DE19653940C1 - Schutzmantel für Biegestabverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für den Antrieb von exzentrisch umlaufenden, schneckenförmigen Rotoren in vorwiegend aus elastischem Material bestehenden Statoren, wie dies speziell bei Exzenterschnecken zutrifft, kommen kardanische Gelenke ebenso wie Biegestabverbindungen zum Einsatz.

Gegen aggressive Medien müssen sowohl kardanische Gelenke als auch Biegestabverbindungen durch geeignete Abdichtungen geschützt werden.

Gegen diese Korrosionseinflüsse schützt man den Biegestab, wie bekannt aus der DE 19 53 654 A1, durch einen Überzug um den Biegestab. Der Überzug besteht aus einem nicht durchlässigen und nicht porösen Material. Als geeignetes Material kommt vorwiegend Kunststoff zum Einsatz, wobei jedoch auch Beschichtungen mit Harz oder Edelmetall (Gold) Verwendung finden.

Notwendig dabei ist jedoch eine zuverlässige Abdichtung an den Enden des Kunststoffmantels beim Übergang zum Rotor bzw. zum Antrieb, um zu verhindern, daß Medium zwischen Biegestab und Kunststoffmantel gelangt.

Dazu weisen die Biegestabenden einen verstärkten Wellenansatz auf, der in eine Öffnung am Ende des Rotoransatzes hineinragt. Das Ende des den Biegestab überspannenden Mantels reicht zu einem Teil über den Wellenansatz und wird hier von einem Haltering fixiert. Als Abdichtung ist in dem als Kragen auslaufenden Ende des Halterings eine Dichtung eingesetzt. Der Haltering selbst verbindet über eine Keilspannvorrichtung den Biegestab mit dem Rotor. Nachdem das Material des Kunststoffmantels und das Material des Biegestabs unterschiedliche Elastizität besitzt, kommt es beim Betrieb der Pumpe zu unterschiedlichen Verwindungen, die Biegemomentbeanspruchungen hervorrufen, die letztendlich zur Beschädigung des Mantels führen.

Aus der US PS 5 145 341 ist eine Exzenterschneckenpumpe mit einem flexiblen Antriebsschaft zwischen der Antriebswelle und dem schneckenförmigen Rotor bekannt. Zum Schutz gegen das Anlegen fasriger Stoffe ist der Antriebsschaft von einem starren Mantel umgeben. Antriebsseitig ist der Mantel starr am Pumpengehäuse befestigt. Mit geringem axialem Abstand zur Befestigung weist der starre Mantel eine flexible Hülse auf, die den starren Teil des Mantels mit dem Teil verbindet, der der exzentrischen Bewegung des Rotors folgt. Das rotorseitige Ende des Mantels ist von einer ringförmigen Verlängerung umgeben, die mittels Schrauben am Rotor befestigt ist. Die Verlängerung besitzt am Endbereich zum Mantel eine Dichtung die das Eindringen von Flüssigkeit in den Raum zwischen flexiblem Antriebsschaft und Mantel verhindert.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, den Montageaufwand, die Herstellung und den Einsatz des Schutzmantels zu verbessern.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beide Biegestabenden durch drehbewegliche Kopplungselemente mit dem Antrieb und mit dem exzentrisch umlaufenden Pumpenrotor verbunden. Dies hat mehrere Vorteile, wobei einer in der sicherlich höheren Drehbeweglichkeit während der Betriebsphase liegt; ein anderer darin, daß gleiche Bauteile die Fertigung vereinfachen und billiger gestalten lassen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schutzmantel über Klemmverbindungen mit dem Kopplungselement verbunden, wobei die Montage des Schutzmantels vereinfacht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der schematischen Zeichnung mit den entsprechenden Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Biegestabverbindung zwischen einem Antrieb und einem Pumpenrotor.

Fig. 2 einen Axialschnitt eines Kopplungselements mit an beiden gegenüberliegenden Enden unterschiedlichen Innendurchmessern
Entsprechend Fig. 1 ist die linke Seite des Biegestabs 12 mit dem antriebsseitigen Ende des Pumpenrotors 14 verbunden. Dazu sitzt der verstärkte Ansatz 16 des Biegestabs 12 starr in der Öffnung 18 des Ansatzes 20 am Rotorkopf 22. Gesichert wird dieser starre Sitz durch den Zylinderstift 24, der den Ansatz 20 mit dem Schaft 26 des Biegestabs 12 formschlüssig verbindet. Zusätzlich zu dieser Zylinderstiftverbindung kann eine Verzahnung des Schafts 26 mit dem Ansatz 20 vorhanden sein. Auch die Verklebung der Schaft- und Ansatzverzahnung ist gebräuchlich und bekannt.

Der Querschnitt des Biegestabs 12 ist im mittleren Bereich reduziert. In diesem Bereich umgibt den Biegestab 12 der Schutzmantel 28. Zur Vermeidung von Korrosion am Biegestab ist zwischen dem Biegestab 12 und dem Schutzmantel 28 ein mit Korrosionsschutzmittel gefüllter ringzylindrischer Hohlraum 30 vorgesehen, der über die Bohrungen 32, 34 versorgt wird. Das eingefüllte Korrosionsschutzmittel stützt den Schutzmantel 28 außerdem gegen äußeren Überdruck ab.

Der Schutzmantel ist an seinen beiden Enden mittels metallischer Hülsen 36, 38 mit den jeweiligen Kopplungselementen 40, 42 verspannt. Dazu sind die Hülsen 36, 38 über Gewinde 44, 46 mit den Kopplungselementen 40, 42 verbunden. Die Enden des Schutzmantels 28 werden zwischen den konischen Endstücken 48, 50 der Kopplungselemente und den Hülsen 36, 38 durch eine Quetschverbindung gehalten.

Die Kopplungselemente 40, 42 weisen an ihrem vom Schutzmantel 28 abweisenden Ende einen hohlen Ansatz 52, 54 auf. Beim antriebsseitigen Kopplungselement 42 nimmt der Ansatz 54 eine Buchse 56 auf, die über Zylinderstifte und Kerbverzahnungen sowohl mit dem Biegestab 12 wie auch mit der Antriebswelle 58 in formschlüssiger Verbindung steht. Die Buchse 58 und das Kopplungselement 42 sind drehbeweglich aufeinander gelagert. Dichtringe 60 im Ansatz 54 sorgen ebenso wie Dichtringe 60 im Ansatz 52 für die Abdichtung des mit Korrosionsschutzmittel gefüllten Hohlraums 30 und der Schmiermittelräume 62, 64.

Zur Abdichtung der Zylinderstifte 24 an der Antriebsseite sitzt auf der Buchse 56 eine Hülse 66, die axial verschiebbar und mittels eines Gewindestiftes 68 in ihrer Lage fixierbar ist.

Die Fig. 2 zeigt ein Kopplungselement 40 mit einem Hohlraum 76 der an den beiden gegenüberliegenden Enden unterschiedliche Innendurchmesser A, B aufweist. Das jeweils mit größerer Weite versehene Endstück der Kopplungselemente 40, 42 sitzt drehbeweglich auf dem Ansatz 20 des Pumpenrotors oder der Buchse 56, die die Antriebswelle mit dem Biegestab 12 verbindet.

In die Nuten 78 sind Dichtungen eingelegt, die den Schmiermittelraum 62 in Richtung des Hohlraums 30 abdichten in dem sich das Korrosionsschutzmittel befindet. Bei montierter Antriebsverbindung begrenzt der Biegestab 12 und das Ende des Kopplungselements 40 mit dem kleineren Innendurchmesser A den Hohlraum 30 in dem sich das Korrosionsschutzmittel befindet. Durch die Bohrung 32 wird der Hohlraum 30 mit Korrosionsschutzmittel gefüllt und entleert. Der Bund 72 bildet mit der Stirnfläche am Ansatz 20 ein Axiallager. Das Außengewinde 80 des Kopplungselements 40 geht mit dem Innengewinde der Hülse 36 eine Gewindeverbindung 44 ein.

Claims (12)

1. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung zwischen einem schneckenförmigen Pumpenrotor, der exzentrisch in einem Stator mit hohler, schneckenförmiger Innenkontur umläuft und einer Antriebswelle, wobei ein Schutzmantel, der den Biegestab umgibt, an-, und/oder abtriebsseitig Kopplungselemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Kopplungselemente (40, 42) über Klemmverbindungen mit dem Schutzmantel und dabei drehbeweglich mit der Antriebswelle (58) und/oder dem Pumpenrotor (14) verbunden ist.

2. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente (40, 42) einen Hohlraum (76) aufweisen, der das Ende der Buchse (56) der Antriebswelle (58) oder das Ende des Pumpenrotors (14) aufnimmt.

3. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungselemente (40, 42) Gewinde (44, 46) aufweisen, auf denen Hülsen (36, 38) verdrehbar angeordnet sind.

4. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (36, 38) und dem Kopplungselement (40,

42) ein konischer Ringkanal zur Aufnahme der Enden des Schutzmantels ausgebildet ist.

5. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Kopplungselemente (40, 42) eine Bohrung (32, 34) aufweist, die in den Raum (30) zwischen Biegestab 12 und Schutzmantel (28) führt.

6. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Kopplungselement (42) des Biegestabs (12) drehbeweglich auf einer Buchse (56) angeordnet ist, die Biegestab (12) und Antriebswelle (58) drehfest verbindet.

7. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich dem Kopplungselement (42) auf der Antriebsseite in axialer Richtung eine Hülse (66) anschließt.

8. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (40, 42) an seinen beiden Enden unterschiedliche Innendurchmesser A, B aufweist.

9. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kopplungselement (40, 42) einen Bund (70, 72) aufweist, an dessen Stirnseite (74) der Rotorkopf (22) oder die Antriebswelle (58) oder eine mit der Antriebswelle verbundene Buchse (56) anliegt.

10. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Buchse (56) auf der Antriebswelle (58) oder der mit dem Pumpenrotor (14) drehbeweglich verbundene Ansatz (52, 54) einen Schmiermittelraum (62, 64) aufweist.

11. Schutzmantel für eine Biegestabverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Biegestabenden drehbewegliche Kopplungselemente (40, 42) aufweisen.