EP3092410B1 - Exzenterschneckenpumpe, bolzengelenk und verfahren zum herstellen eines bolzengelenks - Google Patents

Exzenterschneckenpumpe, bolzengelenk und verfahren zum herstellen eines bolzengelenks Download PDF

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EP3092410B1
EP3092410B1 EP14850115.8A EP14850115A EP3092410B1 EP 3092410 B1 EP3092410 B1 EP 3092410B1 EP 14850115 A EP14850115 A EP 14850115A EP 3092410 B1 EP3092410 B1 EP 3092410B1
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EP
European Patent Office
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bolt
base part
joint
head
pin
Prior art date
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Not-in-force
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EP14850115.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3092410A1 (de
Inventor
Reinhard Denk
Michael Groth
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Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Original Assignee
Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
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Publication date
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
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    • F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0073—Couplings between rotors and input or output shafts acting by interengaging or mating parts, i.e. positive coupling of rotor and shaft
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    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/805—Fastening means, e.g. bolts

Definitions

  • the present invention relates to an eccentric screw pump, a pin joint and method for producing a pin joint according to the features of the preambles of claims 1, 5 and 6.
  • the invention relates to a bolt of a pin joint for progressing cavity pumps.
  • Eccentric screw pumps are pumps for pumping a large number of media, in particular viscous, highly viscous and abrasive media such as sludges, liquid manure, crude oil and fats.
  • the driven, coiled rotor rolls in the stator.
  • This is a housing with a spiral-shaped inside.
  • the rotor performs with its figure axis an eccentric rotation about the stator.
  • the outer screw, i. the stator has the form of a double thread, while the rotor screw is only catchy.
  • the rotor is usually made of a highly abrasion-resistant material, such as steel.
  • the stator however, consists of an elastic material, for example rubber.
  • Eccentric screw pumps are frequently used in the food, pharmaceutical and medical sectors. These pumps must be cleaned frequently. It is especially to observe that strict hygiene standards are observed. In particular, when changing the product, it is important to remove all residues of a previous product or pumped medium completely when cleaning the eccentric screw pump. For this purpose, the pump must preferably be easy and quick to disassemble into individual parts that can be cleaned. If the cleaning is done in a so-called CIP process, in which the pump is not decomposed, it is particularly important that in the pump as possible no cavities, corners or the like are formed, in which residues can accumulate.
  • CIP processes are "cleaning in place” or localized cleaning processes in which plants are cleaned on surfaces in contact with the product without substantial dismantling, in particular by flushing and / or decoction of the equipment.
  • the pin joints via which the rotor is movably connected to the drive shaft by means of a gimbal bearing. These joints are particularly susceptible to the accumulation of unwanted residues.
  • the DE 10 2012 006 025 B3 discloses an open pin joint for an eccentric screw pump in the sanitary area with an inner and an outer condyle, each condyle having at least one diametrical bore penetrated by a pin capped at both ends.
  • the inner joint head is provided on its front side with at least two channels which are arranged eccentrically to the longitudinal axis of the propeller shaft and extending from the longitudinal axis of the drive shaft in the direction of the outer side of the pin joint in each case by an angle A of 10 ° to 30 °.
  • the holes are designed for the rinsing fluid to allow cleaning in the CIP process.
  • the Laid-Open Specification EP 1 683 970 A2 discloses an eccentric screw pump with a covered connection element for the rotationally fixed connection of the two rotor elements of the eccentric screw pump and a cover, wherein the connection element is separated in the mounted position by the cover from the interior of the pump housing.
  • the object of the invention is to further improve a pin joint for an eccentric screw, so that it is even easier to clean or even less opportunities to deposit promoted product.
  • the present invention relates to an eccentric screw pump having at least one, preferably two pin joints.
  • the eccentric screw pump comprises - as known from the prior art - a stator, a rotor and a drive shaft.
  • the rotor is arranged on the drive shaft via a coupling rod, in particular the coupling rod is cardanically fixed between the rotor and the drive shaft via two pin joints.
  • a pin joint each comprises a joint head, which is formed from an inner joint part and an outer joint part.
  • the inner and the outer joint part each have a diametrical bore through which a bolt is guided.
  • the bolt consists of a preferably cylindrical base part, at the free ends of each of which the cross-section of the bolt magnifying head parts are arranged and fixed.
  • the head parts for example, each have an internal thread, which are formed corresponding to external threads, which respectively form the two ends of the base part.
  • the base part has at least one internal thread and the head part has a first area which can be screwed into the base part with an external thread and a second area with a cross-section which is larger than the base part.
  • a first head part is already connected before the passage of the bolt through the diametral holes of the joint parts positively and non-positively with the base part.
  • this first head part is inseparably connected to the base part, for example, welded.
  • the other, second head part is fastened to the base part after it has been passed through the diametral holes of the joint parts in order to connect them movably.
  • a sealing element is arranged in a boundary region between the base part and the second head part.
  • a groove is formed on at least one free end of the base part, in particular on at least the free end, on which the head part is arranged and secured only after passing through the hinge parts.
  • a groove is formed on the side surface of at least one head part facing the free end of the base part.
  • the sealing element is at least partially disposed within the groove.
  • the sealing element protrudes in the unscrewed state of the base part and the head part at least partially out of the groove or stands over.
  • the sealing element is preferably formed by a sealing ring or by a bonded sealant.
  • the sealing element protrudes in the screwed state of the base part and the head part in the boundary region between the at least one base part and the head part, the sealing element laterally beyond the base part of the bolt.
  • the invention further relates to a pin joint for an eccentric screw pump described above, wherein in a boundary region between a base part of the bolt end and at least one head part of the bolt, a sealing element is arranged.
  • a sealing element is arranged in a boundary region between a base part of the bolt end and at least one head part of the bolt.
  • at least one free end of the base part and / or at least one side surface of a head part facing a free end of the base part comprises a groove.
  • the sealing element can be arranged at least partially within the groove.
  • the pin joint may alternatively or in addition to the features described have one or more features and / or properties of the eccentric screw pump described above.
  • the invention further relates to a method for producing a pin joint for an eccentric screw pump described above.
  • a groove is milled in a free end region of the base part of the bolt.
  • a groove is milled in a side surface of the head part facing the base part.
  • the groove does not have to be deep, a flat milling is usually sufficient to achieve the desired result.
  • a sealing ring is inserted, injected a sealant or otherwise introduced sealing material.
  • the base part is screwed to the headboard.
  • the sealant is compressed by force and positive locking. It is advantageously provided that in the assembled state of the bolt, the seal or the sealant protrudes laterally by a few mm above the base part of the bolt.
  • the method is used in particular for producing a previously described eccentric screw pump with a pin joint and / or for producing a previously described pin joint for an eccentric screw pump.
  • the method may comprise, as an alternative or in addition to the described features, one or more features and / or properties of the device described above.
  • the device may alternatively or additionally comprise one or more features and / or properties of the described method.
  • the eccentric screw pump or the pin joint described above is used above all in the hygiene sector for foodstuffs, in the field of pharmacy and / or for the promotion of medical products. It is important that all residues of a previous product or pumped medium are completely removed when cleaning the progressing cavity pumps. In the known from the prior art bolts of pin joints, there is always low entry of product or medium between the base part and the head part of the bolt. When cleaning the pump with the so-called CIP method, the above-mentioned residues can not be completely eliminated.
  • the advantage of the invention described above over the prior art is in particular that this problem is avoided by the inventive bolt with seal.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a progressing cavity pump 1 according to the prior art.
  • This comprises a stator 3, a rotor 4 and a drive shaft 5.
  • the rotor 4 is coupled via a coupling rod 6 and two pin joints 7 movable to the drive shaft 5.
  • the stator 3 has a spiral-shaped inner side 3 *.
  • the rotor 4 is designed as a rotor screw 4 * and performs an eccentric rotational movement about the stator longitudinal axis L. Due to the shape of rotor 4 and stator 3 formed between rotor 4 and stator 3 sealed cavities 2, which are axially upon rotation of the rotor screw 4 * in the conveying direction Move FR and promote the medium.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through a pin joint 7 of an eccentric screw pump 1 according to the prior art (see FIG. 1 ).
  • the pin joint comprises a joint head 10, which is formed from an inner joint part 8 and an outer joint part 9.
  • the inner and the outer joint part 8, 9 each have diametrical bores 11, 12, 12 *, through which a bolt 15 is guided.
  • the bolt 15 consists of a base part 16 with a first head part 17, which is usually inextricably connected to the base part before assembly of the pin joint 7.
  • a second head part 18 is arranged.
  • the base part 16 has at the free end, which is opposite to the first head part 17, a bore with an internal thread 19.
  • the second head part 18 is formed, for example, as a kind of screw 20, wherein the screw head 21 has a larger cross-section than the base part 16.
  • the screw 20 further has a threaded into the internal thread 19 of the base member 16 threaded portion 22 with an external thread 23.
  • the bolt 15 without the second head part 18 is pushed through the diametral bores 11, 12, 12 * of the inner and the outer joint part 8.9 and then the second head part 18 is screwed into the base part 16.
  • a movable connection of the two joint parts 8, 9 of the condyle 10 is produced.
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through a bolt 15 * according to the invention for a pin joint 7 of a progressing cavity pump 1 (see Figures 1 and 2 ) and FIG. 4 shows an enlarged partial section of a bolt 15 according to the invention on the attachment of the first head part 17 * on the base part 16 * will not be discussed below. It is clear to the person skilled in the art that this can be done analogously to the attachment of the second head part 18 *, as described below.
  • the second head part 18 * is formed by a screw 20 *, which is at least partially screwed into an internal thread 19 * along the longitudinal axis X of the base part 16 * until the one side surface 24 * of the screw head 21 * touches the free end of the base part 16 * , In this so-called lower side surface 24 * a circumferential groove 30 is milled.
  • the groove 30 is annular and has an inner and an outer periphery, the outer circumference substantially corresponding to the circumference of the base part 16 *.
  • a sealing element 32 is arranged, for example, a sealing ring 33 is inserted or a sealant 34 injected.
  • the sealing element 32 is compressed by force and positive engagement.
  • the arrangement of the groove 30 and the size of the sealing element 32 is chosen so that in the screwed state of the base part 16 * and second head portion 18 * the sealing element 32 projects laterally by a few mm over the base part 16 * of the bolt.
  • an advantageous sealing of the connection between the base part 16 * and the second head part 18 * is achieved, so that no fluid can settle and the pin joint 7 (see FIG. 2 ) can be cleaned very easily.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe, ein Bolzengelenk und Verfahren zum Herstellen eines Bolzengelenks gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1, 5 und 6.
    • Stand der Technik
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Bolzen eines Bolzengelenks für Exzenterschneckenpumpen. Exzenterschneckenpumpen sind Pumpen zur Förderung einer Vielzahl von Medien, insbesondere von dickflüssigen, hochviskosen und abrasiven Medien wie zum Beispiel Schlämmen, Gülle, Erdöl und Fetten. Hierbei wälzt sich der angetriebene, gewendelte Rotor im Stator ab. Dieser ist ein Gehäuse mit einer schneckenförmig gewendelten Innenseite. Der Rotor vollführt dabei mit seiner Figurenachse eine exzentrische Drehbewegung um die Statorachse. Die äußere Schnecke, d.h. der Stator, hat die Form eines zweigängigen Gewindes, während die Rotorschnecke nur eingängig ist. Der Rotor besteht üblicherweise aus einem hoch abriebfesten Material, wie zum Beispiel Stahl. Der Stator hingegen besteht aus einem elastischen Material, zum Beispiel Gummi. Durch die spezielle Formgebung von Rotor und Stator entstehen zwischen Rotor und Stator abgedichtete Hohlräume, die sich bei Drehung des Rotors axial fortbewegen und das Medium fördern. Das Volumen der Hohlräume ist dabei konstant, so dass das Fördermedium nicht gequetscht wird. Bei passender Auslegung können mit Exzenterschneckenpumpen nicht nur Fluide, sondern auch Festkörper gefördert werden.
  • Aus der DE 10 2006 058 166 A1 geht ein Bolzengelenk für eine Exzenterschneckenpumpe hervor. Das Bolzengelenk ist von einer Manschette umgeben um das Schmiermittel im Bereich des Gelenks zu halten. Beim Austausch des Schmiermittels kann der Innenraum der Gelenke zur Entfernung des Schmiermittels zusätzlich jeweils einen zentrischen Schmiermittelkanal pro Gelenk aufweisen.
  • Exzenterschneckenpumpen werden häufig im Lebensmittel, Pharmazie- und Medizinbereich eingesetzt. Diese Pumpen müssen häufig gereinigt werden. Dabei ist insbesondere zu beachten, dass strenge Hygienestandards eingehalten werden. Insbesondere bei einem Produktwechsel ist es wichtig, bei der Reinigung der Exzenterschneckenpumpe alle Rückstände eines vorherigen Produktes bzw. Fördermediums restlos zu entfernen. Die Pumpe muss hierfür vorzugsweise einfach und schnell in Einzelteile zerlegbar sein, die gereinigt werden können. Wenn die Reinigung in einem so genannten CIP- Verfahren erfolgt, bei dem die Pumpe nicht zerlegt wird, ist es besonders wichtig, dass in der Pumpe möglichst keine Hohlräume, Ecken oder dergleichen ausgebildet sind, in denen sich Rückstände ansammeln können. Unter CIP-Verfahren versteht man "cleaning in place" beziehungsweise ortsgebundene Reinigungsverfahren, bei denen Anlagen ohne wesentliche Demontage auf produktberührten Flächen gereinigt werden, insbesondere durch Spülverfahren und / oder Auskochen der Anlagen. Besonders problematisch sind in dieser Beziehung die Bolzengelenke, über die der Rotor mit der Antriebswelle mittels einer kardanischen Lagerung beweglich verbunden ist. Diese Gelenke sind besonders anfällig für die Ansammlung von ungewünschten Rückständen.
  • Aus der DE 101 16 641 A1 ist ein Bolzengelenk mit einem Teil einer Antriebswelle und einem Teil einer Kupplungsstange zu entnehmen. Ein Endbereich der Antriebswelle ist mit einer koaxialen Einsteckaufnahme versehen. In diese Einsteckaufnahme ragt der Kupplungszapfen der Kupplungsstange. Zur Reinigung des Innenraums der Einsteckaufnahme weißt dessen Wandung zwei diametrale Spülbohrungen auf.
  • Die DE 10 2012 006 025 B3 offenbart ein offenes Bolzengelenk für eine Exzenterschneckenpumpe im Hygienebereich mit einem inneren und einem äußeren Gelenkkopf, wobei jeder Gelenkkopf mindestens eine diametrale Bohrung aufweist, die von einem Bolzen durchdrungen wird, der an beiden Enden mit je einer Kappe versehen ist. Der innere Gelenkkopf ist an seiner Stirnseite mit mindestens zwei Kanälen versehen, die exzentrisch zur Längsachse der Gelenkwelle angeordnet sind und sich von der Längsachse der Antriebswelle in Richtung zur Außenseite des Bolzengelenks jeweils um einen Winkel A von 10° bis 30° erstrecken. Die Bohrungen sind für die Spülflüssigkeit vorgesehen, um eine Reinigung auch im CIP-Verfahren zu ermöglichen.
  • Die Offenlegungsschrift EP 1 683 970 A2 offenbart eine Exzenterschneckenpumpe mit einem abgedeckten Anschlusselement für die drehfeste Verbindung der beiden Rotorelemente der Exzenterschneckenpumpe und einem Abdeckelement, wobei das Anschlusselement in der montierten Position durch das Abdeckelement vom Innenraum des Pumpengehäuses getrennt ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bolzengelenk für eine Exzenterschneckenpumpe weiter zu verbessern, so dass es noch einfacher zu reinigen ist beziehungsweise noch weniger Möglichkeiten zur Ablagerung von gefördertem Produkt bietet.
  • Die obige Aufgabe wird durch ein Bolzengelenk, eine Exzenterschneckenpumpe und Verfahren zum Herstellen eines Bolzengelenks gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1, 5 und 6 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
    • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit mindestens einem, vorzugsweise zwei Bolzengelenken. Die Exzenterschneckenpumpe umfasst - wie aus dem Stand der Technik bekannt - einen Stator, einen Rotor und eine Antriebswelle. Der Rotor ist über eine Kupplungsstange an der Antriebswelle angeordnet, insbesondere ist die Kupplungsstange über zwei Bolzengelenke kardanisch zwischen dem Rotor und der Antriebswelle befestigt. Ein Bolzengelenk umfasst jeweils einen Gelenkkopf, der aus einem inneren Gelenkteil und einem äußeren Gelenkteil gebildet ist. Das innere und das äußere Gelenkteil weisen jeweils eine diametrale Bohrung auf, durch die ein Bolzen geführt ist. Der Bolzen besteht aus einem vorzugsweise zylindrischen Basisteil, an dessen freien Enden jeweils den Querschnitt des Bolzens vergrößernde Kopfteile angeordnet und befestigt sind. Die Kopfteile weisen beispielsweise jeweils ein Innengewinde auf, die korrespondierend zu Außengewinden ausgebildet sind, die jeweils die beiden Enden des Basisteils bilden. Alternativ weist der Basisteil mindestens ein Innengewinde auf und das Kopfteil weist einen in den Basisteil einschraubbaren ersten Bereich mit einem Außengewinde und einen zweiten Bereich mit einem gegenüber dem Basisteil vergrößerten Querschnitt auf.
  • Insbesondere ist ein erstes Kopfteil bereits vor dem Durchführen des Bolzens durch die diametralen Bohrungen der Gelenkteile form und kraftschlüssig mit dem Basisteil verbunden. Insbesondere ist dieses erste Kopfteil unlösbar mit dem Basisteil verbunden, beispielsweise verschweißt. Das andere, zweite Kopfteil wird am Basisteil befestigt, nachdem dieses durch die diametralen Bohrungen der Gelenkteile durchgeführt worden ist, um diese beweglich miteinander zu verbinden.
  • Um zu verhindern, dass im Bereich der Verschraubung zwischen Basisteil und zweitem Kopfteil Bereiche entstehen, in denen sich gefördertes Produkt ansammeln und ablagern kann, ist vorgesehen, dass in einem Grenzbereich zwischen dem Basisteil und dem zweiten Kopfteil ein Dichtelement angeordnet ist. Dem Fachmann ist klar, dass die nachfolgend beschriebene Befestigung des zweiten Kopfteils auch in Bezug auf die Befestigung des ersten Kopfteils am Basisteil des Bolzens Verwendung finden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an mindestens einem freien Ende des Basisteils, insbesondere an mindestens dem freien Ende, an dem das Kopfteil erst nach dem Durchführen durch die Gelenkteile angeordnet und befestigt wird, eine Nut ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist an der dem freien Ende des Basisteils zugewandten Seitenfläche mindestens eines Kopfteils eine Nut ausgebildet. Das Dichtelement ist zumindest teilweise innerhalb der Nut angeordnet. Vorzugsweise ragt das Dichtelement im unverschraubten Zustand von Basisteil und Kopfteil zumindest teilweise aus der Nut heraus beziehungsweise steht über.
  • Das Dichtelement wird vorzugsweise durch einen Dichtring oder durch eine verklebte Dichtungsmasse gebildet. Beim Verschrauben von Basisteil und Kopfteil miteinander wird durch Kraft- und Formschluss der Dichtring beziehungsweise die Dichtungsmasse komprimiert und breitet sich in der vorab genannten Nut aus. Hierdurch wird der Bolzen in dem Grenzbereich zwischen Basisteil und Kopfteil besonders gut gegen eindringende Fördermedien abgedichtet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ragt im verschraubten Zustand von Basisteil und Kopfteil in dem Grenzbereich zwischen dem mindestens einen Basisteil und dem Kopfteil das Dichtelement seitlich über den Basisteil des Bolzens hinaus. Insbesondere bedeutet dies, dass das Dichtelement nach Verschraubung von Basisteil und Kopfteil einen Außenumfang aufweist der größer ist als ein Außenumfang des Basisteils aber kleiner ist als ein Außenumfang des Kopfteils.
  • Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Bolzengelenk für eine oben beschriebene Exzenterschneckenpumpe, wobei in einem Grenzbereich zwischen einem Basisteil des Bolzend und mindestens einem Kopfteil des Bolzens ein Dichtelement angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst mindestens ein freies Ende des Basisteils und / oder mindestens eine einem freien Ende des Basisteils zugewandte Seitenfläche eines Kopfteils eine Nut. Das Dichtelement kann zumindest teilweise innerhalb der Nut angeordnet sein. Das Bolzengelenk kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Exzenterschneckenpumpe aufweisen.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines oben beschriebenen Bolzengelenks für eine Exzenterschneckenpumpe. Hierzu wird in einem freien Endbereich des Basisteils des Bolzens eine Nut eingefräst. Alternativ oder zusätzlich wird in einer dem Basisteil zugewandten Seitenfläche des Kopfteils eine Nut eingefräst. Die Nut muss nicht tief sein, eine flache Einfräsung ist in der Regel ausreichend, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. In die Nut wird ein Dichtring eingelegt, eine Dichtungsmasse eingespritzt oder anderweitig Dichtmaterial eingebracht. Anschließend wird das Basisteil mit dem Kopfteil verschraubt. Dabei wird die Dichtungsmasse durch Kraft-und Formschluss komprimiert. Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass im montierten Zustand des Bolzens die Dichtung beziehungsweise die Dichtungsmasse seitlich um wenige mm über den Basisteil des Bolzens hinausragt.
  • Das Verfahren wird insbesondere zur Herstellung einer vorbeschriebenen Exzenterschneckenpumpe mit Bolzengelenk und / oder zur Herstellung eines vorbeschriebenen Bolzengelenks für eine Exzenterschneckenpumpe angewendet.
  • Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen.
  • Der vorab beschriebene Exzenterschneckenpumpe beziehungsweise das Bolzengelenk kommt vor allen im Hygienebereich für Lebensmittel, im Bereich der Pharmazie und / oder zur Förderung medizinischer Produkte zur Anwendung. Hierbei ist es wichtig, das bei der Reinigung der Exzenterschneckenpumpen alle Rückstände eines vorherigen Produktes bzw. Fördermediums restlos zu entfernen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bolzen von Bolzengelenken, kommt es immer wieder zu geringen Eintritt von Produkt bzw. Fördermedium zwischen dem Basisteil und dem Kopfteil des Bolzens. Beim Reinigen der Pumpe mit dem sogenannten CIP-Verfahren können die vorab genannten Rückstände nicht vollständig beseitigt werden. Der Vorteil der vorab beschriebenen Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht insbesondere darin, dass diese Problematik durch den erfindungsgemäßen Bolzen mit Abdichtung vermieden wird.
    • Figurenbeschreibung
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Exzenterschneckenpumpe gemäß dem Stand der Technik.
    • Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Bolzengelenk einer Exzenterschneckenpumpe gemäß dem Stand der Technik.
    • Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Bolzen für ein Bolzengelenk einer Exzenterschneckenpumpe.
    • Figur 4 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt eines erfindungsgemäßen Bolzens für ein Bolzengelenk einer Exzenterschneckenpumpe.
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Exzenterschneckenpumpe 1 gemäß dem Stand der Technik. Diese umfasst einen Stator 3, einen Rotor 4 und eine Antriebswelle 5. Der Rotor 4 ist über eine Kupplungsstange 6 und zwei Bolzengelenke 7 beweglich an die Antriebswelle 5 gekoppelt. Der Stator 3 besitzt eine schneckenförmig gewendelte Innenseite 3*. Der Rotor 4 ist als Rotorschnecke 4* ausgebildet und vollführt eine exzentrische Drehbewegung um die Statorlängsachse L. Durch die Formgebung von Rotor 4 und Stator 3 entstehen zwischen Rotor 4 und Stator 3 abgedichtete Hohlräume 2, die sich bei Drehung der Rotorschnecke 4* axial in Förderrichtung FR fortbewegen und das Medium fördern.
  • Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Bolzengelenk 7 einer Exzenterschneckenpumpe 1 gemäß dem Stand der Technik (vergleiche Figur 1). Das Bolzengelenk umfasst einen Gelenkkopf 10, der aus einem inneren Gelenkteil 8 und einem äußeren Gelenkteil 9 gebildet ist. Das innere und das äußere Gelenkteil 8, 9 weisen jeweils diametrale Bohrungen 11, 12, 12* auf, durch die ein Bolzen 15 geführt ist. Der Bolzen 15 besteht aus einem Basisteil 16 mit einem ersten Kopfteil 17, der in der Regel bereits vor der Montage des Bolzengelenks 7 unlösbar mit dem Basisteil verbunden wird.
  • Am gegenüberliegenden Ende ist ein zweites Kopfteil 18 angeordnet. Der Basisteil 16 weist an dem freien Ende, das dem ersten Kopfteil 17 gegenüberliegt, eine Bohrung mit einem Innengewinde 19 auf. Das zweite Kopfteil 18 ist beispielsweise als eine Art Schraube 20 ausgebildet, wobei der Schraubenkopf 21 einen größeren Querschnitt aufweist als das Basisteil 16. Die Schraube 20 weist weiterhin einen in das Innengewinde 19 des Basisteils 16 einschraubbaren Gewindebereich 22 mit einem Außengewinde 23 auf. Der Bolzen 15 ohne dem zweiten Kopfteil 18 wird durch die diametralen Bohrungen 11, 12, 12* des inneren und des äußeren Gelenkteils 8,9 geschoben und anschließend wird der zweite Kopfteil 18 in das Basisteil 16 eingeschraubt. Dadurch ist eine bewegliche Verbindung der beiden Gelenkteile 8, 9 des Gelenkkopfes 10 hergestellt.
  • Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Bolzen 15* für ein Bolzengelenk 7 einer Exzenterschneckenpumpe 1 (vergleiche Figuren 1 und 2) und Figur 4 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt eines erfindungsgemäßen Bolzens 15. Auf die Befestigung des ersten Kopfteils 17* am Basisteil 16* wird im Folgenden nicht eingegangen. Für den Fachmann ist klar, dass dies analog zur Befestigung des zweiten Kopfteils 18*, so wie nachfolgend beschrieben, erfolgen kann.
  • Das zweite Kopfteil 18* wird durch eine Schraube 20* gebildet, die zumindest teilweise in ein Innengewinde 19* entlang der Längsachse X des Basisteils 16* eingeschraubt wird, bis die eine Seitenfläche 24* des Schraubenkopfs 21* das freie Ende des Basisteils 16* berührt. In diese so genannte untere Seitenfläche 24* ist eine umlaufende Nut 30 eingefräst. Die Nut 30 ist ringförmig ausgebildet und weist einen inneren und einen äußeren Umfang auf, wobei der äußere Umfang im Wesentlichen mit dem Umfang des Basisteils 16* korrespondiert.
  • In der Nut 30 wird ein Dichtelement 32 angeordnet, beispielsweise wird ein Dichtring 33 eingelegt oder eine Dichtungsmasse 34 eingespritzt. Beim Verschrauben des Basisteils 16* mit dem so präparierten Kopfteil 18* mit Nut 30 und Dichtelement 32 wird das Dichtelement 32 durch Kraft-und Formschluss komprimiert.
  • Die Anordnung der Nut 30 und die Größe des Dichtelementes 32 ist dabei so gewählt, dass im verschraubten Zustand von Basisteil 16* und zweitem Kopfteil 18* das Dichtelement 32 seitlich um wenige mm über das Basisteil 16* des Bolzens hinausragt. Dadurch wird eine vorteilhafte Abdichtung der Verbindung zwischen Basisteil 16* und zweitem Kopfteil 18* erzielt, so dass sich kein Fördermedium festsetzen kann und das Bolzengelenk 7 (vergleiche Figur 2) besonders einfach gereinigt werden kann.
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Exzenterschneckenpumpe
    2
    Hohlraum
    3,3*
    Stator, Innenseite des Stators
    4,4*
    Rotor, Rotorschnecke
    5
    Antriebswelle
    6
    Kupplungsstange
    7
    Bolzengelenk
    8
    inneres Gelenkteil
    9
    äußeres Gelenkteil
    10
    Gelenkkopf
    11
    diametrale Bohrung
    12,12*
    diametrale Bohrung
    15
    Bolzen
    16
    Basisteil
    17
    erstes Kopfteil
    18
    zweites Kopfteil
    19
    Innengewinde
    20
    Schraube
    21
    Schraubenkopf
    22
    Gewindebereich
    23
    Außengewinde
    24*
    Seitenfläche
    30
    Nut
    32
    Dichtelement
    33
    Dichtring
    34
    Dichtungsmasse
    FR
    Förderrichtung
    L
    Statorlängsachse
    X
    Längsachse des Bolzens

Claims (8)

  1. Bolzengelenk (7) für eine Exzenterschneckenpumpe (1) umfassend einen Stator (3), einen Rotor (4) und eine Antriebswelle (5), wobei eine Kupplungsstange (6) über zwei Bolzengelenke (7) kardanisch zwischen dem Rotor (4) und der Antriebswelle (5) angeordnet ist, wobei das Bolzengelenk (7) jeweils einen aus einem inneren Gelenkteil (8) und einem äußeren Gelenkteil (9) gebildeten Gelenkkopf (10) umfasst, wobei das innere Gelenkteil (8) und das äußere Gelenkteil (9) jeweils eine diametrale Bohrung (11, 12, 12*) aufweisen, durch die ein Bolzen (15, 15*) geführt ist, wobei der Bolzen (15, 15*) aus einem Basisteil (16, 16*) besteht, an dessen freien Enden jeweils den Querschnitt des Bolzens (15, 15*) vergrößernde Kopfteile (17, 17*, 18, 18*) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Grenzbereich zwischen dem Basisteil (16*) und mindestens einem Kopfteil (18*) des Bolzens (15*) ein Dichtelement (32) angeordnet ist.
  2. Bolzengelenk (7) nach Anspruch 1, wobei mindestens ein freies Ende des Basisteils (16*) und / oder mindestens eine einem freien Ende des Basisteils (16*) zugewandte Seitenfläche (24*) eines Kopfteils (18*) eine Nut (30) umfasst.
  3. Bolzengelenk (7) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dichtelement (32) zumindest teilweise innerhalb der Nut (30) angeordnet ist und wobei das Dichtelement (32) durch einen Dichtring (33) oder durch eine verklebte Dichtungsmasse (34) gebildet ist und / oder wobei das Dichtelement (32) in dem Grenzbereich zwischen dem mindestens einen Basisteil (16*) und dem Kopfteil (18*) seitlich über den Basisteil (16*) herausragt.
  4. Bolzengelenk (7) nach Anspruch 3, wobei das Dichtelement (32) einen Außenumfang aufweist der größer ist als ein Außenumfang des Basisteils (16*) des Bolzens (15*) aber kleiner ist als ein Außenumfang des Kopfteils (18*) des Bolzens (15*)
  5. Exzenterschneckenpumpe (1) mit einem Bolzengelenk (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Bolzengelenks (7) für eine Exzenterschneckenpumpe (1), wobei das Bolzengelenk (7) einen Gelenkkopf (10) umfassend einen inneren Gelenkteil (8) und einen äußeren Gelenkteil (9) umfasst, wobei das innere Gelenkteil (8) und das äußere Gelenkteil (9) jeweils eine diametrale Bohrung (11, 12, 12*) aufweisen, durch die ein Bolzen (15, 15*) geführt ist, wobei der Bolzen (15, 15*) aus einem Basisteil (16, 16*) besteht, an dessen freien Enden jeweils den Querschnitt des Bolzens (15, 15*) vergrößernde Kopfteile (17, 17*, 18, 18*) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Befestigung von mindestens einem Kopfteil (18*) an dem Basisteil (16*) in einem Grenzbereich zwischen dem Basisteil (16*) und dem Kopfteil (18*) ein Dichtelement (32) angeordnet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei
    • in einem freien Endbereich des Basisteils (16*) des Bolzens (15*) und / oder in einer dem Basisteil (16*) zugewandten Seitenfläche (24*) des Kopfteils (18*) mindestens eine Nut (30) eingefräst wird,
    • in die mindestens eine Nut (30) ein Dichtring (33) eingelegt oder eine Dichtungsmasse (34) eingespritzt wird,
    • das Basisteil (16*) mit dem Kopfteil (18*) verschraubt und dabei
    • durch Kraft- und Formschluss der Dichtring (33) oder die Dichtungsmasse (34) komprimiert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Verfahren zur Herstellung einer Exzenterschneckenpumpe (1) mit Bolzengelenk (7) gemäß Anspruch 5 und / oder zur Herstellung eines Bolzengelenks (7) für eine Exzenterschneckenpumpe (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 angewendet wird.
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