DE2340777A1

DE2340777A1 - Exzenterschneckenpumpe

Info

Publication number: DE2340777A1
Application number: DE19732340777
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Renner
Original assignee: Flux Geraete GmbH
Current assignee: Flux Geraete GmbH
Priority date: 1973-08-11
Filing date: 1973-08-11
Publication date: 1975-02-27
Also published as: GB1457047A; FR2240367B3; FR2240367A1; CH586851A5

Description

ftlp. Walter

Stuttgart Hs

Plux-Geräte A 33 725 - gi

Gesellschaft mit beschränkter Haftung

7 Stuttgart 1 (Botnang) I S. ^' ^' *

Alte Stuttgarter Str. 45

Exz enters ohne ckenpumpe

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe zur Förderung von dünnflüssigen bis pasten- oder cremeartigen Stoffen, deren Schnecke schraubenlinienförmig gewunden ist und in einem mit passend geformten Bohrungswänden versehenen, im unteren Endabschnitt eines Standrohres sitzenden Stator drehbar geführt sowie über eine ihre Exzentrizität ausgleichende Antriebswelle mit einem Motor gekuppelt ist.

Bei den seither bekannten Exzenterschneckenpumpen dieser Art ist die Schnecke über ein Kreuzgelenk und eine starre Zviir>chenwelle mit einer im oberen Endabschnitt des Stanarohres sitzenden Kupplung verbunden, welche eine lösbare Verbindung mit dem Antriebsmotor ergibt. Diese Kreuzgelenke machen jedoch eine schwierige und teure Abdichtung mit einem Balg aus Kunststoff oder Gummi notwendig. Hierbei besteht die Gefahr-, daß beim Fördern von aggresiven Medien die Abdichtung zerfressen rfird. Außerdem besteht die Gefahr, daß beim Fördern von Festteile enthaltenden Medien die Abdichtung zerstört wird. Nachteilig ist bei den bekannten Kreuzgelenken, daß ihre Drehbewegung umgleichförmig ist, da bei einer UrrJrehung des Kreuzgelenkes verschiedene Geschwindigkeiten auftreten. Zudem bedürfen diese Kreuzgelenke einer ständigen Wartung und lassen sich nur schwierig reinigen. Alle diese Nachteile werden mit der Erfindung beseitigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Pumpe der eingangs beschriebenen Art die Antriebswelle zwischen der Schnecke und dem Motor derart zu verbessern, daß sie wesentlich widerstandsfähiger wird, keine zusätzlicnen Abdichtungen und keine Wartung benötigt.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Antriebswelle auf wenigstens einem Teilabschnitt ihrer Länge als biegsame Welle ausgebildet ist. Vorteilhaft kann die biegsame Welle aus Edelstahl, insbesondere aus V2a bestehen. Um eine hohe Flexibilität bei großer Verdrehfestigkeit zu erzielen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die biegsame Welle mehrere, übereinander* angeordnete, vorzugsweise untereinander gegenläufige Lagen aus schraubenlinienförmigen Windungen von Draht, insbesondere von Stahldraht, aufweisen. Besonders vorteilhafte Verhältnisse in dieser Richtung ergeben sich, wenn in Weiterbildung der Erfindung bei einer mehrere zueinander gegenläufig gewickelte Lagen enthaltende! biegsamen Welle der Drahtdurchmesser einer inneren Lage kleiner als der Drahtdurchmesser der auf dieser Lage sitzenden, äußeren Lage ist. Eine besonders hohe Haltbarkeit und vriderstandsfähigkeit ergibt sich, wenn in wenigstens einer der Lagen .ieweils mindestens zwei, vorzugsweise jeweils drei oder vier Drähte parallel zueinander in gemeinsamen Windungen liegen derart, daß die Windungssteigung der einzelnen Drähte dem Produkt aus der Zahl der zu einer Windung gehörenden Drähte und aus dem jeweiligen Drahtdurchmesser entspricht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe weist die biegsame Welle vier übereiander angeordnete, gegensinnig zueiknder gewiekelte Lagen

I unter ein£ir

aus Drahtwendeln auf. Hierbei besteht jede Lage aus jeweils vier) des im Durchmesser übereinstimmenden, jedoch von Lage zu Lage von außen nach innen im Durchmesser kleineren Drähten, die parallel zueinander viergängig gewickelt sind. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Antriebsv/elle in der Nähe ihrer beiden Endabschnittß jeweils ein Stück einer biegsamen Welle aufweist und in ihrem Mittelabschnitt ein Rohrstück enthält, das die beiden biegsamen Wellaimiteinander verbindet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform istdie Anordnung derart getroffen, daß das der Schnecke benachbarte Stück biegsame Welle mit dieser über ein rohrförmiges Kupplungsstück verbunden ist, das einerseits die

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biegsame Welle und andererseits einen Mitnehmeransatz an der Schnecke übergreift, und ferner die zweite äntriebsseitige biegsame Welle mit einem zweiten Kupplungsstück versehen ist, das zur lösbaren Verbindung mit dem Antriebsmotor ausgebildet ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie'les einer Exzenterschneckenpumpe näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 die Exzenterschneckenpumpe in einem Übersichtsbild, teilweise in der Ansicht und teilweise im Längsschnitt durch ihr Standrohr,

Fig. 2 die Antriebswelle der Schnecke der Pumpe in

stark verkürzter Darstellung, teilweise in der Ansicht und teilweise im Schnitt, und

Pig. 3 eine der beiden beim Ausführungsbeispiel verwendeten biegsamen Wellen in ihrem Aufbau.

Die dargestellte Exzenterschneckenpumpe hat ein Standrohr 1, das an seinem unteren, zum Eintauchen in ein zu förderndes Medium, beispielsweise in eine Kunststoffdispersion, bestimmten EndaV-schnitt mit einem Stator 2 verbunden ist. Der Mantel 3 des Stators 2 besteht aus Edelstahl und isi bis auf eine Bphrur.g 4 mit einem gegen Säure widerstandsfäMgem Kunststoff, beispielsweise Polyacrylat, ausvulkanisiert. Im dargestellten axi?,len Längsschnitt verläuft die Wand der Bohrung 4 nach einer im Abstand gegenüber der Standrohrachse 5 radial versetzten Sinus-Kurve. In der Bohrung 4 ist die Schnecke 6 der Pumpe aufgenommen. Diese ist schraubenlinienförmig in bezug auf die Zentralachse 5 gewunden und aidigt in einem, im einzelnen nicht näher dargestellten, zur Zentralachse 5 exzentrischen Kupplungszapfen, der über eine Antriebswelle

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mit einem, am oberen Ende des Standrohres 1 Abnehmbar befestigten Drehstrommotor 8 gekuppelt werden kann.

Um die Exzentrizität des Antriebszapfens der Schnecke 6 auszugleichen, enthält die Antriebswelle 7 zwei biegsame Wellen 8 und9, die untereinander durch ein den Mittelabschnitt der Antriebswelle? bildendes Rohrstück 10 verbunden sind. Die bei der dargestellten senkrechten Arbeitslage der Pumpe untere biegsame Welle 8 ist mit einer Hülse 11 verbunden, die in ihrem Längsschnitt gleich aufgebaut ist, wie die in Pig. 2 im Schnitt dargestellte, auf der oberen tdegsamen Welle 9 sitzende Hülse 12, die zur Verbindung mit einer im einzelnen nicht näher bezeichneten Steckkupplung und mit dem Antriebsmotor 8 dient. Die Hülsen 11 und 12 weisen ebenso wie das Rohrstück 10 je sechs fensterförmige Ausschnitte 13 auf, die über den Umfang gleichmäßig verteilt sind. Im Bereich dieser Ausschnitte sind die aus Edelstahl hergestellten Hülsen 11 und 12 sowie das ebenfalls aus Edelstahl bestehende mittlere Rohrstück 10 gegen die biegsamen Wellen 8 bzw. 9 so festgepreßt, daß sich eine reibschlüssige Verbindung ergibt. Zusätzlich ist das mittlere Rohrstück 10 mit einer eingerollten Kerbe 14 bzw. 15 in der Nähe seiner Enden gegen die biegsamen Wellen 8 und 9 verspannt.

Wie der in Pig. 3 dargestellte Aufbau der beiden biegsamen Wellen erkennen läßt, bestehen diese aus fünf jeweils gegensii.nig zueinander gewiekelten Lagen 16, 17, 18, 19 und 20. Jede dieser Lagen ist aus vier parallel zueinander verlaufenden, aus Edelstahl hergestellten Drähten gewickelt, von denen lediglich die zur äußersten sDagi^gehörenden Drähte 21,22,23 und 24 angedeutet sind. Durch die vier parallel verlaufenden Drähte ergibt sich eine viergängige Schraubenwendel in jeder der fünf Wickellagen 16 bis 20, so daß eine hohe Flexibilität bei großer Widerstandsfähigkeit sichergestellt ist. Hierzu trägt weiterhin bei, daß der Drahtdurchmesser

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von der innersten Wiekellage 16 mit 1,0 mm bis zur äußersten Lage 20, bei welcher der Drahtdurehmesser 1,6 mm beträgt, stufenweise größer wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Pig. 3 ist ein aus Edelstahl bestehender Draht 25 vorgesehen, auf welchen die innerste Lage gewickelt ist. Auch ohne einen aolchen Zentral-Draht 25 weisen die beiden biegsamen Wellen 8 und 9 gegenüber radialem Preßdrr.ck eine solch hohe WiderStandsfähigkeit auf, dass sie dem im Bereich der fensterartigen Flächen 15 und den eingeroll-■fen Kerben 14 und 15 ausgeübten Preßdruck ohne merkliche Beeinflussung widerstehen, wohingegen der Werkstoff der Hülsen Hund sowie des mittleren Rohrstücks 10 siel, unter dem Einfluß dieses Preßdruckes dicht an die einzelnen Drahtwindungen angeformt wird. Hierdurch wird zwischen den biegsamen Wellen und den HCLsen bzw. dem mittleren Rohrstück eine drehfeste K3tmmverbindung erzielt, die hinsichtlich der übertragbaren Mitnahmemomente einer Schweißoder Hartlotverbindung vergleichbar ist, jedoch dieser gegenüber den Vorteil hat, daß sie von säurehaltigen Fördermedien nicht angegriffen wird. Insgesamt weist die erfindungsgemäße Antriebswelle 7 viegen der biegsamen Wellenstücke 8 und 9 gegenüber den seither üblichen, mit Kreuzgelenken ausgerüsteten Antriebswellen den Vorteil.auf, daß sie praktisch geräuschlos und mit ashr geringer Unwucht läuft, leicht gereinigt werden kann und eine sehr hohe lebensdauer hat.

Dies gilt insbesondere gegenüber Kreuzgelenken oder Torsionsstab-Ausführungen, die eine viel bessere Lebensdauer haben. Besonders Torsionsstab-Ausführungen unterliegen einer zu schnellen Ermüdung des Werkstoffes, was zu vorzeitigem Bruch führt.

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Claims

A 33 725-jz

Ansprüche

f ^Exzenterschneckenpumpe zur Förderung von dünnflüssigen bis pasten- oder cremeartigen Stoffen, deren Schnecke schraubenlinienförmig gewunden ist und in einem mit passend geformtera-Bohrungswänden versehenen, im unteren Endabschnitt eines •^tandrohres sitzenden Stator drehbar geführt sowie über eine ihre Exzentrizität ausgleichende Antriebswelle mit einem Motor gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) auf wenigstens einem Teilabschnitt ihrer Länge als biegsame Welle (8,9) ausgebildet ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Welle (8,9) mehrere, übereinander angeordnete, vorzugsweise untereinander gegenläufige lagen (16 bis 20) aus schraubenlinienförmigen Windungen von Draht (21 bis 24), insbesondere von Stahldraht aufweist.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der DrahtdurchmesBer einer inneren Lage kleiner als der Drahtdurchineseer der auf dieser sitzenden, äußeren Lage ist.
4. Pumpe nach Ansx>ruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

in wenigstens einer der Lagen (16 bis 20) jeweils mindestens zwei, vorzugsweise jeweils drei oder vier Drähte (21 bis 24) parallel zueinander in gemeinsamen Windungen liegen derart, daß die' Windungssteigung der einaäLnen Drähte dem Produkt aus der Zahl der zu einer Windung gehörenden Drähte und aus dem jeweiligen Drahtdurchmesser entspricht.

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5. Pumpe nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß. die "biegsame Welle (8,9) mindestens vier, vorzugsweiße fünf übereinander und gegensinnig zueinander gewickelte Lagen Xi16 bis 20) aus Dxahtwendeln aufweist.
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem Teil der Lagen (16 bis 20), vorzugsweise in allen Lagen, jeweils vier untereinander im Durchmesser übereinstimmende, jedoch von Lage zu Lage von außen nach innen im Durchmesser kleinere Drähte parallel zueinander viergängig gewickelt sind.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die A^riebswelle (7) in d^r Sähe ihrer beiden Endabschnitte jeweils ein Stück einer biegsamen Welle (8,9) aufweist und in ihrem Mitbelabschnitt ein Rohr:stück (10) enthält, das die beiden biegsamen Wellen miteinander verbindet.
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrvorzugsweise sechs stück (10) in der Nähe seiner Endabschnitte fensterartige / Flächen . (13) aufweist, an welchen das Rohr stück mit je einer der beiden biegsamen Wellen durch Pressen fest verlanden ist,
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endabschnitten des Rohrstückes (10) je eine von zwei eingerollten Kerben (14 15) enthalten ist.
10. Pumpe mach einem der Ansprüche 7 bis 9_t dadurch gekennzeichnet, daß die beiden biegsamen Wellen (8,9) anülren vom mittleren Rohrstück (10) abgekehrten Enden eine aufgesetzte rohrförmige Hülse (11,12) tragen, mit welcher sie durch Pressung, insbe-. sondere an deren mit fensterartigen Ausschnitten (13) versehenen Zone fest verbunden sind.

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