DE29723984U1

DE29723984U1 - Drehkolbenpumpe

Info

Publication number: DE29723984U1
Application number: DE29723984U
Authority: DE
Original assignee: BOERGER GmbH
Current assignee: BOERGER GmbH
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2007-04-16

Description

Beschreibung: Drehkolbenpumpe

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe, insbesondere für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem Paar von in einem im Querschnitt ovalen Pumpengehäuse sich gegensinnig drehenden, von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetriebenen und verdrehfest auf je einer Trägerwelle aufgesteckten Drehkolben, die jeweils in die Zwischenräume des anderen Drehkolben eingreifende Verdrängerflügel aufweisen und die aus einem metallischen Kern und einer Auflage aus einem elastomeren Werkstoff bestehen, wobei die Auflage jeweils bei der Drehung der Drehkolben dichtend an der Innenseite der Wandung des Pumpengehäuses und an dem anderen Drehkolben umlaufen.

Eine derartige Drehkolbenpumpe ist aus der DE 43 13 457 Cl bekannt. Diese Schrift beschreibt eine Drehkolbenpumpe mit einem im Querschnitt ovalen Gehäuse, einer saug- und einer druckseitigen Zu- und Ableitung sowie einem Paar von Drehkolben. Durch die gegensinnige Drehung der Drehkolben, die sich gegenseitig und die Wandung des Pumpengehäuses abdichtend berühren, wird das Fördermedium, das auch Feststoffe enthalten kann, von der Saug- 2ur Druckseite transportiert. Durch Umkehr der Drehrichtung wird eine Umkehr der Förderrichtung erreicht. Durch eine Auflage aus elastomerem Werkstoff an den Enden der Flügel des Drehkolbens wird erreicht, daß die Flügel dichtend an

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der Innenwand des Pumpengehäuses und an dem anderen Drehkolben anliegen. Die Grundkörper der sich abwälzenden Drehkolben müssen wegen der teilweise hohen Drehmomentübertragung aus Metall sein. Um im abrasiven wie auch aggressiven Bereich einen geeigneten Oberflächenschutz für die Drehkolben zu gewährleisten, werden diese mit einem gegen das jeweilige Fördermedium beständigen Elastomerauflage beschichtet, wobei zwischen dem Drehkolbenkern aus Metall und der Auflage noch ein Haftvermittler vorzusehen ist.

Obwohl sich derartige Drehkolbenpumpen in der Praxis bewährt haben, haben sie doch noch Nachteile im Hinblick auf ihre Herstellung und Wartung. Der metallische Trägerwerkstoff des Drehkolbens, der Haftvermittler Metallkern/ Elastomer, die Auflage aus elastomerem Werkstoff und die bei der Montage des Drehkolbens verwendeten Dichtungen müssen entsprechend dem Fördermedium ausgewählt werden. In einigen Einsatzfällen ist zwar das Elastomer gegen das Fördermedium beständig, nicht aber der Haftvermittler. In anderen Einsatzfällen wiederum sind das Elastomer und der Haftvermittler beständig, nicht aber der mediumberührte Drehkolbenkern. Das heißt, daß je nach zu förderndem Medium Grundkörper aus verschiedenen Werkstoffen, verschiedene Auflagewerkstoffe und Dichtungen aus verschiedenen Materialien bevorratet werden müssen.

Es stellt sich daher die Aufgabe eine Drehkolbenpumpe zu schaffen, bei der nur ein Grundwerkstoff für das Verschleißteil Drehkolben bevorratet werden muß, bei der höchstens ein Material für die Abdichtung verwendet wird und bei der der Drehkolben einfach und schnell montierbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Auflage bis in den Befestigungsbereich des Drehkolbens mit der Trägerwelle hineinreicht und sowohl den Übergangsbe-

reich zwischen der Auflage und dem metallischen Teil des Drehkolbens als auch den metallischen Kern des Drehkolbens und die Trägerwelle gegenüber dem zu fördernden Medium abdichtet.

Dadurch, daß die aufgetragene Schicht aus elastomerem Werkstoff die Dichtungsfunktion mit übernimmt, wird erreicht, daß sowohl der metallische Kern des Drehkolbens als auch die Trägerwelle nicht mehr mit dem zu fördernden Medium in Berührung kommen. Das Material der Trägerwelle und des metallischen Kerns des Drehkolbens und der Haftvermittler können daher unabhängig vom Fördermedium ausgewählt werden und es brauchen keine verschiedenen Materialien für verschiedene Fördermedien mehr bevorratet zu werden. Da die Auflage die Dichtungsfunktion mit übernimmt, kann auf zusätzliche Dichtungen verzichtet werden. Es brauchen daher keine dem Fördermedium im Material angepaßten Dichtungen bevorratet zu werden. Zudem gestaltet sich die Montage des erfindungsgeraäßen Drehkolbens wesentlich einfacher als bei herkömmlichen Drehkolben, da keine separaten Dichtungen mehr montiert werden müssen.

Eine besonders effektive und langlebige Abdichtung des Drehkolbenkerns und der Trägerwelle kann dadurch erreicht werden, daß die Auflage in ihren Abdichtstellen bildenden Bereichen mit umlaufenden Verdickungen oder Dichtlippen versehen ist, um die Dichtwirkung zu verbessern.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die metallischen Pumpenteile, die an den zu dichtenden Stellen mit der Auflage in Kontakt sind, umlaufende Verdickungen zur besseren Abdichtung aufweisen. Durch diese Bauweise wird ebenfalls eine besonders effektive Abdichtung erreicht und die Auflage läßt sich, da sie in dieser Ausführungsform glatt ist, einfacher herstellen.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung sieht vor, daß die Verdickungen im Querschnitt gesehen halbkreis-, oval-, trapez-, dreieck- oder rechteckförmig sind. Diese Formen der Verdickungen lassen sich zum einen relativ leicht fertigungstechnisch herstellen und zum anderen kann je nach Beanspruchungsart die optimale Form der Verdickung zum Abdichten ausgewählt werden.

Desweiteren sieht eine vorteilhafte Ausbildung der Drehkolbenpumpe vor, daß mehrere Verdickungen oder Dichtlippen hinter- oder nebeneinander angeordnet sind, so daß eine mehrfache Dichtwirkung erzielt wird. Auf diese Weise kann an besonders kritischen Punkten eine sehr sichere Abdichtung erreicht werden. Selbst bei Versagen einer Abdichtung übernimmt die dahinterliegende Abdichtung die Dichtaufgaben und die Funktion des Bauteils ist weiter gewährleistet.

Um die Auflage einfach herstellen zu können und um eine sichere dauerhafte Abdichtung zu erreichen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung vor, daß die Auflage einstückig auf den Kern aufgebracht ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht auf die Stirnseite einer Drehkolbenpumpe und

Figur 2 einen Teilschnitt senkrecht zur Ansicht in Figur 1 durch den oberen Teil der Drehkolbenpumpe.

Mit Bezugnahme auf die Figur 1 ist rein schematisch eine Drehkolbenpumpe 1 mit einem Pumpengehäuse 20, das einen ovalen Querschnitt aufweist, angedeutet. Links befindet sich die Zuleitung des zu fördernden Mediums und rechts

die Ableitung, jeweils durch Pfeile gekennzeichnet. In dem Gehäuse 20 werden zwei dreiflügelige Drehkolben 30 gedreht, wozu ein Antriebsmotor und ein Getriebe vorhanden sind, was hier nicht dargestellt ist. Die Drehkolben 30 sind auf je eine Trägerwelle 40 verdrehfest aufgesteckt.

Die Drehkolben 30 weisen in diesem Beispiel jeweils drei Verdrängerflügel 31 auf, die jeweils um 120° versetzt sind. Da die Drehkolbenpumpe als solche bekannt ist, wird auf ihren Aufbau an dieser Stelle nicht näher eingegangen.

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den oberen Teil eines Pumpengehäuses 20, das mit einem Gehäusedeckel 21 verschlossen ist. Verschleißschutzplatten 22 bilden die inneren Teile des Gehäusedeckels 21 und des Pumpengehäuses 20. In dem Pumpengehäuse 20 befindet sich ein in diesem Fall zweiflügeliger Drehkolben 30, der auf seine Trägerwelle 40 aufgesteckt ist.

Der Drehkolben 30 besteht aus einem metallischen Kern 33, der mittig mit einer Bohrung versehen ist, um die Trägerwelle 40 aufzunehmen. In diesen metallischen Kern 33 ist eine Befestigungsplatte 34 eingepreßt, die dazu dient, den Drehkolben 30 in axialer Richtung auf der Trägerwelle 40 mit Hilfe einer Schraube 42 gegen eine in Axialrichtung einstellbare Gleitringdichtung 43 zu fixieren. Der Bereich, wo bei endgültig angezogener Schraube 42 der Drehkolben 30 die Gleitringdichtung 4 3 berührt, und der Bereich, wo die Schraube 42 die Befestigungsplatte 34 durchsetzt, werden im folgenden als Befestigungsbereiche 37 bezeichnet. In dem in der Figur 2 gezeigten Zustand ist aus Gründen der Übersichtlichkeit der Drehkolben 30 noch nicht in seiner Montage-Endstellung angelangt, sondern in einer Stellung kurz davor gezeichnet.

Um ein dichtendes Abrollen der beiden Drehkolben aufeinander und ein dichtendes Abgleiten der Drehkolben 30 an den Wandungen des Pumpengehäuses 20 und des Pumpendeckels 21, genauer deren Verschleißschutzplatten 22 zu ermöglichen, ist der metallische Kern 33 des Drehkolbens 30 mit einer Auflage aus elastomerem Werkstoff, z.B. Gummi, versehen. Der Bereich der Oberfläche des Drehkolbens 30, an dem die elastomere Auflage 32 endet und der metallische Teil des Drehkolbens 30 sichtbar wird, wird im folgenden als Übergangsbereich 36 bezeichnet. Zusätzlich übernimmt die Auflage aus elastomerem Werkstoff 32 noch eine abdichtende Funktion. Sie dichtet den metallischen Grundkörper 33 mit Befestigungsplatte 34 und die Trägerwelle 40 gegen das zu fördernde Medium ab. Getriebeseitig geschieht dies gegenüber der sich mitdrehenden Gleichtringdichtung 4 3 und gehäusedeckelseitig geschieht dies am Kopf der Schraube 42. In dem Beispiel gemäß der Zeichnung ist die Auflage getriebeseitig mit einer umlaufenden Verdickung 35 und deckelseitig mit zwei umlaufenden Verdickungen 35 ausgeführt .

Eine O-Ringdichtung 44 hat nur eine zusätzliche Dichtfunktion und kommt in der Regel nicht mit dem zu fördernden Medium in Berührung. Die Abdichtung zwischen Pumpenraum und Getriebegehäuse erfolgt mit der Gleitringdichtung 43 auf an sich bekannte Weise.

Claims

1. Drehkolbenpumpe (1), insbesondere für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem Paar von in einem im Querschnitt ovalen Pumpengehäuse (20) sich gegensinnig drehenden, von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetriebenen und verdrehfest auf je einer Trägerwelle (40) aufgesteckten Drehkolben (30), die jeweils in die Zwischenräume des anderen Drehkolben (30) eingreifende Verdrängerflügel (31) aufweisen und die aus einem metallischen Kern (33) und einer Auflage (32) aus einem elastomeren Werkstoff bestehen, wobei die Auflage (32) jeweils bei der Drehung der Drehkolben (30) dichtend an der Innenseite der Wandung des Pumpengehäuses (20) und an dem anderen Drehkolben (30) umlaufen und daß die Auflage (32) bis in den Befestigungsbereich (37) des Drehkolbens (30) mit der Trägerwelle (40) hineinreicht und sowohl den Übergangsbereich (36) zwischen der Auflage (32) und dem metallischen Teil des Drehkolbens (30) als auch den metallischen Kern (33) des Drehkolbens (30) und die Trägerwelle (40) gegenüber dem zu fördernden Medium abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage getriebeseitig mit einer umlaufenden Verdickung (35) und deckelseitig mit zwei umlaufenden Verdickungen (35) ausgeführt ist.

2. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (32) in ihren Addichtstellen bildenden Bereichen mit umlaufenden Verdickungen (34) oder Dichtlippen versehen ist.

3. Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Pumpenteile (42, 43), die an zu dichtenden Stellen mit der Auflage (32) in Kontakt stehen, umlaufende Verdickungen aufweisen.

4. Drehkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickungen (32) im Querschnitt gesehen halbkreis-, oval-, trapez-, dreieck- oder rechteckförmig sind.

5. Drehkolbenpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verdickungen (32) oder Dichtlippen hinter- oder nebeneinander angeordnet sind.

6. Drehkolbenpumpe nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage einstückig auf dem Kern (33) aufgebracht ist.