DE4128891A1 - Exzenterschneckenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit einem Stator, mit einem in dem Stator verdrehbaren Rotor, der an mindestens einem Ende einen Mehrkant-Antriebskopf aufweist, mit einer Antriebswelle, die formschlüssig an den Antriebskopf des Rotors kuppelbar ist.

Eine derartige Exzenterschneckenpumpe, wie sie insbesondere zur Förderung von Mörtel oder ähnlichen Materialien einge­ setzt wird, ist in der DE-OS 37 10 930 beschrieben. Der Antriebsstrang besteht hier im wesentlichen aus einer motorgetriebenen Antriebswelle, die am einen Ende mit einer Mehrkant-Aufnahme versehen ist, welche über den Mehrkant-Antriebskopf des Rotors geschoben ist. Aufgrund der Exzentrizität des Rotors muß zwischen dessen Antriebs­ kopf und der Mehrkant-Aufnahme der Antriebswelle ein ver­ hältnismäßig großes Spiel vorliegen.

Nicht alle im Handel befindlichen Antriebswellen enden an einer Seite in einer Mehrkantaufnahme, wie dies beim Gegenstand der DE-OS 37 10 930 der Fall ist. Vielmehr gibt es auch solche Ausgestaltungen von Exzenterschnecken­ pumpen, bei denen die Kraftübertragung zwischen der Antriebs­ welle und dem Rotor über einen radialen Mitnahmesteg erfolgt, der in einen radialen Schlitz am einen Ende des Rotors eingreift. Sollen hohe Drehmomente übertragen werden, wäre es günstig, auch bei solchen Exzenterschneckenpumpen die Kraft über einen Mehrkant-Antriebskopf des Rotors einzuleiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Exzenter­ schneckenpumpe der eingangs genannten Art derart auszuge­ stalten, daß durch geringfügige Modifikation bereits vor­ handener Bauarten bei Bedarf Rotoren mit Mehrkant-Antriebs­ kopf eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Antriebskopf des Rotors und die Antriebswelle ein Zwischenstück nach Art einer Schlossernuß aus zähem Material gelegt ist, das mit einer axialen Mehrkant-Aufnahme am einen Ende über den Antriebskopf gestülpt ist und am anderen Ende eine Modifikation aufweist, die eine kraft­ schlüssige Verbindung mit dem Ende der Antriebswelle ge­ stattet.

Als Schlossernuß ausgestaltete Zwischenstücke, die erfin­ dungsgemäß als "Adapter" zwischen dem Ende der Antriebs­ welle und dem Mehrkant-Antriebskopf des Rotors eingesetzt werden, sind in jeder Schlosserwerkstatt vorhanden und preiswert erhältlich. Sie können mit ihrer einen Mehrkant-Auf­ nahme direkt auf den Mehrkant-Antriebskopf des Rotors aufgesteckt werden. Am anderen Ende bedürfen sie erfindungs­ gemäß einer geringfügigen Modifikation, über welche der kraftschlüssige Anschluß an die Antriebswelle bewirkt wird. Diese Modifikation hängt selbstverständlich von der genauen Ausgestaltung des Endes der Antriebswelle ab.

Bereits oben wurde dargelegt, daß es Exzenterschnecken­ pumpen gibt, bei welchen die Antriebswelle, die gleichzeitig als Mischwendel dienen kann, zur formschlüssigen Ankopplung an den Rotor einen radial verlaufenden Mitnahmesteg auf­ weist. In diesem Falle kann die Modifikation am anderen Ende des Zwischenstücks ein radial verlaufender Schlitz sein. Der radial verlaufende Schlitz im schlossernußartigen Zwischenstück "simuliert" den Antriebsschlitz in den Roto­ ren, für die derartige Mischwendeln an und für sich ausge­ legt sind. Da jedoch dieser Schlitz nunmehr nicht im spröden Rotormaterial sondern in dem aus zähem Material hergestell­ ten Zwischenstück liegt, können auf das Zwischenstück sehr viel höhere Drehmomente ausgeübt werden. Das Zwischen­ stück seinerseits leitet die Kräfte auf den Rotor an den Außenflächen des Mehrkant-Antriebskopfes ein, wodurch die Bruchgefahr erheblich reduziert wird. Insgesamt lassen sich also bei dieser Ausgestaltung ohne Veränderung der Antriebswelle in der Exzenterschneckenpumpe sehr viel höhere Drehmomente übertragen, wodurch z. B. die Pumpen­ leistung gesteigert werden kann.

Durch die doppelte Steckverbindung zwischen Antriebswelle, Zwischenstück und Rotor ergibt sich außerdem im Antriebs­ strang eine Gelenkigkeit, mit welcher die Exzentrizität des Rotors besser ausgeglichen werden kann.

Eine Art der Modifikation des Zwischenstückes, die immer möglich ist, besteht darin, daß das Zwischenstück am anderen Ende an der Antriebswelle angeschweißt ist.

Die Bruchgefahr am Antriebskopf des Rotors wird weiter dadurch reduziert, daß der Antriebskopf des Rotors über einen Radius in den Rotorkörper übergeht.

Die kraftübertragende Fläche zwischen Antriebskopf und Zwischenstück läßt sich weiter dadurch erhöhen, daß die vordere Stirnfläche des Antriebskopfes des Rotors und der Boden der den Antriebskopf aufnehmenden Mehrkant-Auf­ nahme des Zwischenstückes mit einem zusätzlichen Formschluß ineinander greifen.

Als zusätzlicher Formschluß kommen dabei insbesondere eine Verzahnung oder Verstiftung in Frage.

Die axiale Kraftübertragung vom Rotor auf das Zwischenstück läßt sich verbessern, wenn der Boden der den Antriebskopf aufnehmenden Mehrkant-Aufnahme des Zwischenstückes ballig gewölbt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Antriebsstrang einer Exzen­ terschneckenpumpe im Übergangsbereich zwischen Antriebswelle und Rotor;

Fig. 2 in etwas größerem Maßstab Antriebskopf und Mehrkantaufnahme des Zwischenstückes bei einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 die Mehrkantaufnahme des Zwischenstückes bei einem dritten Ausführungsbeispiel des Antriebsstranges einer Exzenterschnecken­ pumpe.

In Fig. 1 sind die wichtigsten sich drehenden Kompo­ nenten einer Exzenterschneckenpumpe unter Weglassung der äußeren, stationären Baukomponenten vor dem kraftschlüssigen Zusammenstecken dargestellt. Es handelt sich um den Rotor 1, ein Zwischenstück 2 und die in diesem Falle als Misch­ wendel ausgestaltete Antriebswelle 3.

Der Rotor 1 umfaßt in an und für sich bekannter Weise einen gewendelten Rotorkörper 4, an welchen sich über einen verhältnismäßig großen Radius 12 ein Mehrkant-Antriebs­ kopf 5 einstückig abschließt. Der gesamte Rotor 1 besteht aus verschleißfestem, verhältnismäßig sprödem Material und ist als Gußstück hergestellt.

Bei dem Zwischenstück 2 handelt es sich im wesentlichen um eine herkömmliche Schlossernuß, wie sie in allen Schlos­ serwerkstätten verfügbar und sehr preiswert zu erwerben ist. Die Schlossernuß 2 besteht aus zähem Material und umfaßt am einen, dem Rotor 1 zugewandten Ende eine erste Mehrkant-Aufnahme 6 sowie am anderen, der Antriebswelle 3 zugewandten Ende eine zweite Mehrkant-Aufnahme 7. Im Bereich der letztgenannten, zweiten Mehrkant-Aufnahme 7 ist die Schlossernuß 2 durch einen radial verlaufenden Schlitz 8 modifiziert, der leicht nachträglich in die handelsübliche Schlossernuß 2 eingebracht werden kann.

Die Mischwendel 3, die im vorliegenden Falle gleichzeitig die Aufgabe der Antriebswelle übernimmt, ist in der Figur um 90° gegenüber dem Zwischenstück 2 verdreht dargestellt. Hierdurch ist der Aufbau der Mischwendel 3 leichter erkenn­ bar. Sie umfaßt im Bereich des dargestellten Endes zwei Längsstreben 9, 10, die über einen radial verlaufenden Mitnahmesteg 11 miteinander verbunden sind. Rechts von dem in der Zeichnung dargestellten Bereich sind die beiden Längsstreben 9, 10 zu einer mittleren Antriebsstrebe zu­ sammengeführt, wo die Mischwendel 3 zusätzlich ein spira­ liges Mischwerkzeug tragen kann. An dem nicht dargestellten Ende der Mischwendel 3 ist diese mit einem Antriebskopf versehen, über den von einem Motor das Drehmoment einge­ leitet wird.

Die verschiedenen Komponenten, die in Fig. 1 dargestellt sind, werden in einfacher Weise zusammengesteckt, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist. Die Mischwendel 3 muß dabei zunächst, wie ebenfalls durch einen Pfeil dargestellt, gegenüber der in der Zeichnung gezeigten Position um 90° verdreht werden, damit der radial verlaufende Mitnahmsteg 11 in den Schlitz 8 des Zwischenstücks 2 eingeführt werden kann.

In Fig. 2 ist in größerem Maßstab ein zweites Ausführungs­ beispiel eines Antriebsstranges einer Exzenterschnecken­ pumpe dargestellt. Es stimmt, soweit nachfolgend nichts anderes gesagt ist, mit dem ersten, in Fig. 1 dargestell­ ten Ausführungsbeispiel überein.

Unterschiedlich jedoch ist, daß beim Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ein zusätzlicher Formschluß zwischen der vor­ deren Stirnfläche des Antriebskopfes 105 des Rotors 101 und dem Boden der zugehörigen Mehrkant-Aufnahme 106 des Zwischenstückes 102 vorgesehen ist. Dieser Formschluß hat hier dies Gestalt einer komplementären Verzahnung 120, 121, die beim Zusammenstecken von Antriebskopf 105 und Zwischenstück ineinandergreifen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Arten eines Formschlusses, so z. B. eine Ver­ stiftung, an dieser Stelle denkbar. In allen Fällen hat der Formschluß den Sinn, die kraftübertragende Fläche zwischen Antriebskopf 105 und Zwischenstück 102 zu vergrö­ ßern.

Auch das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 stimmt bis auf die nachfolgend geschilderten Unterschiede mit demjenigen von Fig. 1 überein. Es ist gegenüber letzterem nur an einer Stelle modifiziert: Der Boden 220 der Mehrkant-Auf­ nahme 206, welche den Antriebskopf des Rotors aufnimmt, ist ballig gewölbt geformt. Hierdurch wird gewährleistet, daß axiale Kräfte vom Rotor auf das Zwischenstück auch dann gut übertragen werden können, wenn Rotor und Zwischen­ stück nicht exakt koaxial sind. Es entsteht dann ein "Knick" im Antriebsstrang an der Verbindungsstelle von Rotor und Zwischenstück. In allen Winkelstellungen des Rotors gegen­ über dem Zwischenstück innerhalb der durch die Gesamtkon­ struktion vorgegebenen Grenzen kann sich die vordere Stirn­ fläche des Rotors an dem ballig gewölbten Boden 220 der Mehrkant-Aufnahme 206 des Zwischenstückes 202 abstützen.

Claims (8)

1. Exzenterschneckenpumpe mit einem Stator, mit einem in dem Stator verdrehbaren Rotor, der an mindestens einem Ende einen Mehrkant-Antriebskopf aufweist, mit einer Antriebswelle, die formschlüssig an den Antriebskopf des Rotors kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Antriebskopf (5) des Rotors (1) und die Antriebswelle (3) ein Zwischenstück (2) nach Art einer Schlossernuß aus zähem Material gelegt ist, das mit einer axialen Mehr­ kant-Aufnahme (6) am einen Ende über den Antriebskopf (5) gestülpt ist und am anderen Ende eine Modifikation (8) aufweist, die eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Ende (11) der Antriebswelle (3) gestattet.

2. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1, bei welcher die Antriebswelle gleichzeitig als Mischwendel dient und zur formschlüssigen Ankopplung an den Rotor einen radial verlaufenden Mitnahmesteg aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Modifikation am anderen Ende des Zwischen­ stücks (2) ein radial verlaufender Schlitz (8) ist.

3. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zwischenstück am anderen Ende an der Antriebswelle angeschweißt ist.

4. Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskopf (5) des Rotors (1) über einen Radius (12) in den Rotorkörper (4) übergeht.

5. Exzenterschneckenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Stirnfläche des Antriebskopfes (105) des Rotors (101) und der Boden der den Antriebskopf (105) aufnehmenden Mehrkant-Aufnahme (106) des Zwischenstückes (102) mit einem zusätzlichen Formschluß (120, 121) ineinandergrei­ fen.

6. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Formschluß eine Verzahnung (120, 121) ist.

7. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Formschluß eine Verstiftung ist.

8. Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (220) der den Antriebskopf des Rotors aufnehmenden Mehrkant-Auf­ nahme (206) des Zwischenstückes (202) ballig gewölbt ist.