DE3707722C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Eine Rotorpumpe der genannten Art ist aus der DE-AS 20 56 661 bekannt. Bei dieser Rotorpumpe sind die auf die Außenenden der Verdrängerflügel aufgesetzten Leisten aus einem schlauchartigen Kunststoffmantel und einem in diesen von der Seite her eingeschobenen Stahlkern gebil­ det. Die Verschraubung der so gebildeten Leisten mit den Verdrängerflügeln der Rotoren erfolgt durch Schrauben, die vom Inneren des Rotors her von der Wellenbohrung aus in radialer Richtung nach außen in die Leisten geführt sind. Nachteilig ist bei dieser bekannten Rotorpumpe, daß die Schrauben für die Verbindung der Leisten mit den Rotorflügeln erst zugänglich werden, wenn der Rotor von der ihn tragenden Welle abgezogen ist. Für einen bei der­ artigen Pumpen relativ häufig erforderlichen Austausch der Leisten ist also ein hoher Arbeits- und Zeitaufwand erforderlich. Weiterhin ist als nachteilig anzusehen, daß es bei einem Abscheren einer Leiste, wie es zum Bei­ spiel bei Blockierung eines Rotors durch einen in die Pumpe gelangten größeren Festkörper auftritt, außer der Leiste selbst auch der Verdrängerflügel beschädigt wer­ den kann. Dies führt dazu, daß außer der Leiste selbst auch noch der Verdrängerflügel bzw. der komplette Rotor erneuert werden muß, was den Material- und Kostenaufwand für eine derartige Reparatur stark erhöht.

Eine weitere Rotorpumpe ist aus der DE-AS 18 07 392 be­ kannt. Bei dieser Pumpe ist zur Vermeidung eines Austau­ sches des gesamten Rotors bzw. Drehkolbens bei Ver­ schleiß der Arbeitsflanken vorgesehen, an den Verdränger­ flügeln austauschbare Dichtleisten aus elastischem Kunst­ stoff anzuordnen. Die Dichtleisten sind dabei vorzugswei­ se von einer Stirnseite des Rotors her auf bzw. in die Außenenden der Verdrängerflügel des Rotors geschoben, wo­ bei eine Nut-Feder-Verbindung den Halt der Leisten be­ wirkt. Nachteilig ist bei dieser Pumpe, daß sie einen ho­ hen Wartungsaufwand erfordert, da die Verbindung zwi­ schen Dichtleisten und Rotoren bei den in der Praxis häu­ fig auftretenden hohen Belastungen Schwächen zeigt. Bei der Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten kommt es an der vorlaufenden Seite der Dichtleisten auf­ grund der Reibung der Leiste an der Pumpengehäusewandung zu einem Aufklaffen von Spalten zwischen Dichtleiste und Rotor und einem Eindringen und Festsetzen von Feststoff­ teilchen in den bzw. im Spalt. Hierdurch liegt die Lei­ ste nicht mehr fest an dem Rotor an und es kommt zu ei­ nem erhöhten Verschleiß und einem vorzeitigen Bruch oder Abreißen der Leisten.

Die US 9 50 856 zeigt schließlich eine Rotorpumpe, bei welcher die Leisten an den äußeren Enden der Verdränger­ flügel ebenfalls aus Metall ausgeführt und unter Zwi­ schenlage einer elastischen Zwischenschicht mit den Außenenden der Verdrängerflügel verbunden sind. Die Ver­ bindung erfolgt hier durch von außen her in die Verdrän­ gerflügel geführte Schraubbolzen. Nachteilig ist bei die­ ser Pumpe, daß bei einem Abscheren einer Leiste der unte­ re Teil der Gewindebolzen in den zugehörigen Gewindeboh­ rungen im Verdrängerflügel verbleibt. Diese Gewindebol­ zenenden sind kaum ohne Beschädigung der Verdrängerflü­ gel aus ihren Gewindebohrungen zu entfernen. Zwar könn­ ten die Enden der Gewindebolzen durch Ausbohren aus ihren Gewindebohrungen entfernt werden, es würden hier­ durch jedoch die Gewinde der Gewindebohrungen beschädigt oder gänzlich zerstört werden. Auch hier wäre also nach einem Abscheren einer Leiste der zugehörige Rotor auszu­ tauschen, was ebenfalls zu einem hohen Arbeits- und Ma­ terialaufwand im Reparaturfall führt.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Rotorpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, die besonders wartungs- und reparaturfreundlich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Rotorpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Durch die Ausgestaltung der Rotoren mit dem Zwischenpro­ fil zwischen Leiste und Verdrängerflügel und durch die unterschiedliche Dimensionierung der jeweiligen Ver­ schraubungen wird erreicht, daß Schäden an der Pumpe infolge einer Rotorblockierung begrenzt werden. Durch die unterschiedlichen Dimensionierungen der Verschrau­ bungen wird nämlich zwischen der Leiste und dem Zwischen­ profil eine Sollbruchstelle bzw. Sollabscherstelle gebil­ det, an welcher es bei einem Blockieren eines Rotors zu einem Abscheren der Leiste von dem zugehörigen Zwischen­ profil kommt. Die Verschraubung zwischen dem Zwischen­ profil und dem Verdrängerflügel wird dagegen wegen ihrer stärkeren Dimensionierung nicht beschädigt oder zer­ stört. Im Schadensfall kann daher problemlos das zu der abgescherten Leiste gehörende Zwischenprofil durch Lösen der entsprechenden, unbeschädigten Schrauben vom Verdrän­ gerflügel gelöst werden. Der Verdrängerflügel und damit der Rotor wird selbst bei einem Blockieren der Pumpe mit nachfolgendem Abscheren einer oder mehrerer Leisten nicht beschädigt und kann weiterverwendet werden. Er­ neuert werden müssen dann lediglich die vergleichsweise kostengünstigen Leisten und Zwischenprofile, wodurch erhebliche Reparatur- und Ersatzteilkosten eingespart werden.

In den beiden Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung angegeben.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Rotorpumpe gemäß Erfindung mit geöffnetem Gehäuse in perspektivischer Ansicht, teils im Schnitt und

Fig. 2 und Fig. 3 jeweils einen Verdrängerflügel als Teil eines Rotors der Pumpe im Querschnitt in unterschiedlichen Ausführungen.

Wie aus der Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, be­ steht das dargestellte Ausführungsbeispiel der Rotor­ pumpe 1 im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 10 und 12 sowie zwei in dem Gehäuse angeordneten Rotoren 2 und 2′. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Rotoren 2 und 2′ jeweils dreiflüglig, d. h. mit jeweils drei Verdränger­ flügeln 21 bzw. 21′ ausgeführt. Die Rotoren 2 und 2′ sind parallel zueinander auf zwei Wellen 24 und 24′ kraftschlüssig gelagert und gegensinnig zueinander ver­ drehbar, wie durch die Bewegungspfeile an den sichtbaren Stirnseiten der Rotoren angedeutet ist. An den Rotor- Stirnseiten ragen die Wellen 24 und 24′ in Form von freien Wellenenden 25 bzw. 25′ vor, um eine zusätzliche Lagerung zu erlauben.

Der erste Gehäuseteil 10 wird im wesentlichen durch eine erste stirnseitige Wandung 11 gebildet, durch welche die Wellen 24 und 24′ hindurchgeführt sind und in welcher die Wellen 24 und 24′ auch drehbar gelagert sind. An der nicht sichtbaren Rückseite der stirnseitigen Wandung 11 sind vorzugsweise Mittel zur Anordnung eines Getriebes und/oder eines Antriebsmotors für die Wellen 24 und 24′ vorgesehen.

Der zweite Gehäuseteil 12 besteht aus einer umfangssei­ tigen Wandung 13, die im Querschnitt eine ovale Form bildet, sowie aus einer zweiten stirnseitigen Wandung 14, die das Pumpengehäuse nach vorn abschließt. An der Unterseite der umfangsseitigen Wandung 13 ist eine Ein­ laßöffnung 15 für die zu fördernde Flüssigkeit erkenn­ bar; an der gegenüberliegenden Oberseite der umfangs­ seitigen Wandung ist entsprechend eine Auslaßöffnung 16 für die Flüssigkeit angeordnet. Durch die umfangsseitige Wandung 13 verlaufen in axialer Richtung mehrere Bohrun­ gen 17, durch welche Schrauben 17′ zur Verbindung der beiden Gehäuseteile 12 und 10 miteinander in Gewinde­ bohrungen 17′′ in der ersten stirnseitigen Wandung 11 führbar sind.

An der Innenseite der zweiten stirnseitigen Wandung 14 sind zwei Lageraussparungen 18 vorgesehen, die zur Aufnahme der freien Enden 25 und 25′ der beiden Wellen 24 und 24′ dienen.

In dem in der Fig. 1 dargestellten auseinandergezogenen Zustand der beiden Gehäuseteile 10 und 12 der Pumpe 1 sind die Rotoren 2 und 2′ für Wartungsarbeiten von allen Seiten frei zugänglich. Zum Zusammenbau des Pumpengehäu­ ses ist lediglich der zweite Gehäuseteil 12 in Richtung des links neben diesem eingezeichneten Bewegungspfeiles in axialer Richtung auf die beiden Rotoren 2 und 2′ auf­ zuschieben, bis die umfangsseitige Wandung 13 an die stirnseitige Wandung 11 des ersten Gehäuseteils 10 an­ stößt. Hiernach sind lediglich noch die Schrauben 17′ anzuziehen, um die Pumpe 1 einsatzbereit zu machen. Die Maße der Rotoren und des Gehäuses sind dabei so bemes­ sen, daß die Verdrängerflügel bei ihrer Drehbewegung ent­ lang der Innenseite der umfangsseitigen Wandung 13 dich­ tend an dieser anliegen. Zu diesem Zweck weisen die Ver­ drängerflügel 21 bzw. 21′ an ihren Außenenden jeweils eine elastische Dichtleiste 3 bzw. 3′ aus einem elasti­ schen Kunststoff oder Gummi auf. Wegen der beim Pumpbe­ trieb, insbesondere mit Flüssigkeiten, die Feststoff ent­ halten, auftretenden hohen Belastungen der Dichtleisten 3 und 3′ ist deren sichere Verbindung mit den Verdränger­ flügeln 21 bzw. 21′ für einen störungsfreien und war­ tungsarmen Betrieb der Pumpe 1 besonders wichtig.

Bevorzugte Ausgestaltungen von Verbindungen zwischen Dichtleisten und Verdrängerflügeln werden im folgenden anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert. Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils einen Teil eines Verdrängerflü­ gels 21 mit einer mit diesem verbundenen elastischen Dichtleiste 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist in die Dichtleiste 3 eine zu deren Unterseite 30 hin offene Längsnut 33 eingeschnitten. In diese ist ein Zwischen­ profil 42 eingelegt, in welches eine Schraube 36 zur Verbindung der Leiste 3 mit dem Zwischenprofil 42 ein­ schraubbar ist. Hierzu weist das Zwischenprofil 42 eine Gewindebohrung 43 auf. Das Zwischenprofil 42 ist seiner­ seits über eine Schraube 42′ mit dem Außenende 22 des Flügels 21 verbunden. Dabei ist die Schraube 36 so ausge­ führt, daß ihr Kopf nur geringfügig unter die Außenflä­ che 35 der Dichtleiste 3 versenkt ist und daß der Kopf nach Einschrauben der Schraube 36 in das Zwischenprofil 42 eine Kraft auf die Leiste 3 ausübt. Die durch die Schraube 36 auf die Dichtleiste 3 ausgeübte Kraft führt dazu, daß die Leiste 3 an ihrem unteren Rand 30 spalt­ frei und fest an das Außenende 22 des Flügels 21 ange­ preßt wird. Somit können keine Spalträume zwischen der Dichtleiste 3 und dem Flügel 21 auftreten.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erfolgt die Verbindung zwischen Leiste 3 und Flügel 21 ebenfalls durch Verschraubungen. Hierzu ist in die Leiste 3 eine zu deren Unterseite 30 hin offene Nut 33 eingeschnitten, in welche ein Metallprofil 41, dessen Höhe kleiner ist als die Tiefe der Nut 33, eingelegt und mit dem Material der Leiste 3 flächig verbunden ist. Durch das Metallpro­ fil 41 ist eine in die Leiste 3 durch eine Aussparung 34 versenkte Schraube 36 geführt. Weiter ist in diesem Aus­ führungsbeispiel in den Flügel 21 an dessen Außenende 22 eine parallel zur Dichtleiste 3 verlaufende Nut 23′ ein­ geschnitten, in welche wiederum ein Zwischenprofil 42 eingelegt ist, das mittels einer Schraube 42′ mit dem Flügel 21 lösbar verbunden ist. Das Zwischenprofil 42 weist auch hier eine nach außen hin offene Gewindeboh­ rung 43 auf, in welche die Schraube 36 eingeschraubt ist, die so die Leiste 3 hält. Aufgrund der Tatsache, daß die Höhe des Metallprofils 41 kleiner ist als die Tiefe der Nut 33, kommt es beim Einschrauben der Schrau­ be 36 in das mit dem Flügel 21 verbundene Zwischenprofil 42 zu einem elastischen Anpressen der Unterseite 30 der Dichtleiste 3 an das Außenende 22 des Flügels 21. Mit dieser Maßnahme wird ebenfalls erreicht, daß auch bei einer stärkeren Reibung an der Außenfläche 35 der Dicht­ leiste 3 keine Spalträume zwischen der Unterseite 30 der Leiste 3 sowie dem Außenende 22 des Flügels 21 aufklaf­ fen können.

Je nach Größe des Rotors 2, 2′ können auch mehrere Schrauben 36 und 42′ die Verbindung zwischen den Dicht­ leisten 3 und den Rotorflügeln 21 herstellen.

Weiterhin ist bei der Rotorpumpe 1 je Rotorflügel noch eine Sollbruchstelle vorgesehen, die bei den beiden Aus­ führungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 3 dadurch gebildet ist, daß die Schrauben 36 einerseits und 42′ anderer­ seits unterschiedlich dimensioniert sind. Die Schrauben 36, die die Leiste 3 jeweils mit dem zugehörigen Zwi­ schenprofil 42 verbinden, sind relativ schwach dimensio­ niert, so daß es bei einer Störung der Pumpe 1, z. B. bei Blockierung durch einen in das Pumpengehäuse gelang­ ten größeren Festkörper, zu einem Abscheren der Schrau­ ben 36 kommt, bevor größere Schäden an den Rotoren 21 oder an anderen Teilen der Pumpe auftreten. Da die Schrauben 42′ stärker dimensioniert sind, treten hier im allgemeinen keine Abscherungen auf. Durch einfachen Aus­ tausch des Zwischenprofils 42 gegen neue Teile nach dem Lösen der unversehrten Verschraubungen 42′ kann eine neue Leiste 3 auf dem Außenende 22 des Flügels 21 be­ festigt werden. Hierbei wird ein Ausbohren von abgebro­ chenen, noch in ihrer Gewindebohrung steckenden Schrau­ benenden der Schrauben 36 nicht erforderlich, was einen besonders niedrigen Aufwand bei Wartung und Reparatur der Pumpe 1 gewährleistet.

Claims (3)

1. Rotorpumpe, insbesondere für die Förderung von Fest­ stoffe enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem Paar von in einem im Querschnitt ovalen Pumpengehäuse sich ge­ gensinnig drehenden, von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetriebenen Rotoren, die jeweils in die Zwischenräume des anderen Rotors eingreifende Verdrän­ gerflügel aufweisen, mit deren Außenende jeweils we­ nigstens eine elastische, verschleißarme, auswechsel­ bare Kunststoff- oder Gummileiste unter Zwischenlage eines in deren Längsrichtung verlaufenden metalli­ schen Zwischenprofils verschraubt ist, wobei die ela­ stischen Leisten jeweils bei der Drehung der Rotoren dichtend an der Innenseite der Wandungen des Pumpen­ gehäuses bzw. am jeweils anderen Rotor anliegend um­ laufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenpro­ file (42) jeweils Gewindebohrungen (43) für die zuge­ hörige elastische Leiste (3, 3′) haltende, von deren Außenfläche (35) her einführbare Schrauben (36) auf­ weisen und daß die Zwischenprofile (42) ihrerseits je­ weils mit dem zugehörigen Verdrängerflügel (21) ver­ schraubt sind, wobei jeweils die Verschraubung der elastischen Leiste (3, 3′) mit dem Zwischenprofil (42) relativ zu der Verschraubung des Zwischenprofils (42) mit dem Verdrängerflügel (21) schwächer dimensio­ niert ist.

2. Rotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Leisten (3, 3′) an ihrer dem Ver­ drängerflügel (21) zugewandten Seite (30) eine das Zwischenprofil (42) aufnehmende Längsnut (33) aufwei­ sen und daß die Köpfe der die elastischen Leisten (3, 3′) mit dem jeweils zugehörigen Zwischenprofil (42) verbindenden Schrauben (36) unter Anpressung der ela­ stischen Leisten (3, 3′) an das jeweilige Zwischenprofil (42) und an das je­ weilige Außenende (22) der Verdrängerflügel (21) ge­ ringfügig unter die Außenfläche (35) der elastischen Leisten (3, 3′) versenkt sind.

3. Rotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerflügel (21) jeweils in ihrem Außen­ ende (22) eine das zugehörige Zwischenprofil (42) aufnehmende Längsnut (23′) aufweisen, daß die elasti­ schen Leisten (3, 3′) an ihrer dem Verdrängerflügel (21) zugewandten Seite (30) je eine Längsnut (33) aufweisen und daß in die Längsnut (33) jeweils ein starres, flächig mit dem elastischen Material der Leiste (3, 3′) verbundenes weiteres Metallprofil (41) eingesetzt ist, dessen Höhe geringer ist als die Tiefe der Längsnut (33) und das mit dem Außenende (22) des jeweiligen Verdrängerflügels (21) mittels einer oder mehrerer in radialer Richtung verlaufender Schrauben (36) lösbar verbunden ist, wobei in dem elastischen Material der Leisten (3, 3′) entsprechend der Zahl und Anordnung der Schrauben (36) mit diesen fluchtende Aussparungen (34) zur versenkten Anordnung der Köpfe der Schrauben (36) in Anlage an dem Metallprofil (41) vorhanden sind.