DE2738945C2 - Exzenterschneckenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit einem exzentrisch umlaufenden Punipenwellenende, die mittels einer außerhalb dem Pumpengehäuse frei montierten Gelenkwelle angetrieben wird, wobei das antriebsseitige Pumpenwellenende in einem Pendellager radial und axial gelagert ist.

Bei einer aus der DE-AS 20 57 860 bekannten derartigen Exzenterschneckenpumpe ist die Pumpenwelle mit der Exzenterschnecke einstückig ausgeführt Die Welle läuft daher über ihre gesamte Länge exzentrisch. Zur Abdichtung und axialen Lagerung der Pumpenwelle ist an der Durchführung durch das Pumpengehäuse eine Führungsscheibe vorgesehen, die. axial an einem am Pumpengehäuse angebrachten Anlagerring anläuft. Die Pumpenwelle ist dabei in der Führungsscheibe mittels einem Pendellager drehbar axial fixiert. Die auf die Exzenterschnecke einwirkende, durch die unterschiedliche hydraulische Druckbeaufschlagung bewirkte Axialkraft wird von der Pumpenwelle über das Pendellager auf die Führungsscheibe übertragen und von dem Anlagerring am Pumpengehäuse abgefangen.

Die Gleitflächen an der Führungsscheibe und dem Anlagerring werden durch die erhebliche Axialkrah sehr stark beansprucht und verschleißen schnell, weil die Schmierung unzureichend ist. Zur Schmierung steht nur das zu pumpende Medium zur Verfügung, und dieses ist entsprechend dem arttypischen Einsatz von Exzenterschneckenpumpen in der Regel schlecht schmierend, häufig aggressiv und sehr stark mit abrasiven Beimengungen und Verunreinigungen durchsetzt. Die kombinierte Dicht- und Lagerfunktion der aufeinander gleitenden Flächen ist daher nicht dauerhaft.

Durch den exzentrischen Umlauf der Pumpenwelle und der darauf montierten Gelenkwelle entstehen außerdem erhebliche Massenkräfte. Bei der gezeigten Ausführung können durch das Pendellager keine radialen Kräfte aufgenommen und auf das Pumpengehäuse übertragen werden. Dies kann nur im elastischen Stator der Pumpe geschehen. Der Stator der Exzenterschnekkenpumpe ist daher durch die genannten Massenkräfte einer zusätzlichen, nicht unerheblichen radialen Belastung unterworfen, die den Verschleiß des Stators beschleunigt.

Eine weitgehend der vorab geschilderten Exzenterschneckenpumpe entsprechende Ausführung ist auch aus der CH-PS 4 69 903, F i g. 7 und 8, bekannt. Während bei der Ausführung der DE-AS 20 57 860 das Pendellager ein Pendelkugellager ist, das speziell abgedichtet und geschmiert ist, ist bei der Ausführung der CH-PS 4 69 908 das Pendellager ein Gleitlager, das durch das gepumpte Medium geschmiert ist und das auch gleichzeitig ein Teil der Wellenabdichtung bildet Diese Ausführung ist überaus wenig belastbar und so verschleißanfällig, daß sie für die praktische Anwendung kaum geeignet sein wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den überaus großem Verschleiß von Wellenabdichtung und Stator an Exzenterschneckenpumpen der eingangs erwähnten Art zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Exzenterschnecke mittels eines Gelenkes mit der Pumpenwelle verbunden ist

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ist es mög-'ich, das Pendellager von der Führungsscheibe zu trennen und von dieser unabhängig, z. B. in einem Lagerstuhl des Pumpengehäuses aufzunehmen. Die Führungsscheibe wird daher von sämtlichen axialen Kräften, die auf die Pumpenwelle und auf die Exzenterschnecke wirken, entlastet; ihr kommt daher nur noch die Funktion einer Gleitscheibe einer Dichtung zu.

Wird das Pendellager nahe dem freien Pumpenwellenende positioniert, so ist die exzentrische Umlaufbewegung des Pumpenwellenendes nicht mehr so groß wie die der Exzenterschnecke. Die durch die exzentrische Umlaufbewegung der Gelenkwelle erzeugten Massenkräfte werde;* dadurch erheblich kleiner, außerdem werden die Massenkräfte in der Hauptsache von dem Pendellager aufgenommen. Die radiale Belastung des Stators ist daher auch wesentlich geringer als bei den vorab angeführten Ausführungen. Da die Gleitscheibe von den pumpenseitigen Axialkräften entlastet ist, ist eine längere Lebensdauer für die Dichtung zu erwarten, außerdem sind Dichtungen, die nur die Funktion des Dichtens erfüllen müssen, unproblematischer.

Vorzugsweise ist das Pendellager ein ansich bekanntes Pendelrollenlager. Diese Lagerausführung ist Isichtgängig und außerdem zur Übertragung relativ großer axialer und radialer Kräfte geeignet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Exzenterschneckenpumpe dargestellt.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Exzenterschneckenpumpe.

F i g. 2 zeigt ein Schnitt durch das Gelenk der Pumpenwelle und der Exzenterschnecke sowie die Wellenabdichtung in vergrößertem Maßstab.

Bei der Exzenterschneckenpumpe läuft die Exzenterschnecke 1 in dem Stator 2 um. Der Stator 2 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material. Die Exzenterschnecke führt dabei eine exzentrische Umlaufb?wegung mit der Exzentrizität e aus, die der normalen Drehbewegung überlagert ist. Die Exzenterschnecke 1 ist mit der mit dem Wellenende 4 versehenen Pumper. welle 5 über das in F i g. 2 näher dargestellte Gelenk 6 verbunden. Der Stator 2 ist mittels Schrauben 7 an dem Pumpengehäuse 8 befestigt. An dem Gehäuse 8 ist weiter ein Lagerträger 9 angeschraubt, der ein als Pendelrollenlager ausgebildetes Pendellager 10 umschließt.

Das Pendellager könnte jedoch auch als Gleitlager oder als Pendelkugellager ausgeführt sein. Durch die Bohrung des Pendelrollenlagers ist die mit dem Wellenzapfen 4 versehene Pumpenwelle 5 geführt und mittels Sicherungsringen 11 und 12 befestigt. In dem Lagerträger 9 ist das Pendellager mittels einem angeschraubten Dekkel 13 gesichert. Im Mittelpunkt 14 des Pendellagers führt die Pumpenwelle 5 keine exzentrische Bewegung aus. Entsprechend den Längenabständen des Dreh-

punktes zum Gelenk einerseits und zum Wellenende 4 andererseits ist die exzentrische Bewegung am Wellenende gegenüber der Exzentrizität e an der Exzenterschnecke verringert Die durch die gestrichelt dargestellte Gelenkwelle 15 erzeugten radialen Massenkräfte sind deshalb ebenfalls geringer, als bei einer mit der Exzentrizität e umlaufenden Gelenkwelle.

Die Abdichtung der Durchführung der Pumpenwelle 5 durch das Pumpengehäuse erfolgt mittels einer mit der Exzenterschnecke verbundenen Gleitscheibe 16, die mit ihrer dem Wellenende zugekehrten Stirnseite an einer mit dem Pumpengehäuse 8 verbundenen stationären Scheibe 17 anläuft.

Die Gleitscheibe führt dieselben Bewegungen aus wie die Exzenterschnecke. Einzelheilen der Dichtungsausführung sind aus F i g. 2 zu ersehen. Danach ist an der Exzenterschnecke 1 ein Gelenkkopf 18 ausgebildet, in dem mittels Büchsen 19 und 20 ein Bolzen 21 gelagert ist In die Bohrung 22 des Gelenkkopfes ist die Pumpenwelle 5 eingeführt An der Pumpenwelle 5 ist ein Kugelkopf 23 ausgebildet der über die ebenfalls kugelförmigen Gegenflächen 24, 25 der Büchsen 19, 20 mit geringem radialem Spiel geführt wird. Der Bobsn 21 ist durch diesen Kugelkopf geführt Die Aufnahmebohrung 26 der Führungsbüchse 27 weist hierzu eine Bohrung auf, die ausgehend von der Mitte nach beiden Seiten konisch langlochartig erweitert ist. Auf diese Weise ist die Pumpenwelle 5 verdrehfest, jedoch im Maß der konischen Erweiterung der Aufnahmebohrung 26 beliebig winkelbeweglich gelagert Über das Gelenk ist eine Hülse 28 geschoben, die einerseits ein Herausfallen des Gelenkbolzens 21 verhindert und andererseits die Gleitscheibe 16 aufnimmt Durch die Rundschnurringe 29 und 30 wird verhindert, daß Förderflüssigkeit aus der Pumpe in das Gelenk eindringt. Die Gleitscheibe 16 läuft mit der Stirnseite 31 an der stationären Scheibe 17 an und verhindert somit das Ausfließen von Flüssigkeit aus der Pumpe. Zur Sicherung der Anpressung der Gleitscheibe an die stationäre Scheibe 17 ist eine Schraubenfeder 32 vorgesehen, die mittels einer Scheibe 33 an de.n Gelenkkopf 18 widergeiagert ist. Ein in der Zeichnung versetzt dargestellter Mitnehmerstift 34 überträgt das Drehmoment von der Exzent^rschnecke auf die Gleitscheibe. Um zu verhindern, daß Schmutz von außen in das Gelenk eindringt, oder um eine Füllung des Gelenks mit einem Schmiermittel zu ermöglichen, ist ein Faltenbalg 35 vorgesehen zwischen der Gleitscheibe 16 und der Pumpenwelle 5.

Die axialen Kräfte der Pumpenwelle 5 werden durch das Pendellager 10 aufgenommen. Die Gleitscheibe 16 selbst erfüllt keine Lagerfunktion. Vorzugsweise sind die druckbelasteten und druckentlasteten Querschnitte, wie es bei Gleitringdichtungen allgemein bekannt ist, gleich groß ausgeführt.

Die Gleitscheibe ist damit druckausgeglichen, so daß daran keine zusätzlichen hydraulischen Axialkräfte entstehen. An der Stirnseite 31 herrscht lediglich der durch die Schraubenfeder 32 eingestellte Anpressdruck.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Exzenterschneckenpumpe mit einem exzentrisch umlaufenden Pumpenwellenende, die mittels einer außerhalb dem Pumpengehäuse frei montierten Gelenkwelle angetrieben wird, wobei das antriebsseitige Pumpenwellenende in einem Pendellager radial und axial gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterschnecke (1) mittels eines Gelenkes (6) mit der Pumpenwelle (5) verbunden ist

2. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendellager (10) ein Pendelrollenlager ist