DE202010012494U1

DE202010012494U1 - Rotary pump and rotary piston

Info

Publication number: DE202010012494U1
Application number: DE202010012494U
Authority: DE
Original assignee: Hugo Vogelsang Maschinenbau GmbH
Current assignee: Hugo Vogelsang Maschinenbau GmbH
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: ES2812504T3; EP2616640A2; CN103221638A; US20130209300A1; EP2616640B1; WO2012034985A2; WO2012034985A3

Abstract

Drehkolbenpumpe (10) zur Förderung von Fluiden, insbesondere von mit Festkörpern beladenen Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse (45) und mindestens einem Paar ineinander verzahnter, innerhalb des Gehäuses (45) angeordneter Drehkolben (1), wobei ein Drehkolben (1) jeweils mindestens eine an seiner Umfangsfläche (5) ausgebildete Ausnehmung (13, 43) und/oder mindestens eine an einer Stirnfläche (7, 9) ausgebildete Ausnehmung (41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mitnehmer (15, 17, 39, 51) in der mindestens einen Ausnehmung (13, 41, 43) angeordnet und zum Erfassen von Festkörpern eingerichtet ist.Rotary lobe pump (10) for conveying fluids, in particular liquids loaded with solids, with a housing (45) and at least one pair of intermeshing rotary lobes (1) arranged within the housing (45), one rotary piston (1) each having at least one has a recess (13, 43) formed on its peripheral surface (5) and / or at least one recess (41) formed on an end surface (7, 9), characterized in that at least one driver (15, 17, 39, 51) in the at least one recess (13, 41, 43) is arranged and set up for detecting solid bodies.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe zur Förderung von Fluiden, insbesondere von mit Festkörpern beladenen Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse und mindestens einem Paar ineinander verzahnter, innerhalb des Gehäuses angeordneter Drehkolben, wobei ein Drehkolben jeweils mindestens eine an seiner Umfangsfläche ausgebildete Ausnehmung und/oder mindestens eine an einer Stirnfläche ausgebildete Ausnehmung aufweist.The present invention relates to a rotary lobe pump for conveying fluids, in particular liquids loaded with solids, having a housing and at least one pair of intermeshed rotary pistons arranged inside the housing, wherein a rotary piston each has at least one recess formed on its circumferential surface and / or at least one Having formed on an end surface recess.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Drehkolben für eine Drehkolbenpumpe zur Förderung von Fluiden, insbesondere von Festkörpern beladenen Flüssigkeiten.The invention further relates to a rotary piston for a rotary piston pump for conveying fluids, in particular solids laden liquids.

Drehkolbenpumpen der vorstehend genannten Art werden zum Fördern jeglicher Flüssigkeiten eingesetzt, insbesondere aber auch zum Fördern von Schlamm, Abwasser, Schmutzwasser, Brauchwasser, Dickstoffen, Bilgenwasser, Fäkalien, Gülle, Chemikalien oder Futtermittel.Rotary lobe pumps of the aforementioned type are used for conveying any liquids, but in particular also for conveying sludge, sewage, dirty water, service water, thick matter, bilge water, faeces, liquid manure, chemicals or animal feed.

Die bekannten Drehkolbenpumpen sind selbstansaugend und trockenlaufunempfindlich. Das Funktionsprinzip basiert darauf, dass die als Verdrängerpumpe arbeitende Drehkolbenpumpe den Fluidtransport mittels der mindestens zwei Drehkolben an einer Wand des Gehäuses entlang vom Pumpeneinlass zum Pumpenauslass bewirkt, während die mindestens zwei Drehkolben in der Mitte des Gehäuses fluiddicht aneinander liegen und ineinander verzahnt gegenläufig rotieren.The known rotary lobe pumps are self-priming and dry running insensitive. The principle of operation is based on the fact that the rotary piston pump acting as a positive displacement pump causes the fluid transport by means of the at least two rotary pistons on one wall of the housing along the pump inlet to the pump outlet, while the at least two rotary pistons in the middle of the housing are fluid-tight against each other and rotate in opposite directions in a toothed manner.

Um den Fluidtransport zu bewirken, werden zwischen zwei benachbarten Kolbenspitzen und der Gehäusewand jeweils Kavitäten ausgebildet, in welchen das Fluid entlang der Gehäusewand vom Pumpeneinlass bis zum Pumpenauslass geführt wird. Um eine zuverlässige Förderfunktion zu gewährleisten, ist der Spalt zwischen einer Kolbenspitze und der Gehäusewand möglichst gering ausgebildet. Dies führt aber insbesondere bei festkörperbeladenen Flüssigkeiten zu einer gesteigerten Belastung der Oberfläche der Kolbenspitze bzw. der Gehäusewand. Es kommt im Betrieb vor, dass Festkörper sich zwischen der Kolbenspitze und der Gehäusewand verkeilen. Je nach Art des Festkörpers kann hierdurch eine Beschädigung der Oberflächen hervorgerufen werden. In der Folge sinkt die Dichtheit der Pumpe, es tritt vermehrt Rückfluss auf und die Leistungsfähigkeit der Pumpe nimmt ab. Hierdurch wird eine Wartung der Pumpe, ggf. mit Austausch der Gehäusewand oder der Kolben fällig.In order to effect the fluid transport, cavities are formed between two adjacent piston tips and the housing wall, in which the fluid is guided along the housing wall from the pump inlet to the pump outlet. In order to ensure a reliable conveying function, the gap between a piston tip and the housing wall is designed to be as small as possible. However, this leads to an increased load on the surface of the piston tip or the housing wall, in particular in solids laden liquids. It occurs in the operation that solid wedged between the piston tip and the housing wall. Depending on the nature of the solid, this can cause damage to the surfaces. As a result, the tightness of the pump decreases, there is more reflux and the performance of the pump decreases. As a result, a maintenance of the pump, possibly with replacement of the housing wall or the piston is due.

Um die Standzeit von Drehkolbenpumpen und damit einhergehend deren Wartungsintervalle zu verlängern, ist dem Ansatz gefolgt worden, an der Umfangsfläche der Drehkolben Ausnehmungen vorzusehen. Dies erfolgte mit der Zielvorgabe, dass die im Fluid vorhandenen Festkörper in die Ausnehmungen hinein gedrängt werden und folglich der Verschleiß der Kolbenoberfläche bzw. der Oberfläche der Gehäuse-Innenwand eingedämmt werden kann. Eine solche Drehkolbenpumpe mit entsprechendem Drehkolben zeigt beispielsweise die Druckschrift WO 2007/026109 . Eine Drehkolbenpumpe, bei welcher die Drehkolben eine Vielzahl von Nuten aufweisen, ist auch in Druckschrift DE 42 18 855 A1 vorgeschlagen.In order to extend the service life of rotary lobe pumps and, consequently, their maintenance intervals, the approach has been followed, to provide recesses on the peripheral surface of the rotary lobe. This was done with the objective that the solids present in the fluid are forced into the recesses and consequently the wear of the piston surface or the surface of the housing inner wall can be contained. Such a rotary pump with a corresponding rotary piston shows, for example, the document WO 2007/026109 , A rotary pump in which the rotary pistons have a plurality of grooves, is also in publication DE 42 18 855 A1 proposed.

Es hat sich allerdings gezeigt, dass die bekannten Vorrichtungen nur in unbefriedigendem Ausmaß positiven Einfluss auf das Verschleißverhalten nehmen.However, it has been shown that the known devices only to an unsatisfactory extent have a positive influence on the wear behavior.

Folglich lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drehkolbenpumpe und einen Drehkolben anzugeben, welche eine gesteigerte Verschleißbeständigkeit aufweisen.Consequently, the present invention has the object to provide a rotary piston pump and a rotary piston, which have an increased wear resistance.

Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe bei einer Drehkolbenpumpe der eingangs genannten Art, indem mindestens ein Mitnehmer in der mindestens einen Ausnehmung angeordnet und zum Erfassen von Festkörpern eingerichtet ist. Es hat sich herausgestellt, dass das Ansammeln von Festkörpern in den Ausnehmungen des Drehkolbens signifikant verbessert wird, wenn ein Mitnehmer in die Ausnehmung eingesetzt wird. Obwohl somit das in der Ausnehmung des Drehkolbens zur Verfügung stehende Volumen sinkt, trägt der Mitnehmer positiv dazu bei, größere Mengen von Festkörpern zu erfassen und in die Ausnehmung zu lenken. Hierbei werden die Festkörper jedenfalls teilweise von nachrückenden Festkörpern in die Ausnehmung hineingepresst.The invention solves the underlying object in a rotary piston pump of the type mentioned by at least one driver is arranged in the at least one recess and adapted to detect solids. It has been found that the accumulation of solids in the recesses of the rotary piston is significantly improved when a driver is inserted into the recess. Thus, although the available volume in the recess of the rotary piston decreases, the driver positively contributes to detect larger amounts of solids and to direct into the recess. In this case, the solids are at least partially pressed by nachrückenden solids in the recess.

Durch das stetige Erfassen von Festkörpern mittels des Mitnehmers wird sukzessive eine immer größere Menge Festkörpermaterial in der Ausnehmung angesammelt. Es kommt zu einer Verdichtung des Festkörper-Materials. Folglich wird mittelfristig auch der Spaltraum zwischen der Umfangsfläche des Drehkolbens und der Gehäusewand durch das kompaktierte Festkörpermaterial abgedichtet. Hierdurch muss zwar ein erhöhter Drehwiderstand für den Antrieb der Drehkolben in Kauf genommen werden, dafür sinkt allerdings die Rückflussrate.As a result of the constant detection of solids by means of the driver, an ever greater amount of solid material is successively accumulated in the recess. It comes to a compression of the solid-state material. Consequently, in the medium term, the gap between the peripheral surface of the rotary piston and the housing wall is sealed by the compacted solid state material. As a result, although an increased rotational resistance for the drive of the rotary pistons must be taken into account, but the return flow rate decreases.

Der Mitnehmer besteht vorzugsweise aus einem verschleißfesten Material, sodass der Mitnehmer auch eine gewisse Widerstandskraft gegen eindringende Festkörper aufweist, welche ihrerseits eine hohe Festigkeit aufweisen. Besonders bevorzugt besteht der Mitnehmer aus gehärtetem Stahl. Eine Beschädigung des Mitnehmers infolge solcher Festkörper ist mit deutlich geringerem Aufwand in der Wartung verbunden als eine Beschädigung des Drehkolbens oder der Gehäusewand. Der erfindungsgemäße Mitnehmer ist vorzugsweise auswechselbar in der Ausnehmung angeordnet.The driver is preferably made of a wear-resistant material, so that the driver also has a certain resistance against penetrating solids, which in turn have a high strength. Particularly preferably, the driver is made of hardened steel. Damage to the driver as a result of such solid is associated with significantly less effort in the maintenance as damage to the Rotary piston or the housing wall. The driver according to the invention is preferably arranged interchangeable in the recess.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen einer Berandung der mindestens einen Ausnehmung und dem mindestens einen Mitnehmer ein Spalt ausgebildet. Der Spalt wird folglich einerseits von der Art der Berandung und andererseits von der Form des Mitnehmers definiert. Je kleiner der Mitnehmer im Vergleich zu der Größe der Ausnehmung ist, desto größer wird üblicherweise auch der Abstand zwischen dem Mitnehmer und der Berandung zumindest in einem Teil-Abschnitt der Berandung sein. Der Spalt ist vorteilhafterweise dazu eingerichtet, von dem Mitnehmer erfasste Festkörper aufzunehmen. Von dem Punkt aus, an welchem die von dem Mitnehmer erfassten Festkörper in den Spalt gelangen, werden sie vorzugsweise von nachfolgenden Festkörpern in die Tiefe der Ausnehmung hineingepresst.In a preferred embodiment of the invention, a gap is formed between a boundary of the at least one recess and the at least one driver. The gap is thus defined on the one hand by the type of boundary and on the other hand by the shape of the driver. The smaller the driver compared to the size of the recess, the greater will usually be the distance between the driver and the boundary at least in a part-section of the boundary. The gap is advantageously configured to receive solids captured by the driver. From the point at which reach the detected by the driver solids in the gap, they are preferably pressed by subsequent solids in the depth of the recess.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Spalt keilförmig erweiterte Abschnitte auf. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, den Spalt nicht entlang seiner gesamten Länge gleichförmig auszugestalten. Abschnitte, in welchen der Spalt nach Art einer Keilform verbreitert ist, erhöhen die Menge an von dem Mitnehmer erfassten Festkörpern. Vorzugsweise ist der keilförmig erweiterte Abschnitt derart zwischen dem Mitnehmer und der Berandung der Ausnehmung angeordnet, dass in Umlaufrichtung des Drehkolbens der Drehkolbenpumpe Festkörper zunächst in einen breiten Abschnitt des keilförmigen Abschnitts gelangen, um sodann zwischen die immer enger zulaufenden Flanken des keilförmigen Abschnitts getrieben zu werden.In a further preferred embodiment of the invention, the gap has wedge-shaped widened sections. It has been found to be particularly advantageous not to uniformly shape the gap along its entire length. Portions in which the gap widened in the manner of a wedge shape increase the amount of solids captured by the driver. Preferably, the wedge-shaped widened portion is arranged between the driver and the boundary of the recess, that in the direction of rotation of the rotary piston of the rotary piston pump solids first pass into a wide portion of the wedge-shaped portion to then be driven between the ever more tapered flanks of the wedge-shaped portion.

Vorzugsweise ist die mindestens eine Ausnehmung als Nut ausgebildet und weist einen Querschnitt auf, der im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und/oder zum Grund der Ausnehmung hin wenigstens teilweise konisch verjüngt ist, oder zum Grund der Ausnehmung hin wenigstens teilweise konisch erweitert ist. Eine rechteckige Ausgestaltung des Querschnitts der Ausnehmung ist aus fertigungstechnischen Aspekten zeit- und kostengünstig realisierbar. Eine zum Grund der Ausnehmung hin verjüngte Ausgestaltung der Seitenflächen der Ausnehmung begünstigt ein Eindringen von Festkörpern in die Tiefe der Ausnehmung, während ein konisch erweiterter Verlauf der Seitenflächen der Ausnehmung zum Grund der Ausnehmung hin das Austreten von Festkörpern aus der Ausnehmung erschwert. Allerdings wird auch die Reinigbarkeit durch einen zum Grund der Ausnehmung hin erweiterten konischen Verlauf erschwert. Eine optimale Ausgestaltung der Ausnehmung ergibt sich im Zusammenspiel der Ausnehmung mit dem in die Ausnehmung eingesetzten Mitnehmer und kann von Fall zu Fall verschieden sein. Auch sind unterschiedliche Geometrien in Abhängigkeit des vorrangig zu fördernden Mediums vorzusehen.Preferably, the at least one recess is formed as a groove and has a cross-section which is substantially rectangular and / or at least partially conically tapered towards the bottom of the recess, or at least partially conically widened towards the bottom of the recess. A rectangular configuration of the cross section of the recess can be realized time-consuming and cost-effective from production-technical aspects. A design of the side surfaces of the recess that tapers towards the bottom of the recess favors the penetration of solids into the depth of the recess, while a conically widened course of the side surfaces of the recess towards the bottom of the recess makes it more difficult for solids to escape from the recess. However, the cleanability is hampered by an extended to the bottom of the recess towards conical shape. An optimum embodiment of the recess results in the interaction of the recess with the driver inserted into the recess and may vary from case to case. Also, different geometries are to be provided depending on the medium to be primarily conveyed.

Der mindestens eine Mitnehmer ist gemäß einer ersten bevorzugten Alternative als Flachkörper ausgebildet, wobei die Höhe des Flachkörpers kleiner oder gleich der Tiefe der den mindestens einen Mitnehmer aufnehmenden Ausnehmung ist. Dadurch, dass der Flachkörper eine geringere Höhe aufweist als es die ihn aufnehmende Ausnehmung tut, kann verhindert werden, dass der Flachkörper selbst in Reib-Kontakt mit der Gehäusewand gerät und diese somit beschädigt. Gleichzeitig ist hierdurch gewährleitstet, dass sich Festkörper auch oberhalb des Mitnehmers selbst in kompaktierter Form ansiedeln. Hierdurch wird der Mitnehmer selbst vor weiterem Verschleiß geschützt. Erreicht ein Drehkolben in der Drehkolbenpumpe diesen Zustand, ist allerdings auch der Nachteil in Kauf zu nehmen, dass von dem Mitnehmer seine eigentliche Funktion, nämlich vermehrt Festkörper in die Ausnehmung zu verschaffen, nicht mehr wahrgenommen werden kann.The at least one driver is formed according to a first preferred alternative as a flat body, wherein the height of the flat body is less than or equal to the depth of the at least one driver receiving recess. Characterized in that the flat body has a lower height than it does the receiving recess, it can be prevented that the flat body itself comes in frictional contact with the housing wall and thus damage it. At the same time, this ensures that solids also settle above the driver even in compacted form. As a result, the driver itself is protected against further wear. Achieved a rotary piston in the rotary lobe pump this condition, however, is also the disadvantage to be taken into account that its actual function, namely to provide more solid in the recess, can no longer be perceived by the driver.

Die erste bevorzugte Alternative wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass an mindestens einer Seitenfläche des mindestens einen Mitnehmers, welcher der Berandung der Ausnehmung zugewandt ist, eine oder mehrere keilförmige Aussparungen vorgesehen sind. Die keilförmigen Aussparungen definieren zumindest teilweise einen keilförmig erweiterten Abschnitt zwischen der Berandung der Ausnehmung und dem Mitnehmer. Der Mitnehmer weist vorzugsweise eine für den individuellen Haupt-Anwendungsfall der Drehkolbenpumpe optimierte Verteilung, Anordnung und Ausformung der keilförmigen Aussparungen auf. Die keilförmigen Aussparungen erstrecken sich vorzugsweise sowohl in radialer als auch in tangentialer Richtung (bei in den Drehkolben eingesetztem Mitnehmer). Diese Ausgestaltung unterstützt das Verdrängen von Festkörpern in die Tiefe der Ausnehmung durch nachrückende Festkörper.The first preferred alternative is advantageously further developed in that one or more wedge-shaped recesses are provided on at least one side surface of the at least one driver, which faces the boundary of the recess. The wedge-shaped recesses at least partially define a wedge-shaped widened portion between the boundary of the recess and the driver. The driver preferably has an optimized for the individual main application of the rotary piston pump distribution, arrangement and shaping of the wedge-shaped recesses. The wedge-shaped recesses preferably extend both in the radial and in the tangential direction (with the driver inserted into the rotary piston). This embodiment supports the displacement of solids in the depth of the recess by nachrückende solids.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens eine Mitnehmer benachbart angeordnete Vorsprünge auf, zwischen welchen jeweils ein Spalt ausgebildet ist. Der vorzugsweise als Flachkörper ausgebildete Mitnehmer mit den mehreren Vorsprüngen funktioniert vorzugsweise in ähnlicher Weise wie ein Kamm. Die Vorsprünge, welche zylindrisch oder polygonal ausgebildet sein können, erstrecken sich vorzugsweise vom Grund der Ausnehmung in Richtung der Oberfläche des Kolbens und definieren keilförmig erweiterte Abschnitte, die sich jeweils zwischen der Berandung einer Aussparung und zwei benachbarten Vorsprüngen erstrecken.According to a further preferred embodiment, the at least one driver has adjacently arranged projections, between each of which a gap is formed. The preferably formed as a flat body driver with the plurality of protrusions preferably works in a similar manner as a comb. The projections, which may be cylindrical or polygonal, preferably extend from the bottom of the recess towards the surface of the piston and define wedge-shaped widened portions each extending between the edge of a recess and two adjacent projections.

Gemäß einer bevorzugten zweiten Alternative der vorliegenden Erfindung ist der mindestens eine Mitnehmer als Passstift, Gewindestift oder Kopfschraube ausgebildet. Vorzugsweise sind mehrere Mitnehmer benachbart und reversibel lösbar in der mindestens einen Ausnehmung befestigt. Besonders bevorzugt ist zwischen jeweils benachbarten Mitnehmern ein Spalt ausgebildet. Weiter besonders bevorzugt definieren die als Passstift, Gewindestift oder Kopfschraube ausgebildeten Mitnehmer zwischen sich und der Berandung der Ausnehmung keilförmig erweiterte Abschnitte des Spalts zwischen der Berandung der Ausnehmung und den Mitnehmern. Alternativ zu den vorstehend genannten Elementen sind die Mitnehmer als Elemente mit zylindrisch, elliptisch, oder polygonal ausgebildetem Querschnitt ausgebildet, welche separat in der Ausnehmung anordenbar und befestigbar sind. Bevorzugt sind diese Elemente so angeordnet, dass zwischen benachbarten Elementen Festkörper erfasst und angesammelt werden. According to a preferred second alternative of the present invention, the at least one driver is designed as a dowel pin, threaded pin or cap screw. Preferably, a plurality of drivers are adjacent and reversibly releasably secured in the at least one recess. Particularly preferably, a gap is formed between adjacent carriers. Further particularly preferably defined as a dowel pin, threaded pin or screw driver between them and the boundary of the recess wedge-shaped widened sections of the gap between the boundary of the recess and the drivers. As an alternative to the above-mentioned elements, the drivers are designed as elements having a cylindrical, elliptical, or polygonal cross section, which can be arranged and fastened separately in the recess. Preferably, these elements are arranged so that solid bodies are detected and accumulated between adjacent elements.

Die Ausgestaltung der Erfindung mit einer Mehrzahl Mitnehmer pro Ausnehmung, beispielsweise als Passstift, Gewindestift oder Kopfschraube, oder sonstige oben erläuterte Elemente, ist für die Anwendung an der Umfangsfläche von schräg verlaufenden, auch als Wendelkolben bezeichneten Drehkolben besonders bevorzugt. Die Möglichkeit, die einzelnen Mitnehmer positions- und passgenau in der Ausnehmung anzuordnen, bringt deutliche Fertigungsvorteile gegenüber individuell anzufertigenden Flachkörpern mit sich, gerade weil Letztere exakt an den Verlauf der gewundenen Umfangsfläche des Kolbens angeformt werden müssen,The embodiment of the invention with a plurality of drivers per recess, for example as a dowel pin, threaded pin or cap screw, or other elements explained above, is particularly preferred for use on the peripheral surface of obliquely extending, also referred to as helical piston rotary piston. The possibility of positioning the individual carriers in the recess in a position-fitting and precise manner brings with it clear manufacturing advantages over individually manufactured flat bodies, precisely because the latter have to be formed exactly on the course of the coiled circumferential surface of the piston.

Vorzugsweise weisen die eine oder mehreren als Kopfschrauben ausgebildete Mitnehmer, die in den ein oder mehreren Ausnahmen befestigt sind, keinen Dehnabschnitt auf, und/oder sind jeweils in eine Gewindebohrung eingeschraubt, deren Gewinde sich in eingeschraubtem Zustand bis zu einer Kopfauflagefläche der Schraube erstreckt. auf diese Weise ist die Klemmlänge der Schraubenverbindung minimiert. Die aufgebrachte Verspannung wird zu einem möglichst geringen Anteil mittels der Längsdehnung der Schraube bewirkt. Dies bedeutet in Umkehrschluss, dass die Schrauben durch Verdrehen um wenige Grad bereits lösbar. Das Lösen lässt sich vorteilhafterweise auch mittels Losschlagen bewirken, wenn die Schraubenköpfe einen Schlüsseleingriff beispielsweise infolge Beschädigung oder Verschmutzung nicht länger erlauben.Preferably, the one or more drivers designed as cap screws, which are fastened in the one or more exceptions, have no expansion section, and / or are each screwed into a threaded bore, the thread of which extends in the screwed state up to a head bearing surface of the screw. In this way, the clamping length of the screw connection is minimized. The applied tension is effected to the smallest possible proportion by means of the longitudinal expansion of the screw. This implies, conversely, that the screws by turning a few degrees already solvable. The loosening can be effected advantageously by means of loose-fitting, if the screw heads no longer allow a key engagement, for example due to damage or contamination.

Gemäß einer bevorzugten dritten Alternative ist der mindestens eine Mitnehmer als Schraubenfeder ausgebildet, welche zumindest größtenteils innerhalb der Ausnehmung angeordnet ist, wobei die Längsachse der Schraubenfeder parallel zu dem Grund der Ausnehmung angeordnet ist. Zwischen den einzelnen Windungen der Schraubenfeder werden auf vorteilhafte Weise viele Festkörper erfasst. Die Windungen der Schraubenfeder sind durch die liegende Anordnung der Schraubenfeder in der Ausnehmung so ausgerichtet, dass die erfassten Festkörper entlang der Windungen in das Innere der Ausnehmung geführt werden. Die Schraubenfeder ist zusätzlich zu einer Elastizität in Längsrichtung der Schraubenfeder vorzugsweise auch in radialer Richtung elastisch verformbar. Auf diese Weise kann die Schraubenfeder sich teilweise außerhalb der Ausnehmung erstrecken. Dadurch, dass die Schraubenfeder größtenteils innerhalb der Ausnehmung angeordnet ist und sich nur mit einem geringeren Teil außerhalb der Ausnehmung erstreckt, wird bei Auftreffen der Schraubenfeder in tangentialer Weise auf die Gehäusewand die Schraubenfeder elastisch verformt und in das Innere der Ausnehmung verdrängt.According to a preferred third alternative, the at least one driver is designed as a helical spring, which is arranged at least for the most part within the recess, wherein the longitudinal axis of the helical spring is arranged parallel to the base of the recess. Between the individual turns of the coil spring many solids are detected in an advantageous manner. The turns of the coil spring are aligned by the horizontal arrangement of the coil spring in the recess so that the detected solids are guided along the turns in the interior of the recess. The helical spring is preferably elastically deformable in the radial direction in addition to elasticity in the longitudinal direction of the helical spring. In this way, the coil spring may extend partially outside the recess. Characterized in that the coil spring is largely disposed within the recess and extends only with a smaller part outside the recess, the coil spring is elastically deformed upon impact of the coil spring in a tangential manner on the housing wall and displaced into the interior of the recess.

Gemäß einer weiteren bevorzugten alternativen Ausführungsform der Erfindung weisen die Drehkolben an einem Flügel jeweils eine Dichtlinie auf, entlang welcher die Drehkolben einen Minimalabstand zu einer Innenwand des Gehäuses der Drehkolbenpumpe einnehmen. Mehrere Ausnehmungen sind in der Umfangsfläche benachbart, vorzugsweise parallel, zu der Dichtlinie angeordnet, wobei als Mitnehmer vorzugsweise elastisch verformbare Dichtkörper vorgesehen sind, die sich teilweise außerhalb der Ausnehmung in Richtung der Gehäusewand erstrecken. Analog zu den vorstehend erörterten Schraubenfedern nehmen auch die als elastisch verformbare Dichtkörper ausgebildeten Mitnehmer einen minimalen Abstand zu der Gehäuse-Innenwand ein oder berühren diese. Hierdurch sind mittels der elastisch verformbaren Dichtkörper jeweils weitere Dichtlinien ausgebildet.According to a further preferred alternative embodiment of the invention, the rotary pistons on a wing each have a sealing line along which the rotary pistons occupy a minimum distance to an inner wall of the housing of the rotary piston pump. Several recesses are adjacent in the peripheral surface, preferably arranged parallel to the sealing line, wherein as a driver preferably elastically deformable sealing body are provided which extend partially outside the recess in the direction of the housing wall. Analogous to the coil springs discussed above, the carriers formed as elastically deformable sealing bodies also take up or contact a minimal distance from the housing inner wall. In this way, each further sealing lines are formed by means of the elastically deformable sealing body.

Die elastisch verformbaren Dichtkörper sind vorzugsweise dazu ausgebildet, bei Kontakt mit dem gegenüberliegend angeordneten anderen Drehkolben in das Innere der Ausnehmung verdrängt zu werden und im Anschluss an die Verdrängung in die Ursprungsposition zurückzukehren. Darüberhinaus sind die elastisch verformbaren Dichtkörper auch vorzugsweise dazu eingerichtet, vor auf sie einwirkenden Festkörpern zurückzuweichen, sodass die Festkörper an den verdrängten Dichtkörpern vorbei in die Tiefe der Ausnehmung gelangen, indem sie von nachfolgenden Festkörpern hineingepresst werden. Die Ausführungsform mit als elastischen Dichtkörpern ausgebildeten Mitnehmern bietet zudem den Vorteil, dass bei einer Anordnung der die Dichtkörper aufnehmenden Ausnehmungen unmittelbar benachbart der Dichtlinie zusätzliche Dichtlinien geschaffen werden, sofern der Abstand der Kolbenoberfläche von der Gehäuse-Innenwand an der Stelle der Ausnehmung mit den elastischen Dichtkörpern nicht größer ist als der Betrag, um den sich die Dichtkörper außerhalb der sie aufnehmenden Ausnehmung erstrecken.The elastically deformable sealing bodies are preferably designed to be displaced in contact with the oppositely arranged other rotary piston into the interior of the recess and to return to the original position after the displacement. Moreover, the elastically deformable sealing bodies are also preferably arranged to retreat in front of solids acting on them, so that the solids pass past the displaced sealing bodies into the depth of the recess by being pressed in by subsequent solids. The embodiment with trained as elastic sealing bodies drivers also offers the advantage that in an arrangement of the sealing body receiving recesses immediately adjacent the sealing line additional sealing lines are provided, provided that the distance of the piston surface of the housing inner wall at the location of the recess with the elastic sealing bodies is not greater than the amount to which the sealing body extend outside of the receiving recess.

Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe bei einem Drehkolben der eingangs genannten Art mit mindestens einer an seiner Umfangsfläche ausgebildeten Ausnehmung und/oder mindestens einer an seiner Stirnfläche ausgebildeten Ausnehmung, indem mindestens ein Mitnehmer in der mindestens einen Ausnehmung angeordnet und zum Erfassen von Festkörpern eingerichtet ist. Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Drehkolbens wird auf die vorstehenden Ausführungen zur Drehkolbenpumpe verwiesen.The invention solves its underlying object in a rotary piston of the type mentioned above with at least one recess formed on its peripheral surface and / or at least one recess formed on its end face by arranged at least one driver in the at least one recess and set up for detecting solids is. With regard to further advantageous embodiments of the rotary piston according to the invention, reference is made to the above comments on the rotary piston pump.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Abdichten eines Drehkolbens gegen eine Innenwand des Gehäuses einer Drehkolbenpumpe, umfassend die Schritte:
Fördern eines Fluids, insbesondere einer mit Festkörpern beladenen Flüssigkeit mittels einer Drehkolbenpumpe, und Erfassen von Festkörpern aus dem geförderten Fluid mittels eines oder mehrerer Mitnehmer, welche in einer oder mehreren Ausnehmungen des Drehkolbens angeordnet sind. Im Hinblick auf die erfindungsgemäßen Vorteile des Verfahrens sowie im Hinblick auf vorteilhafte Weiterbildungen wird auf die vorstehenden Erläuterungen zu der Drehkolbenpumpe und zu dem Drehkolben verwiesen.The invention further relates to a method for sealing a rotary piston against an inner wall of the housing of a rotary piston pump, comprising the steps:
Conveying a fluid, in particular a liquid loaded with solids by means of a rotary piston pump, and detecting solids from the delivered fluid by means of one or more drivers which are arranged in one or more recesses of the rotary piston. With regard to the advantages of the method according to the invention and with regard to advantageous developments, reference is made to the above explanations to the rotary piston pump and to the rotary piston.

Im Nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigtIn the following, the present invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments with reference to the attached drawings. This shows

1 eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Drehkolbens für die erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe; 1 a spatial representation of a rotary piston according to the invention for the rotary piston pump according to the invention;

2 eine Querschnittsansicht durch einen Mitnehmer für den erfindungsgemäßen Drehkolben; 2 a cross-sectional view through a driver for the rotary piston according to the invention;

3a eine räumliche Darstellung eines alternativen Mitnehmers für den erfindungsgemäßen Drehkolben; 3a a spatial representation of an alternative driver for the rotary piston according to the invention;

3b eine räumliche Darstellung eines weiteren alternativen Mitnehmers für den erfindungsgemäßen Drehkolben; 3b a spatial representation of another alternative driver for the rotary piston according to the invention;

4 eine räumliche Darstellung einer weiteren Alternative eines Mitnehmers für den erfindungsgemäßen Drehkolben; 4 a spatial representation of another alternative of a driver for the rotary piston according to the invention;

5 eine Schnittansicht eines Details des erfindungsgemäßen Drehkolbens in einer bevorzugten Ausführungsform; 5 a sectional view of a detail of the rotary piston according to the invention in a preferred embodiment;

6 eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehkolbens; 6 a sectional view of an alternative embodiment of the rotary piston according to the invention;

7 eine Schnittdarstellung eines Details einer weiteren Alternative des erfindungsgemäßen Drehkolbens; 7 a sectional view of a detail of another alternative of the rotary piston according to the invention;

8 eine Schnittdarstellung eines Details einer weiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehkolbens; 8th a sectional view of a detail of another alternative embodiment of the rotary piston according to the invention;

9 eine räumliche Darstellung eines Drehkolbens gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 9 a spatial view of a rotary piston according to another preferred embodiment of the present invention;

10 eine räumliche Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehkolbens; 10 a spatial representation of another preferred embodiment of the rotary piston according to the invention;

11 noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehkolbens; 11 Yet another embodiment of a rotary piston according to the invention;

12 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpe; 12 a partial view of a rotary piston pump according to the invention;

13 eine Schnittansicht durch die Drehkolbenpumpe aus 12; und 13 a sectional view through the rotary piston pump 12 ; and

14 eine Detailansicht der Darstellung aus 12. 14 a detailed view of the presentation 12 ,

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Drehkolben gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Der Drehkolben 1 weist drei schräg verlaufende Flügel auf, die jeweils einen Spitzen-Abschnitt 3 aufweisen. Der Drehkolben 1 weist eine Umfangsfläche 5, eine obere Stirnfläche 7 und eine untere Stirnfläche 9 auf. Eine Ausnehmung 11 erstreckt sich von der oberen Stirnseite 7 zu der unteren Stirnseite 9 und ist zur Aufnahme einer Antriebswelle eingerichtet. Entlang des Umfangs des Drehkolbens 1 sind in jedem Spitzenabschnitt 3 der Flügel jeweils Ausnehmungen 13 vorgesehen.In 1 a rotary piston according to the invention is shown according to a first preferred embodiment. The rotary piston 1 has three slanted wings, each with a peak section 3 exhibit. The rotary piston 1 has a peripheral surface 5 , an upper face 7 and a lower end surface 9 on. A recess 11 extends from the upper end side 7 to the lower end 9 and is adapted to receive a drive shaft. Along the circumference of the rotary piston 1 are in every top section 3 the wing respectively recesses 13 intended.

In 1 sind exemplarisch zwei alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drehkolbens abgebildet. In der in 1 links dargestellten Ausnehmung 13 ist ein als Flachkörper 15 ausgebildeter Mitnehmer angeordnet. Zwischen dem Flachkörper 15 und einer Berandung der Ausnehmung 13 ist ein im Wesentlichen gleichmäßig ausgebildeter Spalt 19 ausgebildet.In 1 are exemplary illustrated two alternative embodiments of the rotary piston according to the invention. In the in 1 left recess shown 13 is a flat body 15 trained driver arranged. Between the flat body 15 and a boundary of the recess 13 is a substantially uniformly formed gap 19 educated.

In 1 rechts ist eine Ausnehmung 13 dargestellt, in welche eine Vielzahl als Schrauben 17 ausgebildeter Mitnehmer eingesetzt sind. Die Schrauben 17 sind mit einer minimalen Klemmlänge in jeweils ein Gewinde im Grund der Ausnehmung 13 eingeschraubt. Aufgrund der minimalen Klemmlänge sind die Schrauben 17 auch bei Beschädigungen und starken Verformungen des Schlüssel-Eingriffs noch lösbar. Zwischen den als Schrauben 17 ausgebildeten Mitnehmern und der Berandung der Ausnehmung 13 in 1 rechts ist ein Spalt ausgebildet, der allerdings nicht gleichförmig ausgebildet ist. Zwischen jeweils benachbarten Schrauben 17 und der Berandung der Ausnehmung 13 sind keilförmig erweiterte Abschnitte ausgebildet. Die keilförmig erweiterten Abschnitte 21 sind dazu eingerichtet, Festkörper, welche von den Mitnehmern erfasst wurden, festzuhalten und in der Ausnehmung aufzunehmen.In 1 right is a recess 13 shown in which a variety as screws 17 trained driver are used. The screws 17 are with a minimum clamping length in each case a thread in the bottom of the recess 13 screwed. Due to the minimal Clamping length are the screws 17 even with damage and strong deformations of the key engagement still solvable. Between the as screws 17 trained drivers and the boundary of the recess 13 in 1 on the right a gap is formed, which, however, is not uniform. Between each adjacent screws 17 and the boundary of the recess 13 Wedge-shaped widened sections are formed. The wedge-shaped extended sections 21 are adapted to hold solid, which were detected by the drivers, and record in the recess.

In den 2 bis 4 sind verschiedene Ausführungsformen von Mitnehmern für den erfindungsgemäßen Drehkolben 1 dargestellt. In 2 ist ein Querschnitt eines als Flachkörper 15 ausgebildeten Mitnehmers dargestellt. Die Blickrichtung entspricht bei eingesetztem Mitnehmer im Wesentlichen einer radialen Richtung bezogen auf die Rotationsachse des Drehkolbens. Der Flachkörper 15 weist einen Grundkörper 23 auf. In die gegenüberliegenden Seitenflächen des Grundkörpers 23 sind jeweils mehrere keilförmige Ausnehmungen 25 eingebracht. Die keilförmigen Ausnehmungen 25 sind dazu ausgebildet, Festkörper zu verkeilen.In the 2 to 4 are different embodiments of drivers for the rotary piston according to the invention 1 shown. In 2 is a cross section of a flat body 15 trained driver represented. The viewing direction corresponds to an inserted driver substantially a radial direction with respect to the axis of rotation of the rotary piston. The flat body 15 has a basic body 23 on. In the opposite side surfaces of the body 23 are each a plurality of wedge-shaped recesses 25 brought in. The wedge-shaped recesses 25 are designed to wedge solids.

In 3a ist eine räumliche Darstellung eines als Flachkörper 15 ausgebildeten Mitnehmers gemäß einer alternativen Ausführungsform dargestellt. Der in 3a dargestellte Mitnehmer weist ebenso wie der in 2 dargestellte Mitnehmer einen Grundkörper 23 auf. Der Grundkörper 23 aus 3a weist einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt auf. Zwei gegenüberliegende Seitenflächen 26 sind zueinander konisch verlaufend ausgerichtet. Eine Oberseite 27, welche bei eingesetztem Mitnehmer der Gehäusewand zugewandt ist, ist breiter als eine Unterseite 29 des Mitnehmers, welche in eingesetztem Zustand dem Grund der ihn aufnehmenden Ausnehmung zugewandt ist. In den Seitenflächen des Grundkörpers 23 des Flachkörpers 15 sind mehrere keilförmige Ausnehmungen 25 eingebracht. Die keilförmigen Ausnehmungen sind gegeneinander versetzt, um eine maximierte Größe der keilförmigen Ausnehmung zu gewährleisten. Der Flachkörper 15 gemäß 3a ist ebenso wie der Flachkörper gemäß 4 dazu ausgebildet, entlang einer Achse 30 mittels (nicht dargestellter) Befestigungsmittel in der Ausnehmung befestigt zu werden.In 3a is a spatial representation of a flat body 15 trained driver according to an alternative embodiment. The in 3a shown driver has as well as in 2 shown driver a body 23 on. The main body 23 out 3a has a substantially trapezoidal cross-section. Two opposite side surfaces 26 are aligned conically to each other. A top 27 , which faces the housing wall when the driver is inserted, is wider than a bottom 29 the driver, which faces in the inserted state to the bottom of him receiving recess. In the side surfaces of the main body 23 of the flat body 15 are several wedge-shaped recesses 25 brought in. The wedge-shaped recesses are offset from each other to ensure a maximized size of the wedge-shaped recess. The flat body 15 according to 3a is as well as the flat body according to 4 designed to along an axis 30 be fastened by means (not shown) fastening means in the recess.

Der in 3b dargestellte Mitnehmer unterscheidet sich darin von dem in 3a dargestellten Mitnehmer, dass die Seitenflächen 26 des Grundkörpers 23, in welche die keilförmigen Ausnehmungen 25 zueinander versetzt eingebracht sind, parallel zueinander ausgerichtet sind, was alternativ durch einen rechteckigen Querschnitt oder einen parallelogrammförmigen Querschnitt des Grundkörpers erreicht wird. Weiterhin sind in 3b zwei auf der Oberseite 27 angeordnete Senkbohrungen 28 zur Aufnahme eines korrespondierenden Schraubenkopfes dargestellt. Der in 3b dargestellte Kolben ist für die Verwendung in der Umfangsfläche dines Drehkolbens wie beispielsweise gemäß 1 oder 9 optimiert. Er ist entlang seiner Längsrichtung, gewunden, um eine optimale Anpassung an die ebenfalls gewundene Ausnehmung in der Umfangsfläche eines solchen Drehkolbens zu gewährleisten.The in 3b shown driver differs from the in 3a shown drivers that the side surfaces 26 of the basic body 23 into which the wedge-shaped recesses 25 offset from each other, are aligned parallel to each other, which is alternatively achieved by a rectangular cross-section or a parallelogram-shaped cross section of the body. Furthermore, in 3b two on the top 27 arranged countersunk holes 28 shown for receiving a corresponding screw head. The in 3b shown piston is for use in the peripheral surface of a rotary piston such as according to 1 or 9 optimized. It is wound along its longitudinal direction, in order to ensure optimum adaptation to the likewise wound recess in the peripheral surface of such a rotary piston.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Mitnehmers dargestellt, der als Flachkörper 15 ausgebildet ist. Der Flachkörper 15 aus 4 weist einen Grundkörper 23 auf, von welchem sich auf der Oberseite 27 des Grundkörpers beginnend mehrere Vorsprünge 31 fort erstrecken. Die Vorsprünge 31 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich in Richtung der Gehäusewand der Drehkolbenpumpe, wenn der Drehkolben eingesetzt ist. Die Vorsprünge 31 können optional in einem Winkel zueinander angeordnet sein, um V-förmige oder A-förmige Spalte 33 zwischen benachbarten Vorsprüngen 31 auszubilden, was vorteilhaft für die Erfassung von Festkörpern ist. Zur Befestigung des als Flachkörper 15 ausgebildeten Mitnehmers gemäß 4 ist vorteilhaft ein Vorsprung 31 als Teil einer Schraube ausgebildet, welche entlang der Achse 30 durch den Grundkörper 23 hindurch in den Grund der Ausnehmung für den Mitnehmer hinein geschraubt wird.In 4 is a further embodiment of a driver shown, as a flat body 15 is trained. The flat body 15 out 4 has a basic body 23 on which of which is on the top 27 of the main body starting several projections 31 extend. The projections 31 are arranged substantially parallel to each other and extend in the direction of the housing wall of the rotary piston pump when the rotary piston is inserted. The projections 31 can optionally be arranged at an angle to each other to V-shaped or A-shaped column 33 between adjacent protrusions 31 form, which is advantageous for the detection of solids. For attachment of the flat body 15 trained driver according to 4 is advantageous a lead 31 formed as part of a screw, which along the axis 30 through the main body 23 is screwed through into the bottom of the recess for the driver.

Die 5 bis 8 zeigen verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen der die Mitnehmer aufnehmenden Ausnehmungen. In 5 ist eine Ausnehmung 13 mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt dargestellt. Die Ausnehmung 13 ist optional in der Umfangsfläche 5, oder einer der Stirnflächen 7, 9 vorgesehen und weist zwei im Wesentlichen parallele Seitenflächen 35 auf. Die Tiefe der Ausnehmung 13 in dem Drehkolben 1 ist geringfügig größer als die Höhe des in die Ausnehmung aufzunehmenden Mitnehmers 15 oder 17. Wenn der Mitnehmer 15, 17 in maximaler Tiefe in der Ausnehmung 13 angeordnet ist, liegt der Mitnehmer 15, 17 vorzugsweise mit einer Unterseite an dem Grund 37 der Ausnehmung 13 an. In den 5 bis 8 ist jeweils ein Spalt 19 dargestellt, der zwischen der Berandung der Ausnehmung 13 und dem Mitnehmer 15, 17 ausgebildet ist.The 5 to 8th show various advantageous embodiments of the driver receiving recesses. In 5 is a recess 13 shown with a substantially rectangular cross-section. The recess 13 is optional in the peripheral area 5 , or one of the faces 7 . 9 provided and has two substantially parallel side surfaces 35 on. The depth of the recess 13 in the rotary piston 1 is slightly larger than the height of the driver to be received in the recess 15 or 17 , If the driver 15 . 17 at maximum depth in the recess 13 is arranged, lies the driver 15 . 17 preferably with a bottom at the bottom 37 the recess 13 at. In the 5 to 8th is each a gap 19 shown between the boundary of the recess 13 and the driver 15 . 17 is trained.

In 6 ist im Unterschied zur 5 eine Ausnehmung 13 dargestellt, die keinen vollständig rechteckigen Querschnitt aufweist. Stattdessen ist der Querschnitt der Ausnehmung 13 gemäß 6 nur teilweise rechteckig ausgebildet. Von der Fläche 5, 7, 9 ausgehend verläuft der Querschnitt der Ausnehmung 13 zunächst konisch verjüngt auf den Grund 37 der Ausnehmung zu und nimmt dann eine rechteckige Form an.In 6 is different from 5 a recess 13 shown, which does not have a completely rectangular cross-section. Instead, the cross section of the recess 13 according to 6 only partially rectangular. From the area 5 . 7 . 9 starting from the cross section of the recess runs 13 initially conically tapered to the bottom 37 the recess and then assumes a rectangular shape.

Der in 7 dargestellte Querschnitt der Ausnehmung 13 ist von der Fläche 5, 7, 9 aus betrachtet, zunächst im Wesentlichen konisch erweitert ausgebildet und erst im Anschluss daran in Richtung des Grundes 37 der Ausnehmung rechteckig ausgebildet. Im Vergleich dazu ist der Querschnitt der Ausnehmung 13 gemäß 8 im Wesentlichen vollständig zum Grund der Ausnehmung 37 hin konisch erweitert ausgebildet. The in 7 illustrated cross section of the recess 13 is from the area 5 . 7 . 9 From the perspective of, initially formed essentially conically widened and only then in the direction of the ground 37 the recess formed rectangular. In comparison, the cross section of the recess 13 according to 8th essentially completely to the bottom of the recess 37 formed conically widened.

Die in den 7 und 8 gezeigten Querschnitte sind besonders bevorzugt für Mitnehmer mit einem im Wesentlichen zylindrischen Querschnittsprofil, wie beispielsweise elastisch verformbaren Dichtkörpern 39 oder liegend angeordneten Schraubenfedern 51 (s. 14). Allerdings ist festzustellen, dass auch als Flachkörper 15 oder Schrauben 17 ausgebildete Mitnehmer in Ausnehmungen 13 gemäß der 7 oder 8 oder weiterer, entsprechend ausgebildeter Geometrien anordenbar sind.The in the 7 and 8th shown cross sections are particularly preferred for drivers with a substantially cylindrical cross-sectional profile, such as elastically deformable sealing bodies 39 or lying coil springs 51 (S. 14 ). However, it should be noted that even as a flat body 15 or screws 17 trained drivers in recesses 13 according to the 7 or 8th or further, appropriately trained geometries can be arranged.

Nachdem der in 1 gezeigte Drehkolben ausschließlich an der Umfangsfläche angeordnete Ausnehmungen zur Aufnahme von Mitnehmern aufweist, sind in den 9 bis 11 weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drehkolbens 1 mit weiteren, bevorzugten Anordnungen der Ausnehmungen gezeigt.After the in 1 Rotary pistons shown exclusively on the peripheral surface arranged recesses for receiving carriers are in the 9 to 11 further preferred embodiments of the rotary piston according to the invention 1 shown with further preferred arrangements of the recesses.

So zeigt 9 einen dreiflügligen Drehkolben 1 mit drei Spitzenabschnitten 3 an jedem Flügel und einer ansonsten zu 1 vergleichbaren Auslegung. Im Unterschied zu dem Drehkolben gemäß 1 sind allerdings bei dem Drehkolben 1 gemäß 9 zusätzlich zu den umfänglich angeordneten Ausnehmungen 13 mit Mitnehmern 17 auch auf der Stirnseite 7 (und optional auch auf der unteren Stirnseite 9) auf jedem Flügel Ausnehmungen 41 angeordnet. In den Ausnehmungen 41 sind in analoger Weise wie zu den Ausnehmungen 13 an der Umfangsfläche 5 Mitnehmer anordenbar, die als Schraube 17 oder als Flachkörper 15 oder als weitere erfindungsgemäße Mitnehmer ausgebildet sind. Die in 9 gezeigten Ausnehmungen 41 sind im Wesentlichen radial auf die Achse der Ausnehmung 11 zulaufend angeordnet. Optional sind die Ausnehmungen 41 bevorzugt außerhalb der Radiallinie anzuordnen, und/oder in einem Winkel zu der Radiallinie.So shows 9 a three-winged rotary piston 1 with three top sections 3 on each wing and one else too 1 comparable interpretation. In contrast to the rotary piston according to 1 are however with the rotary piston 1 according to 9 in addition to the circumferentially arranged recesses 13 with carriers 17 also on the front page 7 (and optionally also on the lower front side 9 ) on each wing recesses 41 arranged. In the recesses 41 are analogous to the recesses 13 on the peripheral surface 5 Driver can be arranged as a screw 17 or as a flat body 15 or are designed as further driver according to the invention. In the 9 shown recesses 41 are substantially radially on the axis of the recess 11 arranged tapered. Optional are the recesses 41 preferably to be arranged outside the radial line, and / or at an angle to the radial line.

In 10 ist ein zweiflügliger Drehkolben 1 dargestellt, welcher an den beiden Flügeln jeweils ein Spitzenabschnitt 3 aufweist. Der zweiflüglige Drehkolben 1 gemäß 10 weist gerade verlaufende Flügel auf. In den Spitzenabschnitten 3 ist jeweils im Bereich der Dichtlinie eine Ausnehmung 13 angeordnet, die sich in der Umfangsfläche 5 von unterhalb der oberen Stirnfläche 7 bis kurz oberhalb der unteren Stirnfläche 9 erstreckt. Auf der Stirnseite 7 des Drehkolbens 1 gemäß 10 sind auf jedem Flügel Ausnehmungen 41 angeordnet. Die Ausnehmungen 41 weisen wie auch die Ausnehmungen 13 eine (nicht gezeigte) Längsachse auf. Die in 10 gezeigte Ausführungsform sieht vor, dass die Achsen der Ausnehmungen 13 und 41 sich – betrachtet für einen jeweiligen Flügel – nicht schneiden. Auf diese Weise ist es möglich, die Länge der Ausnehmungen 13, 41 bis an die Kante der jeweiligen Fläche heranzuführen, ohne dass die Ausnehmungen 13, 41 miteinander kollidieren. Hinsichtlich der Aufnahme von Mitnehmern in den Ausnehmungen 13, 41 wird auf das vorstehend Erläuterte zu den 1 bis 9 verwiesen.In 10 is a double-lobed rotary piston 1 represented, which at the two wings in each case a tip section 3 having. The two-winged rotary piston 1 according to 10 has straight wings. In the top sections 3 is in each case in the region of the sealing line a recess 13 arranged in the peripheral surface 5 from below the upper end face 7 until just above the lower end face 9 extends. On the front page 7 of the rotary piston 1 according to 10 are recesses on each wing 41 arranged. The recesses 41 wise as well as the recesses 13 a longitudinal axis (not shown). In the 10 embodiment shown provides that the axes of the recesses 13 and 41 does not intersect - considered for a respective wing. In this way it is possible the length of the recesses 13 . 41 to bring to the edge of the respective surface, without the recesses 13 . 41 collide with each other. Regarding the inclusion of drivers in the recesses 13 . 41 is referred to the above to the 1 to 9 directed.

In 11 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehkolbens 1 dargestellt. Der Drehkolben 1 gemäß 11 ist ebenfalls ein zweiflügliger Kolben mit geradem Kolbenverlauf. Der Drehkolben 1 gemäß 11 weist wiederum Spitzen-Abschnitte 3 an den Kolbenflügeln auf, eine Umfangsfläche 5, sowie eine obere und eine untere Stirnfläche 7, 9. Im Unterschied zu dem Drehkolben aus 10 sind in der Stirnfläche 7 allerdings an jedem Flügel des Drehkolbens 1 zwei Ausnehmungen 41 in im Wesentlichen radialer Ausrichtung angeordnet. Die Ausnehmungen 41 auf der Stirnfläche 7 sind jeweils einreihig ausgeführt, wohingegen an der Umfangsfläche 5 des Kolbens 1 gemäß 11 an jeden Flügel im Bereich der Dichtlinie eine mehrreihige Ausnehmung 43 vorgesehen ist. In der Ausnehmung 43 sind gemäß 11 zwei Reihen von als Schrauben 17 ausgebildeten Mitnehmern angeordnet. Die Schrauben 17 sind nebeneinander und seitlich zueinander versetzt innerhalb der mehrreihigen Ausnehmung 43 angeordnet, wodurch die Anzahl zwischen den Schrauben 17 ausgebildeter Spalte und insbesondere deren Eignung, Festkörper zu erfassen und festzukeilen, verbessert ist.In 11 is another embodiment of a rotary piston according to the invention 1 shown. The rotary piston 1 according to 11 is also a double-lobed piston with a straight piston. The rotary piston 1 according to 11 again has peak sections 3 on the piston wings, a peripheral surface 5 , as well as an upper and a lower end face 7 . 9 , In contrast to the rotary piston off 10 are in the frontal area 7 however, on each wing of the rotary piston 1 two recesses 41 arranged in a substantially radial orientation. The recesses 41 on the face 7 are each executed in a single row, whereas on the peripheral surface 5 of the piston 1 according to 11 at each wing in the region of the sealing line a multi-row recess 43 is provided. In the recess 43 are according to 11 two rows of as screws 17 arranged trained drivers. The screws 17 are side by side and laterally offset from each other within the multi-row recess 43 arranged, reducing the number between the screws 17 trained column and in particular their suitability to capture and tighten solids is improved.

In 12 ist ein Teil einer erfindungsgemäßen Drehkolbenpumpe 10 dargestellt. Die Drehkolbenpumpe 10 weist einen erfindungsgemäßen Drehkolben 1 auf, der innerhalb eines Gehäuses drehbar angeordnet ist. Das Gehäuse weist eine halbzylindrisch ausgebildete Sektion 45 auf. Innerhalb der Sektion 45 ist eine Innenwand 47 konzentrisch zu dem Drehkolben 1 ausgebildet. Zwischen dem Drehkolben 1 und der Gehäuse-Innenwand 47 werden bei Rotation des Drehkolbens 1 Kavitäten ausgebildet, innerhalb welcher Fluid von einem Pumpeneinlass zu einem Pumpenauslass transportiert wird. Eine Kavität wird jeweils von der Fläche der Innenwand 47 einerseits und von der Umfangsfläche 5 des Drehkolbens 1 andererseits begrenzt. Um einen Flüssigkeitsaustritt von einer Kavität in die andere zu verhindern, ist der Abstand des Drehkolbens 1 der Gehäusesektion 45 möglichst minimal zu halten. In einem Dichtabschnitt 49 ist vorzugsweise eine Dichtfunktion ausgebildet.In 12 is a part of a rotary piston pump according to the invention 10 shown. The rotary lobe pump 10 has a rotary piston according to the invention 1 on, which is rotatably disposed within a housing. The housing has a semi-cylindrical section 45 on. Within the section 45 is an interior wall 47 concentric with the rotary piston 1 educated. Between the rotary piston 1 and the housing inner wall 47 be during rotation of the rotary piston 1 Cavities formed within which fluid is transported from a pump inlet to a pump outlet. A cavity is defined by the area of the inner wall 47 on the one hand and on the peripheral surface 5 of the rotary piston 1 on the other hand limited. To prevent fluid leakage from one cavity to the other, is the distance of the rotary piston 1 the housing section 45 keep as minimal as possible. In a sealing section 49 is preferably formed a sealing function.

Nachdem Fluidaustritt auch über die Stirnseite 7 des Kolbens 1 zwischen den Kavitäten auftreten kann, ist vorzugsweise auch an der Stirnseite 7 eine Dichtfunktion vorzusehen. After fluid leakage also over the front page 7 of the piston 1 can occur between the cavities, is preferably also on the front side 7 to provide a sealing function.

Stirnseitig wird die Dichtfunktion in einer besonders bevorzugten Ausführungsform durch den Mitnehmer 39, 51 gewährleistet. Dies ist in 13 dargestellt, welches eine Schnittansicht durch den Kolben aus 12 darstellt. In der Stirnseite 7 und der Stirnseite 9 ist jeweils eine Ausnehmung 41 vorgesehen. In der in 13 dargestellten unteren Ausnehmung 41 ist ein Mitnehmer eingesetzt. Der Mitnehmer weist einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf. Entweder ist der Mitnehmer als elastisch verformbarer Dichtkörper 39, oder als Schraubenfeder 51 ausgebildet. Der elastisch verformbare Dichtkörper 39 ermöglicht eine bessere Abdichtung, wohingegen der als Schraubenfeder 51 ausgebildete Mitnehmer eine höhere Kapazität zum Erfassen von Festkörpern aufweist.Front side, the sealing function is in a particularly preferred embodiment by the driver 39 . 51 guaranteed. This is in 13 shown, which is a sectional view through the piston 12 represents. In the front side 7 and the front side 9 each is a recess 41 intended. In the in 13 illustrated lower recess 41 is a driver used. The driver has a substantially cylindrical cross-section. Either the driver is an elastically deformable sealing body 39 , or as a coil spring 51 educated. The elastically deformable sealing body 39 allows a better seal, whereas the as a coil spring 51 trained driver has a higher capacity for detecting solids.

Ein Detailabschnitt aus 12 ist in 14 vergrößert dargestellt. Der Dichtabschnitt 49 des Drehkolbens 1 weist eine erste Dichtlinie 53 auf. Die lichte Weite zwischen der Umfangsfläche 5 des Drehkolbens 1 und der Innenfläche 47 der Gehäusesektion 45 ist entlang der Dichtlinie 53 minimal, im Idealfall annähernd gleich 0. Rechts und links der Dichtlinie 53 stehen zwei Mitnehmer, die innerhalb jeweils einer Ausnehmung 13 angeordnet sind, entlang einer Linie 55 ebenfalls mit der Innenwand 47 der Gehäuse-Sektion 45 in Verbindung oder nehmen zu der Innenwand 47 einen minimalen Abstand ein. Hierdurch sind die Linien 55 ebenfalls als Dichtlinien ausgebildet. Die Dichtlinien sind im Wesentlichen parallel zu der ersten Dichtlinie 53 ausgerichtet. Die Dichtigkeit und damit der Wirkungsgrad des Drehkolbens 1 der Drehkolbenpumpe 10 wird mittels der zusätzlichen Dichtlinien 55 verbessert.A detail section 12 is in 14 shown enlarged. The sealing section 49 of the rotary piston 1 has a first sealing line 53 on. The clear width between the peripheral surface 5 of the rotary piston 1 and the inner surface 47 the housing section 45 is along the sealing line 53 minimal, ideally approximately equal to 0. Right and left of the sealing line 53 stand two carriers, each within a recess 13 are arranged along a line 55 also with the inner wall 47 the housing section 45 contact or take to the inner wall 47 a minimum distance. This is the lines 55 also designed as sealing lines. The sealing lines are substantially parallel to the first sealing line 53 aligned. The tightness and thus the efficiency of the rotary piston 1 the rotary lobe pump 10 becomes by means of the additional sealing lines 55 improved.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/026109 [0006] WO 2007/026109 [0006]
DE 4218855 A1 [0006] DE 4218855 A1 [0006]

Claims

Drehkolbenpumpe (10) zur Förderung von Fluiden, insbesondere von mit Festkörpern beladenen Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse (45) und mindestens einem Paar ineinander verzahnter, innerhalb des Gehäuses (45) angeordneter Drehkolben (1), wobei ein Drehkolben (1) jeweils mindestens eine an seiner Umfangsfläche (5) ausgebildete Ausnehmung (13, 43) und/oder mindestens eine an einer Stirnfläche (7, 9) ausgebildete Ausnehmung (41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mitnehmer (15, 17, 39, 51) in der mindestens einen Ausnehmung (13, 41, 43) angeordnet und zum Erfassen von Festkörpern eingerichtet ist.Rotary piston pump ( 10 ) for conveying fluids, in particular solids laden liquids, with a housing ( 45 ) and at least one pair interlocked, within the housing ( 45 ) arranged rotary piston ( 1 ), whereby a rotary piston ( 1 ) at least one on its peripheral surface ( 5 ) formed recess ( 13 . 43 ) and / or at least one on an end face ( 7 . 9 ) formed recess ( 41 ), characterized in that at least one driver ( 15 . 17 . 39 . 51 ) in the at least one recess ( 13 . 41 . 43 ) and arranged to detect solids.

Drehkolbenpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Berandung der mindestens einen Ausnehmung (13, 41, 43) und dem mindestens einen Mitnehmer (15, 17, 39, 51) ein Spalt (19) ausgebildet ist.Rotary piston pump ( 10 ) according to claim 1, characterized in that between a boundary of the at least one recess ( 13 . 41 . 43 ) and the at least one driver ( 15 . 17 . 39 . 51 ) A gap ( 19 ) is trained.

Drehkolbenpumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (19) keilförmig erweiterte Abschnitte (21) aufweist.Rotary piston pump ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the gap ( 19 ) wedge-shaped extended sections ( 21 ) having.

Drehkolbenpumpe (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausnehmung (13, 41, 43) als Nut ausgebildet ist und einen Querschnitt aufweist, der – im Wesentlichen rechteckig, und/oder – zum Grund der Ausnehmung hin wenigstens teilweise konisch verjüngt, oder – zum Grund der Ausnehmung hin wenigstens teilweise konisch erweitert ist.Rotary piston pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one recess ( 13 . 41 . 43 ) is formed as a groove and has a cross section which - at least partially conically tapers toward the bottom of the recess - substantially rectangular and / or - to the bottom of the recess, or - at least partially conically widened towards the bottom of the recess.

Drehkolbenpumpe (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Mitnehmer als Flachkörper (15) ausgebildet ist, wobei die Höhe des Flachkörpers (15) kleiner oder gleich der Tiefe der den mindestens einen Mitnehmer aufnehmenden Ausnehmung (13, 41, 43) ist.Rotary piston pump ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one driver as a flat body ( 15 ), wherein the height of the flat body ( 15 ) is less than or equal to the depth of the at least one driver receiving recess ( 13 . 41 . 43 ).

Drehkolbenpumpe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Seitenfläche (26) des mindestens einen Mitnehmers, welche der Berandung der Ausnehmung (13, 41, 43) zugewandt ist, eine oder mehrere keilförmige Aussparungen (25) vorgesehen sind.Rotary piston pump ( 10 ) according to claim 5, characterized in that on at least one side surface ( 26 ) of the at least one driver, which of the boundary of the recess ( 13 . 41 . 43 ), one or more wedge-shaped recesses ( 25 ) are provided.

Drehkolbenpumpe (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Mitnehmer mehrere benachbart angeordnete Vorsprünge (31) aufweist, zwischen welchen jeweils ein Spalt (33) ausgebildet ist.Rotary piston pump ( 10 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one driver a plurality of adjacently arranged projections ( 31 ), between each of which a gap ( 33 ) is trained.

Drehkolbenpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Mitnehmer als Passstift, Gewindestift oder Kopfschraube (17) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise mehrere Mitnehmer benachbart und reversibel lösbar in der mindestens einen Ausnehmung (13, 41, 43) befestigt sind, und wobei zwischen benachbarten Mitnehmern jeweils ein Spalt ausgebildet ist.Rotary piston pump ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one driver as dowel pin, threaded pin or cap screw ( 17 ), wherein preferably a plurality of drivers adjacent and reversibly detachable in the at least one recess ( 13 . 41 . 43 ) Are attached, and wherein between adjacent carriers each have a gap is formed.

Drehkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Mitnehmer als Schraubenfeder (51) ausgebildet ist, welche zumindest größtenteils innerhalb der Ausnehmung (13, 41, 43) angeordnet ist, wobei die Längsachse der Schraubenfeder (51) parallel zu dem Grund der Ausnehmung (13, 41, 43) angeordnet ist.Rotary piston pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one driver as a helical spring ( 51 ) is formed, which at least largely within the recess ( 13 . 41 . 43 ) is arranged, wherein the longitudinal axis of the coil spring ( 51 ) parallel to the bottom of the recess ( 13 . 41 . 43 ) is arranged.

Drehkolbenpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drehkolben (1) an einem Flügel jeweils eine Dichtlinie (53) aufweisen, entlang welcher die Drehkolben (1) einen minimalen Abstand zu einer Innenwand (47) des Gehäuses (45) einnehmen, und mehrere Ausnehmungen (13) in der Umfangsfläche benachbart, vorzugsweise parallel, zu der Dichtlinie (53) angeordnet, sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Mitnehmer elastisch verformbare Dichtkörper (39) vorgesehen sind, die sich teilweise außerhalb der Ausnehmung (13) in Richtung der Innenwand (47) des Gehäuses (45) erstrecken.Rotary piston pump ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the rotary pistons ( 1 ) at one wing in each case a sealing line ( 53 ) along which the rotary pistons ( 1 ) a minimum distance to an inner wall ( 47 ) of the housing ( 45 ), and several recesses ( 13 ) in the peripheral surface adjacent, preferably parallel, to the sealing line ( 53 ) are arranged, are characterized in that as a driver elastically deformable sealing body ( 39 ) are provided, which partially outside the recess ( 13 ) in the direction of the inner wall ( 47 ) of the housing ( 45 ).

Drehkolbenpumpe (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere als Kopfschrauben (17) ausgebildete Mitnehmer in der mindestens einen Ausnehmung (13, 41, 43) befestigt sind, wobei die Kopfschrauben (17) vorzugsweise keinen Dehnabschnitt aufweisen, und/oder jeweils in eine Gewindebohrung eingeschraubt sind, deren Gewinde sich in eingeschraubtem Zustand bis zu einer Kopfauflagefläche der Kopfschraube erstreckt.Rotary piston pump ( 10 ) according to one of claims 8 to 10, characterized in that one or more than cap screws ( 17 ) trained drivers in the at least one recess ( 13 . 41 . 43 ), the head screws ( 17 ) preferably have no Dehnabschnitt, and / or are respectively screwed into a threaded bore, the thread extends in the screwed state up to a head support surface of the cap screw.

Drehkolben (1) für eine Drehkolbenpumpe (10) zur Förderung von Fluiden, insbesondere von mit Festkörpern beladenen Flüssigkeiten, mit mindestens einer an seiner Umfangsfläche (5) ausgebildeten Ausnehmung (13, 43) und/oder mindestens einer an einer Stirnfläche (7, 9) ausgebildeten Ausnehmung (41), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mitnehmer (15, 17, 39, 51) in der mindestens einen Ausnehmung (13, 41, 43) angeordnet und zum Erfassen von Festkörpern eingerichtet ist.Rotary piston ( 1 ) for a rotary lobe pump ( 10 ) for conveying fluids, in particular solids laden liquids, with at least one on its peripheral surface ( 5 ) formed recess ( 13 . 43 ) and / or at least one on an end face ( 7 . 9 ) formed recess ( 41 ), characterized in that at least one driver ( 15 . 17 . 39 . 51 ) in the at least one recess ( 13 . 41 . 43 ) and arranged to detect solids.