DE4308755A1 - Klauenkupplung für eine Schraubenpumpe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zwischen einem Motor und einer Antriebsspindel für eine kompakte Schraubenpumpe. In den meisten bekannten Fällen sind die Spindeln der Schraubenpumpe mit Wälzlagern oder Gleitlagern gelagert und fluchten mit der gelagerten Achse des antreibenden Motors. Die Kopplung der beiden für sich gelagerten Wellen erfolgt mit bekannten Kopplungselementen.

In der DE-A 1 23 34 682 wird eine Kupplung als Verbindungselement zwischen Antriebswelle und dem Läufer der Antriebswelle beschrieben derart, daß in einem auf der Antriebswelle befestigten Kupplungsflansch Bolzen befestigt sind mit aufgesteckten Gleitrollen, zwischen diesen Gleitrollen Stege eines auf dem Pumpenläufer befestigten Kupplungsgliedes geführt sind und am Kupplungsglied eine Anlaufscheibe mit Dichtfläche befestigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, für eine kompakte Schraubenspindel mit integriertem Elektromotor ein Kupplungselement zwischen der Achse des antreibenden Elektromotors und der Antriebsspindel zu finden, so daß auch ohne Lagerung der Spindel, die Reibungsverluste der Gesamteinheit möglichst gering bleiben. Insbesondere sollen Achs- und Winkelfehler zwischen den Achsen des Elektromotors und der Antriebsspindel ausgeglichen werden, ohne daß an der Antriebsspindel ein über das Profil der Schraubenspindel hinausgehendes Kupplungsstück angebracht sein muß. Hier ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung zu erfinden, die beim Anlaufen der Pumpe, d. h. beim Druckaufbau, gleichzeitig als Lauffläche für die Mitnehmerspindel dient.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektromotor (4) einen profilierten Achsstummel (5) enthält, der in eine Ausnehmung (12) eines Kupplungsstücks (1) eingreift, welches selbst in die Klauen (6, 6′) der Antriebsspindel eingreift. Diese Klauen mit dreieckigem Querschnitt entstehen dadurch, daß in die Stirnseite der abgelängten Antriebsspindel (2) ein System von zwei unter einem Winkel α zueinander stehenden Nuten der Tiefe b in die Achse der Antriebsspindel eingebracht ist. Der Zwischenraum zwischen den beiden Klauen der Antriebsspindel und dem profilierten Antriebsstummel (5) wird durch ein Kupplungsglied (1) hergestellt.

In Abb. 2 ist das Kupplungsglied (1) in der Aufsicht auf die beiden Klauen (6, 6′) und die rechteckige Antriebswelle (5) im Schnitt zu sehen. Um die Reibung bei Achsfehlern bzw. Winkelfehlern zwischen den beiden Achsen möglichst gering zu halten, sind die Flächen der Kupplung (7, 7′), die an den Klauen (6, 6′) anliegen, als Evolenten ausgeführt. Das gleiche gilt für die Flächen (8, 8′), die an dem schlitzförmigen Antriebsstummel (5) anliegen.

Bei einer kompakten Schraubenpumpe mit integriertem Elektromotor, bei der die Schraubenspindelanordnung mit dem Pumpengehäuse (9) mit dem Elektromotor (4) in einem gemeinsamen Gehäuse (10) untergebracht sind, ist es notwendig, für die Mitnehmerspindeln (3) eine axiale Begrenzung der Spindelverschiebung für den Anlaufzustand vorzusehen. Bei Anlauf der Schraubenpumpe wird die Mitnehmerspindel zunächst in Richtung des antreibenden Elektromotors, d. h. in Förderrichtung des Mediums, gedrückt, um dann bei Druckaufbau an den abgewandten Stirnflansch (11) anzulaufen. Die Aufgabe der Erfindung wird weiter dadurch gelöst, daß die Mitnehmerspindelbegrenzung dadurch bewerkstelligt wird, daß ein Teil des Mitnehmerspindelquerschnitts die spindelseitige Fläche des Kupplungsstückes (1) anläuft. Je nach Profilierung der Schraubenspindel kann der Außendurchmesser des Kupplungsgliedes (1) größer oder gleich dem Außendurchmesser der Antriebsspindel sein.

Für den Anwendungsfall derartiger Schraubenpumpen ist es von Bedeutung, daß das Material des Kupplungsgliedes, sofern es aus einem elastischen Kunststoff oder Gummi besteht, vom zu fördernden Medium nicht angegriffen wird. Bei schmierenden Medien ist die Verwendung eines Kupplungsgliedes aus einem metallischen Werkstoff möglich.

Bezugszeichenliste

1 Kupplungsstück
2 Antriebsspindel
3 Mitnehmerspindel
4 Elektromotor
5 Antriebsstummel 6, 6′ Klauen der Antriebsspindel
7, 7′ Flächen der Kupplung, die an den Klauen anliegen
8, 8′ Flächen der Kupplung, die am Antriebsstummel anliegen
9 Pumpengehäuse
10 Gehäuse
11 Stirnflansch
12 Nut im Kupplungsteil
13, 13′ Nuten in der Antriebsspindel
14 Achse der Mitnehmerspindel

Abb.:

Fig. 1: Längsschnitt durch die Schraubenpumpe,

Fig. 2: Querschnitt durch das Kupplungsstück,

Fig. 3: Ansicht des Kupplungsstückes,

Fig. 4: Ansicht der Antriebsspindel von der Motorseite,

Fig. 5: Seitenansicht der Antriebsspindel

Claims (4)

1. Klauenkupplung für die kraftschlüssige Verbindung eines antreibenden Motors mit der Antriebsspindel einer kompakten Schraubenpumpe, bestehend aus einer Schraubenspindel, einem Kupplungsstück und einer Antriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß in der motorseitigen Stirnseite der abgelängten Antriebsspindel (2) zwei Nuten (13,13′) durch die Spindelachse unter einem Winkel 70 < α < 110 Grad angebracht sind und daß in die durch die beiden Nuten entstehenden Klauen (6, 6′) der Antriebsspindel ein Kupplungsstück (1) eingreift, in das die profilierte Achse (5) des antreibenden Motors eingreift und daß die Achse (14) von wenigstens einer Mitnehmerspindel (3) innerhalb der Stirnfläche des Kupplungsgliedes (1) liegt.

2. Klauenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (7,7′) der Kupplung, die an den Klauen (6, 6′) der Antriebsspindel anliegen, als Evolenten ausgeführt sind.

3. Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (1) aus einem elastischen Material hergestellt ist.

4. Klauenkupplung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Kupplungsstückes (1) ein metallischer Werkstoff ist.