EP3749861B1 - Exzenterschneckenpumpe - Google Patents

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EP3749861B1
EP3749861B1 EP19700342.9A EP19700342A EP3749861B1 EP 3749861 B1 EP3749861 B1 EP 3749861B1 EP 19700342 A EP19700342 A EP 19700342A EP 3749861 B1 EP3749861 B1 EP 3749861B1
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EP
European Patent Office
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housing
pump
seal
stator
connecting shaft
Prior art date
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Active
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EP19700342.9A
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English (en)
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EP3749861A1 (de
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Dirk Overmeier
Peter McGarian
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Seepex GmbH
Original Assignee
Seepex GmbH
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Publication date
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Application filed by Seepex GmbH filed Critical Seepex GmbH
Publication of EP3749861A1 publication Critical patent/EP3749861A1/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2/107Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
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    • F04C15/0034Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps for other than the working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
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    • F04C15/0061Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0073Couplings 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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    • F04C2230/604Mounting devices for pumps or compressors
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    • F04C2240/60Shafts

Definitions

  • Such an eccentric screw pump is a pump from the group of rotating positive displacement pumps that are used to convey a wide variety of media and, in particular, highly viscous liquids in a wide variety of industrial sectors.
  • the liquids to be pumped can e.g. B. also contain solids.
  • the stator preferably consists of elastic or elastomeric material and is usually surrounded by a one-part or multi-part stator casing or stator housing. Alternatively, however, stators made of other materials, e.g. B. made of metal.
  • the pump housing connected to the stator on the suction side is usually referred to as the suction housing and the housing connected to the stator on the pressure side, e.g. B. as a pressure port.
  • the suction housing as the suction housing is therefore independent of the actual conveying direction.
  • this coupling rod is designed in one piece with the connecting shaft and/or is designed in one piece with the rotor.
  • the connecting shaft is also referred to as a stub shaft, it is usually connected directly to the output shaft of the drive and serves as a kind of connecting piece between the output shaft of the drive and the power transmission parts of the pump.
  • the connection housing arranged between the pump housing (suction housing) and the drive is also referred to as a "lantern" in practice. This serves z. B. the inclusion or attachment and support of the pump housing on the one hand and the drive on the other hand, so that this connection housing or the lantern z. B.
  • connection housing is mounted on a base plate or directly on a foundation and supports and carries the drive and the pump housing. Hanging arrangements are also possible.
  • this connection housing is designed as an open connection housing or at least as an openable connection housing, which is consequently accessible from the outside through an opening.
  • the connection housing is preferably a housing that is separate from the pump housing, so that z. B. the pump housing is fastened to the connection housing by means of screws or the like.
  • the invention also covers embodiments in which the pump housing and connecting housing are designed in one piece and are therefore inseparable from one another.
  • this is usually installed in a (pipe) line system, so that e.g. B. on the suction housing (ie the inlet or outlet opening) and a suction line are connected to the pressure port of the pump, a pressure line.
  • a (pipe) line system so that e.g. B. on the suction housing (ie the inlet or outlet opening) and a suction line are connected to the pressure port of the pump, a pressure line.
  • the stator of the eccentric screw pump can be a longitudinally split stator from at least two stator shells, z. B. stator shells. Furthermore, the stator can be exchanged separately from the stator casing and consequently not firmly and in particular not integrally connected to the stator casing. This makes it possible to exchange the elastomeric stator separately from the stator casing, without the need for costly disassembly of the pump.
  • the stator shell consists z. B. from at least two casing segments, which form a stator clamping device as clamping segments, with which the stator can be clamped in the radial direction against the rotor. In this case, the stator shell made of z. B. three shell segments or four shell segments that form the stator clamping device.
  • a progressing cavity pump of this type is z. B. from the WO 2009/024279 A1 or DE 10 2014 112 550 B4 famous.
  • an eccentric screw pump with rotor separation is known.
  • the rotor is detachably connected to the coupling joint or a joint part of the coupling joint without dismantling the coupling joint.
  • such pumps with rotor separation are also covered by the invention.
  • the connecting shaft is sealed with a (preferably single-acting) mechanical seal.
  • a mechanical seal is subject to wear, so that it must be replaced or repaired as a wearing part if necessary.
  • a generic eccentric screw pump is also from the DE 102005 039 618 A1 famous.
  • the dismantling of the rotor unit in particular, e.g. B. for cleaning purposes be facilitated.
  • the rotor drive shaft is arranged within a hollow shaft passing through the sealing unit.
  • the invention is based on the object of creating an eccentric screw pump of the type described at the outset which, with a simple structure, is characterized by optimized servicing and maintenance options, particularly in the area of the mechanical seal.
  • the invention teaches an eccentric screw pump with the features of claim 1. It is provided that the seal housing of the mechanical seal is designed as an (axially) divided seal housing and, on the one hand, a seal housing that surrounds the slide ring in the assembled state and is attached to the pump housing and/or the Connection housing fixed base housing and on the other hand has a housing cover carrying the mating ring. According to the invention, the housing cover (together with the mating ring) is detachably fastened to the base housing, so that the housing cover together with the mating ring can be separated from the base housing can be separated and reattached.
  • the seal housing is consequently designed to be divided in such a way that the connecting shaft with the sliding ring attached to it (without the mating ring) can be pulled out of the seal housing.
  • the mechanical seal is designed as a preferably single-acting mechanical seal, ie with a single sealing surface that is formed between a single sliding ring and a single mating ring.
  • a single-acting mechanical seal consequently means a mechanical seal with a single mechanical ring-counter ring pair.
  • the housing cover (with the mating ring attached to it) can be removed directly from the open connection housing and in this way all parts of the mechanical seal can be serviced or replaced, preferably without dismantling the pump housing and the piping system connected to it and without dismantling of the drive.
  • the two-part mechanical seal housing according to the invention also leads to advantages during subsequent assembly, because the connecting shaft (plug-in shaft) with the slide ring attached to it can be threaded into the mechanical seal housing, namely into the stationary base housing, without the risk of damage to the mating ring, since this mating ring remains detached from the base housing during assembly. Only after the connecting shaft has been inserted (and centered) and preferably only after the connecting shaft has been attached or inserted onto or into the output shaft of the drive is the housing cover with the stationary mating ring attached to the main housing, so that there is no risk of damage exists. Overall, with the configuration according to the invention, maintenance work on the mechanical seal on the eccentric screw pump can be carried out easily and quickly, so that particularly economical operation of the pump is possible.
  • the rotating unit or a part of the rotating unit which consists of at least the connecting shaft and preferably also the coupling rod (possibly with joints) arranged between the rotor and the connecting shaft, can be moved uniformly in the course of maintenance work in an axial direction thanks to the configuration according to the invention Pull out direction from the pump housing after the housing cover of the seal housing has been detached from the main housing.
  • the rotating unit is understood to mean the unit rotating during operation, which can be separated from the drive as a whole and consists at least of the connecting shaft, the coupling rod (possibly with joints) and the rotor.
  • the invention can be particularly preferably implemented in such embodiments in which the stator of the pump can be removed without the drive and without the pressure line and without the suction line and the suction housing must be removed.
  • Various practical solutions are known for this purpose. With such solutions, the mechanical seal can now be maintained or replaced in the manner described without having to dismantle any part of the line system. In such embodiments, the invention is particularly advantageous.
  • the invention is particularly preferably implemented in an eccentric screw pump with a longitudinally divided stator, the z. B. from several (elastic) partial stator shells, z. B. stator shells and / or several shell segments (as a stator clamping device). Because with such an embodiment, there is the particularly simple possibility of only dismantling or partially dismantling the stator and thus gaining access to the rotating unit via the stator-side housing opening of the pump housing (saute housing), which can now (after separation of the seal housing) be completely pulled out can be. In principle, it is possible to completely pull out the entire rotating unit including the rotor.
  • the rotor is first separated from the rotating unit or the remaining part of the rotating unit, so that the remaining part of the rotating unit (connecting shaft and coupling rod, possibly with joints) can then be pulled out of the pump housing as a unit.
  • the invention can be particularly preferably used in eccentric screw pumps with rotor separation (e.g. according to EP 2 428 680 B1 ) realize.
  • the rotor is detachably connected to the rotor-side coupling joint without dismantling the rotor-side coupling joint, in that a separation point separate from the joint is realized.
  • the rotor can consequently be separated from the rotating unit without separating the joint and the connecting shaft with the coupling rod remains as the rotating unit including both joints and the so-called rotor head, which is separable from the rotor. This is shown in the description of the figures.
  • the basic housing of the (single-acting) mechanical seal according to the invention is preferably designed as a hollow cylinder.
  • the housing cover is also preferably designed as a hollow cylinder or ring-shaped, so that it has a central opening through which the connecting shaft can be passed.
  • On the housing cover is the Counter-ring fastened in a rotationally fixed manner, preferably inserted into the counter-ring with the interposition of a seal.
  • the housing cover is preferably detachably fastened to the main housing with (positive and/or non-positive) fastening means. It can be z. B. be screws and / or locking means and / or clamping means.
  • the drive of an eccentric screw pump generally has an output shaft, on the pump-side output end of which the connecting shaft is detachably fastened with its drive-side shaft end.
  • the output shaft of the drive consequently protrudes into the connection housing, so that the connection shaft is coupled to the output shaft of the drive within the connection housing.
  • the output end (of the output shaft) is spaced apart from the main housing of the mechanical seal (in the installed state) in such a way that the housing cover of the mechanical seal housing is located between the output end (of the output shaft) and basic housing can be removed from the connecting housing. This can e.g. B.
  • the housing cover preferably including the mating ring attached thereto, has a length or total length L in the axial direction that is less than the axial distance A between the output end of the drive shaft and the base housing of the mechanical seal. Consequently, after the connecting shaft has been pulled out of the connecting housing, the housing cover with the mating ring attached to it can be passed between the stationary base housing and the output shaft and can be removed from the connecting housing, e.g. B. for the purpose of exchange.
  • the described axial distance A is less than the described overall length L. Because there is also that Possibility of separating the mating ring of the mechanical seal from the housing cover before radial removal from the connection housing, so that it can be removed from the connection housing separately and without the housing cover and can then be replaced.
  • the subject matter of the invention is also a mechanical seal for an eccentric screw pump of the type described.
  • the (single-acting) mechanical seal according to the invention with the divided seal housing is consequently also independently protected.
  • the invention also relates to a method for maintaining (or inspecting) and/or replacing a mechanical seal of an eccentric screw pump of the type described or open junction boxes. At least the connecting shaft with the sliding ring arranged on the connecting shaft is then removed in the axial direction from the connecting housing and particularly preferably through the pump housing and out of the front opening.
  • the already described rotating unit of the eccentric screw pump (including the connecting shaft), if necessary after previous separation of the rotor, is removed in the axial direction through the pump housing, e.g. B. after the stator has been removed, z. B. in a pump with longitudinally divided stator.
  • the method according to the invention also relates to the assembly of the connecting shaft or the rotating unit (e.g.
  • the connecting shaft or the rotating unit is first pushed into the connecting housing (through the front opening) and the connecting shaft is inserted through the basic housing and the housing cover that has been detached from it e.g. B. attached to the output shaft of the drive or plugged into it. Only then is the housing cover fastened to the basic housing.
  • this procedure has the great advantage that damage to the mechanical seal or the mating ring on the housing cover is avoided, since this is not fixed but (temporarily) loosely arranged in the connection housing.
  • the invention optionally proposes removing the rotating unit from the pump housing during disassembly using an assembly tool (provided especially for this purpose) and/or inserting it into the pump housing during assembly.
  • an assembly tool has at least one plate-shaped or bowl-shaped receptacle for the rotating unit and a handle attached to it. Details on this are described by way of example in the description of the figures.
  • an eccentric screw pump is shown in simplified form, the basic structure of which has a stator 1 , a rotor 2 rotating in the stator 1 and a drive 3 for the rotor 2 .
  • a pump housing 4 which is referred to as the suction housing 4 is connected to the stator 1 on the suction side.
  • a housing part connected to the stator 1 on the pressure side is referred to, for example, as a connection piece or pressure piece 5 .
  • the pump housing 4 has an inlet opening (or outlet opening depending on the direction of operation) 6, via the z.
  • the medium to be pumped is supplied, which is pumped from the pump housing 4 via the stator/rotor to the pressure port 5 .
  • the pump housing 4 has a (front) housing opening 7 on the stator side, through which the medium from the pump housing 4 enters the stator 1 .
  • the drive 3 is equipped with an output shaft 8 which is connected to a connecting shaft 9 .
  • This connecting shaft 9 is designed as a stub shaft in the exemplary embodiment.
  • the rotor 2 is connected to the connecting shaft 9 via a coupling rod 10, with the coupling rod 10 being connected to the connecting shaft 9 via a drive-side joint 11 and to the rotor 2 via a rotor-side joint 12, with the coupling rod 10 and the joints 11, 12 the eccentric movement of the rotor 2 or rotor end is made possible.
  • connection housing 14 is designed to be open, in the exemplary embodiment open at the side, i. H. it has side openings. In principle, however, there is also the possibility that these (lateral, upper and/or lower) openings can be closed, so that the connection housing can also be designed as a closed housing that can, however, be opened.
  • the connecting shaft 9 is sealed with a shaft seal, which is designed as a mechanical seal 13, specifically as a single-acting mechanical seal 13. This mechanical seal 13, which is of particular importance according to the invention, is described in more detail below.
  • the coupling rod 10 is (essentially) arranged inside the pump housing 4
  • the connecting shaft 9 is (essentially) arranged inside the connecting housing 14
  • the mechanical seal 13 is also (substantially) arranged within the connecting housing 14 .
  • the stator 1 is designed as a longitudinally divided stator and, in the exemplary embodiment, it consists of two stator half-shells 1a, 1b that are only indicated. Divided longitudinally means along the longitudinal axis of the stator or parallel to it.
  • the stator is at least partially surrounded by a stator casing 15, which in the exemplary embodiment is designed as a longitudinally divided casing and has a plurality of casing segments 16, which serve as clamping segments and form a stator clamping device. Details are not shown, they are z. B. from the DE 10 2014 112 550 B4 or the WO 2009/024279 A1 famous. However, the invention can also be implemented with other stator constructions.
  • the mechanical seal 13 has a seal housing 18 which is attached to the pump housing 4 and / or on the connecting housing 14 by z. B. in the course of fastening the pump housing 4 to the connection housing 14 between these two housings 4, 14 is clamped and protrudes into the interior of the connection housing 14. Furthermore, the mechanical seal 13 has a slide ring 19 fixed in a rotationally fixed manner on the shaft 9 and rotating in the seal housing 18 as well as a stationary mating ring 20 fixed to the seal housing 18 . The sliding ring 19 is pressed by a spring element 21 against the mating ring 20, specifically adjustable via an adjusting ring 22. Sliding ring 19, spring element 21 and adjusting ring 22 are usually arranged on a carrier sleeve 23 which, for. B.
  • the sliding ring 19 which is non-rotatably connected to the connecting shaft 9, rotates relative to the stationary mating ring 20, specifically with sealing surfaces 19a, 20a facing one another on the front side, which are oriented essentially perpendicular to the axis of rotation R.
  • the seal housing 18 is designed as an (axially) divided seal housing. It has, on the one hand, a base housing 18a surrounding the slide ring 19 in the assembled state and, on the other hand, a housing cover 18b carrying the mating ring 20 .
  • the base housing 18a is fixed in a stationary manner to the connecting housing 14 and/or the pump housing 4 and for this purpose, in the exemplary embodiment, it has a collar 24 that runs around the outside and is fixed between the pump housing 4 and the connecting housing 14 .
  • the housing cover 18b is detachably attached to the base housing 18a, e.g. B.
  • the basic housing 18a is designed essentially as a hollow cylinder.
  • the housing cover 18b is ring-shaped and therefore has a central opening through which the connecting shaft 9 can be guided.
  • the configuration according to the invention enables simple maintenance or simple replacement and reassembly of a mechanical seal.
  • a comparative consideration of the 2 , 3 and 4 referred. 2 first shows the progressing cavity pump in the assembled state, but with the rotor already separated.
  • the mechanical seal 13 should be removed from the connection housing or pump housing.
  • the seal housing 18 according to the invention first of all 3 the housing cover 18b is removed from the basic housing 18a and thus the mating ring 20 is also separated from the slide ring 19, because the mating ring 20 is non-rotatably connected to the housing cover 18b, z. B.
  • the rotating unit can simply be pulled out in the manner described, without the pump or the components connected to it having to be dismantled any further.
  • the decisive factor here is that, within the scope of the invention, access is provided via the front-side opening 7 of the pump housing 4 for replacing the mechanical seal. This presupposes that there is sufficient space available for removing the rotating unit. In the exemplary embodiment, this takes place via the longitudinally divided stator.
  • the invention also encompasses embodiments in which the stator can be removed in other ways. If necessary, the pressure-side line system must also be dismantled beforehand. In any case, it is not necessary to dismantle the pump housing and the suction-side lines.
  • the output end 8a of the output shaft 8 is spaced from the basic housing 18a of the mechanical seal in such a way that the housing cover 18b can be removed from the connecting housing in the dismantled state of the connecting shaft between the output end 8a and the basic housing 18a leaves.
  • the housing cover 18b, including the mating ring 20 attached thereto has a length L in the axial direction that is less than the axial distance A between the output end 8a and the (mounted) basic housing 18a.
  • the design of the split seal housing 18 according to the invention not only has advantages during the disassembly described, but also during the subsequent assembly that is required. This is because it is now possible to first push the connecting shaft 9 or the entire rotating unit into the pump housing 4 and thereby push the connecting shaft 9 through the basic housing 18a without the risk of the mating ring 20 arranged in the housing cover being damaged. This is because the connecting shaft 9 is pushed through this housing cover 18b or the mating ring 20 and pushed onto the output shaft 8 or inserted into it before the housing cover 18b is attached to the basic housing 18a. This means that the housing cover 18b can move freely in the connection housing 14 is arranged and only after the insertion of the connecting shaft 9 is attached to the base housing 18a.
  • assembly and disassembly can be implemented particularly easily with an additional assembly tool 27, which is figure 5 is shown.
  • This assembly tool has, on the one hand, a receptacle 28 for the rotating unit and, on the other hand, a handle 29 fastened to the receptacle 28 .
  • the receptacle 28 can be plate-shaped or shell-shaped and is dimensioned in such a way that it accommodates the rotating unit (here coupling rod and connecting shaft) essentially or almost over the entire length, so that the rotating unit can rotate despite the "unstable structure" (e.g . B. with the joints) can be inserted properly from the rotor-side end face into the pump housing 4, namely up to the area of the output shaft 8 of the drive 3.
  • the rotating unit here coupling rod and connecting shaft
  • the length of the receptacle 28 of the assembly tool 27 is at least so large that the coupling rod including of the two joints finds space on it, so that the joints are supported and a stable arrangement is guaranteed.
  • the length of the receptacle of the assembly tool therefore preferably corresponds at least to the length of rotor head 17, joint 12, coupling rod 10 and joint 11.
  • the receptacle 28 is shell-shaped, so that it secures the rotating unit against falling.
  • This shell-shaped configuration can, for. B. arcuate in cross section, preferably circular, so that it has the shape of a (hollow) cylinder segment.
  • the flange 30 of the receiving tool to which the handle 29 on the one hand and the receptacle 28 on the other hand are connected, has a suitable receptacle or recess, e.g. B. has groove 31, which is U-shaped in the embodiment.
  • the rotating unit namely the rotor head 17 (positive) can be used, so that the rotating unit is held securely.
  • This receptacle/recess 31 is not only semicircular, but preferably U-shaped, so that higher joint designs (e.g. with cuff protection) can also be practicably accommodated.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit zumindest
    • einem Stator,
    • einem in dem Stator rotierenden Rotor,
    • einem Antrieb für den Rotor,
    • einem (z. B. saugseitig) an den Stator angeschlossenen Pumpengehäuse (z. B. Sauggehäuse), welches zumindest eine Ein- oder Auslassöffnung für das zu fördernde Medium aufweist,
    • einem zwischen Pumpengehäuse und Antrieb angeordneten, offenen oder zu öffnenden Verbindungsgehäuse,
    • einer lösbar an den Antrieb angeschlossenen Verbindungswelle, die zumindest bereichsweise in dem Verbindungsgehäuse angeordnet ist,
    wobei die Verbindungswelle (zur flüssigkeitsdichten Trennung des Pumpengehäuses gegenüber der Umgebung bzw. gegenüber dem offenen oder zu öffnenden Verbindungsgehäuse) mit einer Gleitringdichtung abgedichtet ist,
    wobei die Gleitringdichtung ein an dem Pumpengehäuse und/oder dem Verbindungsgehäuse befestigtes Dichtungsgehäuse, einen drehfest auf der Welle befestigten und in dem Dichtungsgehäuse rotierenden Gleitring und einen an dem Dichtungsgehäuse befestigten, stationären Gegenring aufweist.
  • Bei einer solchen Exzenterschneckenpumpe handelt es sich um eine Pumpe aus der Gruppe der rotierenden Verdrängerpumpen, die zur Förderung unterschiedlichster Medien und insbesondere hochviskoser Flüssigkeiten in unterschiedlichsten Industriebereichen verwendet werden. Die zu fördernden Flüssigkeiten können dabei z. B. auch Feststoffanteile enthalten.
  • Der Stator besteht bevorzugt aus elastischem oder elastomerem Material und ist in der Regel von einem einteiligen oder mehrteiligen Statormantel bzw. Statorgehäuse umgeben. Alternativ werden aber auch Statoren aus anderem Material, z. B. aus Metall erfasst. Das saugseitig an den Stator angeschlossene Pumpengehäuse wird in der Regel als Sauggehäuse bezeichnet und das druckseitig an den Stator angeschlossene Gehäuse z. B. als Druckstutzen. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, eine solche Pumpe in entgegengesetzter Förderrichtung zu betreiben, so dass das Sauggehäuse (als Pumpengehäuse) dann druckseitig angeordnet wäre. Die Bezeichnung des Pumpengehäuses als Sauggehäuse erfolgt im Rahmen der Erfindung folglich unabhängig von der tatsächlichen Förderrichtung. Es handelt sich um das zwischen Stator und Antrieb angeordnete Gehäuse. Die rotierende und zugleich die Exzentrizität gewährleistende Verbindung zwischen dem Antrieb bzw. der Verbindungswelle einerseits und dem Rotor andererseits erfolgt über eine im Pumpengehäuse angeordnete Kuppelstange, die z. B. über ein antriebsseitiges Gelenk mit der Verbindungswelle und über ein rotorseitiges Gelenk mit dem Rotor verbunden ist. Alternativ lässt sich die Exzentrizität aber auch durch andere Maßnahmen (d. h. ohne Gelenke) realisieren, z. B. durch eine flexible/biegeelastische Kuppelstange. Kuppelstange meint folglich ein Element, welches die Exzentrität des Rotors gewährleistet bzw. die exzentrische Bewegung zwischen der rotierenden Verbindungswelle und dem Rotor ermöglicht. Grundsätzlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass diese Kuppelstange einstückig mit der Verbindungswelle ausgebildet ist und/oder einstückig mit dem Rotor ausgebildet ist. Die Verbindungswelle wird auch als Steckwelle bezeichnet, sie wird in der Regel unmittelbar mit der Abtriebswelle des Antriebes verbunden und dient als gleichsam Verbindungsstück zwischen der Abtriebswelle des Antriebs und dem Kraftübertragungsteilen der Pumpe. Das zwischen dem Pumpengehäuse (Sauggehäuse) und dem Antrieb angeordnete Verbindungsgehäuse wird in der Praxis auch als "Laterne" bezeichnet. Diese dient z. B. der Aufnahme bzw. Befestigung und Abstützung des Pumpengehäuses einerseits und des Antriebes andererseits, so dass dieses Verbindungsgehäuse bzw. die Laterne z. B. auf einer Grundplatte oder direkt auf einem Fundament befestigt wird und den Antrieb und das Pumpengehäuse abstützt und trägt. Auch hängende Anordnungen sind realisierbar. Dabei ist dieses Verbindungsgehäuse als offenes oder zumindest als zu öffnendes Verbindungsgehäuse ausgebildet, das folglich durch eine Öffnung von außen zugänglich ist. Bevorzugt handelt es sich bei dem Verbindungsgehäuse um ein von dem Pumpengehäuse separates Gehäuse, so dass z. B. das Pumpengehäuse mittels Schrauben oder dergleichen an dem Verbindungsgehäuse befestigt wird. Grundsätzlich erfasst die Erfindung aber auch Ausführungsformen, bei denen Pumpengehäuse und Verbindungsgehäuse einstückig und folglich untrennbar voneinander ausgebildet sind.
  • Für den Betrieb der Exzenterschneckenpumpe wird diese in der Regel in ein (Rohr-)Leitungssystem eingebaut, so dass z. B. an dem Sauggehäuse (d. h. der Ein- oder Auslassöffnung) eine Saugleitung und an dem Druckstutzen der Pumpe eine Druckleitung angeschlossen sind.
  • Der Stator der Exzenterschneckenpumpe kann als längsgeteilter Stator aus zumindest zwei Statorteilschalen, z. B. Statorhalbschalen ausgebildet sein. Ferner kann der Stator separat von dem Statormantel austauschbar und folglich nicht fest und insbesondere nicht stoffschlüssig mit dem Statormantel verbunden sein. Damit besteht die Möglichkeit, den elastomeren Stator separat von dem Statormantel auszutauschen und zwar ohne dass eine aufwendige Zerlegung der Pumpe notwendig ist. Der Statormantel besteht z. B. aus zumindest zwei Mantelsegmenten, die als Spannsegmente eine Statorspannvorrichtung bilden, mit welcher der Stator in radialer Richtung gegen den Rotor spannbar ist. Dabei kann der Statormantel aus z. B. drei Mantelsegmenten oder vier Mantelsegmenten bestehen, die die Statorspannvorrichtung bilden. Eine Exzenterschneckenpumpe dieser Art ist z. B. aus der WO 2009/024279 A1 oder DE 10 2014 112 550 B4 bekannt.
  • Aus der EP 2 428 680 B1 ist im Übrigen eine Exzenterschneckenpumpe mit Rotortrennung bekannt. Der Rotor ist dabei ohne Zerlegung des Kupplungsgelenkes lösbar an das Kupplungsgelenk bzw. ein Gelenkteil des Kupplungsgelenkes angeschlossen. Derartige Pumpen mit Rotortrennung werden in bevorzugter Weiterbildung ebenfalls von der Erfindung umfasst.
  • Zur flüssigkeitsdichten Trennung des Pumpengehäuses gegenüber der Umgebung bzw. gegenüber dem offenen oder zu öffnenden Verbindungsgehäuse ist die Verbindungswelle mit einer (bevorzugt einfachwirkenden) Gleitringdichtung abgedichtet. Eine solche Gleitringdichtung unterliegt einem Verschleiß, so dass sie als Verschleißteil bei Bedarf ersetzt bzw. instand gesetzt werden muss. Zu diesem Zweck ist es bei den aus der Praxis bekannten Exzenterschneckenpumpen in der Regel erforderlich, das Pumpengehäuse (Sauggehäuse) und gegebenenfalls die an die Ein- oder Auslassöffnung des Pumpengehäuses angeschlossene Saugleitung zu demontieren. Erst danach kann die Gleitringdichtung demontiert werden. Auch die Montage der Gleitringdichtung bzw. einer neuer Gleitringdichtung mit Gleitringdichtungsgehäuse ist nur bei demontiertem Saugehäuse und demontierter Saugleitung möglich, da anderenfalls beim Einführen der Steckwelle durch das Gleitringdichtungsgehäuse Beschädigungen an dem stationären Gegenring der Gleitringdichtung zu befürchten sind. Insofern besteht das Bedürfnis, den Austausch bzw. die Wartung der Gleitringdichtung einer solchen Exzenterschneckenpumpe zu vereinfachen.
  • Eine gattungsgemäße Exzenterschneckenpumpe ist auch aus der DE 102005 039 618 A1 bekannt. Bei der bekannten Pumpe soll die Demontage insbesondere der Rotoreinheit, z. B. für Reinigungszwecke, erleichtert sein. Dazu ist die Rotorantriebswelle innerhalb einer die Dichtungseinheit durchsetzenden Hohlwelle angeordnet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Exzenterschneckenpumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich bei einfachem Aufbau durch optimierte Wartungs- und Instandhaltungsmöglichkeiten auszeichnet, insbesondere im Bereich der Gleitringdichtung.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung eine Exzenterschneckenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Es ist vorgesehen, dass das Dichtungsgehäuse der Gleitringdichtung als (axial) geteiltes Dichtungsgehäuse ausgebildet ist und einerseits ein in montiertem Zustand den Gleitring umgebendes und an dem Pumpengehäuse und/oder dem Verbindungsgehäuse befestigtes Grundgehäuse sowie andererseits einen den Gegenring tragenden Gehäusedeckel aufweist. Erfindungsgemäß ist der Gehäusedeckel (gemeinsam mit dem Gegenring) lösbar an dem Grundgehäuse befestigt, so dass der Gehäusedeckel gemeinsam mit dem Gegenring von dem Grundgehäuse trennbar und wieder befestigbar ist. Das Dichtungsgehäuse ist folglich derart geteilt ausgebildet, dass die Verbindungswelle mit dem daran befestigten Gleitring (ohne den Gegenring) aus dem Dichtungsgehäuse herausziehbar ist. Die Gleitringdichtung ist dabei als bevorzugt einfachwirkende Gleitringdichtung, d. h. mit einer einzigen Dichtfläche ausgebildet ist, die zwischen einem einzigen Gleitring und einem einzigen Gegenring gebildet wird. Einfachwirkende Gleitringdichtung meint folglich im Rahmen der Erfindung eine Gleitringdichtung mit einem einzigen Gleitring-Gegenring-Paar.
  • Der Einsatz einer solchen Gleitringdichtung mit geteiltem Dichtungsgehäuse ermöglicht die Demontage und folglich den Austausch bzw. die Wartung der Gleitringdichtung ohne aufwendige weitere Zerlegungsarbeiten der Pumpe und insbesondere ohne Demontage der Rohrleitungssysteme bzw. des Pumpengehäuses. Denn es besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, zunächst durch das offene oder geöffnete Verbindungsgehäuse hindurch das zweitgeteilte Gleitringdichtungsgehäuse zu trennen, indem der Gehäusedeckel von dem Grundgehäuse gelöst wird. Anschließend lässt sich zumindest die Verbindungswelle mit dem auf der Verbindungswelle angeordneten Gleitring in axialer Richtung (ohne den Gegenring, der an dem Gehäusedeckel befestigt ist) aus dem Verbindungsgehäuse herausziehen. Dazu wird bevorzugt ein Zugriff auf das Pumpengehäuse von der Statorseite her ermöglicht. Darauf wird im Folgenden noch eingegangen. Der Gehäusedeckel (mit dem daran befestigten Gegenring) lässt sich direkt aus dem offenen bzw. geöffneten Verbindungsgehäuse entnehmen und auf diese Weise lassen sich sämtliche Teile der Gleitringdichtung warten bzw. austauschen, und zwar bevorzugt ohne Demontage des Pumpengehäuses und des daran angeschlossenen Rohrleitungssystems und ohne Demontage des Antriebes.
  • Das erfindungsgemäße zweigeteilte Gleitringdichtungsgehäuse führt auch zu Vorteilen bei der anschließenden Montage, denn die Verbindungswelle (Steckwelle) mit dem daran befestigten Gleitring lässt sich in das Gleitringdichtungsgehäuse, nämlich in das stationäre Grundgehäuse einfädeln, ohne das die Gefahr von Beschädigungen des Gegenrings besteht, da dieser Gegenring während der Montage von dem Grundgehäuse gelöst bleibt. Erst nach Einführen (und Zentrieren) der Verbindungswelle und bevorzugt erst nach dem Aufstecken bzw. Einstecken der Verbindungswelle auf bzw. in die Abtriebswelle des Antriebes wird der Gehäusedeckel mit dem stationären Gegenring an dem Grundgehäuse befestigt, so dass zuvor beim Einfädeln der Verbindungswelle keine Gefahr von Beschädigungen besteht. Insgesamt lassen sich mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung Wartungsarbeiten an der Gleitringdichtung an der Exzenterschneckenpumpe einfach und schnell durchführen, so dass ein besonders wirtschaftlicher Betrieb der Pumpe möglich wird.
  • Besonders bevorzugt lässt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung die rotierende Einheit bzw. ein Teil der rotierenden Einheit, der aus zumindest der Verbindungswelle sowie vorzugsweise außerdem der zwischen Rotor und Verbindungswelle angeordneten Kupplungsstange (ggf. mit Gelenken), besteht, einheitlich im Zuge der Wartungsarbeiten in axialer Richtung aus dem Pumpengehäuse herausziehen, nachdem der Gehäusedeckel des Dichtungsgehäuses von dem Grundgehäuse gelöst wurde. Unter der rotierenden Einheit versteht man im Rahmen der Erfindung bevorzugt die im Betrieb rotierende Einheit, die sich insgesamt von dem Antrieb trennen lässt und zumindest aus der Verbindungswelle, der Kuppelstange (ggf. mit Gelenken) und dem Rotor besteht. Es liegt aber im Rahmen der Erfindung, zunächst den Rotor von der Kuppelstange zu trennen und dann den verbleibenden Teil der rotierenden Einheit (Verbindungswelle und Kuppelstange) insgesamt in der beschriebenen Weise aus dem Sauggehäuse herauszuziehen. Dabei ist es nicht erforderlich, das Saugehäuse bzw. die Saugleitung zu demontieren. Bevorzugt lässt sich die rotierende Einheit (mit Gleitring) bzw. der im Sauggehäuse angeordnete Teil der rotierenden Einheit (z. B. ohne Rotor) durch die dem Stator zugewandte Gehäuseöffnung des Pumpengehäuses in axialer Richtung herausziehen.
  • Dazu ist es zweckmäßig, auf der Statorseite des Sauggehäuses ausreichend Raum für die beschriebene Demontage zu schaffen. Dieses gelingt z. B. dadurch, dass der statorseitig an das Sauggehäuse angeschlossene Stator insgesamt entfernt wird, so dass anschließend die rotierende Einheit bzw. der beschriebene Teil der rotierenden Einheit aus dem Pumpengehäuse herausgezogen werden kann.
  • Bevorzugt lässt sich dieses bei solchen Ausführungsformen realisieren, bei denen der Stator der Pumpe entfernt werden kann, ohne dass der Antrieb und das Sauggehäuse und die Saugleitung entfernt werden müssen. In diesem Fall muss ggf. die Druckleitung bzw. der Druckstutzen entfernt werden, um den Stator zu demontieren und danach lässt sich die beschriebene Wartung der Gleitringdichtung über das Sauggehäuse in der beschriebenen Weise durchführen. Auch wenn gewisse Demontagearbeiten im Bereich des Druckgehäuses bzw. Druckleitungen erforderlich sind, ist diese Option interessant, z. B. wenn die Demontage von Saugleitung (z. B. Trichter bei Trichterpumpen) oder Antrieb sehr viel aufwendiger wäre als die Demontage der Druckleitung.
  • Besonders bevorzugt lässt sich die Erfindung bei solchen Ausführungsformen realisieren, bei denen der Stator der Pumpe entfernt werden kann, ohne dass der Antrieb und ohne dass die Druckleitung und ohne dass die Saugleitung und das Sauggehäuse entfernt werden müssen. Dazu sind verschiedene praktische Lösungen bekannt. Bei solchen Lösungen lässt sich nun die Gleitringdichtung in der beschriebenen Weise warten bzw. wechseln, ohne dass irgendein Teil des Leitungssystems demontiert werden muss. Bei solchen Ausführungsformen ist die Erfindung besonders vorteilhaft.
  • Besonders bevorzugt wird die Erfindung bei einer Exzenterschneckenpumpe mit längsgeteiltem Stator realisiert, der z. B. aus mehreren (elastischen) Statorteilschalen, z. B. Statorhalbschalen und/oder mehreren Mantelsegmenten (als Statorspannvorrichtung) besteht. Denn bei einer solchen Ausführungsform besteht die besonders einfache Möglichkeit, lediglich den Stator zu demontieren bzw. teilweise zu demontieren und damit erhält man über die statorseitige Gehäuseöffnung des Pumpengehäuses (Saugehäuses) Zugriff auf die rotierende Einheit, die nun (nach Trennung des Dichtungsgehäuses) vollständig herausgezogen werden kann. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die gesamte rotierende Einheit einschließlich Rotor vollständig herauszuziehen. In bevorzugter Weiterbildung erfolgt jedoch zunächst eine Trennung des Rotors von der rotierenden Einheit bzw. dem übrigen Teil der rotierenden Einheit, so dass anschließend der verbleibende Teil der rotierenden Einheit (Verbindungswelle und Kuppelstange, ggf. mit Gelenken) einheitlich aus dem Pumpengehäuse herausgezogen werden kann. Dieses gelingt z. B. dadurch, dass das rotorseitige Kupplungsgelenk getrennt und damit der Rotor von der Kuppelstange entfernt wird. Besonders bevorzugt lässt sich der Erfindung bei Exzenterschneckenpumpen mit Rotortrennung (z. B. gemäß EP 2 428 680 B1 ) realisieren. Dabei ist der Rotor ohne Zerlegung des rotorseitigen Kupplungsgelenkes lösbar an das rotorseitige Kupplungsgelenk angeschlossen, indem eine von dem Gelenk getrennte Trennstelle realisiert ist. Der Rotor lässt sich folglich ohne Gelenktrennung von der rotierenden Einheit trennen und als rotierende Einheit verbleibt die Verbindungswelle mit der Kuppelstange einschließlich beider Gelenke und dem sogenannten Rotorkopf, der von dem Rotor trennbar ist. Dieses ist in der Figurenbeschreibung dargestellt.
  • Vorteile werden im Übrigen mit der Erfindung auch bei solchen Pumpen realisiert, bei denen die Montage bzw. Demontage der Saugleitung des Sauggehäuses mit großem Aufwand verbunden ist, z. B. bei Trichterpumpen, die gegebenenfalls unter Silos montiert werden. Bei Trichterpumpen wird die Ein- bzw. Auslassöffnung von einem Trichter gebildet und ggf. sind im Sauggehäuse zusätzliche Fördereinrichtungen angeordnet, z. B. an der Kuppelstange.
  • Gleitringdichtungen mit geteiltem Dichtungsgehäuse sind aus der Praxis zwar bekannt, jedoch nur in der Ausführungsform als zweifachwirkende bzw. mehrfachwirkende Gleitringdichtung, die insbesondere als sogenannte "back to back-Lösung" realisiert ist, die in einem Gehäuse an beiden Enden jeweils einen Gleitring und einen zugeordneten Gegenring aufweisen. Bei solchen zweifachwirkenden Gleitringdichtungen ist allein aus Gründen der Montage der Dichtung eine Öffnung des Gehäuses über einen lösbaren Deckel erforderlich. Das erfindungsgemäße Konzept, welches den einfachen Austausch der Dichtung ohne Demontage des Saugehäuses dient, lässt sich mit solchen zweifachwirkenden Gleitringdichtungen mit abnehmbarem Gehäusedeckel nicht realisieren. Die Erfindung betrifft daher bevorzugt einfachwirkende Gleitringdichtungen.
  • Das Grundgehäuse der erfindungsgemäßen (einfachwirkenden) Gleitringdichtung ist vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet. Der Gehäusedeckel ist ebenfalls bevorzugt hohlzylindrisch oder ringförmig ausgebildet, so dass er eine zentrale Durchbrechung aufweist, durch welche die Verbindungswelle hindurchgeführt werden kann. An dem Gehäusedeckel ist der Gegenring drehfest befestigt, und zwar bevorzugt unter Zwischenschaltung einer Dichtung in den Gegenring eingesteckt. Der Gehäusedeckel ist bevorzugt mit (form- und/oder kraftschlüssigen) Befestigungsmitteln lösbar an dem Grundgehäuse befestigt. Dabei kann es sich z. B. um Schrauben und/oder Rastmittel und/oder Klemmmittel handeln.
  • Der Antrieb einer Exzenterschneckenpumpe weist in der Regel eine Abtriebswelle auf, an deren pumpenseitigen Abtriebsende die Verbindungswelle mit ihrem antriebseitigen Wellenende lösbar befestigt ist. Die Abtriebswelle des Antriebes ragt folglich in das Verbindungsgehäuse hinein, so dass die Verbindungswelle innerhalb des Verbindungsgehäuses mit der Abtriebswelle des Antriebes gekoppelt wird. Bei der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung mit zweigeteiltem Gehäuse ist nun in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, dass das Abtriebsende (der Abtriebswelle) von den Grundgehäuse der Gleitringdichtung (in montiertem Zustand) derart beabstandet ist, dass sich der Gehäusedeckel des Gleitringdichtungsgehäuses in demontiertem Zustand der Verbindungswelle zwischen Abtriebsende (der Abtriebswelle) und Grundgehäuse aus dem Verbindungsgehäuse entfernen lässt. Dieses lässt sich z. B. dadurch realisieren, dass der Gehäusedeckel, vorzugsweise einschließlich des daran befestigten Gegenrings, eine Länge bzw. Gesamtlänge L in axialer Richtung aufweist, die geringer als der axiale Abstand A zwischen dem Abtriebsende der Antriebswelle und dem Grundgehäuse der Gleitringdichtung ist. Nachdem folglich die Verbindungswelle aus dem Verbindungsgehäuse herausgezogen ist, lässt sich der Gehäusedeckel mit dem daran befestigten Gegenring zwischen dem stationären Grundgehäuse und der Abtriebswelle hindurchführen und aus dem Verbindungsgehäuse z. B. zum Zwecke des Austausches entfernen. Grundsätzlich werden von der Erfindung aber alternativ auch Ausführungsformen erfasst, bei denen der beschriebene axiale Abstand A geringer als die beschriebene Gesamtlänge L ist. Denn es besteht auch die Möglichkeit, den Gegenring der Gleitringdichtung noch vor dem radialen Entfernen aus dem Verbindungsgehäuse zuvor von dem Gehäusedeckel zu trennen, so dass er separat und ohne den Gehäusedeckel aus dem Verbindungsgehäuse entfernt werden und anschließend ersetzt werden kann.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Gleitringdichtung für eine Exzenterschneckenpumpe der beschriebenen Art. Die erfindungsgemäße (einfachwirkende) Gleitringdichtung mit dem geteilten Dichtungsgehäuse wird folglich auch selbstständig unter Schutz gestellt.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Wartung (bzw. Inspektion) und/oder zum Austausch einer Gleitringdichtung einer Exzenterschneckenpumpe der beschriebenen Art. Bei diesem Verfahren wird (zur Demontage) zunächst der Gehäusedeckel von dem Grundgehäuse gelöst, und zwar durch das (stirnseitig) offene oder geöffnete Verbindungsgehäuse hindurch. Anschließend wird zumindest die Verbindungswelle mit dem auf der Verbindungswelle angeordneten Gleitring in axialer Richtung aus dem Verbindungsgehäuse und besonders bevorzugt durch das Pumpengehäuse hindurch aus der stirnseitigen Öffnung entfernt. In bevorzugter Weiterbildung wird die bereits beschriebene rotierende Einheit der Exzenterschneckenpumpe (einschließlich der Verbindungswelle), ggf. nach vorheriger Trennung des Rotors, in axialer Richtung durch das Pumpengehäuse hindurch entfernt, z. B. nachdem der Stator entfernt wurde, z. B. bei einer Pumpe mit längsgeteiltem Stator. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft auch die Montage der Verbindungswelle oder der rotierenden Einheit (z. B. nach Austausch des Gleitrings und/oder des Gegenrings). Dazu wird die Verbindungswelle bzw. die rotierende Einheit zunächst (durch die stirnseitige Öffnung) in das Verbindungsgehäuse eingeschoben und dabei die Verbindungswelle durch das Grundgehäuse und den davon gelösten Gehäusedeckel hindurch gesteckt und z. B. auf die Abtriebswelle des Antriebs aufgesteckt oder in diese eingesteckt. Erst danach wird der Gehäusedeckel an dem Grundgehäuse befestigt. Diese Vorgehensweise hat insbesondere den großen Vorteil, dass Beschädigungen der Gleitringdichtung bzw. des Gegenrings am Gehäusedeckel vermieden werden, da dieser nicht fest montiert, sondern (vorübergehend) lose im Verbindungsgehäuse angeordnet ist.
  • Optional schlägt die Erfindung vor, die rotierende Einheit während der Demontage mit einem (speziell für diesen Zweck vorgesehenen) Montagewerkzeug aus dem Pumpengehäuse zu entfernen und/oder während der Montage in das Pumpengehäuse einzuführen. Ein solches Montagewerkzeug weist zumindest eine plattenförmige oder schalenförmige Aufnahme für die rotierende Einheit und einen daran befestigten Handgriff auf. Einzelheiten dazu werden in der Figurenbeschreibung beispielhaft beschrieben.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine Exzenterschneckenpumpe in einer vereinfachten Seitenansicht,
    Fig. 2
    einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 (in montiertem Zustand),
    Fig. 3
    den Gegenstand nach Fig. 2 während der Demontage,
    Fig. 4
    den Gegenstand nach Fig. 3 in einer weiteren Funktionsstellung während der Demontage und
    Fig. 5
    ein Montagewerkzeug für eine erfindungsgemäße Exzenterschneckenpumpe bzw. zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens (in einer perspektivischen Ansicht).
  • In Fig. 1 ist vereinfacht eine Exzenterschneckenpumpe dargestellt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen Stator 1, einen in dem Stator 1 rotierenden Rotor 2 und einen Antrieb 3 für den Rotor 2 aufweist. Zum Beispiel saugseitig ist an den Stator 1 ein Pumpengehäuse 4 angeschlossen, das als Sauggehäuse 4 bezeichnet wird. Ein druckseitig an den Stator 1 angeschlossenes Gehäuseteil wird zum Beispiel als Anschlussstutzen oder Druckstutzen 5 bezeichnet. Das Pumpengehäuse 4 weist eine Einlassöffnung (oder je nach Betriebsrichtung Auslassöffnung) 6 auf, über die z. B. das zu fördernde Medium zugeführt wird, welches von dem Pumpengehäuse 4 über den Stator/Rotor zu dem Druckstutzen 5 gefördert wird. Dazu weist das Pumpengehäuse 4 statorseitig eine (stirnseitige) Gehäuseöffnung 7 auf, durch die das Medium aus dem Pumpengehäuse 4 in den Stator 1 eintritt. Der Antrieb 3 ist mit einer Abtriebswelle 8 ausgerüstet, die an eine Verbindungswelle 9 angeschlossen ist. Diese Verbindungswelle 9 ist im Ausführungsbeispiel als Steckwelle ausgebildet. Der Rotor 2 ist im Ausführungsbeispiel über eine Kuppelstange 10 mit der Verbindungswelle 9 verbunden, wobei die Kuppelstange 10 über ein antriebsseitiges Gelenk 11 mit der Verbindungswelle 9 und über ein rotorseitiges Gelenk 12 mit dem Rotor 2 verbunden ist, wobei über die Kuppelstange 10 und die Gelenke 11, 12 die exzentrische Bewegung des Rotors 2 bzw. Rotorendes ermöglicht wird. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, mit Ausführungsformen ohne Gelenke bzw. Kuppelstange zu arbeiten, indem z. B. die Kuppelstange oder das rotorseitige Ende (als Kuppelstange) elastisch ausgebildet ist. Eine solche Ausführungsform ist nicht dargestellt. Zwischen dem Pumpengehäuse 4 und dem Antrieb 3 ist ein Verbindungsgehäuse 14 angeordnet, das auch als Laterne bezeichnet wird.
  • Dieses Verbindungsgehäuse 14 ist offen ausgebildet, im Ausführungsbeispiel seitlich offen, d. h. es weist seitliche Öffnungen auf. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, dass diese (seitlichen, oberen und/oder unteren) Öffnungen verschließbar sind, so dass das Verbindungsgehäuse auch als geschlossenes, jedoch zu öffnendes Gehäuse ausgebildet sein kann. Zur flüssigkeitsdichten Trennung des Pumpengehäuses 4 gegen die Umgebung bzw. gegen den Antrieb ist die Verbindungswelle 9 mit einer Wellenabdichtung abgedichtet, die als Gleitringdichtung 13 ausgebildet ist, und zwar als einfachwirkende Gleitringdichtung 13. Diese Gleitringdichtung 13, die erfindungsgemäß von besonderer Bedeutung ist, wird im Folgenden noch näher beschrieben. Jedenfalls ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kuppelstange 10 (im Wesentlichen) innerhalb des Pumpengehäuses 4 angeordnet, während die Verbindungswelle 9 (im Wesentlichen) innerhalb des Verbindungsgehäuses 14 angeordnet ist. Auch die Gleitringdichtung 13 ist (im Wesentlichen) innerhalb des Verbindungsgehäuses 14 angeordnet.
  • In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stator 1 als längsgeteilter Stator ausgebildet und dazu besteht er im Ausführungsbeispiel aus zwei lediglich angedeuteten Statorhalbschalen 1a, 1b. Längsgeteilt meint, entlang der Statorlängsachse bzw. parallel zu dieser. Der Stator ist zumindest bereichsweise von einem Statormantel 15 umgeben, der im Ausführungsbeispiel als längsgeteilter Mantel ausgebildet ist und mehrere Mantelsegmente 16 aufweist, welche als Spannsegment diene und eine Statorspannvorrichtung bilden. Einzelheiten dazu sind nicht dargestellt, sie sind z. B. aus der DE 10 2014 112 550 B4 oder der WO 2009/024279 A1 bekannt. Die Erfindung lässt sich jedoch auch mit anderen Statorkonstruktionen realisieren.
  • Im Übrigen ist in den Figuren erkennbar, dass beispielhaft eine Ausführungsform mit der Rotortrennung (gemäß EP 2 428 680 B1 ) realisiert ist. Der Rotor 2 lässt sich von der Kuppelstange 10 ohne Zerlegung des Gelenkes 12 trennen, denn es ist eine zusätzliche Trennstelle mit dem in den Figuren dargestellten Rotorkopf 17 realisiert. Der Rotor 2 ist folglich ohne Zerlegung des Kupplungsgelenkes 12 lösbar an den Rotorkopf 17 angeschlossen, der wiederum mit dem Kupplungsgelenk 12 verbunden ist. Die Fig. 2 bis 4 zeigen nun eine Funktionsstellung, bei welcher der Rotor 2 bereits von dem Rotorkopf 17 und damit von dem verbleibenden Teil der rotierenden Einheit getrennt wurde.
  • Die Gleitringdichtung 13 weist ein Dichtungsgehäuse 18 auf, das an dem Pumpengehäuse 4 und/oder an dem Verbindungsgehäuse 14 befestigt ist, indem es z. B. im Zuge der Befestigung des Pumpengehäuses 4 an dem Verbindungsgehäuse 14 zwischen diesen beiden Gehäusen 4, 14 klemmend montiert wird und in das Innere des Verbindungsgehäuses 14 ragt. Ferner weist die Gleitringdichtung 13 eine drehfest auf der Welle 9 befestigten und in dem Dichtungsgehäuse 18 rotierenden Gleitring 19 sowie einen an dem Dichtungsgehäuse 18 befestigten, stationären Gegenring 20 auf. Der Gleitring 19 wird über ein Federelement 21 gegen den Gegenring 20 gedrückt, und zwar einstellbar über einen Stellring 22. Gleitring 19, Federelement 21 und Stellring 22 sind in der Regel auf einer Trägermanschette 23 angeordnet, die z. B. als Gummimanschette ausgebildet und kraftschlüssig, drehfest auf die Verbindungswelle 9 aufgesteckt ist. Während des Betriebs rotiert der drehfest mit der Verbindungswelle 9 verbundene Gleitring 19 relativ zu dem stationären Gegenring 20, und zwar mit einander stirnseitig zugewandten Dichtflächen 19a, 20a, die im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse R orientiert sind.
  • Erfindungsgemäß ist das Dichtungsgehäuse 18 als (axial) geteiltes Dichtungsgehäuse ausgebildet. Es weist einerseits einen im montierten Zustand den Gleitring 19 umgebendes Grundgehäuse 18a sowie andererseits einen den Gegenring 20 tragenden Gehäusedeckel 18b auf. Das Grundgehäuse 18a ist stationär am Verbindungsgehäuse 14 und/oder Pumpengehäuse 4 befestigt und dazu weist es zum Ausführungsbeispiel einen außenseitig umlaufenden Bund 24 auf, der zwischen Pumpengehäuse 4 und Verbindungsgehäuse 14 fixiert ist. Der Gehäusedeckel 18b ist lösbar an dem Grundgehäuse 18a befestigt, z. B. mittels Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln, so dass der Gehäusedeckel 18b gemeinsam mit dem daran befestigten Gegenring 20 von dem Grundgehäuse 18a trennbar ist. Das Grundgehäuse 18a ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. Der Gehäusedeckel 18b ist ringförmig ausgebildet und weist daher eine zentrale Durchbrechung auf, durch welche die Verbindungswelle 9 hindurchführbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Wartung bzw. einen einfachen Austausch und eine erneute Montage einer Gleitringdichtung. Dazu wird auf eine vergleichende Betrachtung der Fig. 2, 3 und 4 verwiesen. Fig. 2 zeigt zunächst die Exzenterschneckenpumpe im montierten Zustand, jedoch mit bereits getrenntem Rotor. Um die Gleitringdichtung 13 bzw. Teile der Gleitrichtung auszutauschen oder in anderer Weise zu warten, soll die Gleitringdichtung 13 aus dem Verbindungsgehäuse bzw. Pumpengehäuse entfernt werden. Dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsgehäuse 18 zunächst gemäß Fig. 3 der Gehäusedeckel 18b von dem Grundgehäuse 18a entfernt und damit wird auch der Gegenring 20 von dem Gleitring 19 getrennt, denn der Gegenring 20 ist drehfest mit dem Gehäusedeckel 18b verbunden, z. B. unter Zwischenschaltung eines Dichtungsrings 25 in den Gehäusedeckel 18b eingepresst. Anschließend lässt sich - sowie in Fig. 4 dargestellt - die Verbindungswelle 9 in axialer Richtung von der Abtriebswelle 8 abziehen und aus dem Verbindungsgehäuse 14 herausziehen (nachdem natürlich zuvor die Verbindung zwischen Verbindungswelle 9 und Abtriebswelle 8 gelöst wurde). Dabei ist in Fig. 4 erkennbar, dass mit der Verbindungswelle 9 auch der an der Verbindungswelle 9 drehfest befestigte Teil der Gleitringdichtung 13 einschließlich des Gleitrings 19 entfernt werden. Interessant ist dabei, dass die Verbindungswelle 9 mit dem daran befestigten Gleitring 19 aus dem Verbindungsgehäuse 14 entfernt werden kann, ohne dass zuvor das Pumpengehäuse 4 demontiert werden muss. Selbst die an die Öffnung 6 angeschlossene Saugleitung 26 muss nicht demontiert werden.
  • Ferner ist in Fig. 4 dargestellt, dass nicht nur die Verbindungswelle 9 in axialer Richtung entfernt wird, sondern die rotierende Einheit bzw. der Teil der rotierenden Einheit ohne Rotor, der zumindest die Verbindungswelle 9 sowie im Ausführungsbeispiel zusätzlich noch die Kuppelstange 10 mit den montierten Gelenken 11, 12 umfasst. Diese rotierende Einheit lässt sich in axialer Richtung über die stirnseitige Öffnung 7 aus dem Pumpengehäuse 4 herausziehen, so dass anschließend der an der Verbindungswelle 9 befestigte Teil der Gleitringdichtung einschließlich Gleitring 19 zu Wartungszwecken frei zur Verfügung steht. Dieses gelingt bei der dargestellten Ausführungsform besonders einfach auch deshalb, weil sich der Stator 1 zuvor einfach demontieren lässt, da es sich um einen längsgeteilten Stator handelt. Nach Demontage oder zumindest Teildemontage des Stators 1 lässt sich die rotierende Einheit einfach in der beschriebenen Weise herausziehen, ohne dass eine weitere Zerlegung der Pumpe oder der daran angeschlossenen Komponenten erforderlich ist. Entscheidend ist dabei, dass im Rahmen der Erfindung ein Zugang über die stirnseitige Öffnung 7 des Pumpengehäuses 4 für den Austausch der Gleitringdichtung realisiert wird. Dieses setzt voraus, dass dort ausreichend Raum für das entnehmen der rotierenden Einheit zur Verfügung gestellt wird. Im Ausführungsbeispiel erfolgt dieses über den längsgeteilten Stator. Die Erfindung umfasst jedoch ebenso Ausführungsformen, bei denen sich der Stator auf andere Weise entfernen lässt. Gegebenenfalls muss dazu zuvor auch eine Demontage des druckseitigen Leitungssystems erfolgen. Jedenfalls ist eine Demontage des Pumpengehäuses und der saugseitigen Leitungen nicht erforderlich.
  • Vorteilhaft ist außerdem, dass sich nicht nur der Gleitring 19, sondern auch der Gegenring 20 einfach austauschen lassen, indem nämlich der Gehäusedeckel 18b, an dem der Gegenring 20 befestigt ist, aus dem Verbindungsgehäuse 14 entfernt wird, jedoch nicht über das Sauggehäuse, sondern über die (seitlichen) Öffnungen des Verbindungsgehäuses 14. Dazu ist vorgesehen, dass das Abtriebsende 8a der Abtriebswelle 8 von dem Grundgehäuse 18a der Gleitringdichtung derart beabstandet ist, dass sich der Gehäusedeckel 18b im demontierten Zustand der Verbindungswelle zwischen Abtriebsende 8a und Grundgehäuse 18a aus dem Verbindungsgehäuse entfernen lässt. Dieses ist dadurch realisiert, dass der Gehäusedeckel 18b einschließlich des daran befestigten Gegenrings 20 eine Länge L in axialer Richtung aufweist, die geringer als der axiale Abstand A zwischen dem Abtriebsende 8a und dem (montierten) Grundgehäuse 18a ist.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des geteilten Dichtungsgehäuses 18 hat nicht nur bei der beschriebenen Demontage, sondern auch bei der anschließend erforderlichen Montage Vorteile. Denn es besteht nun die Möglichkeit, die Verbindungswelle 9 bzw. die gesamte rotierende Einheit zunächst in das Pumpengehäuse 4 einzuschieben und dabei die Verbindungswelle 9 durch das Grundgehäuse 18a hindurchzustecken, ohne dass die Gefahr besteht, dass der in dem Gehäusedeckel angeordnete Gegenring 20 beschädigt wird. Denn die Verbindungswelle 9 wird durch diesen Gehäusedeckel 18b bzw. den Gegenring 20 hindurchgesteckt und auf die Abtriebswelle 8 aufgesteckt bzw. in diese eingesteckt, bevor der Gehäusedeckel 18b an dem Grundgehäuse 18a befestigt wird. Das bedeutet, dass der Gehäusedeckel 18b freibeweglich in dem Verbindungsgehäuse 14 angeordnet ist und erst nach dem Einführen der Verbindungswelle 9 an dem Grundgehäuse 18a befestigt wird.
  • Besonders einfach lassen sich bei der dargestellten Ausführungsform Montage und Demontage mit einem zusätzlichen Montagewerkzeug 27 realisieren, das in Fig. 5 dargestellt ist. Dieses Montagewerkzeug weist einerseits eine Aufnahme 28 für die rotierende Einheit und andererseits an der Aufnahme 28 befestigten Handgriff 29 auf. Die Aufnahme 28 kann plattenförmig oder schalenförmig ausgebildet sein und sie ist so dimensioniert, dass sie die rotierende Einheit (hier Kuppelstange und Verbindungswelle) im Wesentlichen oder nahezu über die gesamte Länge aufnimmt, so dass sich die rotierende Einheit trotz des "instabilen Aufbaus" (z. B. mit den Gelenken) einwandfrei von der rotorseitigen Stirnseite in das Pumpengehäuse 4 einführen lässt, und zwar bis in den Bereich der Abtriebswelle 8 des Antriebes 3. Die Länge der Aufnahme 28 des Montagewerkzeuges 27 ist dabei zumindest so groß, dass die Kuppelstange einschließlich der beiden Gelenke darauf Platz findet, so dass die Gelenke gestützt und eine stabile Anordnung gewährleistet ist. Die Länge der Aufnahme des Montagewerkzeuges entspricht folglich bevorzugt zumindest der Länge von Rotorkopf 17, Gelenk 12, Kuppelstange 10 und Gelenk 11. Im Übrigen ist in Fig. 5 erkennbar, dass die Aufnahme 28 schalenförmig ausgebildet ist, so dass sie die rotierende Einheit gegen Herunterfallen sichert. Diese schalenförmige Ausgestaltung kann z. B. im Querschnitt bogenförmig, vorzugsweise kreisförmig sein, so dass sie die Form eines (Hohl-)Zylinder-segmentes aufweist. Im Übrigen ist in Fig. 5 erkennbar, dass der Flansch 30 des Aufnahmewerkzeuges, an den einerseits der Handgriff 29 und andererseits die Aufnahme 28 angeschlossen sind, eine geeignete Aufnahme bzw. Ausnehmung, z. B. Nut 31 aufweist, die im Ausführungsbeispiel U-förmig ausgebildet ist. In diese Aufnahme bzw. Ausnehmung 31 lässt sich die rotierende Einheit, nämlich der Rotorkopf 17 (formschlüssig) einsetzen, so dass die rotierende Einheit sicher gehalten ist. Diese Aufnahme/Ausnehmung 31 ist dabei nicht nur halbkreisförmig, sondern bevorzugt U-förmig ausgebildet, so dass auch höher bauende Gelenkausführungen (z. B. mit Manschettenschutz) praktikabel aufgenommen werden.

Claims (12)

  1. Exzenterschneckenpumpe mit zumindest
    - einem Stator (1),
    - einem in dem Stator rotierenden Rotor (2),
    - einem Antrieb (3) für den Rotor,
    - einem an den Stator (1) angeschlossenen Pumpengehäuse (4), welches zumindest eine Ein- oder Auslassöffnung (6) für das zu fördernde Medium aufweist,
    - einem zwischen dem Pumpengehäuse (4) und Antrieb (3) angeordneten, offenen oder zu öffnenden Verbindungsgehäuse (14),
    - einer lösbar an den Antrieb (3) angeschlossenen Verbindungswelle (9), die zumindest bereichsweise in dem Verbindungsgehäuse (14) angeordnet ist,
    wobei die Verbindungswelle (9) zur flüssigkeitsdichten Trennung des Pumpengehäuses (4) gegenüber der Umgebung bzw. gegenüber dem Verbindungsgehäuse (14) mit einer Gleitringdichtung (13) abgedichtet ist,
    wobei die Gleitringdichtung (13) ein an dem Pumpengehäuse (4) und/oder dem Verbindungsgehäuse (14) befestigtes Dichtungsgehäuse (18), einen drehfest auf der Verbindungswelle (9) befestigten und in dem Dichtungsgehäuse (18) rotierenden Gleitring (19) und einen an dem Dichtungsgehäuse (18) befestigten, stationären Gegenring (20) aufweist,
    wobei das Dichtungsgehäuse (18) als geteiltes Dichtungsgehäuse ausgebildet ist und einerseits ein im montierten Zustand den Gleitring (19) umgebendes und an dem Pumpengehäuse (4) und/oder dem Verbindungsgehäuse (14) befestigtes Grundgehäuse (18a) sowie andererseits einen den Gegenring (20) tragenden Gehäusedeckel (18b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (18b) lösbar an dem Grundgehäuse (18a) befestigt und von diesem trennbar ist, so dass die Verbindungswelle (9) mit dem daran befestigten Gleitring (19) aus dem Dichtungsgehäuse (18) herausziehbar ist.
  2. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringdichtung (13) als einfachwirkende Gleitringdichtung ausgebildet ist.
  3. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundgehäuse (18a), hohlzylindrisch ausgebildet ist und/oder dass der Gehäusedeckel (18b) hohlzylindrisch oder ringförmig mit einer zentralen Durchbrechung für die Verbindungswelle (9) ausgebildet ist.
  4. Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Antrieb (3) eine Abtriebswelle (8) aufweist, an deren pumpenseitigen Abtriebsende (8a) die Verbindungswelle (9) mit ihrem antriebsseitigen Wellenende lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsende (8a) von dem Grundgehäuse (18a) der Gleitringdichtung (13) derart beabstandet ist, dass sich der Gehäusedeckel (18b) im demontierten Zustand der Verbindungswelle (9) zwischen Abtriebsende (8a) und Grundgehäuse (18a) aus dem Verbindungsgehäuse (14) entfernen lässt.
  5. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (18b), vorzugsweise einschließlich des daran befestigten Gegenrings (20), eine Länge (L) in axialer Richtung aufweist, die geringer als der axiale Abstand (A) zwischen Abtriebsende (8a) und Grundgehäuse (18a) ist.
  6. Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1) als längsgeteilter Stator aus mehreren Statorsegmenten besteht und/oder dass der Stator (1) von einem Statormantel (15) umgeben ist, der vorzugsweise als längsgeteilter Mantel aus mehreren Mantelsegmenten (16) besteht, die bevorzugt eine Statorspannvorrichtung bilden.
  7. Gleitringdichtung, insbesondere einfachwirkende Gleitringdichtung, für eine Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsgehäuse (18) als axial geteiltes Dichtungsgehäuse ausgebildet ist und einerseits ein im montierten Zustand den Gleitring (19) umgebendes und an dem Pumpengehäuse (4) und/oder dem Verbindungsgehäuse (14) befestigbares Grundgehäuse (18a) sowie andererseits einen den Gegenring (20) tragenden Gehäusedeckel (18b) aufweist, der lösbar an dem Grundgehäuse (18a) befestigt und von diesem trennbar ist.
  8. Verfahren zur Wartung und/oder zum Austausch einer Gleitringdichtung (13) einer Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Exzenterschneckenpumpe zumindest
    - einen Stator (1),
    - einen in dem Stator rotierenden Rotor (2),
    - einen Antrieb (3) für den Rotor,
    - ein an den Stator (1) angeschlossenes Pumpengehäuse (4), welches zumindest eine Ein- oder Auslassöffnung (6) für das zu fördernde Medium aufweist,
    - ein zwischen dem Pumpengehäuse (4) und Antrieb (3) angeordnetes, offenes oder zu öffnendes Verbindungsgehäuse (14),
    - eine lösbar an den Antrieb (3) angeschlossene Verbindungswelle (9), die zumindest bereichsweise in dem Verbindungsgehäuse (14) angeordnet ist,
    aufweist, wobei die Verbindungswelle (9) zur flüssigkeitsdichten Trennung des Pumpengehäuses (4) gegenüber der Umgebung bzw. gegenüber dem Verbindungsgehäuse (14) mit einer Gleitringdichtung (13) abgedichtet ist,
    wobei die Gleitringdichtung (13) ein an dem Pumpengehäuse (4) und/oder dem Verbindungsgehäuse (14) befestigtes Dichtungsgehäuse (18), einen drehfest auf der Verbindungswelle (9) befestigten und in dem Dichtungsgehäuse (18) rotierenden Gleitring (19) und einen an dem Dichtungsgehäuse (18) befestigten, stationären Gegenring (20) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsgehäuse (18) als geteiltes Dichtungsgehäuse ausgebildet ist und einerseits ein im montierten Zustand den Gleitring (19) umgebendes und an dem Pumpengehäuse (4) und/oder dem Verbindungsgehäuse (14) befestigtes Grundgehäuse (18a) sowie andererseits einen den Gegenring (20) tragenden Gehäusedeckel (18b) aufweist, der lösbar an dem Grundgehäuse (18a) befestigt und von diesem trennbar ist,
    und dass zur Demontage zunächst durch das offene oder geöffnete Verbindungsgehäuse (14) hindurch der Gehäusedeckel (18b) von dem Grundgehäuse (18a) gelöst wird und anschließend zumindest die Verbindungswelle (9) mit dem auf der Verbindungswelle (9) angeordneten Gleitring (19) in axialer Richtung aus dem Verbindungsgehäuse (14) und vorzugsweise durch das Pumpengehäuse (4) hindurch entfernt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus zumindest Kuppelstange (10) und Verbindungswelle (9) bestehende rotierende Einheit der Exzenterschneckenpumpe insgesamt in axialer Richtung durch das Pumpengehäuse 4 hindurch entfernt wird, z. B. durch eine dem Stator zugewandte Gehäuseöffnung (7).
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Stator (1) demontiert und anschließend die rotierende Einheit durch eine dem Stator (1) zugewandte Gehäuseöffnung (7) hindurch aus dem Pumpengehäuse (4) entfernt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Montage die Verbindungswelle (9) oder die rotierende Einheit zunächst in das Pumpengehäuse (4) eingeschoben und dabei die Verbindungswelle (9) durch das Grundgehäuse (18a) und den davon gelösten Gehäusedeckel (18b) hindurchgesteckt wird und z. B. auf die Abtriebswelle aufgesteckt oder in diese eingesteckt wird und dass anschließend der Gehäusedeckel (18b) an dem Grundgehäuse (18a) befestigt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Einheit während der Demontage mit einem Montagewerkzeug (27) aus dem Pumpengehäuse entfernt und/oder während der Montage in das Pumpengehäuse (4) eingeführt wird, wobei das Montagewerkzeug zumindest eine Aufnahme (28) für die rotierende Einheit und einen daran befestigten Handgriff (29) aufweist.
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