DE4401688C2 - Rotorpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe, insbesondere für die Förderung von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Rotorpumpe der genannten Art ist beispielsweise aus der DE 37 07 722 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Pumpe sind an der Innenseite des abnehmbaren, die zweite Stirn­ wand des Pumpengehäuses bildenden Stirndeckels zwei La­ geraussparungen vorgesehen, die zur Aufnahme der freien Enden der beiden Trägerwellen dienen. Die Lageraussparun­ gen sind dabei als einfache zylindrische Sacklöcher aus­ geführt, die mit entsprechend vorstehenden Enden der bei­ den Trägerwellen jeweils ein einfaches Gleitlager bil­ den.

Als nachteilig hat sich bei diesen bekannten Pumpen her­ ausgestellt, daß es aufgrund des freien Zutritts der durch die Pumpe geförderten Flüssigkeit zu den Lageraus­ sparungen zu einem relativ raschen Verschleiß und damit zu einer unerwünschten Zunahme des Spiels zwischen den Wellenenden und dem Gehäusedeckel kommt. Hierdurch büßt diese Lagerung nach und nach ihre Funktion ein, insbeson­ dere wenn in der geförderten Flüssigkeit reibungserhöhen­ de Feststoffe, beispielsweise Sandkörner, enthalten sind.

Weiterhin sind auf dem Gebiet der Entsorgungstechnik Ro­ tor- oder Drehkolbenpumpen bekannt, die an beiden Seiten der Trägerwellen Dichtringe und Wellenlager aufweisen. Bei diesen bekannten Pumpen besteht aber der Nachteil, daß keine der beiden Stirnwände des Pumpengehäuses als lösbarer und abnehmbarer Gehäusedeckel ausgebildet sein kann. Es ist deshalb sehr aufwendig, bei dieser bekann­ ten Pumpe das Pumpengehäuse z. B. für Reparatur- oder Rei­ nigungszwecke zu öffnen.

Aus der DE-AS 20 56 661 ist eine Rotor- oder Drehkolben­ pumpe bekannt, bei der die Trägerwellen mit den Rotoren nur in einer Stirnwand des Pumpengehäuses gelagert sind, während die Trägerwellen an ihrem anderen Ende frei und ohne jede Lagerung vor der zweiten Stirnwand des Pumpen­ gehäuses liegen. Nachteilig ist diese Ausführung von Rotorpumpen nur für relativ kurze Trägerwellen und damit kleine Pumpen geeignet; bei größeren Pumpen, die längere Trägerwellen erfordern, führt die nur einseitige Lage­ rung aufgrund des großen freien Wellenüberstandes zu ho­ hen Wellen-Biegebelastungen, die zu Wellenbrüchen führen können.

Aus der EP 0 450 690 A1 ist eine Verdrängerpumpe bekannt mit einem Gehäuse mit einem Mittelteil, in dem sich eine Pumpenkammer befindet, die mit einem Einlaß und einem Auslaß verbunden ist, und mit zwei Lagerkästen, die an den Seiten des Mittelteils angeordnet sind und Lager für zwei parallele Wellen enthalten, wobei die Lager Hülsen mit inneren Welleneingriffsmitteln aufweisen, die glei­ tend Wellen aufnehmen, die äußere Welleneingriffsmittel aufweisen, wobei die Wellen zusammenwirkende Verdränger­ körper in der Pumpenkammer tragen. In einer Ausgestal­ tung sind die Welleneingriffsmittel Keilwellen-Verbindun­ gen.

Nachteilig ist hier die produktionstechnisch aufwendige Herstellung der Keilwellenprofile auf den Wellen und in den Hülsen.

Schließlich ist aus der DE 41 40 818 A1 eine Pumpe be­ kannt. Bei dieser bekannten Pumpe sind zwei in einem Ge­ häuse angeordnete, drehangetriebene Verdrängerkörper vor­ handen, wobei die Verdrängerkörper an parallel zueinan­ der verlaufenden, beidseitig gelagerten Wellen angeord­ net sind, und wobei wenigstens eine Stirnwand des Gehäu­ ses die Lager für das eine Ende der Wellen aufnimmt und über Dichtungen an dem Gehäuse abnehmbar angeflanscht ist. Dabei ist zur Erzielung einer erheblichen Wartungs­ vereinfachung und leichteren Zugänglichkeit des Pumpen­ innenraums vorgesehen, daß die Stirnwand zwei zueinander parallele, im Abstand voneinander verlaufende Stirnwand­ abschnitte aufweist, welche unter Ausbildung eines hinte­ ren Gehäuseabschnittes in axialer Richtung miteinander verbunden sind, wobei für jedes Wellenende je eine die­ sen Gehäuseabschnitt durchsetzende Lagerhülse vorgesehen ist, welche über ein Kugellager gegenüber dem einen Stirnwandabschnitt drehgelagert und über eine Dichtungs­ anordnung gegenüber dem anderen, inneren Stirnwandab­ schnitt abgedichtet ist.

Auch hier besteht der Nachteil einer aufwendigen Kon­ struktion mit zwei Stirnwandabschnitten und des Fehlens einer Verdrehsicherung zwischen Lagerhülse und Welle.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Rotorpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der einerseits die eine Stirnwand als leicht und schnell lösbarer und abnehmbarer Deckel ausgebildet ist und bei der anderer­ seits zugleich eine beidseitige Lagerung der Trägerwel­ len möglich ist, wobei eine einfache Produktion bei leicht zu wartenden Elementen vorliegen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Rotorpumpe der eingangs genannten Art mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Rotorpumpe wird erreicht, daß die Wellenstummeln zusammen mit dem Gehäusedeckel pro­ blemlos vom übrigen Pumpengehäuse abnehmbar sind, wo­ durch dann die Trägerwellen und die darauf befestigten Rotoren für Wartungs- und Reparatur zwecke leicht zugäng­ lich werden. Sobald der Deckel mit den darin oder daran gelagerten Wellenstummeln wieder auf das Pumpengehäuse aufgesetzt wird, wird wieder eine Lagerung der Trägerwel­ len an dem Gehäusedeckel bewirkt. Hierdurch können auch große Pumpen mit vergleichsweise langen Trägerwellen ge­ baut werden, ohne den Vorteil einer leichten und schnel­ len Zugänglichkeit zu den Rotoren einzubüßen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Verbindungsmit­ tel je einen konzentrisch zur Drehachse verlaufenden vorragenden Fortsatz einerseits und je eine zur Aufnahme des Fortsatzes dimensionierte, konzentrisch zur Drehach­ se verlaufende Eintiefung andererseits umfassen. Hier­ durch wird erreicht, daß einerseits das Demontieren und Montieren des Gehäusedeckels zusammen mit den Wellenstum­ meln sehr einfach durch Abziehen bzw. Aufschieben in Wel­ len-Axialrichtung erfolgen kann und daß andererseits eine exakte Zentrierung von Trägerwelle und Wellenstum­ meln zueinander erfolgt. Der Fortsatz und/oder die Ein­ tiefung können dabei in Axialrichtung gesehen über einen Teil ihrer Länge oder ihre ganze Länge konisch ausge­ führt sein.

Weiter wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als Ver­ drehsicherung zwischen den Verbindungsmitteln mindestens je ein exzentrisch zur Drehachse angeordneter, vorragen­ der Mitnehmerstift einerseits und mindestens je eine zur Aufnahme des vorragenden Teils des Mitnehmerstiftes di­ mensionierte Eintiefung andererseits vorgesehen ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß eine relative Drehung nur, wie gewünscht, zwischen dem Wellenstummel und dem Gehäusedeckel erfolgt, nicht aber zwischen der Träger­ welle und dem Wellenstummel. Hierdurch wird eine Ver­ schleiß der Verbindungsmittel ausgeschlossen, so daß auch über längere Betriebszeiten der Pumpe die exakte Zentrierung von Trägerwelle und Wellenstummel zueinander erhalten bleibt.

Um die Wellenstummel und deren Lagerung vor Einwirkungen von außen zu schützen, wird erfindungsgemäß vorgeschla­ gen, daß der Gehäusedeckel zwei je einen Wellenstummel umschließende Deckelteile aufweist. Außerdem wird so die Möglichkeit geschaffen, in den beiden Deckelteilen einen Schmiermittelvorrat unterzubringen, der für eine leicht­ gängige Lagerung und für eine lange Betriebs zeit ohne Wartungs- und Reparaturarbeiten sorgt.

Um zu verhindern, daß durch die Pumpe geförderte Flüssig­ keit, die unter Umständen stark reibende Feststoffe ent­ halten kann, die drehbare Lagerung des Wellenstummels in oder an dem Gehäusedeckel beeinträchtigt, wird vorge­ schlagen, daß an dem gehäuseseitigen Ende der Wellenstum­ mel zwischen diesen und dem diese umgebenden Teil des Ge­ häusedeckels jeweils mindestens eine Drehdichtung ange­ ordnet ist.

Die zuvor erwähnten Drehdichtungen sind bevorzugt als Gleitringdichtungen ausgeführt, da diese einerseits die erforderliche Dichtigkeit auch über längere Betriebszei­ ten der Pumpe sicherstellen und andererseits an sich be­ kannte und bewährte Bauteile sind.

Ebenfalls zur Erzielung einer möglichst leichtgängigen und langlebigen Lagerung der Wellenstummel wird vorge­ schlagen, daß zwischen den Wellenstummeln einerseits und dem Gehäusedeckel andererseits jeweils mindestens ein Gleit- oder Wälzlager angeordnet ist. Vorteilhaft werden zwei in Axialrichtung des Wellenstummels nebeneinander angeordnete Lager verwendet, wodurch alle auftretenden Beanspruchungen und Kräfte sicher aufgenommen werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus einer Rotorpumpe im Längsschnitt entlang der Drehachse einer der Trägerwel­ len.

In dem in der Figur dargestellten Beispiel der Rotorpum­ pe 1 ist links ein Rotor 10 mit einer ihn tragenden Trä­ gerwelle 2 teilweise sichtbar. Der Rotor 10 ist mit der Trägerwelle 2 in bekannter, hier nicht näher dargestell­ ter Art und Weise lösbar verbunden; nach Lösung der Ver­ bindungsmittel kann der Rotor 10 in Axialrichtung der Trägerwelle 2, das heißt in Richtung der Drehachse 20 nach rechts, von der Trägerwelle 2 abgezogen werden. Zu diesem Zweck ist ein Teil des hier im übrigen nicht dar­ gestellten Pumpengehäuses als lösbarer Gehäusedeckel 6 ausgebildet, der vor der Stirnseite des Rotors 10 liegt.

Weiterhin zeigt die Figur einen Wellenstummel 3, der ro­ tationssymmetrisch ausgeführt ist und der in Flucht mit der Trägerwelle 2, d. h. konzentrisch zu deren Drehachse 20, angeordnet ist. Mittels zweier Wälzlager 51, 52 ist der Wellenstummel 3 drehbar gelagert. Außenseitig ist der Wellenstummel 3 von einem Deckelteil 61 umgeben, der seinerseits mittels eines Flansches 62 in einer passen­ den Öffnung in dem Gehäusedeckel 6 angebracht ist. Zur lösbaren Verbindung zwischen Deckelteil 61 und Gehäuse­ deckel 6 dienen Bohrungen 63 im Flansch 62 sowie Gewinde­ bohrungen 60 im Gehäusedeckel 6, die zur Aufnahme von hier nicht dargestellten Schraubbolzen dienen. Am freien Ende des Wellenstummels 3, d. h. in der Figur rechts, ist der Deckelteil 61 mit einer Abschlußplatte 65 abgedeckt, die wiederum mittels Schraubbolzen mit dem Deckelteil 61 verbindbar ist. Hierzu ist die Abschlußplatte 65 mit ge­ stuften Bohrungen 66 und der Deckelteil 61 mit entspre­ chend angeordneten Gewindebohrungen 64 versehen, durch welche die Schraubbolzen führbar sind.

Um die zu stützende Trägerwelle 2 und den Wellenstummel 3 gegeneinander zu zentrieren und so einen guten Rund­ lauf zu gewährleisten, ist beim dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel die Trägerwelle 2 an ihrem freien Ende mit einem Fortsatz 21 geringeren Durchmessers ausgebildet; der Wellenstummel 3 ist an seinem der Trägerwelle 2 zuge­ wandten Ende mit einer zur Aufnahme des Fortsatzes 21 dimensionierten Eintiefung 31 ausgebildet. Somit wird eine stets zueinander konzentrische Ausrichtung von Trä­ gerwelle 2 und Wellenstummel 3 sichergestellt.

Um eine gegenseitige Verdrehung von Trägerwelle 2 und Wellenstummel 3 gegeneinander zu verhindern, ist zwi­ schen beiden eine Verdrehsicherung vorgesehen. Diese besteht aus einem Mitnehmerstift 22, der exzentrisch an der Stirnseite des Fortsatzes 21 angebracht ist. Zur An­ bringung des Mitnehmerstiftes 22 weist der Fortsatz 21 eine exzentrische, parallel zur Drehachse 20 verlaufende Bohrung auf, in die der Mitnehmerstift 22 eingesetzt, vorzugsweise eingepreßt ist. Der vorstehende Teil des Mitnehmerstiftes 22 ragt in eine entsprechend dimensio­ nierte und positionierte Eintiefung 32 im Wellenstummel 3. Dadurch wird eine Drehbewegung des Rotors 10 auf den Wellenstummel 3 übertragen, ohne daß die axiale Abzieh­ barkeit des Wellenstummels 3 von der Trägerwelle 2 be­ hindert wird.

In dem Teil des Gehäuses der Rotorpumpe 1, das den Rotor 10 aufnimmt, befindet sich auch die von der Rotorpumpe 1 zu fördernde Flüssigkeit. Um einen Zutritt dieser Flüs­ sigkeit zu den Lagern 51, 52 des Wellenstummels 3 auszu­ schließen, ist zwischen dem vorderen, d. h. in der Figur linken Teil des Wellenstummels 3 und dem diesen Bereich des Wellenstummels 3 umgebenden Teil des Deckelteils 61 eine Drehdichtung 4 angeordnet, die vorzugsweise als Gleitringdichtung ausgeführt ist. Dadurch kann die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit nicht in das Innere des Deckelteils 61 und nicht in die dort angeordneten Lager 51, 52 gelangen.

Ein weiterer Dichtring 33 ist an dem Fortsatz 21 im Über­ gangsbereich zu dem dickeren Teil der Trägerwelle 2 ange­ ordnet und sorgt dafür, das von der Pumpe 1 geförderte Flüssigkeit nicht in die Eintiefungen 31 und 32 in dem Wellenstummel 3 gelangt.

Wenn für Wartungszwecke die Rotorpumpe 1 geöffnet werden muß, genügt es, den Deckel 6, wie an sich bekannt, vom übrigen Gehäuse der Pumpe 1 zu lösen; danach kann die aus dem Deckel 6, dem oder den Wellenstummel(n) 3, den Lagern 51, 52, dem Deckelteil 61, der Abschlußplatte 65 und der Drehdichtung 4 bestehende Baueinheit in Richtung der Drehachse 20 nach rechts abgenommen werden und die Stirnseiten von Rotor 10 und Stützwelle 2 liegen frei. Der Anbau des Deckels 6 erfolgt in umgekehrter Richtung ebenso einfach, wobei lediglich auf die richtige Ausrich­ tung und Positionierung von Mitnehmerstift 22 und zugehö­ rigen Eintiefung 32 zu achten ist.

Claims (4)

1. Rotorpumpe, insbesondere für die Förderung von Fest­ stoffe enthaltenden Flüssigkeiten, mit einem Pumpenge­ häuse, in dem ein Paar von gegensinnig um parallele Drehachsen (20) drehbaren Rotoren (10) angeordnet ist, wobei die Rotoren (10) jeweils auf einer Träger­ welle (2) verdrehfest angebracht sind, wobei an einer ersten Stirnwand des Pumpengehäuses eine Lageranord­ nung und gegebenenfalls ein Getriebe und/oder ein An­ triebsmotoranschluß für die Trägerwellen (2) vorgese­ hen ist und wobei die zweite Stirnwand des Pumpenge­ häuses als für Wartungs- und Reparaturzwecke lösbarer und abnehmbarer Gehäusedeckel (6) ausgebildet ist, der Mittel zur Lagerung des freien Endes der beiden Trägerwellen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Lagerung aus einem Paar von in oder an dem Gehäusedeckel (6) fluchtend mit den Trä­ gerwellen (2) drehbar gelagerten Wellenstummeln (3) gebildet sind und daß die einander zugewandten Stirn­ enden der Trägerwellen (2) einerseits und der Wellen­ stummel (3) andererseits mit zusammenwirkenden Verbin­ dungsmitteln (21, 31) ausgebildet sind, die je einen konzentrisch zur Drehachse (20) verlaufenden vorragen­ den Fortsatz (21) einerseits und je eine zur Aufnahme des Fortsatzes (21) dimensionierte, konzentrisch zur Drehachse (20) verlaufende Eintiefung (31) anderer­ seits umfassen, und daß als Verdrehsicherung zwischen den Verbindungsmitteln mindestens je ein exzentrisch zur Drehachse (20) angeordneter, vorragender Mitneh­ merstift (22) einerseits und mindestens je eine zur Aufnahme des vorragenden Teils des Mitnehmerstiftes (22) dimensionierte Eintiefung (32) andererseits vor­ gesehen ist, und daß der Gehäusedeckel zwei je einen Wellenstummel (3) umschließende Deckelteile aufweist.

2. Rotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem gehäuseseitigen Ende der Wellenstummel (3) zwischen diesen und dem diese umgebenden Teil des Ge­ häusedeckels (6) jeweils mindestens eine Drehdichtung (4) angeordnet ist.

3. Rotorpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdichtungen (4) als Gleitringdichtungen ausgeführt sind.

4. Rotorpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wellenstum­ meln (3) einerseits und dem Gehäusedeckel (6) anderer­ seits jeweils mindestens ein Gleit- oder Wälzlager (51, 52) angeordnet ist.