DE19806657A1 - Rotor pump for impelling liquids with a solid content - Google Patents
Rotor pump for impelling liquids with a solid contentInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotorpumpe mit einem im Querschnitt ovalen Pumpengehäuse, mit einem Paar von im Gehäuse auf zwei parallelen, gegensinnig drehantreibbaren Wellen angeordneten, ineinandergreifen den Rotoren, welche jeweils zwei oder mehr Verdränger flügel aufweisen, die bei der Drehung der Rotoren dich tend an der Innenseite der Wandung des Pumpengehäuses und am jeweils anderen Rotor anliegend umlaufen, wobei die Rotoren in Längsrichtung der Wellen von diesen bei geöffnetem Pumpengehäuse abziehbar sind, wobei die Wellen über Drehmomentübertragungsmittel, wie ein Paar von miteinander kämmenden Zahnrädern oder einen Ketten- oder Riementrieb, miteinander gekoppelt sind und wobei eine der Wellen mit einem Antriebsmotor verbindbar ist.The present invention relates to a rotor pump a pump housing with an oval cross section, with a Pair of in the housing on two parallel, opposite arranged rotatable shafts, mesh the rotors, each of which has two or more displacers have wings that turn when the rotors turn tends on the inside of the wall of the pump housing and revolve around the other rotor, whereby the rotors in the longitudinal direction of the waves from these open pump housing are removable, the Shafts over torque transmission means, like a couple of intermeshing gears or a chain or belt drive, are coupled together and wherein one of the shafts can be connected to a drive motor.
Rotorpumpen sind aus der Praxis allgemein bekannt und werden schon seit vielen Jahrzehnten eingesetzt, insbe sondere auch für die Förderung von Feststoffe enthalten den Flüssigkeiten. Insbesondere bei der Förderung der artiger Medien unterliegen die Verdrängerflügel der Roto ren einem erheblichen Verschleiß, was von Zeit zu Zeit einen Austausch von Verdrängerflügeln oder Rotoren insge samt erforderlich macht. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, die eine Stirnseite des Pumpengehäuses als ab nehmbaren Deckel auszuführen, so daß bei abgenommenem Deckel die Rotoren oder zumindest deren Verdrängerflügel oder Teile davon in Axialrichtung der zugehörigen Wellen aus dem Pumpengehäuse herausgezogen sowie in umgekehrter Richtung neu eingebaut werden können. Als Problem stellt sich bei diesen Arbeiten immer wieder heraus, daß die beiden parallelen Wellen aufgrund ihrer Kopplung mittels der Drehmomentübertragungsmittel nicht relativ zueinander verdreht werden können. Dies erschwert sehr häufig das Einbauen der Rotoren und macht den Einsatz von speziel len Hilfswerkzeugen, wie Führungen oder dergleichen, er forderlich.Rotor pumps are well known in practice and have been used for many decades, especially also included for the promotion of solids the liquids. Especially when promoting the The displacer wings of the Roto are subject to similar media considerable wear and tear, which from time to time an exchange of displacement blades or rotors in total makes it necessary. For this purpose it is already Known as one end of the pump housing removable lid so that when removed Cover the rotors or at least their displacement blades or parts thereof in the axial direction of the associated shafts pulled out of the pump housing and vice versa Direction can be installed. As a problem in this work it turns out again and again that the two parallel waves by means of their coupling the torque transmission means are not relative to each other can be twisted. This very often complicates it Install the rotors and makes the use of special len auxiliary tools, such as guides or the like, he conducive.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Rotorpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die oben beschriebenen Demontage- und Montagearbeiten erleichtert sind.Therefore, for the present invention Task to a rotor pump of the type mentioned create, in which the disassembly and Assembly work are facilitated.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch eine Rotorpumpe der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Drehmomentübertragungsmittel mit einer im Grundzustand eingerückten und bedarfsweise außer Ein griff bringbaren Kupplung ausgebildet sind.This task is solved by a rotor pump of the type mentioned, characterized in that is that the torque transmission means with a Basic state indented and out of order if necessary grippable clutch are formed.
Mit der Erfindung wird die vorteilhafte Möglichkeit ge schaffen, bei Bedarf die Drehmomentübertragungsmittel zwischen den beiden Wellen für die Rotoren zu unterbre chen, so daß dann die beiden Wellen unabhängig voneinan der verdrehbar sind. Durch diese unabhängige Verdrehbar keit wird das Demontieren und insbesondere das Montieren der Rotoren oder der Verdrängerflügel wesentlich verein facht.With the invention, the advantageous possibility is ge create the torque transmission means if necessary between the two shafts for the rotors chen, so that the two waves are independent of each other which are rotatable. Can be rotated by this independent disassembly and especially assembly the rotors or the displacer blades essentially combine fold.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile wirken sich besonders positiv aus, wenn, wie im Anspruch 2 angege ben, die Verdrängerflügel jeweils in Form einer Schrau benlinie schräg zur zugehörigen Welle verlaufen. Bisher mußten bei derartigen Rotorpumpen die Rotoren stets gleichzeitig und in zueinander paralleler Ausrichtung auf die Wellen aufgesetzt und von diesen abgezogen wer den, weil der schräge, schraubenlinienförmige Verlauf der Verdrängerflügel ein einfaches axiales Aufschieben oder Abziehen eines einzelnen Rotors nicht erlaubt, so fern der andere Rotor schon bzw. noch auf seiner Welle angebracht ist. Eine Verdrehung der Rotoren auf ihren Wellen ist dabei technisch auch nicht möglich, weil für die Übertragung der Antriebskräfte die Rotoren verdreh fest auf ihren Wellen sitzen müssen. Bei der erfindungs gemäßen Rotorpumpe können die Rotoren auch bei Ausstat tung mit schräg verlaufenden Verdrängerflügeln einzeln nacheinander montiert und demontiert werden, weil der Rotor zusammen mit seiner Welle relativ zum anderen Rotor und dessen Welle verdrehbar ist, sobald die Kupp lung ausgerückt ist.The advantages that can be achieved with the invention have an effect particularly positive if, as stated in claim 2 ben, the displacement wing each in the form of a screw ben line oblique to the associated shaft. So far With such rotor pumps, the rotors always had to simultaneously and in parallel alignment placed on the waves and subtracted from them because of the oblique, helical course the displacement wing is easy to slide on axially or pulling off a single rotor is not allowed, so far the other rotor already or still on its shaft is appropriate. A twist of the rotors on theirs Waves are not technically possible because for the transmission of the driving forces twists the rotors have to sit firmly on their waves. In the invention According to the rotor pump, the rotors can also be equipped with sloping displacement blades individually assembled and disassembled one after the other because of the Rotor together with its shaft relative to the other Rotor and its shaft can be rotated as soon as the clutch lung is disengaged.
Bei Rotorpumpen, deren Drehmomentübertragungsmittel durch ein Paar von miteinander kämmenden Zahnrädern ge bildet sind, ist bevorzugt vorgesehen, daß mindestens eines der beiden Zahnräder verdrehfest und axial ver schieblich auf seiner zugehörigen Welle angebracht ist, wobei dieses Zahnrad in seiner einen Verschiebungsend stellung mit dem anderen Zahnrad kämmt und in seiner anderen Verschiebungsendstellung außer Eingriff mit dem anderen Zahnrad ist. Diese Gestaltung der Rotorpumpe ist konstruktiv sehr einfach und verursacht deshalb im Ver gleich zu einer Rotorpumpe ohne Kupplung nur einen gerin gen technischen Mehraufwand, so daß auch die Zusatz kosten in Grenzen gehalten und durch die damit erreichte Erleichterung der Montage und Demontage schnell ausge glichen werden.For rotor pumps, their torque transmission means by a pair of meshing gears forms, it is preferably provided that at least one of the two gears is non-rotatable and axially ver is slidably mounted on its associated shaft, this gear in one end of displacement position combs with the other gear and in its other displacement end position out of engagement with the other gear. This design of the rotor pump is constructively very simple and therefore causes in ver just a little to a rotor pump without clutch technical additional effort, so that the addition costs kept within limits and achieved by the Facilitated assembly and disassembly quickly be compared.
Bevorzugt ist das auf der mit dem Antriebsmotor verbind baren Welle angeordnete Zahnrad das axial verschiebbare Zahnrad, weil diese Welle im Unterschied zu der anderen Welle ein Wellenende aufweist, das zur Verbindung mit einem Antriebsmotor oder einem anderen geeigneten An triebsmittel ausgeführt ist, so daß an dieser Welle ohne hin ein umfangreicherer mechanischer Bearbeitungsaufwand anfällt.This is preferably connected to the drive motor baren arranged gear the axially displaceable Gear because this shaft is different from the other Shaft has a shaft end that connects to a drive motor or other suitable type drive means is executed so that on this shaft without towards a more extensive mechanical processing effort arises.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Rotorpumpe, deren Drehmomentübertragungsmittel ebenfalls durch ein Paar von miteinander kämmenden Zahnrädern gebildet sind, besteht darin, daß zwischen einer der Wellen und dem darauf in Umfangsrichtung verdrehbar angeordneten Zahn rad ein als mechanische Kupplung dienendes Zwischenstück vorgesehen ist, das in Axialrichtung der Welle verschieb bar ist und das in seiner einen Verschiebungsendstellung in verdrehfestem Eingriff sowohl mit der Welle als auch mit dem Zahnrad steht und in seiner anderen Verschie bungsendstellung außer Eingriff mit der Welle und/oder dem Zahnrad ist. Bei dieser Ausführung bleiben die Zahn räder selbst stets im Eingriff, unabhängig davon, ob die Kupplung eingerückt oder ausgerückt ist.Another advantageous embodiment of the rotor pump, the torque transmission means also by a A pair of meshing gears are formed is that between one of the waves and the tooth rotatably arranged thereon in the circumferential direction wheel an intermediate piece serving as a mechanical coupling is provided that move in the axial direction of the shaft bar and that in its one displacement end position in non-rotatable engagement with both the shaft and with the gear and in its other position End of exercise position out of engagement with the shaft and / or the gear is. The teeth remain in this version wheels always engaged, regardless of whether the Clutch is engaged or disengaged.
Um die Kupplung in ihrem eingerückten Grundzustand ohne aktive Betätigungsmittel zu halten, ist bevorzugt vorge sehen, daß das verschiebbare Zahnrad oder Zwischenstück mit einer dieses in Richtung zum Eingriff mit dem (ande ren) Zahnrad beaufschlagenden Kraft vorbelastet oder vorbelastbar ist.To the clutch in its engaged basic state without Keeping active actuators is preferred see that the sliding gear or spacer with one of these towards engagement with the (other ren) preloaded gear or is preloadable.
Zur Erzeugung der Vorbelastungskraft ist zweckmäßig eine Federanordnung vorgesehen, da eine solche Federanordnung ein einfaches und zuverlässiges Bauelement ist. Die Federanordnung kann beispielsweise durch eine einzelne Schraubenfeder gebildet sein, die die Welle mit dem ver schiebbaren Zahnrad umgibt und die sich einerseits an den verschiebbaren Zahnrad und andererseits am Gehäuse der Rotorpumpe oder an einem Anschlag der Welle ab stützt. Da die Kupplung zwischen den beiden Wellen nur während der Montage und Demontage der Rotoren oder der Verdrängerflügel ausgerückt werden muß, genügt es, durch geeignete Betätigungsmittel das verschiebbare Zahnrad oder Zwischenstück gegen die Vorbelastungskraft, z. B. gegen die Federkraft, aus seiner Eingriffsstellung in seine Ausrückstellung zu verschieben. Da in diesem ausge rückten Zustand der Kupplung die Wellen stillstehen, genügen für die Verstellung der Kupplung sehr einfache mechanische Mittel.To generate the preload force it is advisable to use one Spring arrangement provided as such a spring arrangement is a simple and reliable component. The Spring arrangement can, for example, by a single Coil spring formed, which ver the shaft with the sliding gear surrounds and on the one hand the sliding gear and on the other hand on the housing the rotor pump or at a stop on the shaft supports. Because the coupling between the two shafts only during assembly and disassembly of the rotors or Displacer wing must be disengaged, it is sufficient to suitable actuating means the sliding gear or adapter against the preload force, e.g. B. against the spring force, from its engagement position in to postpone his disengagement. Because in this out disengaged state of the clutch the shafts stand still, very simple enough for the adjustment of the coupling mechanical means.
Eine Ausgestaltung der Rotorpumpe hinsichtlich der Betätigung der Kupplung ist gekennzeichnet durch minde stens eine freigebbare Betätigungsöffnung zur Einführung eines zur Verschiebung des verschiebbaren Zahnrades oder Zwischenstücks dienenden Betätigungswerkzeuges. Im ein fachsten Fall kann als Betätigungswerkzeug hier eine ein fache Stange oder ein passender Schraubendreher einge setzt werden, der als Hebel zur Verschiebung des ver schiebbaren Zahnrades oder Zwischenstücks verwendet wird.An embodiment of the rotor pump in terms of Activation of the clutch is characterized by min at least a releasable actuation opening for introduction one to move the sliding gear or Intermediate serving actuating tool. In one The most technical case can be an actuating tool here simple rod or a suitable screwdriver are used as a lever to shift the ver sliding gear or spacer used becomes.
Eine alternative Ausgestaltung der Rotorpumpe sieht vor, daß eine Hebelmechanik vorgesehen ist, die einerseits ein außen liegendes Betätigungselement aufweist und die andererseits in Schiebeeingriff mit dem verschiebbaren Zahnrad oder Zwischenstück steht. Bei dieser Ausgestal tung der Rotorpumpe sind die Mittel zur Betätigung der Kupplung an der Rotorpumpe selbst ständig angebracht, so daß ein Öffnen und Verschließen einer Betätigungsöffnung für jeden Betätigungsvorgang der Kupplung nicht mehr er forderlich ist. Außerdem wird so sichergestellt, daß keine Fremdkörper in den Bereich der Zahnräder gelangen und dort Schaden anrichten können.An alternative embodiment of the rotor pump provides that a lever mechanism is provided, on the one hand has an external actuator and the on the other hand in sliding engagement with the sliding Gear or spacer stands. With this configuration tion of the rotor pump are the means for actuating the Coupling permanently attached to the rotor pump itself, see above that opening and closing an actuation opening for each actuation process of the clutch, he no longer is required. It also ensures that no foreign objects get into the area of the gearwheels and can cause damage there.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Rotorpumpe im Längsschnitt.The following is an embodiment of the invention explained using a drawing. The only figure of the Drawing shows a rotor pump in longitudinal section.
Wie die einzige Figur der Zeichnung zeigt, besitzt das hier dargestellte Ausführungsbeispiel einer Rotorpumpe 1 in seinem rechten Teil ein Pumpengehäuse 10, an dessen linke Seite ein Getriebe 2 angeflanscht ist. Das Pumpen gehäuse 10 bildet einen im Querschnitt ovalen Pumpenraum 11, in dem zwei Rotoren mit je zwei oder mehr Verdränger flügeln angeordnet werden können, wobei in der vorliegen den Zeichnung die Rotoren nicht eingebaut sind. Die rechte Stirnseite des Pumpengehäuses 10 ist mit einem Deckel 12 dicht verschlossen. Dieser Deckel 12 ist ab nehmbar, um die Rotoren in das Pumpengehäuse 10 einbauen und aus diesem ausbauen zu können.As the only figure in the drawing shows, the embodiment shown here of a rotor pump 1 has in its right part a pump housing 10 , on the left side of which a gear 2 is flanged. The pump housing 10 forms a cross-sectionally oval pump chamber 11 in which two rotors, each with two or more displacers, can be arranged, the rotors not being installed in the present drawing. The right end face of the pump housing 10 is sealed with a cover 12 . This cover 12 is removable from, in order to install the rotors in the pump housing 10 and to be able to remove from it.
Zur Aufnahme der Rotoren dienen zwei parallel zueinander angeordnete Wellen 3, 3', die mit ihren rechten Enden 31, 31' in den Pumpenraum 11 ragen. Diese Enden 31, 31' der Wellen 3, 3' sind zur verdrehfesten, lösbaren Aufnah me der Rotoren ausgeführt, wie dies an sich bekannt ist. Nach links hin erstrecken sich die Wellen 3, 3' in das Getriebe 2 und sein Getriebegehäuse 20, wobei das Getrie begehäuse 20 und das Pumpengehäuse 10 durch übliche Dreh dichtungen 23, 23' auf den Wellen 3, 3' flüssigkeitsdicht voneinander getrennt sind.Two shafts 3 , 3 'which are arranged parallel to one another and which project into the pump chamber 11 with their right ends 31 , 31 ' are used to hold the rotors. These ends 31 , 31 'of the shafts 3 , 3 ' are designed for non-rotatable, releasable recording of the rotors, as is known per se. To the left, the shafts 3 , 3 'extend into the transmission 2 and its transmission housing 20 , the transmission housing 20 and the pump housing 10 being separated from one another in a liquid-tight manner by conventional rotary seals 23 , 23 ' on the shafts 3 , 3 '.
Im Getriebegehäuse 20 sind die Wellen 3, 3' in Wälz lagern 21, 21', 22, 22' drehbar gelagert. Zwischen den Lagerpaaren 21, 21' bzw. 22, 22' jeder Welle 3, 3' ist auf diesen je ein Zahnrad 30, 30' angeordnet. Das Zahn rad 30 auf der Welle 3 ist verdrehfest, jedoch axial ver schieblich an der Welle 3 angebracht, wozu in diesem Bereich die Welle 3 mit einer in Axialrichtung verlau fenden Verzahnung 33 ausgerüstet ist, in die eine gegen gleiche Verzahnung am inneren Umfang des Zahnrades 30 eingreift.In the gear housing 20 , the shafts 3 , 3 'in bearings 21 , 21 ', 22 , 22 'are rotatably mounted. Between the bearing pairs 21 , 21 'and 22 , 22 ' of each shaft 3 , 3 ', a gear 30 , 30 ' is arranged on each of these. The toothed wheel 30 on the shaft 3 is non-rotatable, but axially slidably mounted on the shaft 3 , for which purpose the shaft 3 is equipped in this area with a toothing 33 in the axial direction, into which an identical toothing on the inner circumference of the gearwheel 30 engages.
Das zweite Zahnrad 30' auf der Welle 3' ist mit dieser sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung un beweglich verbunden. Die beiden Zahnräder 30, 30' stehen in dem in der Zeichnung dargestellten Zustand in Ein griff miteinander, wodurch eine gegensinnige Drehung der Wellen 3, 3' gewährleistet wird.The second gear 30 'on the shaft 3 ' is un movably connected to it both in the circumferential direction and in the axial direction. The two gears 30 , 30 'are in the state shown in the drawing in a handle with each other, whereby an opposite rotation of the shafts 3 , 3 ' is ensured.
Das Zahnrad 30 auf der Welle 3 ist, wie erwähnt, in Axi alrichtung der Welle 3 verschieblich; in strichpunktier ter Darstellung ist das Zahnrad 30 auf der oberen Welle 3 in einer nach links verschobenen Stellung dargestellt. Wie hierdurch ersichtlich wird, treten die Zahnräder 30, 30' in der nach links verschobenen Stellung des Zahnra des 30 außer Eingriff, wodurch die Drehmomentübertragung von der Welle 3 zur Welle 3' unterbrochen ist und die Wellen 3, 3' unabhängig voneinander verdrehbar sind. In diesem entkoppelten Zustand ist die Demontage und Monta ge der Rotoren vorteilhaft einfach, insbesondere wenn es sich um Rotoren mit schräg schraubenlinienförmig verlau fenden Verdrängerflügeln handelt.The gear 30 on the shaft 3 is, as mentioned, displaceable in the axial direction of the shaft 3 ; in dash-dotted ter representation, the gear 30 is shown on the upper shaft 3 in a position shifted to the left. As thus can be seen, contact the gears 30, 30 'in the left shifted position of the Zahnra of 30 out of engagement, whereby the transmission of torque from the shaft 3 to the shaft 3' is interrupted, and the shafts 3, 3 'are independently rotatable. In this decoupled state, the disassembly and assembly of the rotors is advantageously simple, especially when it is a question of rotors with obliquely helical displacer blades.
Zur Verstellung des Zahnrades 30 zwischen seinen beiden Stellungen ist an der Oberseite des Gehäuses 20 des Ge triebes 2 eine Durchbrechung 24 vorgesehen, die in der Zeichnung geöffnet dargestellt ist. Durch diese Durch brechung 24 kann ein einfaches Betätigungswerkzeug, bei spielsweise eine Stange oder ein Schraubendreher, in das Getriebe 2 eingeführt werden, um durch Ausübung einer He belkraft das Zahnrad 30 in seine strichpunktiert darge stellte Stellung sowie in umgekehrter Richtung zu ver schieben. Im normalen Betrieb der Rotorpumpe ist die Durchbrechung 24 mittels eines geeigneten Verschlusses, z. B. eines Deckels oder einer Schraube, verschlossen.To adjust the gear 30 between its two positions, an opening 24 is provided on the top of the housing 20 of the Ge gear 2 , which is shown open in the drawing. Through this by refraction 24 , a simple actuating tool, for example a rod or a screwdriver, can be inserted into the gear 2 in order to push the gear 30 into its dot-dashed Darge position as well as in the reverse direction by pushing a He force. In normal operation of the rotor pump, the opening 24 is by means of a suitable closure, for. B. a lid or a screw, closed.
Um das Zahnrad 30 in seiner in durchgezogenen Linien dar gestellten Grundstellung zu sichern, kann zwischen die sem Zahnrad 30 und dem Lager 21' oder dem Getriebegehäu se 20 eine die Welle 3 umgebende Schraubenfeder vorge sehen sein, die auf das Zahnrad 30 eine nach rechts wei sende Vorbelastungskraft ausübt. In order to secure the gear 30 in its solid position shown in solid lines, a helical spring surrounding the shaft 3 can be seen between the gear 30 and the bearing 21 'or the gear housing 20, the white on the gear 30 to the right sending preload.
Die in der Zeichnung obere Welle 3 ist an ihrem linken Ende aus dem Getriebegehäuse 20 herausgeführt und be sitzt außerhalb des Getriebegehäuses 20 ein Anschlußende 32, das mit einem Motor, beispielsweise einem Elektromo tor, oder einem anderen geeigneten Antriebsmittel ver bindbar ist.The upper shaft in the drawing 3 is led out at its left end from the gear housing 20 and be sits outside of the gear housing 20, a connecting end 32 , which is ver with a motor, such as an Elektromo gate, or other suitable drive means.
Wie die Zeichnung verdeutlicht, erfordert die Entkoppel barkeit der Zahnräder 30, 30' nur einen kleinen zusätz lichen Bauraum. Es genügt eine Vergrößerung der axialen Länge des Getriebegehäuses 20 um etwa die Dicke der Zahn räder 30, 30', um die gewünschte Entkoppelbarkeit zu rea lisieren. Damit wird die Baugröße der Rotorpumpe 1 ins gesamt relativ zur üblichen Größe bei Rotorpumpen ohne Entkopplungsmöglichkeit nur unwesentlich vergrößert.As the drawing shows, the decoupling ability of the gears 30 , 30 'requires only a small additional space. It suffices to increase the axial length of the gear housing 20 by about the thickness of the toothed wheels 30 , 30 'in order to achieve the desired decoupling ability. The overall size of the rotor pump 1 is thus only insignificantly enlarged relative to the usual size in the case of rotor pumps without the possibility of decoupling.
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