DE3119568A1

DE3119568A1 - Exzenterschneckenpumpe

Info

Publication number: DE3119568A1
Application number: DE19813119568
Authority: DE
Inventors: Wendelin 2848 Vechta Burger
Original assignee: Big Dutchman International AG
Current assignee: Big Dutchman International AG
Priority date: 1981-05-16
Filing date: 1981-05-16
Publication date: 1982-12-02

Description

Exz enters chne cke npumpe
Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit einem schraubenförmig gewundenen Rotor, der sich in einem Stator dreht, welcher einen ebenfalls schraubenförmig gewundenen länglichen Hohlraum aufweist und aus elastischem Material besteht sowie in ein Gehäuse eingesetzt ist.
Die deutsche Offenlegungsschrift Nr. 1 553 199 beschreibt eine Exzenterschneckenpumpe der vorbezeichneten Gattung, bei welcher der Stator aus elastischem Material von einer das Gehause bildenden Schale umgeben ist, die mechanisch zusanmengezogen werden kann und dabei den Stator zusammenpreßt, so daß er eng am Rotor anliegt. Dadurch sollen Undichtigkeiten und Verschleiß zwischen Stator und Rotor ausgeglichen werden. Diese Art der Nachstellung des Stators hat jedoch den Nachteil, das keine gleichmäßige Verformung des Stators gewährleistet ist, was gleichzeitig einen erhöhten und dabei ungleichmäßigen Verschleiß des Stators zur Folge haben kann. Außerdem ist der den Stator verformenc'£e mechanische Pressdruck selbst unkontrolliert, da lediglich der VerforrunCsweg mehr oder weniger aus dem Verstellweg der Schale des Gehäuses resultiert. Weil die Effektivität der Pumpe mit fortschreitendem Verschleiß des Stators jedoch nachläl3t, muß regelmäßig eine Nachstellung vorgenommen werden, indem durch das mechanische Zusammenziehen der als Gehäuse dienenden Schale die verschlissenen Anlageflächen zwischen Rotor und Stator wieder in gegenseitigen Kontakt gebracht werden Insbesondere hat die bekannte Ausführung des nachstell baren Stators den Nachteil, daß bei einmal aufgetretenem Verschleiß des Stators die dadurch bewirkte Leistungsminderung der Pumpe solange auftritt und sich unter Umständen noch verstärkt, bis bei Wartungsarbeiten dieser Fehler bemerkt wird und durch Zusammenziehen der Schale dann erst wieder ausgeglichen werden können. Dabei kann jedoch durch zu starkes Zusammenziehen die Flächenpressung zwischen Rotor und Stator wiederum in nachteiliger Weise beeinflußt werden, was sich dann bei weiterlaufendem Betrieb der Pumpe in erhöhtem Statorverschleiß und unter Umständen auch zu anderen Schäden, wie zum Beispiel Überlasten der machanischen Teile, auswirkt.
Der Erfindung liegt die Ausgabe zugrunde, eine Exzenterschneckenpumpe derart zu verbessern, daß eine selbsttätige Nachstellung des Stators möglich ist Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß sich im Bereich zwischen Rotor und Gehäuse wenigstens eine auf den elastischen Stator verformend einwirkende Druckkan.mer befindet, die mit einer Zufuhr für ein Druckmedium in Wirkverbindung steht.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Exzenterschneckenpumpe hat somit den Vorteil, daß das zugeführte Druckmedium, welches gleichmäßig verformend auf den Stator einwirkt, eine optimale Flächenpressung hervorruft, was den Vorteil einer gleichmäßigen Anpresskraft zwischen Rotor und Stator zur Folge hat. Bei dieser konstruktiv sehr einfachen Lösung können eine oder mehrere Druckkammern vorgesehen werden, die untereinander in Verbindung stehen und durch einen Anschluß mit dem Druckmedium gefüllt werden oder die Kammern werden voneinander getrennt und durch separate Anschlüsse mit dem Druckmedium beaufschlagt. Die letztgenannte Ausführung bietet die Möglichkeit, durch unterschiedliche Druckverteilung auf die einzelnen Kammern, auch unregelmäßigen Verschleiß des Stators in verschiedenen Abschnitten auszugleichen. Weiterhin kann durch eine Regel-und Kontrolleinrichtung in der Zufuhr für das Druckmedium der Verschleiß zwischen Stator und Rotor automatisch ausgeglichen werden und çJberbeanspruchung durch zu hohe Drukke vermieden werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Exzenterschneckenpumpe auch so ausgebildet sein, daß als Druckkammer eine im gegenseitigen Anlagebereich zwischen Gehäuseinnenfläche und Statoraußenfläche bef ndliche Ausnehmung vorgesehen ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß bei z.B.
kreisförmigem Außenquerschnitt des Stators die Druckkammern konstruktiv und fertigungetechnisch einfach in die Statoraußenfläche oder in die Gehäuseinnenfläche angebracht werden können, so daß sich bei in das Gehäuse eingesetzten Stator eine oder mehrere Kammern ergebene Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Ausnehmung in die Statoraußenfläche eingeformt ist. Das elastische Material des Stators läßt sich verhältnismäßig einfach bearbeiten, so daß die Druckkammern leicht einzuformen sind. Die Ausnehmung läßt sich einfacher und damit kostengünstiger im Stator anbringen als eine Ausnehmung im z.B. metallischen Werkstoff des Gehäuses0 Die Zufuhr des Druckmediums wird dabei gleichfalls dahingehend vereinfacht, daß lediglich eine Bohrung im Gehause erforderlich ist, um von außen Druckmedium in die von der Ausnehmung gebildete Druckkammer zu leitenO Mit Vorteil ist die Ausnehmung eine am Umfang des Stators angeordnete umlaufende Absetzung Bei in einem Gehäuse mit kreisförmigen Querschnitt eingesetzten Stator bildet eine als umlau-Sende Absetzung ausgeformte Ausnehmung zusammen mit der Innenflache des Gehäuses eine ringförmige Druckkemmer. Diese hat den Vorteil, daß bei Einleitung eines Druckmedium in die ringförmige Druckkammer rundherum eine gleichmäßige Druckkraft auf den Stator einwirkt, wodurch sich der Stator in vorteilhafter Weise auch mit gleichförmiger Anpresskraft an den Rotor anlegt Dabei werden durch Verschleiß aufgetretene Undichtigkeiten zwischen Rotor und Stator ausgeglichen. Örtlich überhöhte Anpresskräfte, durch die Bereiche mit erhöhtem Verschleiß auftreten können, werden vermieden, so daß, wenn Verschleiß zwischen Rotor und Stator auf tritt, dieser auf der gesamten Statoranlagefläche mit dem Rotor annähernd gleich ist. Die Druckkammer kann auch wendelförmig und der Dichtungslinie zwischen Rotor und Stator angepaßt sein.
Je nach Druckbeaufschlagung der Druckkammer läßt sich eine selbsttätige Nachstellung des Stators erreichen, weil die Kraft mit welcher der Stator an den Rotor angepreßt wird, aus dem Druck in der Druckkammer resultiert und sich somit optimale Betriebsverhältnis se der Exzenterschneckenpumpe einstellen und vor allen Dingen aufrechterhalten werden können.
Zur Optimierung der Wirkungsweise von mit Druckkammern für die Nachstellung der Abdichtung versehenen Exzenterschneckenpumpe ist vorgesehen, daß im Stator mindestens eine verstärkende und stützende Gewebeeinlage eingebracht ist. Diese verstärkt den elastischen Körper des Stators und dient außerdem der gleichmäßigen Verteilung der aus dem Druck in den Druckkammern resultierenden Anpresskraft auf die Anlagefläche zwischen Stator und Rotor.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß die Gewebeeinlage zwischen den Druckkammern und der am Rotor anliegenden Oberfläche des Stators angeordnet ist. Diese Maßnahme trägt zu einer qualitativ günstigeren Anlagefläche zwischen Stator und Rotor bei. Weiterhin ist vorgesehen, daß der Werkstoff für die Gewebeeinlage des Stators Metallfasern, Glasfasern, Nylonfasern, Naturfasern oder dergleichen sind. Die Auswahl des Gewebewaterials kann äe nach Belastungsfall erfolgen oder bei Einsatz meherer Gewebeeinlegen kombiniert werden.
In die Zufuhr für das Druckmedium zu der Druckkammer oder, falls mehrere Druckkammern vorgesehen sind zu jeder Druckkammer oder einer allen Druckkammern gemeinsamen Zuleitung, kann eine Drucküberwachungseinrichtung eingesetzt sein Wird als Druckmedium z.B. Druckluft verwendet , genügt als Drucküberwachungseinrichtung ein Manometer und ein einstellbares Druckregelventil, das entweder automatisch über geeignete Bedienungselemente oder manuell geregelt werden kann.
Bei einer konstruktiv einfachen und somit lediglich geringen Bauaufwand erfordern Ausführungsform der erfindungsw gemäßen Ekzenterschneckenpumpe ist das Gehäuse ein Stahlrohr.
Dieses umgibt den Stator und verhindert Durchmesseränderungen des elastischen Stators; so daß sich die aus dem Druck in den Druckkammern resultierenden Verformungskräfte nur als angestrebte Anpresskräfte des Stators an den Rotor auswirken können. Bevorzugt ist ein kreisförmiger Querschnitt des Stahlrohrs für das Gehäuser Es liegen jedoch auch andere Querschnittsformen im Rahmen der ErfiIldung, wie auch andere Werkstoffe für das Gehäuse, z oBo Kunststoff. Ein bevorzugter Werkstoff für den Stator ist Gummi9 da sich derartiges Material bei Exzenterschneckenpumpen bewährt hat , insbesondere bei Exzenterschneckenpumpen, die bei Vieh-Fütterungsanlagen die Förderung von mehr oder weniger flüssigen Futtermisc;lungen übernehmen Es können aber auch andere Werkstoffe zur Herstellung des Stators verwendet werden, wie z.B. elastische Kunststoffe, die ebenfalls der Belastung standhalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Exzenterschneckenpumpe und Fig. 2 einen Querschnitt durch die Exzenterschneckenpumpe entlang der Linie II-II in Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine Exzenterschneckenpumpe schematisch im Längsschnitt dargestellt. In einem Stator 1 mit einem schraubenförmig gewundenen, durchgehenden Hohlraum 2 dreht sich ein von einem nicht weiter dargestellten Motor angetriebener Rotor 3, der als ebenfalls schraubenförmig gewundene Welle ausgebildet ist. Die Außenfläche 4 des Stators 1 aus Gummi ist zylindrisch ausgebildet und liegt an der Innenfläche 5 eines den Stator 1 stramm umhüllenden Gehäuse 6 an. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 6 ein Rohr. Die Außenfläche 4 des Stators 1 weist eine nach innen abgesetzte Ausnehmung 7 auf, die bei Abdeckung durch die Innenfläche 5 des Gehäuses 6 eine Druckkaininer 8 ausbildet, welche als Kreisringsraum um den gesamten Umfang des Stators 1 verläuft. Die Wand des Gehäuses 6 weist eite Bohrung auf, in die ein Anschlußstutzen 9 eingesetzt ist, an dem eine Zufuhrleitung 10 für ein Druckmedium, z.B. Druckluft, angeschlossen ist Mit 11 ist ein in der Zufuhrleitung sitzendes Manometer bezeichnet, das gleichzeitig mit einer Druckregeleinrichtung, z.B.
einem Ventil ausgerüstet ist. Mit 12 ist ein Absperrhahn bezeichnet. Wie bei dissem Ausführungsbeispiel dargestellt, ist in den Stator 1 eine verstärkende schlauchförmige Gewebeeinlage 13 eingelassen.
Fig. 2 zeigt ein Querschnitt durch die Exzenterschneckenpumpe der Linie II-II der Fig. 1 Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß Gehäuse 6 und Stator 1 kreisförmige Querschnitte aufweisen und die Druckkammer 8 eine umlauf ende kreisringförmige Kammer ist0 L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche: Exzenterschneckenpumpe mit einem schraubenförmig gewundenen Rotor, der sich in einem Stator dreht, welcher ei nen ebenfalls schraubenförmig gewundenen länglichen Hohlraum aufweist und aus elastischem Material besteht, sowie in ein Gehäuse eingesetzt ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sich im Bereich zwischen Rotor (3) und Gehäuse (6) wenig stens eine auf den elastischen Stator (1) verformend einwirkende Druckkammer (b) befindet, die mit einer Zufuhr (10) für ein Druckmedium in Wirkverbindung steht.
2. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, , daß als Druckkammer (8) eine im gegenseitigen Anlagebereich zwischen Gehäuseinnenfläche (5) und Statoraußenfläche (4) befindliche Ausnehmung (7) vorgesehen ist.
3. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) in die Statorenaußenfläche (4) eingeformt ist.
4. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) eine am Umfang des Stators (1) angeordnete umlaufende Absetzung ii3t0
5. Exzenterschneckenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über ihre Längserstreckung mehrere durch Ausnehmungen (7) im Stator (1) gebildete ringförmige Druckkammern (8) verteilt angeordnet sind.
6. Exzenterschneckenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stator (1) mindestens eine verstärkende und stützende Gewebeeinlage (13) eingebracht ist.
7. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeeinlage (13) zwischen den Druck kammern (8) und der am Rotor (3) anliegenden Oberfläche des Stators (1) angeordnet ist.
8o Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff für die Gewebeeinlage (13) des Stators (1) Metall-, Glas-, Nylon-, Naturfasern oder dergleichen ist.
9. Exzenterschneckenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zufuhr (10) für das Druckmedium zu jeder Druckkammer (8) eine Drucküberwachungseinrichtung angeordnet ist.
10. Exzenterschneckenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) ein Stahlrohr ist.
11. Exzenterschneckenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff für den Stator (1) Gummi ist.