EP2556255B1 - Kontaktelement für drehkolbenpumpen - Google Patents

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EP2556255B1
EP2556255B1 EP11729046.0A EP11729046A EP2556255B1 EP 2556255 B1 EP2556255 B1 EP 2556255B1 EP 11729046 A EP11729046 A EP 11729046A EP 2556255 B1 EP2556255 B1 EP 2556255B1
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EP
European Patent Office
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rotary
contact element
pump housing
pump
pistons
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EP11729046.0A
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English (en)
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EP2556255A2 (de
Inventor
Hans Jürgen LINDE
Bernhard Murrenhoff
Robert Kurz
Reinhard Denk
Josef Strassl
Thomas Böhme
Hisham Kamal
Stefan Weigl
Roger Willis
Stefan Kern
Johann Kreidl
Gunter Herr
Franz Kneidl
Mikael Tekneyan
Erwin Weber
Marcel Verhoeven
Mathias Gradl
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Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Original Assignee
Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
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Publication date
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Publication of EP2556255A2 publication Critical patent/EP2556255A2/de
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Publication of EP2556255B1 publication Critical patent/EP2556255B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C13/001—Pumps for particular liquids
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/126—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
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    • F04C2210/24—Fluid mixed, e.g. two-phase fluid
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    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/802—Liners

Definitions

  • the present invention relates to rotary lobe pumps with contact elements for the rotary lobes and for the pump housing of the rotary lobe pump.
  • the rotary lobe pump according to the invention consists of at least two rotary pistons moving in opposite directions, which are arranged in an oval pump housing.
  • Each rotary lobe has at least two rotary lobe vanes and each rotary lobe is provided with at least one contact element.
  • German patent application DE 37 07 722 A1 discloses a rotor pump, in particular for the conveyance of liquids containing solids.
  • the patent application discloses a rotor pump, in which plastic or rubber strips are detachably connected to the outer ends of the displacement wings of the rotary lobes. The elastic strips described are introduced into a groove and releasably connected with one or more screws in the radial direction to the outer end of the displacer wing.
  • German patent specification DE 1 553 031 A1 describes a rotary lobe pump in which the housing inner wall is provided with an enamel layer.
  • This enamel layer serves on the one hand to protect the housing against corrosive media and on the other hand the media slip between the rotary lobes and the inside wall of the housing should be reduced.
  • German patent DE 1 807 392 A1 describes a rotary lobe pump in which at least the top flanks of the rotary lobes, which cooperate with the inner wall of the housing, are provided with a corrosion- and abrasion-resistant plastic. Furthermore, the inner wall of the housing is provided with an enamel layer. In addition to this corrosion and / or abrasion protection, the end faces of the rotary pistons and / or the housing can be covered with enamelled plates or with plates made of a plastic. A flexible soft material is preferably used for the covering.
  • a rotary lobe pump for pumping liquid media with a high solid content is in the German patent application DE 42 18 855 A1 disclosed.
  • the patent application discloses a rotary lobe pump in which the rotary lobes are provided with a jacket all around.
  • the jacket is characterized in that it has a profiling on the outer surfaces of the piston circumferences in the form of grooves of different designs.
  • the invention has for its object to provide an economical and wear-resistant rotary lobe pump that has a high delivery rate.
  • the rotary lobe pump according to the invention consists of at least two counter-rotating lobes which are arranged in an oval pump housing.
  • each rotary piston has at least two rotary piston vanes, each of these rotary pistons being provided with at least one contact element.
  • the at least two rotary pistons of the rotary piston pump are each provided with at least one contact element at the contact points on their flanks. At least two rotary pistons form a friction pair at the contact points.
  • the inside of the oval pump housing is also provided with at least one interchangeable contact element.
  • the contact elements, which are arranged on the flanks of the two rotary pistons of the rotary piston pump, are also interchangeable.
  • the arrangement and configuration of the contact elements on the flanks of the rotary pistons ensures the operative connection between the contact elements and the at least two rotary pistons in every rotational angle position of the rotary pistons.
  • the exchangeable contact element of the pump housing is made up of at least two contact elements; this can also be a contact element which is made up of several parts.
  • such a contact element will be a structure which partially covers the rear of the pump housing and the radial surfaces, as well as the approaches of the inlets and outlets. Recesses are provided in the back through which the shafts for receiving the rotary pistons can be guided.
  • the contact element of the pump housing has projections on the radial surfaces which are inserted into the inflow opening and into the outflow opening of the pump housing. Another part of the contact element is located in the cover on the front side of the pump housing. After installing the cover, this part is in operative connection with the contact element of the pump housing in the area of the sealing surface.
  • the contact elements of the at least two rotary pistons and / or the pump housing are made of a sealing and / or slidable material. These materials can include rubber, PTFE, metals or material mixtures.
  • the contact elements of the rotary pistons and the pump housing can consist of different materials and / or material mixtures.
  • the material pairing between the rotary piston and the contact element must be selected in such a way that the rotary pistons form a friction pairing and that the movement of the rotary pistons in the pump housing is not blocked. It is clear to the person skilled in the art that rotary lobe pumps can be lined with a wide variety of materials depending on the area of application. The same applies to the contact elements of the rotary lobes. Thus, the aforementioned selection of materials does not represent a final limitation of the protection area.
  • the contact elements for the pump housing and the rotary pistons can be made of different materials be. It is possible to reinforce a first layer of the contact element, which is inserted into the interior of the pump housing, for example with fibers and / or other materials.
  • the second layer of the contact element is designed in a rubberized form, which ensures that the rotary pistons form a friction pair with one another.
  • the inner layer is harder and more stable than the other.
  • the person skilled in the art is aware that the choice of material combinations depends on the field of application of the rotary lobe pump. The type of material arrangement may have to be selected according to the type of application.
  • the contact elements of the rotary pistons are rectangular or trapezoidal.
  • flanks of the rotary pistons which are provided with contact elements, are such that, for each rotary angle position of the rotary pistons, only materials form an effective combination with one another, which results in the lowest possible coefficient of friction.
  • This friction pairing ensures trouble-free operation of the rotary lobe pump.
  • the contact elements are not only designed to ensure the friction pairing, but also as wear and / or corrosion protection.
  • the contact elements of the rotary pistons consist of an elastomer and the rotary pistons themselves consist of a metallic material, because the friction surface of the rotary pistons is smaller than the friction surface of the Contact elements. This ensures that there is no excessive wear on the pump components.
  • the contact elements of the rotary pistons have a thickness of 0.5 mm to 20 mm, alternatively a thickness in the ratio of 1: 3 to 1: 300 to the distance between the two piston flanks. In the preferred embodiment, the contact elements with a thickness of 3 mm to 7 mm are used. In order to ensure a secure operative connection between the rotary pistons, it is important that the contact elements are securely connected to the rotary pistons. This non-positive and / or positive and / or material connection is generated in that the contact elements are connected to the rotary piston by vulcanization and / or gluing. It is also conceivable that the contact elements can be connected to the rotary pistons by a screw connection or by clamping connections.
  • the material in the embodiments can have a hardness between 10 Shore A and 100 Shore A and between 10 Shore D and 100 Shore D.
  • the contact elements are designed with a hardness between 50 Shore A and 100 Shore A. Possible metallic materials that can be used for the production of the contact elements can also be produced in different degrees of hardness.
  • the end face of the rotary pistons and the contact elements on the end plate of the pump housing form an effective pairing after the end plate has been installed. This effective combination is characterized by a particularly small contact or gap dimension.
  • the very small gap dimension ensures that as little material as possible to be pumped flows past the rotary lobe and that the rotary lobe pump has very good suction power.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of a rotary lobe pump 20.
  • the rotary lobe pump 20 essentially consists of a motor 44 and a pump housing 28 in which the rotary lobes 22 are arranged.
  • An inflow opening 41 and an outflow opening 42 are also shown.
  • Figure 2 shows how the rotary pistons 22 are arranged in the pump housing 28.
  • the inflow opening 41 and the outflow opening 42 are also shown, in which a contact element 34b of the pump housing 28 can be seen.
  • the contact elements 34a of the rotary pistons 22 are attached to the flanks 24 of the rotary pistons 22.
  • the Figure 3 shows the construction of a pump housing 28 with one of two rotary pistons 22 and the contact elements 34a and 34b in an exploded view.
  • the pump housing 28 can be seen, on the inside 32 of which the contact element 34b is inserted.
  • the rotary pistons are then in the contact element 34b 22 used.
  • the rotary piston 22 has two flanks 24 and two caps 26. Recesses 35 for receiving the contact elements 34a are made in the flanks 24.
  • the contact elements 34a are dimensioned such that it is ensured that the caps 26 of the one rotary piston 22 are always in operative connection with a contact element 34a of the second rotary piston 22.
  • an end plate 30 is shown with which the pump housing 28 is closed.
  • the end plate 30 of the pump housing 28 is also provided with a contact element 34b. After assembly, this contact element 34b forms with one end face 27 of the rotary pistons 22 a unit which has only a minimal gap. Furthermore, the pump housing 28 is tightly closed by the interaction of the contact element 34b of the end plate 30 with a sealing surface 37, which is located on the contact element 34b of the pump housing 28.
  • the structure of the contact element 34b for the pump housing 28 is shown in a front view.
  • the contact element 34b has an oval basic shape.
  • two recesses 36 are made, through which the shafts (not shown here) are guided, to which the rotary pistons 22 are fastened.
  • the sealing surface 37 can be seen, which rotates all around the contact element 34b on its front side. With this sealing surface 37 we ensure the seal between the contact element 34b of the end plate 30 (not shown here) and the pump housing 28.
  • the approaches 38 for the inflow opening 41 and the outflow opening 42 on the flanks 40 of the contact element 34b are shown.
  • Figure 5 shows a front view of the pump housing 28 in which the contact element 34b for the pump housing 28 and two rotary pistons 22 are located.
  • the inflow opening 41 and the outflow opening 42 can be seen on the two flanks 40 of the pump housing 28.
  • the sealing surface 37 can be seen all around the pump housing 28.
  • the rotary pistons 22 are arranged in the interior 32 of the pump housing 28.
  • the contact elements 34a can be seen on the flanks 24 of the rotary pistons 22.
  • the caps 26 of the rotary pistons 22 are either operatively connected to the contact element 34b of the pump housing 28 or to the contact element 34a of the other rotary piston 22.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Drehkolbenpumpen mit Kontaktelementen für die Drehkolben und für das Pumpengehäuse der Drehkolbenpumpe.
  • Die erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe besteht aus mindestens zwei sich gegensinnig bewegenden Drehkolben, die in einem ovalen Pumpengehäuse angeordnet sind. Jeder Drehkolben weist mindestens zwei Drehkolbenflügel auf und jeder Drehkolben ist mit mindestens einem Kontaktelement versehen.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 37 07 722 A1 offenbart eine Rotorpumpe, insbesondere für die Förderung von Feststoff enthaltenden Flüssigkeiten. Die Patentanmeldung offenbart eine Rotorpumpe, bei der Kunststoff- oder Gummileisten mit den Außenenden der Verdrängerflügel der Drehkolben lösbar verbunden sind. Die beschriebenen elastischen Leisten werden in eine Nut eingebracht und mit einer oder mehreren Schrauben in radialer Richtung lösbar mit dem Außenende des Verdrängerflügels verbunden.
  • In der deutschen Patentschrift DE 1 553 031 A1 ist ein Drehkolbenpumpe beschrieben, bei der die Gehäuseinnenwand mit einer Emailschicht versehen ist. Diese Emailschicht dient einerseits zum Schutz des Gehäuses gegen korrosive Medien und zum anderen soll der Medienschlupf zwischen den Drehkolben und der Gehäuseinnenwand verringert werden.
  • Das deutsche Patent DE 1 807 392 A1 beschreibt eine Drehkolbenpumpe, bei der zumindest die mit der Gehäuseinnenwand zusammenwirkenden Kopfflanken der Drehkolben, mit einem korrosions- und abriebfesten Kunststoff versehen sind. Weiterhin ist die Innenwand des Gehäuses mit einer Emailschicht versehen. Zusätzlich zu diesem Korrosions-und/oder Abriebschutz können die Stirnseiten der Drehkolben und/oder des Gehäuses mit emaillierten Platten oder mit Platten aus einem Kunststoff belegt sein. Vorzugsweise wird für den Belag ein nachgiebiger weicher Werkstoff verwendet.
  • Eine weitere Art die Verschleißteile an den Verdrängerflügeln einer Drehkolbenpumpe anzubringen ist in der deutschen Patentschrift DE 20 56 661 C3 beschrieben. Anders als in den vorab beschriebenen Druckschriften wird in der DE 20 56 661 C3 ein Mantel aus korrosions- und abriebfestem Kunststoff über die, aus Metall bestehenden, Arbeitsflanken der Verdrängerflügel gestülpt. Am unteren Rand des Kunststoffmantels kann eine Dichtung angebracht sein, die das Eindringen des zu fördernden Mediums verhindert.
  • Aus der britischen Patentanmeldung GB 2 429 751 A geht eine Drehkolbenpumpe hervor, bei der der Gehäuseinnenraum mit vier Verschleißplatten ausgekleidet ist. Es sind zwei Verschleißplatten für die Rückwand mit Bohrungen für die Drehkolben aufnehmenden Wellen vorgesehen. Zwei weitere, halbkreisförmige Verschleißplatten sind für die Auskleidung der Oberschale und der Unterschale des Gehäuses vorgesehen. Weiterhin ist ein Verfahren zum entfernen der halbkreisförmigen Verschleissplatten offenbart.
  • Eine Drehkolbenpumpe zur Förderung von flüssigen Medien mit einem hohen Feststoffanteil ist in der deutschen Patentanmeldung DE 42 18 855 A1 offenbart. Die Patentanmeldung offenbart eine Drehkolbenpumpe, bei der die Drehkolben allumfänglich mit einem Mantel versehen sind. Der Mantel ist dadurch gekennzeichnet, dass er an den Außenflächen der Kolbenumfänge eine Profilierung, in Form von verschiedenartig ausgestalteten Rillen aufweist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine ökonomische und verschleißfeste Drehkolbenpumpe zu schaffen, die eine hohe Förderleistung aufweist.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.
  • Die erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe bestehend aus mindestens zwei sich gegensinnig bewegenden Drehkolben die in einem ovalen Pumpengehäuse angeordnet sind. Jeder Drehkolben weist in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens zwei Drehkolbenflügel auf, wobei jeder dieser Drehkolben mit mindestens einem Kontaktelement versehen ist. Die mindestens zwei Drehkolben der Drehkolbenpumpe sind an den Kontaktstellen ihrer Flanken mit jeweils mindestens einem Kontaktelement versehen. An den Kontaktstellen bilden jeweils mindestens zwei Drehkolben ein Reibpaar. Das ovale Pumpengehäuse ist an seiner Innenseite ebenfalls mit mindestens einem austauschbaren Kontaktelement versehen. Auch die Kontaktelemente, die an den Flanken der zwei Drehkolben der Drehkolbenpumpe angeordnet sind, sind austauschbar.
  • Durch die Anordnung und Ausgestaltung der Kontaktelemente an den Flanken der Drehkolben ist in jeder Drehwinkelstellung der Drehkolben der Wirkzusammenhang zwischen den Kontaktelementen und den mindestens zwei Drehkolben sichergestellt. Das austauschbare Kontaktelement des Pumpengehäuses ist aus mindestens zwei Kontaktelementen aufgebaut, dies kann auch ein Kontaktelement sein, welches aus mehreren Teilen aufgebaut ist. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein solches Kontaktelement ein Gebilde sein, welches in einem Teil die Rückseite des Pumpengehäuses und die Radialflächen, sowie die Ansätze der Ein- und Auslässe abdeckt. In der Rückseite sind Aussparungen vorgesehen, durch welche die Wellen für die Aufnahme der Drehkolben geführt werden können. Weiterhin besitzt das Kontaktelement des Pumpengehäuses an den Radialflächen Ansätze, die in die Einströmöffnung und in die Ausströmöffnung des Pumpengehäuses eingeschoben werden. Im Deckel an der Stirnseite des Pumpengehäuses befindet sich ein weiterer Teil des Kontaktelements. Nach der Montage des Deckels steht dieser Teil mit dem Kontaktelement des Pumpengehäuses im Bereich der Dichtfläche in Wirkzusammenhang.
  • Die Kontaktelemente der mindestens zwei Drehkolben und/oder des Pumpengehäuses sind aus einem abdichtenden und/oder gleitfähigen Werkstoff ausgebildet. Diese Werkstoffe können unter anderem Gummi, PTFE, Metalle oder Werkstoffgemische sein. Die Kontaktelemente der Drehkolben und des Pumpengehäuses können aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder Werkstoffgemischen bestehen. Die Werkstoffpaarung zwischen Drehkolben und Kontaktelement muss derart gewählt werden, dass die Drehkolben eine Reibpaarung bilden und dass die Bewegung der Drehkolben im Pumpengehäuse nicht blockiert ist. Für den Fachmann ist klar, dass Drehkolbenpumpen je nach Anwendungsgebiet mit den verschiedensten Werkstoffen ausgekleidet sein können. Das gleiche gilt für die Kontaktelemente der Drehkolben. Somit stellt die vorgenannte Materialauswahl keine abschließende Begrenzung des Schutzbereiches dar.
  • In einer weiteren Ausführungsform können die Kontaktelemente für das Pumpengehäuse und die Drehkolben aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein. Hierbei ist es möglich eine erste Schicht des Kontaktelementes, welche in den Innenraum des Pumpengehäuses eingesetzt wird, zum Beispiel mit Fasern und/oder anderen Materialien zu verstärken. Die zweite Schicht des Kontaktelementes ist in einer gummierten Form ausgestaltet, wodurch sichergestellt ist, dass die Drehkolben miteinander ein Reibpaar bilden. Somit ist die innere Schicht härter und stabiler als die andere. Gleiches gilt für die Kontaktelemente der Drehkolben. Dem Fachmann ist bewußt, dass die Wahl der Materialkombinationen vom Anwendungsgebiet der Drehkolbenpumpe abhängig ist. Möglicherweise ist die Art der Materialanordnung nach der Art der Anwendung zu wählen.
  • Weiterhin ist es möglich die Kontaktelemente der mindestens zwei Drehkolben und des Pumpengehäuses als Verschleißschutz auszubilden. Bei dieser Verwendung wird nicht nur sichergestellt, dass der Wirkzusammenhang der Drehkolben untereinander und mit dem Pumpengehäuse sichergestellt ist, sondern auch, dass die Drehkolben und/oder das Pumpengehäuse zusätzlich vor Verschleiß geschützt werden.
  • Die Kontaktelemente der Drehkolben sind in den bevorzugten Ausführungsformen rechteckig oder trapezartig ausgestaltet. In besonderen Ausführungen, zum Beispiel bei gewendelten Drehkolben ist es zusätzlich notwendig die Kontaktelemente ebenfalls mit einer räumlichen Krümmung zu versehen.
  • Die Flanken der Drehkolben, welche mit Kontaktelementen versehen sind, sind in ihren Abmessungen so ausgebildet, dass zu jeder Drehwinkelstellung der Drehkolben nur Werkstoffe miteinander eine Wirkpaarung bilden, welche einen möglichst geringen Reibwert entstehen lassen. Dies gilt sowohl für die Reibpartner zwischen den Drehkolben, als auch für die Reibpartner an den Stirnflächen der Drehkolben und der Reibpaarung aus den Drehkolben und dem Pumpengehäuse. Durch diese Reibpaarung wird der störungsfreie Betrieb der Drehkolbenpumpe sichergestellt. Dies geschieht auch, wenn die Kontaktelemente nicht nur zur Sicherstellung der Reibpaarung, sondern auch als Verschleiß- und/oder Korrosionsschutz ausgebildet sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Kontaktelemente der Drehkolben aus einem Elastomer und die Drehkolben selber aus einem metallischen Werkstoff, weil die Reibfläche der Drehkolben kleiner ist, als die Reibfläche der Kontaktelemente. Hierdurch wird sichergestellt, dass kein übermäßiger Verschleiß an den Pumpenbauteilen auftritt.
  • Die Kontaktelemente der Drehkolben weisen eine Stärke von 0,5 mm bis 20 mm alternativ eine Stärke im Verhältnis von 1:3 bis 1:300 zum Abstand der beiden Kolbenflanken zueinander auf. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Kontaktelemente mit einer Stärke von 3 mm bis 7 mm eingesetzt. Um eine sichere Wirkverbindung zwischen den Drehkolben zu gewährleisten ist es wichtig, dass die Kontaktelemente sicher mit den Drehkolben verbunden sind. Dieser kraftschlüssige und/oder formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbund wird dadurch erzeugt, dass die Kontaktelemente durch Vulkanisation und/oder Kleben mit dem Drehkolben verbunden sind. Es ist auch denkbar, dass die Kontaktelemente durch eine Schraubverbindung oder durch Klemmverbindungen mit den Drehkolben verbindbar sind.
  • Weitere wichtige Merkmale der Ausgestaltung der Kontaktelemente der Drehkolben und/oder des Kontaktelements für das Pumpengehäuses sind neben deren Materialstärke und deren Materialform deren Härte. Das Material in den Ausführungsformen kann eine Härte zwischen 10 Shore A und 100 Shore A und zwischen 10 Shore D und 100 Shore D aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktelemente mit einer Härte zwischen 50 Shore A und 100 Shore A ausgeführt. Auch mögliche metallische Werkstoffe, die für die Herstellung der Kontaktelemente eingesetzt werden können, sind in verschiedenen Härtegraden ausführbar. Die Stirnseite der Drehkolben und die Kontaktelemente an der Stirnplatte des Pumpengehäuses bilden nach der Montage der Stirnplatte eine Wirkpaarung. Diese Wirkpaarung zeichnet sich durch ein besonders geringes Kontakt- oder Spaltmaß aus. Durch das sehr geringe Spaltmaß wird sichergestellt, dass möglichst wenig zu pumpendes Material an den Drehkolben vorbeiströmt und dass die Drehkolbenpumpe eine sehr gute Saugleistung aufweist. Gleiches gilt für die Stirnfläche, die der Lagerung der Wellen zugewandt ist, und für den Bereich zwischen den Drehkolbenkappen und dem Pumpengehäuse.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Drehkolbenpumpe.
    • Figur 2 zeigt schematisch die Anordnung der Drehkolben und der Kontaktelemente im Pumpengehäuse.
    • Figur 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Kolbens und des Pumpengehäuses mit Kontaktelementen.
    • Figur 4 zeigt eine schematische Frontansicht des Aufbaus des Kontaktelements für das Pumpengehäuse.
    • Figur 5 zeigt eine schematische Frontansicht des offenen Pumpengehäuses mit Drehkolben.
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
  • Figur 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Drehkolbenpumpe 20. Die Drehkolbenpumpe 20 besteht im Wesentlichen aus einem Motor 44 und einem Pumpengehäuse 28 in dem die Drehkolben 22 angeordnet sind. Weiterhin sind eine Einströmöffnung 41 und eine Ausströmöffnung 42 dargestellt.
  • Figur 2 zeigt wie die Drehkolben 22 in dem Pumpengehäuse 28 angeordnet sind. Weiterhin sind die Einströmöffnung 41 und die Ausströmöffnung 42 dargestellt, in denen ein Kontaktelement 34b des Pumpengehäuses 28 zu erkennen ist. Die Kontaktelemente 34a der Drehkolben 22 sind an den Flanken 24 der Drehkolben 22 angebracht. Wenn die Kappen 26 des einen Drehkolbens 22 mit einem Kontaktelement 34a des zweiten Drehkolbens 22 in Wirkzusammenhang tritt, entsteht eine Reibpaarung.
  • Die Figur 3 zeigt den Aufbau eines Pumpengehäuses 28 mit einem von zwei Drehkolben 22 und den Kontaktelementen 34a und 34b in einer Explosionszeichnung. Es ist das Pumpengehäuse 28 zu erkennen, in dessen Innenseite 32 das Kontaktelement 34b eingesetzt wird. In das Kontaktelement 34b werden dann die Drehkolben 22 eingesetzt. Der Drehkolben 22 hat zwei Flanken 24 und zwei Kappen 26. In die Flanken 24 sind Aussparungen 35 zur Aufnahme der Kontaktelemente 34a eingebracht. Die Kontaktelemente 34a sind so dimensioniert, dass sicher gestellt ist, dass die Kappen 26 des einen Drehkolbens 22 immer in Wirkzusammenhang mit einem Kontaktelement 34a des zweiten Drehkolbens 22 steht. Weiterhin ist eine Stirnplatte 30 dargestellt mit der das Pumpengehäuse 28 verschlossen wird. Die Stirnplatte 30 des Pumpengehäuses 28 ist ebenfalls mit einem Kontaktelement 34b versehen. Dieses Kontaktelement 34b bildet nach der Montage mit einer Stirnseite 27 der Drehkolben 22 eine Einheit, welche nur einen minimalen Spalt aufweist. Weiterhin ist das Pumpengehäuse 28 durch das Zusammenwirken des Kontaktelementes 34b der Stirnplatte 30 mit einer Dichtfläche 37, die sich an dem Kontaktelement 34b des Pumpengehäuses 28 befindet, dicht verschlossen.
  • In der Figur 4 ist der Aufbau des Kontaktelements 34b für das Pumpengehäuse 28 in einer Frontansicht dargestellt. Das Kontaktelement 34b besitzt eine ovale Grundform. In die Rückseite 39 des Kontaktelements 34b, welche dem Antrieb am nächsten gelegen ist, sind zwei Aussparungen 36 eingebracht, durch die die Wellen (hier nicht dargestellt) geführt werden, an welchen die Drehkolben 22 befestigt sind. In der Frontansicht ist die Dichtfläche 37 zu erkennen, welche das Kontaktelement 34b an seiner Frontseite allumfänglich umläuft. Mit dieser Dichtfläche 37 wir die Abdichtung zwischen dem Kontaktelement 34b der Stirnplatte 30 (hier nicht dargestellt) und dem Pumpengehäuse 28 sicher gestellt. Weiterhin sind die Ansätze 38 für die Einströmöffnung 41 und die Ausströmöffnung 42 an den Flanken 40 des Kontaktelementes 34b dargestellt.
  • Figur 5 zeigt eine Frontansicht des Pumpengehäuses 28 in dem sich das Kontaktelement 34b für das Pumpengehäuse 28 und zwei Drehkolben 22 befinden. An den beiden Flanken 40 des Pumpengehäuses 28 sind die Einströmöffnung 41 und die Ausströmöffnung 42 zu erkennen. Umlaufend um das Pumpengehäuse 28 ist die Dichtfläche 37 zu erkennen. Im Inneren 32 des Pumpengehäuses 28 sind die Drehkolben 22 angeordnet. An den Flanken 24 der Drehkolben 22 sind die Kontaktelemente 34a zu erkennen. Die Kappen 26 der Drehkolben 22 stehen entweder mit dem Kontaktelement 34b des Pumpengehäuses 28 oder mit dem Kontaktelement 34a des anderen Drehkolbens 22 in Wirkverbindung.
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
    • Bezugszeichen
    • 20
    Drehkolbenpumpe
    22
    Drehkolben
    24
    Flanke
    26
    Kappen
    27
    Stirnseite der Drehkolben
    28
    Pumpengehäuse
    30
    Stirnplatte des Pumpengehäuses
    32
    Innenseite des Pumpengehäuses
    34a
    Kontaktelement der Drehkolben
    34b
    Kontaktelement des Pumpengehäuses
    35
    Aussparung für Kontaktelemente
    36
    Aussparung für Welle
    37
    Dichtfläche
    38
    Ansätze für Ein- und Ausströmöffnung
    39
    Rückseite des Kontaktelement des Pumpengehäuses
    40
    Flanken des Pumpengehäuses
    41
    Einströmöffnung
    42
    Ausströmöffnung
    44
    Motor

Claims (9)

  1. Drehkolbenpumpe (20) bestehend aus mindestens zwei sich gegensinnig bewegenden Drehkolben (22) und einem Pumpengehäuse (28), wobei jeder Drehkolben (22) zwei Flanken (24) und zwei Kappen (26) aufweist und wobei jeder Drehkolben (22) mindestens mit einem Kontaktelement (34) versehen ist, wobei die Drehkolben (22) an ihren Flanken (24) mit mindestens einem Kontaktelement (34a) versehen sind, wobei die Flanken (24) der Drehkolben (22) Aussparungen (35) zur Aufnahme des mindestens einen Kontaktelementes (34a) aufweisen, wobei in jeder Drehwinkelstellung der beiden Drehkolben ein Wirkzusammenhang zwischen einem Kontaktelement (34a) des einen Drehkolbens (22) und einer Kappe (26) des anderen Drehkolbens (22) gegeben ist;
    dadurch gekennzeichnet, dass dem Pumpengehäuse ein austauschbares Kontaktelement zugeordnet ist, das aus mindestens zwei Teilen besteht, wobei ein Teil des Kontaktelementes (34b) des Pumpengehäuses (28) eine Rückseite des Pumpengehäuses (28) und die Radialflächen, sowie Ansätze der Ein- und Auslässe (38) abdeckt.
  2. Drehkolbenpumpe (20) nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben (22) und/oder das Kontaktelement (34b) des Pumpengehäuses (28) formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit dem Drehkolben (22) und/oder dem Pumpengehäuse (28) verbunden sind, insbesondere dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben durch Vulkanisation und/oder Kleben mit dem Drehkolben verbunden sind oder dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben durch eine Schraubverbindung oder durch Klemmverbindungen mit den Drehkolben verbunden sind.
  3. Drehkolbenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben (22) und/oder das Kontaktelement (34b) des Pumpengehäuses (28) aus einem abdichtenden und/oder gleitfähigen Werkstoff ausgebildet sind.
  4. Drehkolbenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben (22) und das Kontaktelement (34b) des Pumpengehäuses (28) aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder Werkstoffkombinationen ausgebildet sind, insbesondere können die Werkstoffe ausgewählt werden aus einer Gruppe umfassend Gummi, PTFE, Metalle oder Werkstoffgemische.
  5. Drehkolbenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben (22) rechteckig oder trapezartig ausgestaltet sind.
  6. Drehkolbenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben (22) und/oder das Kontaktelement (34b) des Pumpengehäuses (28) eine Dicke von 0,5 mm bis 20 mm, vorzugsweise eine Dicke von 3 mm bis 7 mm aufweisen.
  7. Drehkolbenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben (22) und/oder das Kontaktelement (34b) des Pumpengehäuses (28) aus Werkstoffen verschiedenster Härte herstellbar sind.
  8. Drehkolbenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (34a) der Drehkolben (22) und/oder das Kontaktelement (34b) des Pumpengehäuses (28) aus plastisch verformbaren Werkstoffen herstellbar sind.
  9. Drehkolbenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wirkzusammenhang zwischen dem Kontaktelement (34b) des Pumpengehäuses (28) und den Stirnseiten (27) der Drehkolben (22) besteht.
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