkeit, Druckverlust, Verschleiß, Lebensdauer, Reparatur- und Wartungskosten der erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpe gegenüber dem Stand der Technik.In this case, the lower side surface or ejection ramp 242, 342 is more inclined than the upper side surface 241, 241. This is in the in Fig. 2 and 3 embodiment shown realized that the upper Auswurframpe 241, 341 of the outlet opening 240, 340 on the outer wall 232, 332 of the housing 230, 330 at the height of the axis of rotation 211, 311 of the upper rotary piston 210, 310 terminates and the lower Auswurframpe 242, 342 of Outlet opening 240, 340 on the outer wall 232, 332 of the housing 230, 330 ends only at an angle of beta plus delta rho. This results in a vertical offset V between the outlet opening 240, 340 and the lower wall 262, 362 of the connected pipe 260, 360, which serves as a barrier for the solids a, b. The dash-dotted arrows show the tangential direction in which the solids are flushed out of the interstices of the rotary wing. These tangential directions point away from the rotary vanes of the respective opposite rotary piston. As can be seen by the dotted arrows, the paths of movement of the conveyed from the lower rotary piston 220, 320 solids a in an arc from the outlet opening 240, 340 in the interior of the connected pipe 260, 360. The trajectories of the upper rotary piston 210th , 310 conveyed solids b also extend in an arc from the outlet opening 240, 340 in the interior of the connected pipe 260, 360. These achieved by the inventive design of the outlet openings trajectories of solids significantly reduce the trapping of solids in the rotary lobe pump and thus improve foreign body sensitivity , Abschalthäufigkeit, pressure loss, wear, life, repair and maintenance costs of the rotary piston pump according to the invention over the prior art.

Claims

Rotary piston pump (200, 300) for conveying a fluid medium containing solids (a, b), having two rotary pistons (210, 220) having inter-engaging rotary piston vanes (222, 322) and each having a rotary spindle (221, 321) and an outer periphery (224, 324), wherein the rotary spindles of the two rotary pistons are arranged spaced apart from each other and in parallel with each other and the outer peripheries of the two rotary pistons partially overlap, and a housing (230, 330) having an inlet opening (250, 350) and an outlet opening (240, 340) and an inner wall (231, 331) and an outer wall (232, 332), wherein the inner wall of the housing surrounds a section of the outer peripheries of the rotary pistons in each case, and wherein the rotary piston pump is formed to convey the medium in a conveying direction from the inlet opening to the outlet opening,
characterised in that in a direction extending in parallel with the plane of the rotary spindles (221, 321) and perpendicular to the rotary spindles the outlet opening on the inner wall of the housing has a maximum ejection expansion which is larger than a maximum expansion of the inlet opening (250, 350) on the inner wall (231, 331) of the housing (230, 330), and in that the cross-section of the outlet opening (240, 340) tapers from the inner wall (231, 331) of the housing (230, 330) to the outer wall (232, 332) of the housing (230, 330).
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in the preceding claim, characterised in that the outlet opening on the inner wall of the housing has a maximum ejection expansion which, in a direction extending in parallel with the plane of the rotary spindles and perpendicular to the rotary spindles, is larger than the distance between the rotary spindles.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the outlet opening (240, 340) on the outer wall (232, 332) of the housing (230, 330) has an expansion which, in a direction extending in parallel with the plane of the rotary spindles (221, 321) and perpendicular to the rotary spindles, at most corresponds to the distance between the rotary spindles.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims, characterised by a tube connection flange (243, 343), encompassing the outlet opening (240, 340), having a centre axis (263, 363) which is arranged offset to a centre axis of the outlet opening on the outer wall (232, 332) of the housing (230, 330), wherein preferably, in an operating position of the rotary piston pumps, the rotary spindles (221, 321) of the two rotary pistons are oriented horizontally and arranged vertically one above the other and the centre axis (263, 363) of the tube connection flange (243, 343) is offset vertically downwards with respect to the centre axis of the outlet opening (240, 340) on the outer wall (232, 332) of the housing (230, 330).
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the housing comprises a main frame having two receptacles and two flanges which can be mounted in the receptacles so as to be able to be exchanged, wherein one of the two flanges is formed as an outlet flange comprising the outlet opening (240, 340), and the other one of the two flanges is formed as an inlet flange comprising the inlet opening (250, 350), wherein preferably the two flanges and/or the two receptacles are formed such that each of the two flanges can be mounted in either one of the two receptacles.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in the preceding claim, characterised in that the two receptacles are formed in a mirror-symmetrical manner with respect to each other on a symmetry surface extending through the main frame.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the outlet opening (240, 340) comprises at least one movable control element which can be displaced between a first and a second position such that the conveying direction when the control element is in the first position is opposite the conveying direction when the control element is in the second position.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the inlet opening (250, 350) comprises at least one movable control element which can be displaced between a first and a second position such that the conveying direction when the control element is in the first position is opposite the conveying direction when the control element is in the second position.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the two preceding claims, characterised in that the control element of the outlet opening (240, 340) comprises a pressure-contact surface which is formed such that the control element is arranged in the first position when the medium at the outlet opening is at a first pressure and is arranged in the second position when the medium at the outlet opening is at a second pressure, wherein preferably the second pressure is a negative pressure.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims 7 to 9, characterised in that the control element of the inlet opening (250, 350) comprises a pressure-contact surface which is formed such that the control element is arranged in the second position when the medium at the inlet opening is at a first pressure and is arranged in the first position when the medium at the inlet opening is at a second pressure, wherein preferably the second pressure is a negative pressure.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims 7 to 10, characterised in that at least one of the control elements is coupled to at least one of the rotary pistons such that the control element(s) is/are arranged in the first position when the rotary piston (210, 310) has a first direction of rotation (213, 313) and in the second position when the rotary piston has a second direction of rotation.
Rotary piston pump (200, 300) as claimed in any one of the preceding claims 7 to 11, characterised in that at least one of the control elements is coupled to a switching device for adjusting the conveying direction of the rotary piston pump such that the control element(s) is/are arranged in the first position when the rotary piston pump has a first conveying direction and in the second position when the rotary piston pump has a second conveying direction.