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Ex?enterschneckenpumpe
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Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit einem zentrisch
zur Pumpenachse angeordneten Anschlußgehäuse, * insbesondere Gelenkwellengehäuse,
das mehrere in Umfangsrichtung zueinander versetzte Strömungsanschlüsse aufweist,
die alternativ durch eine im Anschlußgehäuse um dessen Achse drehbar gelagerte und
von außen zu verstellende Schieherbuchse steuerbar sind. * insbesondere Bei Exzenterschneckenpumpen
wird meist durch das antriebsseitige Gelenkwellengehäuse, das etwa gleichen Durchmesser
wie das Statorgehäuse.hat, die zu fördernde Flüssigkeit angesaugt. Da man oft Sauganschlüsse
in mehreren Richtungen benötigt, wird im zweiten Anschluß meisten Drehschieber angesetzte,
dessen Drehachse senkrecht zu Pumpenachse liegt und der zwei diametral gegenüberliegende
oder gar drei jeweils um 900 zueinander versetzte Anschlüsse aufweist. Trotzdem
kann man beispielsweise nicht von unten absaugen, und ein Verlegen der Saugleitung
in geneigte Lage ist nur umstündlich zu bewerkstelligen.
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Nach einer durch das DE-CE1 19 43 252 bekannten Ausführung ist eine
Schieberbuchse zentrisch zur Pumpenachse innerhalb des Anschlußgehäuses gelagert
und steuert mit einer einzigen Schieber8ffnung zwei in einer gemeinsamen Radialebene
liegende Anschlüsse, von welchen der eine meist fest oben angeordnet ist, während
der andere seitlich liegt.
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Weiter noch geht.die in der DE-PS 19 63 681 geschilderte
Ausführung,
bei welcher die Schieberbuchse außen auf dem Anschlußgehäuse zwischen diesem und
einem äußeren Gehäuseteil drehbar gelagert ist und dabei mit einer einzigen-Schieberöffnung
vier kreuzweise angeordnete Gehäuseöffnungen steuert, von welchen drei Sauganschlüsse
sind und der vierte als Auslaß- oder Reinigungsöffnung dient. Auf diese Weise sind
zwar die Anschlußmöglichkeiten erweitert, aber die Sauganschlüsse sind der Pumpenachse
fest zugeordnet und lassen auch in Verbindung mit einem Umlenkkrümmer nur beschränkte
Variationsmöglichkeiten zu.
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Tiefliegende Strömungsanschlüsse sind zudem bei einer bevorzugten
Anwendung von Exzenterschneckenpumpen unter der untersten DIantellinie eines Behälters
oft nur schwer zu bedienen, da dann das Ankuppeln der Anschlußleitung in gebückter
Haltung erfolgen muß. Wenn sich die Saugleitung nicht mit hinreichender Steigung
verlegen läßt, so kann der Rest des Mediums nicht beispielsweise in eine Güllegrube
zurückfließen und verursacht erhebliche Verschmutzung und damit Belästigung.
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Die Erfindung geht aus von der eingangs geschilderten Pumpengattung
und verfolgt die Aufgabe, diese bekannte Exzenterschneckenpumpe so weiterzubilden,
daß man leicht und schnell Anschlußverbindungen mit recht unterschiedlicher Orientierung
herstellen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß das Anschlußgehäuse
und die Schieberbuchse quer zu ihrer Längsachse in jeweils zwei um diese Achse gegeneinander
dreheinstellbare Gehäuse- und Buchsenteile unterteilt, die jeweils mindestens einen
axial zum anderen versetzten Strömungsanschluß steuern.
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Während ein Gehäuseteil mit dem Pumpengehäuse verbunden bleibt, kann
ein anderer antriebsseitiger Gehäuseteil in geeigneter Weise um die Pumpenachse
so verdreht werden, daß der zweite Strömungsanschluß nach Bedarf oben oder auf einer
der beiden
Seiten zu liegen kommt bzw. eine Zwischenstellung einnimmt.
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Für die Ausbildung de Gehäuseverstellung ist es von besonderte Bedeutung,
daß jeder Benutzer den zweiten Strömungsanschluß in aller Regel nur in eine einzigen
Stellung benötigt, die beispielsweise bestimmt sein kann durch die Anfahrrichtung
eines Güllefasses und den Abstand in Bezug auf eine Vorzatsgrube. In erster Linie
bedeutsam ist daher die Auswahl dieser einzigen Stellung.
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Die beiden Buchsenteile können im Prinzip mit getrennten Betätigungsmitteln
zur unabhängigen Verstellung versehen sein. Es wird also nach Bedarf der eine ode
der andere Strömungsanschluß geöffnet, wenn nicht gar beide Strömungsanschlüsse
gleichzeitig wirksam sein sollen. Es versteht sich, daß auch hiebei in der an sich
bekannten Weise ein Buchsenteil mehrere in der gleichen Radialebene liegende Strömungsanschlüsse
steuern kann.
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Der einfacheren und auch der sicheren Bedienung wegen ist es in der
Regel angebracht, die Steuerung mehrerer Strömungsanschlüsse durch einen einzigen
Betätigungsvorgang zu gewährleisten. So können die beiden Buchsenteile in ihrer
relativen Einstellung zueinander drehschlüssig verbunden sein, ohne daß dadurch
allerdings die Anderung dieser relativen Einstellung unterbunden wird. Es soll nämlich
der Winkel zwischen beiden Buchsenteilen immer auf den zwischen beiden Gehäuseteilen
gebildeten Winkel abgestimmt werden, wenn eine bestimmte Winkeliolge zwischen Abschalten
des einen und Anschalten des anderen Strömungsanschlusses gewährleistet bleiben
soll. Man muß nu dafür sorgen, daß bei einer Verstellung des Gehäuses auch die beiden
Buchsenteile entsprechend vedreht werden.
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Als zweckmäßig hat es sich elwiesen, Gehäuse- und/oder Buchsen teile
unter jeweils vorgegebenem Teilungswinkel formschlüssig miteinander kuppelbar zu
gestalten, wobei derzeit bevorzugt wird, daß sich die Teilungswinkel zwischen Gehäuse-
und Buchsenteilen zueinander wie ganze Zahlen verhalten, insbesondere
gleich
groß sind. Beim Verdrehten der beiden Gehäuseteile läßt sich so zuverlässig auch
der gleiche Verstellwinkel zwischen den Buchsenteilen einrichten. Zweckmäßigerweise
werden beide Buchsenteile durch eine Zahnkupnlung,insbesondere eine Stirnzahnkupplung
umsteckbar verbunden.
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Da die unterteilte Schieberbuchse hier verhältnismäßig lang ist, besteht
Gefahr, daß sie in Betriebspausen auf der großen Umfangsfläche anbackt und dann
ein außergewöhnlich großes Lösemoment erfordert. Aus diesem Grunde sollte die beide
Buchsenteile verbindende Kupplung ein Schwenkspiel in der Größenordnung von 1 bis
2 inkelgraden aufweisen. Man braucht dann zunächst nur die eine der beiden Buchsen
zu lösen und kann anschließend deren Mitnahmemasse zum Lösen des zweiten Buchsenteiles
einsetzen.
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Auch mit groben Einzelteilungen läßt sich eine verhältnismäßig feine
Differenzueilung dadurch einrichten, daß Gehäuse-und/oder Buchsenteile jeweils durch
n Kupplungsmittel verbunden werden, für welche im ersten Teil nl und im zweiten
Teil n2 Aufnahmen unter entsprechend gleicher Einzelteilung vorgesehen sind, wobei
n1 und n2 jeweils ein unterschiedliches ganzes Vielfaches von n bilden.
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So lassen sich zur Verbindung durch vier Schrauben im Kupplungsflansch
eines ersten Gehäuse teiles acht Kupplungsbohrungen unter einem Einzelteilungswinkel
von 45C und im Kupplungsflansch eines zweiten Gehäuseteiles zwölf Kupplungsbohrungen
unter einem Einzelteilungswinkel von 45" vorsehen.
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Auf diese Weise ergibt sich ein resultierender Differenzteilungswinkel
von 150 der sich bei den Buchsenteilen durch die Zahnkupplung direkt einstellen
läßt.
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Wenn man auch in der Regel mit mehr oder weniger groben Stufenteilungen,
insbesondere am Anschlußgehäuse auskommt, kann es für einige Zwecke doch angebracht
sein, die Gehäuse- und Buchsenteile stufenlos gegeneinander verdrehbar vorzusehen.
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Dann kann sich jeder seinen individuellen Winkel exakt aus-
suchen
und in dieser Stellung wenigstens die Gehäusebuchsen gegeneinander verspannen.
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Während man etwa bei der Ausführung mit Zahnkupplung zunächst das
Anschlußgehäuse öffnen muß, um die Buchsenteile zu verstellen, ist wenigstens bei
der stufenlosen Verstellung eine änderung des Relativwinkels von außen möglich,
etwa derart, daß ein Buchsenteil mit einem nach außen geführten Betätigungsorgan
fest und mit dem anderen Buchsenteil über ein Einstellgetriebe verbunden ist, das
durch eine insbesondere ebenfalls von außen zugängige Steilvorrichtung einstellbar
ist, Man betätigt also außen die Stellvorrichtung und kann dort auch die relative
Einstellung der beiden Buchsenteile anzeigen, deren Verstellung mit entsprechender
Abdichtung innerhalb des Anschlußgehäuses erfolgt.
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Beispielsweise kann die Stellvorrichtung ein Stellorgan aufweisen,
das ggf. feststellbar in, auf oder an einem durch einen Segmentschlitz des Anschlußgehäuses
nach außen ragenden Betätigungshebel geführt ist. Die rührung kann eine Drehlagerung
oder auch eine Schiebeführung sein.
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Für derartige Ausführungen wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen,
die Stellvorrichtung mit einem verzahnten Stellorgan, z.B. einem Ritzel, einer Schnecke
oder einer Zahnstange zu versehen, das in eine Verzahnung des anderen Buchsenteiles
eingreift.
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Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Exzenterschneckenpumpe
versehenen Güllefasses, Fig. 2 eine Ansicht dieses Güllefasses von links in Fig.
1 gesehen, Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch das Anschlußgehäuse der
Exzenterschneckenpumpe nach
der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4
einen schematischen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt
nach der Linie V-V in Fig. 3, jedoch mit geänderter Schiebereinstellung, die Fig.
6 und 7 ebenso wie die Fig. 8 und 9 jeweils zwei den Fig. 4 und 5 entsprechende
Darstellungen mit geänderter Gehäuse- und Schiebereinstellung, Fig.10 eine Ansicht
der Kupplungsflansche beider Gehäuseteile von der Linie X-X in Fig. 3 gesehen, Fig.11
bis 13 drei verschiedene Betriebsstellungen einer etwa der Fig. 7 entsprechenden
Ausführung mit einem weiteren am zweiten Gehäuseteil angebrachten Stromungsanschluß.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen ein auf Rädern 1 eines Fahrwerkes 2 gehaltenes
zylindrisches Güllefaß 3, unter dessen unterer Mantellinie vorn eine Exzenterschneckenpumpe
4 hängt, deren Druckleitung 5 zum hinteren Fußende geführt ist, während ein nach
links ragender Wellenzapfen der Antriebswelle 6 an die Zapfwelle eines Zugfahrzeuges
an-schließbar ist.
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Das Gelenkwellengehäuse der Pumpe ist hier unterteilt in einen ersten
Gehäuseteil 7 und einen zweiten Gehäuseteil 8 mit jeweils einem ersten und einem
zweiten als Flanschstutzen.ausgeführten Strömungsanschluß 9 bzw. 11. Während der
Strömungsanschluß 9 fest an einem Faßanschluß t2 angekuppelt ist, sitzt auf dem
Strömungsanschluß 11 ein Krümmer 13, der nach Bedarf um seine lotrechte Drehachse
in jede Richtung na-ch vorn und seitlich eingestellt werden kann. Zu der mit vollen
Linien in Fig. 2 ausgezogenen Endstellung des Strömungsanschlusses 9 in der oberen
Lage sind mit Strichpunktlinien noch vier weitere, unter jeweils 450 zueinander
geneigte Einstellungen dieses Strömungsanschlusses eingezeichnet.
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Wie sich am besten aus Fig. 3 ersehen läßt, bilden die bei-
den
Gehäuseteile 7 und 8 das Gelenkwellengehäuse für eine Gelenkwelle 14, die mit einem
ersten Gelenkkopf 15 allseitig einstellbar an die Exzenterwelle 16 angeschlossen
ist, die im Stator 17 der Exzenterschneckenpumpe 4 umläuft. Die Gelenkwelle 14 ist
mit einem zweiten Gelenkkopf 18 an die Antriebswelle 6 angekuppelt, die in einem
Lagergehäuse 19 gelagert ist, das über ein ein Stopfbuchsengehäuse 21 aufnehmendes
Schaltgehäuse 22 an den Gehäuseteil 8 angeflanscht ist, und mit diesem als Ganzes
verschwenkt werden kann.
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Das Gelenkwellengehäuse 7, 8 dient normalerweise als Ansauggehäuse,
da es wegen der Stopfbuchsendichtung nur geringere Drücke aufnehmen kann. Jedenfalls
kann dieses Gehäuse auch druckseitig an die Exzenterschneckenpumpe angeschlossen
werden. Da zudem auch Fxzenterschneckenantziiebe ohne Gelenkwelle bekannt sind,
handelt es sich im Crunde um ein zu verschiedenen Zwecken heanzuziehendes "Anschlußgehäuse",
das nur zentrisch zur Achse 23 der Exzenterschneckenpumpe 4 angeordnet sein soll.
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Die beiden Gehäuseteile 7, 8 sind in der gemeinsamen Radialebene durch
zwei Kupplungsflansche 24, 25 mittels vier unter jeweils 90" zueinander versetzter
Schrauben 26 gekuppelt.
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Zur Aufnahme dieser Schrauben dienen auf dem gleichen Teilkreis 27
angeordnete acht Kupplungsbohrungen 28 im Kupplungsflansch 24 und zwölf Kupplungsbohrungen
29 im Kupplungsflansch 25. Die Bohrungen 28 bilden einen Einzelteilungswinkel von
a = 45°, die Bohrungen 29 einen Einzelteilungswinkel b = 30". Dies führt zu einem
resultierenden Gehäuse-Teilungswinkel c = 15". Wie sich aus Fig. 10 leicht entnehmen
läßt, kommen nämlich nach einer Relativdrehüng von 15° in beiden Flanschen jeweils
wiederum vier Bohrungen zur Deckung. Es kann also eine dreifach feinere Winkelteilung
erzielt werden als in Fig. 2 eingezeichnet.
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Der Strömungsanschluß 9 wird durch einen innen im Anschluß gehäuse
gelagerten Buchsenteil 31, ders StrömungsanschluR 11 durch einen Buchsenteil 32
gesteuert. Beide Buchsenteile
sind identisch ausgebildet und weisen
jeweils eine Steueröffnung 33 und an beiden Enden Stirnverzahnungen 34 mit dem auch
zwischen den Gehäuseteilen vorgesehenen Teilungswinkel c = 15° auf. Der Buchsenteil
32 ist rechts in Fig. 3 durch die beiden Stirnverzahnungen mit dem Buchsenteil 31
gekuppelt, während in die an ihrem linken Ende vorgesehene Stirnverzahnung 34 mittels
einzelne Zähne 35 eine Schaltbuchse 36 eingreift, die an ihren beiden Enden jeweils
mit Ringdichtungen dreheinstellbar im Gehäuseteil 8 und im Schaltgehäuse 22 gelagert
ist und einen Schalthebel 37 trägt, der dadurch einen von mehreren im Schaltgehäuse
22 gebildeten Umfangsschlitzen 38 nach außen ragt. Durch Betätigen des Schalthebels
37 kann man also beide, eine gemeinsame Schieberbuchse bildende Buchsenteile 31
und 32 gleichzeitig umschalten.
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In den Stirnvezahnungen 34 und auch gegenüber den Zähnen 35 ist jedoch
ein begrenztes Umfangsspiel in der Größenordnung von 1 bis 3 Winkelgl-auen belassen.
Auf diese Weise läßt sich leicht die in Stillstandszeiten gebildete Haftkraft an
der Umfangsfläche der gesamten Schieberbuchse überwinden. Man braucht dann zunächst
nur - evt. stoßweise - die Schaltbuchse 36 zu lösen, dann unter Zuhilfenahme deren
Bewegungsmasse den Buchsenteil 32 und anschließend den Buchsenteil 31.
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Die Fig. 4 und 5 geben den Schaltzustand nach Fig. 3 wieder.
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Im Gehäuseteil 7 ist die Steueröffnung 33 des Buchsenteiles 31 in
Deckung mit dem Stömungsanschluß 9, während die identische Steueröffnung 331 des
Buchsenteiles 32 gegenüber dem Strömungsanschluß 11 versetzt ist.
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Verschwenkt man jetzt mittels des Schalthebels 37 die Schieberbuchse,
so wird zunächst die Steueröffnung 9/33 etwas gedrosselt, bevor eine Verbindung
11/331 hergestellt wird. Im weiteren Schaltbereich sind damit zunächst beide Stömungsanschlüsse
teilweise geöffnet, bis schließlich der Strömungsanschluß 9 ganz abgesperrt ist.
In de Endstellung Fig. 6 ist noch eine zusitzliche Überdeckung erreicht.
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Es ist erklärlich, daß sich der Grad der Uberdeckung im Stufenbereich
von 150 ändern läßt. Während jedoch der Buchsenteil 31 stets die gleiche Schaltbewegung
ausführt, muß der Schwenkwinkel des Buchsenteiles 32 entsprechend verleg-t werden,
wenn man den zweiten Gehäuseteil 8 mit dem Strömungsanschluß 11 aus der Mittelstellung
Fig. 5 heraus verschwenkt in die Stellung Fig. 7. Da sich dabei auch die Lage des
Schwenkwinkels in der Schaltbuchse 36 und dadurch des Schalthebels 37 verlagert,
muß man ggf. den Schalthebel 37 durch Umsetzen von einer Gewinde aufnahme in die
andere und in einen weiteren Umfangsschlitz 38 verlagern.
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Die Fig. 8 und 9 zeigen den Schaltzustand entsprechend den Fig. 6
und 7 in einer weiteren Gehäuseeinstellung mit einem um 450 schräg nach unten geneigten
Strömungsanschluß. In Fig. 9 ist zudem ebenso wie nach Fig. 7 und Fig. 1 ein 90°-Krümmer
39 angesetzt, dex wiederum um seine Anschlußachse schwenkeinstellba vorgesehen sein
kann, wie dot überhaupt alle weiteren bekannten Anschlußmittel zum Einsatz gebracht
werden können, so daß sich durch die Kombination der Einstellungen des Strömungsanschlusses
11 mit der Schwenkeinstellung eines solchen Krümmers 30 nahezu alle beliebigen Richtungen
für den Ansatz einer Förderleitung mit oder ohne Bezug auf die Pumpenachse einrichten
lassen.
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Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen noch eine Abwandlung mit einem dritten,
in der gleichen Radialebene wie der Strömungsanschluß 11 vorgesehenen und zu diesem
unter 1350 versetzten Strömungsanschluß 111. Dabei können die Steueröffnungen 33
und 331 in der gleichen Mantellinie der beiden Buchsen liegen.
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So öffnet nach Fig. 11 die Steueröffnung 331 den Strömungsanschluß
11 und schließt ihn in der Stellung Fig. 12, wobei die verdeckte Steueröffnung 33
den Strömungsanschluß 9 freigibt. In Fig. 13 ist wiederum der Stromungsanschluß
111 geöffnet, während die beiden anderen Anschlüsse abgesperrt sind.
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Durch Weiterschalten in eine vierte Stellung könnten dann
auch
alle drei Strömungsanschlüsse abgesperit sein. Dies kann man verbinden mit einer
GehSuse-Zugangsöffnung für Reinigungszwecke.
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Der Winkel von 1350 zwischen den beiden Strömungsanschlüssen 11 und
111 ist hier frei gewählt, er kann jede andere Größe haben und dient vor allem dem
Zweck, ohne Umbau wenigstens drei Strömungsanschlüsse nach Bedarf schnell einschalten
zu können. Auch in der Radialebene des Stömngsanschlusses 9 läßt sich wenigstens
ein weiterer Anschluß vorsehen.
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Abweichend von der dargestellten Ausführung können grundsätzlich die
beiden Buchsenteile 31 und 32 getrennt betätigt werden, oder man kann durch eiXwischengeschaltetes
Getriebe eine Relativverstellung der beiden Buchsenteile in Umfangsrichtung von
außen vornehmen, wie auch grundsätzlich ein stufenloses Verdrehen der beiden Gehäuseteile
mit anschliessendem Festspannen möglich ist.
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