DE2139013C2

DE2139013C2 - Exzenterschneckenpumpe

Info

Publication number: DE2139013C2
Application number: DE2139013A
Authority: DE
Inventors: Günther 8264 Waldkraiburg Hantschk; Rolf 3012 Langenhagen Karsten; Eugen 8261 Aschau Unterstrasser
Original assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Current assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Priority date: 1971-08-04
Filing date: 1971-08-04
Publication date: 1981-11-19
Also published as: DE2139013A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Exzenterschneckenpumpe dieser Gattung (GB-PS 6 28 203) ist in den einerseits am Rotor und andererseits an der Antriebswelle befestigten elastischen Schlauch ein kräftiges Stahlseil eingelagert, dessen Enden in einer Bohrung je eines mit dem Rotor bzw. der Antriebswelle verschraubten Kopfstücks befestigt sind. Der Schlauch ist an das Stahlseil und die Kopfstücke anvulkanisiert. Die vom Schlauch, dem Stahlseil und den Kopfstücken gebildete Biegewelle ist von einem Wellengehäuse umschlossen und erstreckt sich durch einen mittig in das Wellengehäuse eingebauten Stabilisierungsring hindurch, der im Betrieb übermäßig starke Auslenkungen der Biegewelle verhindern soll. Diese bekannte Anordnung mag ihren Zweck allenfalls bei derjenigen Betriebsdrehrichtung des Rotors erfüllen, bei der die Biegewelle auf Zug beansprucht ist. Exzenterschneckenpumpen werden aber in sehr vielen Fällen in derjenigen Drehrichtung des Rotors angetrieben, in der die Druckseite am von der Antriebswelle abgewandten Ende des Rotors liegt. In diesen Fällen übt der Rotor einen Axialschub in Richtung zur Antriebswelle hin aus. Diesem Axialschub kann die beschriebene bekannte Biegewelle auf Dauer jedenfalls dann nicht standhalten, wenn sie hinreichend schlank ist, um den Rotor von Biegemomenten im wesentlichen freizuhalten. Bei hinreichendem Schlankheitsgrad wird die Knicksteifigkeit der Biegewelle überschritten, so daß sich zunächst ihr Schlauch am Stabilisierungsring aufreibt und im Lauf der Zeit auch das Stahlseil und/oder der Stabiluierungsring selbst zerstört wird.

Es ist ferner eine Exzenterschneckenpumpe bekannt (US-PS 25 32 145), bei der Rotor und Antriebswelle durch eine Gummifeder miteinander verbunden sind.

Die Gummifeder besteht aus zwei mit dem Rotor bzw. der Antriebswelle verschraubten Gumnruplatten und einem zwischen diese einvulkanisierten Gummikörper. Auch hier läßt sich nicht vermeiden, daß wegen der Exzentrizität des Rotors und der notwendigerweise eng begrenzten axialen Länge des Gummikörpers erhebliche Biegemomente auf den Rotor übertragen werden, die zu erheblichem Verschleiß, vor allem an der Innenwand des Stators, führen.
Bei einer anderen bekannten Exzenterschneckenpumpe (US-PS 25 45 6D4) ist zur Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor ein Gleitstein in je einer Nut an einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Antriebswelle und des Rotors geführt Ein solcher Gleitstein darf nicht in nennenswertem Maß elastisch sein, da er sich andernfalls infolge elastischer Verformung in den Nuten verklemmen würde. Um die Reibungskräfte, die sich Verschiebungen des Gleitsteins widersetzen, möglichst gering zu halten, werden axiale Druckkräfte vom Rotor auf die Antriebswelle über ein hanteiförmiges Druckstück übertragen, das sich durch eine axiale Aussparung des Gleitsteins hindurcherstreckt, kugelförmige Enden aufweist und sich mit diesen in je einer kugelpfannenartigen Aussparung in den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Rotors und der Antriebswelle abstützt Bei dieser Konstruktion sind der Gleitstein und dessen Führungsnuten verschleißanfällig, so daß die Exzenterschneckenpumpe für abrasive Fördermedien nicht verwendbar ist. Außerdem können axiale Zugkräfte zwischen Rotor und Antriebswelle nicht übertragen werden, weshalb der Rotor gegen Bewegungen von der Antriebswelle weg durch ein zusätzliches Axialdrucklager abgestützt ist, das aus einer in eine Stirnwand des Gehäuses der Exzenterschneckenpumpe eingeschraubten Schraube besteht, welche gegen die von der Antriebswelle abgewandte Stirnfläche des Rotors drückt. Bei der exzentrischen Bewegung des Rotors entstehen zwischen diesem und der Schraube zusätzliche Reibungen, die bei Fördermedien mit schlechten Schmiereigenschaften erheblichen Verschleiß hervorrufen.

Es ist allgemein bekannt, daß biegsame Wellen aus Schraubenfedern bestehen können, von denen gegebenenfalls mehrere gleichachsig ineinander angeordnet sind (Buch von Richter und Voss »Bauelemente der Feinmechanik« 1952, S. 373). Solche biegsamen Wellen dürfen aber kaum auf Druck beansprucht werden, da sie andernfalls ausknicken. Auch die Zugbelastbarkeit ist jedenfalls dann gering, wenn das angetriebene Bauteil an Axialbewegungen gehindert werden soll, wie dies bei dem Rotor einer Exzenterschneckenpumpe der Fall ist. Schließlich ist eine Exzenterschneckenpumpe bekannt (GB-PS 4 00 508), deren Rotor mit der Antriebswelle durch einen im Rotor einerseits und in der Antriebswelle andererseits eingespannten Biegestab als drehmomentübertragendes Zwischenglied verbunden is Der Biegestab muß sehr schlank sein, damit nicht unzulässig große Biegemomente auf den Rotor

übertragen werden. Andererseits besteht aber bei einem schlanken Biegestab die Gefahr des Ausknickens, wenn der Rotor in derjenigen Drehrichtung angetrieben wird, hei welcher der Biegestab einen Axialschub auf die Antriebswelle zu übertragen hat

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Exzenterschneckenpumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, die auf Dauer in jeder der beiden möglichen Drehrichtungen und somit Förderrichtungen des Rotors betrieben werden kann, ohne daß die Biegewelle Schaden leidet Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Diese Lösung ist besonders einfach, weil der Schlauch ein Abschnitt eines serienmäßig hergestellten Hochdruckschlauches sein kann und die Gelenke ebenfalls mit geringem Aufwand herstellbar sind, da sie weder Zugkräfte noch Drehmomente zu übertragen haben. Die klare Trennung zwischen der Übertragung der Drehmomente und etwaigen axialen Zugkräfte durch den Schlauch und der axialen Druckkräfte durch das Rohr und die zugehörigen Kugelgelenke führt dazu, daß die erfindungsgemäße Biegewelle erhebliche Drehmomente sowie wahlweise je nach Betriebsart axiale Zug- oder Druckkräfte übertragen kann, ohne daß sie deshalb so biegesteif wäre, daß sie den Rotor mit nennenswerten Biegemomenten belasten würde.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutei\. Es zeigt

F i g. 1 die wesentlichen Teile einer Exzenterschnekkenpumpe in einem axialen Schnitt und Fig. 2einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1.

Die dargestellte Exzenterschneckenpumpe besteht im wesentlichen aus einem Stator 1, einem Rotor 2, einem Pumpengehäuse 3, in dem eine Biegewelle 4 angeordnet ist, einem Lagergehäuse 5, in der eine Antriebswelle 6 gelagert ist, und einer Dichtung 7 zwischen Pumpengehäuse 3 und Lagergehäuse 5. Am Pumpengehäuse 3 ist ein Anschluß 8 ausgebildet, der je nach Drehrichtung der Antriebswelle 6 den Einlaß oder Auslaß der Pumpe bildet

Die Biegewelle 4 besteht aus einem Schlauch 9, der mit seinem einen Ende am Rotor 2 und mit seinem anderen Ende an der Antriebswelle 6 mit je einer Schlauchschelle 10 befestigt ist Im Schlauch 9 ist als axialkraftübertragendes und den Schlauch gleichzeitig gegen Einknicken stützendes Bauteil ein Rohr 11 angeordnet, das sich nahezu über die gesamte Länge des Schlauches erstreckt

Der Schlauch 9 ist ein handelsüblicher Hochdruckschlauch und weist Verstärkungseinlagen 15 auf, die vorzugsweise von dicht beieinanderliegenden, wendeiförmigen Drähten gebildet sind, welche durch dünne Zwischenlagen aus elastischem Material voneinander getrennt sind. Falls vorgesehen ist, daß die Pumpe wahlweise in der einen oder anderen Drehrichtung betrieben wird, sind zwei entgegengesetzt gewickelte wendeiförmige Verstärkungseinlagen 15 erforderlich.

Das Rohr 11 weist an seinen beiden Enden je eine kugelpfannenprtige Stirnfläche auf, welche sich über je einen kugelförmigen Körper 16 an einer kugelpfannenarMgen Stirnfläche des Rotors 2 bzw. der Antriebswelle 6 abstützt. Axiale Druckkräfte, die von dem Rotor 2 ausgehen, werden direkt über die kugelförmigen Körper 16 und das Rohr 11 auf die Antriebswelle 6 übertragen, während axiale Zugkräfte vom Schlauch 9 aufgenommen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Exzenterschneckenpumpe mit einem als mehrgängige Hohlschnecke ausgebildeten Stator und einem darin exzentrisch umlaufenden und sich dabei um seine eigene Achse drehenden, als vorzugsweise eingängige Schnecke ausgebildeten Rotor, der mit einer ortsfest gelagerten Antriebswelle durch eine Biegewelle verbunden ist, die einen mit seinem einen Ende am Rotor und mit seinem anderen Ende an der Antriebswelle befestigten elastischen Schlauch aufweist, in den ein axialkraftübertragendes Bauteil eingelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (9) als drehmoment- und zugkraftübertragendes Bauteil ausgebildet ist und das die axialen Druckkräfte übertragende Bauteil ein Rohr (11) ist, das kugelpfannenartige Stirnflächen aufweist, weiche sich über je einen kugelförmigen Körper (16) an einer kugelpfannenartigen Stirnfläche des Rotors (2) bzw. der Antriebswelle (6) abstützen.

2. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (9) in seine Wandung eingelagerte, gegen Verdrehen wirkende Verstärkungseinlagen (15) aufweist.

3. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (15) wendeiförmige Fäden oder Drähte sind.

4. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (15) mindestens in zwei Lagen mit entgegengesetzter Wickelrichtung angeordnet sind.

5. Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (11) aus hartem Kunststoff, insbesondere Polyurethan, besteht.