EP4193065A1

EP4193065A1 - Exzenterschneckenpumpe in modularer bauweise

Info

Publication number: EP4193065A1
Application number: EP21736956.0A
Authority: EP
Inventors: Frank Goetz; Martin Zierhofer; Philipp NUEBL; Stefan Voit
Original assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Current assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2021-06-01
Publication date: 2023-06-14
Also published as: DE102020114937A1; CN115917151A; ZA202213097B; WO2021244688A1; AU2021284794A1; BR112022023605A2; US20230265847A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit einem eine Förderschnecke bildenden Rotor und einem einen Schneckengang bildenden Stator, in dem der Rotor im Förderbetrieb umläuft. Der Stator umfasst ein (ein- oder mehrteiliges) Statorgehäuse, in dem sich eine Statorauskleidung aus einem elastomeren Material befindet, die den Schneckengang abbildet. Die Statorauskleidung bildet (zumindest) an einer Seite in Richtung entlang der Pumpenlängsachse einen Überstand, der so aus dem Statorgehäuse herausragt, dass eine freie Krafteinleitungsfläche gebildet wird. Über die freie Krafteinleitungsfläche kann eine Kraft aufgebracht werden, die die Statorauskleidung bis in das Statorgehäuse hinein komprimiert, so dass dort eine Querdehnung der Statorauskleidung entsteht, die zu einer Verengung des Schneckengangs führt. Der Überstand kann von einem mobilen Stützrohr umgriffen ist, das (zum Zwecke der Kompression) in Richtung entlang der Längsachse des Statorgehäuses relativ zum Statorgehäuse verlagert werden.

Description

EXZENTERSCHNECKENPUMPE IN MODULARER BAUWEISE

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit einem überwiegend im Rahmen des regulären Betriebs verstellbaren Stator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Sie betrifft ferner ein Verfahren zum betrieblichen Verstellen des Stators einer solchen Exzenterschneckenpumpe.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Exzenterschneckenpumpen haben vielfältige Einsatzgebiete.

Sie sind nicht zuletzt dort ein bevorzugtes Mittel der Wahl, wo hochviskose Fluide mit einer schwierig zu beherrschenden Konsistenz und/oder mit Feststoffanteilen zu pumpen sind. Aus diesen Gründen kommen Exzenterschneckenpumpen gerade auch bei der Ausbeutung von Bodenschätzen zum Einsatz.

Exzenterschneckenpumpen sind dabei hervorragend zum Pumpen von Fluiden geeignet, die abrasive Bestandteile enthalten. Ihnen kommt zugute, dass die Pumpwirkung der Exzenterschneckenpumpe auf dem Prinzip der wandernden Förderkammern beruht, die sich zwischen der zentralen Förderschnecke und dem von der Statorauskleidung gebildeten Schneckengang mit doppelter Steigung bilden.

Gleichwohl besteht Bedarf daran, eventuell nach einiger Zeit an der Statorauskleidung aufgetretenen Verschleiß im Rahmen des regulären Betriebs kompensieren zu können. Eine solche nachträgliche (Wieder-)Verengung des von der Statorauskleidung gebildeten Schneckengangs soll möglich sein, ohne dass es dazu einer Zerlegung der Exzenterschneckenpumpe bzw. des Ein- und Ausbaus einer Statorauskleidung bedarf. Der Schneckengang soll also zerlegungs- bzw. demontagefrei einstellbar sein. Wäre das nicht so, zöge jede Einstellung des Schneckengangs eine Nichtverfügbarkeit der Pumpe nach sich, die außerhalb der üblichen Wartungszeiten läge.

Darüber hinaus kann es auch aus anderen Gründen opportun sein, den Schneckengang einstellen zu können, etwa um die Vorspannung zu erhöhen, mit der der von der Statorauskleidung gebildete Schneckengang gegen die Förderschnecke anliegt. Das kann nötig sein, um in Reaktion auf eine bestimmte Viskosität des zu pumpenden Fluids eine bessere Abdichtung sicherzustellen.

Eine solche Einstellbarkeit erreicht man, indem man darauf verzichtet, die elastomere Statorauskleidung an das außenliegende Gehäuse anzubinden. Übt man nun eine Druckkraft bzw. Kompressionskraft in Richtung der Schneckenpumpenlängsachse auf die elastomere, aber inkompressible, d. h. im Wesentlichen volumenkonstante, Statorauskleidung aus und behindert gleichzeitig ihre Querdehnung in radial auswärtiger Richtung, dann stellt sich eine erhebliche Querdehnung der Statorauskleidung in radial einwärtiger Richtung ein. Die elastomere Statorauskleidung „wächst“ dadurch radial nach innen. Infolgedessen wird der von ihr gebildete Schneckengang enger.

Das Zusammenspiel mit der in der Statorkontur, d. h. dem Schneckengang, geführten Rotorschnecke hat bei einer derartigen Querdehnung der Statorauskleidung zur Folge, dass es mit zunehmendem Enger-Werden des Schneckengangs zu einer höheren Überdeckung der Exzenterschnecke mit der Statorauskleidung kommt. Die zunehmende Überdeckung kann genutzt werden, um entweder die Abdichtung der Förderkammer zu erhöhen oder verschleißbedingten Materialabtrag zu kompensieren.

Um in der besagten Art und Weise eine Kompressionskraft aufbringen zu können und einen großen Weg zur Verfügung zu haben, entlang dessen bei Bedarf komprimiert werden kann, ist bereits erwogen worden, die von Fig. 1 schematisch gezeigte Konstruktion zum Einsatz zu bringen.

Ein wesentlicher Bestandteil dieser Konstruktion sind das mobile und das stationäre Stützrohr 6, 7. Mittels der Stützrohre 6, 7 wird unter Einsatz einer in Fig. 1 nicht gezeigten Kompressionsvorrichtung eine entlang der Längsachse L zum Statorinneren hin gerichtete Druckkraft D auf die Stirnringfläche S der Statorauskleidung 5 aufgebracht. Analog kann man sich auch die Aufbringung einer Zugkraft in entgegengesetzter Richtung zu Nutze machen.

Die Stützrohre 6 und 7 verhindern, dass die Statorauskleidung 5 bei ihrer Kompression im Bereich ihres Überstandes 19 radial nach außen ausweicht. Dabei ist das stationäre Stützrohr 7oft mit einem Innenkonus 10 ausgestattet, in den sich das mobile Stützrohr 6 mit zunehmender Kompression tiefer einschiebt. Das stationäre Stützrohr wird dabei im Regelfall gedehnt, wozu erhebliche Kräfte notwendig sind, die nutzbringender wären, wenn sie dafür zur Verfügung ständen, um auf ganzer Länge eine Querdehnung der Statorauskleidung zu generieren.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine einstellbare Exzenterschneckenpumpe zu schaffen, bei der sich im Zuge ihrer Einstellung über die Länge hinweg eine effizientere Verlagerung der Statorauskleidung in radial- einwärtiger Richtung ergibt.

ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den Mitteln des ersten Hauptanspruchs.

Der Ausgangspunkt ist demnach eine Exzenterschneckenpumpe mit einem eine Förderschnecke bildenden Rotor und einem einen Schneckengang bildenden Stator, in dem der Rotor im Förderbetrieb umläuft.

Der Stator umfasst ein einteiliges oder mehrteiliges - letzteren Falls ggf. nicht nur quer, sondern auch in Richtung der Statorlängsache L segmentiertes bzw. in mehrere Teile aufgeteiltes - Statorgehäuse. In diesem befindet sich eine Statorauskleidung aus einem elastomeren, bevorzugt vulkanisierten, Material. Die Statorauskleidung bildet mit ihrer zentralen Kavität den Schneckengang ab.

Die Statorauskleidung bildet zumindest an einer Seite entlang der Pumpenlängsachse einen Überstand. Dieser ragt so aus dem Statorgehäuse heraus, dass eine freie Krafteinleitungsfläche gebildet wird, über die eine Kraft aufgebracht werden kann, die die Statorauskleidung bis in das Statorgehäuse hinein komprimiert. Die Kompression erfolgt so, dass (gerade auch) im Statorgehäuse eine Querdehnung der Statorauskleidung entsteht. Die Querdehnung erzeugt eine Verengung des Schneckengangs.

Bei alledem ist der Überstand an seinem Außenumfang von einem mobilen Stützrohr umgriffen. Das mobile Stützrohr kann im Zuge der Kompression in Richtung entlang der Längsachse des Statorgehäuses relativ zum Statorgehäuse verlagert werden. Erfindungsgemäß ist das mobile Stützrohr bzw. seine Umfangsmantelfläche in radialer Richtung gesehen zumindest überwiegend, bevorzugt vollständig, in einem Rücksprung der Statorauskleidung angeordnet. Idealerweise ragt nur ihr radial abstehender Bund nach außen über. Bei der bevorzugten, vollständigen Anordnung in dem Rücksprung schließt die Außenumfangsfläche des mobilen Stützrohrs eben bzw. glattflächig ab. Dann liegt - zumindest im Wesentlichen - keine Durchmesserveränderung gegenüber der umliegenden Außenumfangsfläche der Statorauskleidung vor.

Hierdurch entfällt die Notwendigkeit, das stationäre Stützrohr im Zuge des Einschiebens des mobilen Stützrohrs aufdehnen zu müssen und entsprechende Kräfte hierfür aufzuwenden.

Auf diese Art und Weise wird effizienter sichergestellt, dass die Dehnungsbehinderung, die die Statorauskleidung im Zuge ihrer Kompression erfährt, zu einem „Wachsen“ der Statorauskleidung in radial einwärtiger Richtung führt.

Erfindungsgemäß erhält man somit eine Exzenterschneckenpumpe, die genauer bzw. über ihre gesamte Statorlänge hinweg gleichmäßiger eingestellt werden kann.

Zugleich bietet die erfindungsgemäße Exzenterschneckenpumpe meist einen besonders langen Weg an, um den die Statorauskleidung komprimiert werden kann, so dass sich ein vergrößerter Einstellbereich ergibt. Soweit dies gewünscht ist, wird das mobile Stützrohr bevorzugt so ausgeführt, dass es eine für die Kompression nutzbare Einschublänge von mindestens ! , besser mindestens des Außenradius der Statorauskleidung besitzt.

OPTIONALE VERFEINERUNGEN

Solange die Kompression der Statorauskleidung allein dadurch bewerkstelligt wird, dass Druck auf die freie Stirnringfläche ausgeübt wird, die auf der Stirnseite der Statorauskleidung am freien Ende des Überstandes zur Verfügung steht, besteht die Gefahr unerwünschter Ungleichmäßigkeiten bei der Einstellung. Wird der nötige Druck zu groß, dann verformt sich die Stirnseite der Statorauskleidung im unmittelbaren Nahbereich der Krafteinleitung sehr stark. Dadurch „verpufft“ ein Teil der Kompressionswirkung, die eigentlich innerhalb des Statorgehäuses benötigt wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich angesichts dessen erwiesen, wenn das mobile Stützrohr jedenfalls an seiner Innenmantelfläche mit der Statorauskleidung stoffschlüssig verbunden ist. Diese Verbindung ist so ausgeführt, dass die jeweilige Kompressionskraft allein oder jedenfalls überwiegend über die besagte Verbindung unter Erzeugung von Schubspannungen auf die Statorauskleidung übertragen werden kann. Hierfür wird auch Schutz in Alleinstellung beansprucht.

Die stoffschlüssige Verbindung kann insbesondere ein „haftendes Verbinden durch (Ein-)Vulkanisieren“, ansonsten auch ein Verkleben im eigentlichen Sinne oder ein Verschweißen sein, etwa mit einer Kunststoffschicht des Stützrohrs. Das Stützrohr kann Verbindungshilfsmittel aufweisen, etwa Löcher/Öffnungen, in die Material eindringt, das später durch das Vulkanisieren verfestigt wird, Rippen oder eine besonders raue, etwa gerändelte, Innenoberfläche, die sich so mit dem vulkanisierten Material verzahnt, innig verbindet.

Durch diese spezielle Art und Weise lässt sich die Statorauskleidung im Zuge der Einstellung besonders gut bzw. gleichmäßig komprimieren, auch dann, wenn eine ausgesprochen starke Kompression erforderlich ist.

Es kann sinnvoll sein, die Exzenterschneckenpumpe so zu gestalten, dass das mobile Stützrohr zur Kompression in das Statorgehäuse selbst eingeschoben werden kann und dass sein Außendurchmesser kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des zum Einschub zur Verfügung stehenden Abschnitts des Statorgehäuses. Auf diese Art und Weise wird die Anzahl der Bauteile der Exzenterschneckenpumpe möglichst klein gehalten, was den Herstellungsaufwand verringert.

Besonders günstig ist es indes, wenn das Stützrohr zur Kompression in ein vor der Stirnseite des Statorgehäuses befestigtes stationäres Stützrohr eingeschoben wird und dabei sein Außendurchmesser von Haus aus kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des zum Einschub zur Verfügung stehenden Abschnitts des stationären Stützrohrs.

Das stationäre Stützrohr wird dann an der Stirnseite des Statorgehäuses festgelegt bzw. angeschraubt. Auf diese Art und Weise können zum Bau der einstellbaren Exzenterschneckenpumpen unverändert jene Statorgehäuse zum Einsatz kommen, die auch für den Bau nicht einstellbarer Exzenterschneckenpumpen Verwendung finden. Das gilt auch dann, wenn diese Statorgehäuse - anders als das mobile Stützrohr - innenseitig keinen kreisrunden, sondern einen polygonalen lichten Querschnitt aufweisen.

Bevorzugt weist das stationäre Stützrohr einen ersten Radialflansch auf, an dem ein oder mehrere Kompressionsorgane angreifen, meist in Gestalt von Zugmitteln. Kommen Zugmittel zum Einsatz, dann sind sie günstigerweise als Gewindestangen ausgeführt. Mithilfe eines solchen Radialflansches lassen sich besonders einfach Kräfte zur Kompression der Statorauskleidung aufbringen, ohne dass konstruktive Änderungen an der Substanz des Statorgehäuses erforderlich sind.

Zumeist weist das mobile Stützrohr dann einen zweiten Radialflansch auf, an dem ein oder mehrere der besagten Kompressionsorgane angreifen. Auf diese Art und Weise lässt sich das mobile Stützrohr besonders einfach an der Aufbringung der für die Kompression der Statorauskleidung erforderlichen Kräfte beteiligen.

Die besagten Gewindestangen können z. B. mit Muttern oder starren Sechskantköpfen ausgerüstet sein, die bei Bedarf händisch mittels eines Maulschlüssels angezogen werden. Alternativ können sie auch Betätigungsorgane tragen, die mit einer Art von Planetenzahnrädern durch ein sonnenartiges Zahnrad nach Art eines Planetengetriebes angetrieben werden. Idealerweise erfolgt der Antrieb motorisch. Hierdurch werden dann Muttern auf den Gewindestangen oder die Gewindestangen selbst gedreht.

Zumindest dort, wo zum Zwecke der Kompression besonders hohe Kräfte aufgebracht werden sollen, ist das mobile Stützrohr bzw. der zweite Radialflansch bevorzugt so gestaltet, das bei der Kompression zusätzlich auch über die Stirnringfläche auf der freien Stirnseite des Überstands Kraft in die Statorauskleidung eingeleitet wird, bevorzugt sogar der größere Teil der Kraft. In manchen Fällen ist es günstig, sogar im Wesentlichen die gesamte Kraft so einzuleiten.

Unabhängig vom bisher Beanspruchten wird auch Schutz für ein Verfahren zur Verengung des Schneckengangs beansprucht, der von der elastomeren Statorauskleidung einer Exzenterschneckenpumpe gebildet wird. Die verfahrensgemäße Verengung erfolgt durch Kompression der über ihren Außenumfang in radialer Richtung durch ein Statorgehäuse abgestützten Statorauskleidung in Richtung der Statorlängsachse. Dabei wird die Kompressionskraft an einem Überstand aufgebracht, den die stirnseitig aus dem eigentlichen Statorgehäuse herausragende Statorauskleidung bildet. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Kompressionskraft, zumindest teilweise, mehr als nur unwesentlich mittels einer Schubspannung an dem Überstand aufgebracht wird, die an einer seiner Umfangsflächen angreift.

FIGURENLISTE

Die Figur 1 zeigt ein früher in Erwägung gezogenes Konzept.

Die Figur 2 zeigt einen Überblick über eine Exzenterschneckenpumpe als Ganze. Die Figur 3 zeigt den Stator einer erfindungsgemäßen Exzenterschneckenpumpe Die Figur 4 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 3.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

ÜBERBLICK

Die Figur 2 zeigt die die Basis der Erfindung bildende Exzenterschneckenpumpe 1 als Ganze.

Die Hauptbestandteile einer solchen Exzenterschneckenpumpe 1 sind das Sauggehäuse 11 und der damit in Strömungsverbindung stehende Pumpenabschnitt 12.

Am Sauggehäuse 11 ist der Einlass 13 für das zu fördernde Medium ausgebildet.

Über den am Ende des Pumpenabschnitts 12 angeordneten Auslass 14 wird das geförderte Medium ausgegeben.

Bevorzugt wird die Blockbauweise gewählt, auch wenn eine solche patentrechtlich nicht zwingend ist. Der Pumpenmotor 15 ist dann an das Sauggehäuse 11 angeflanscht. Der Pumpenmotor 15 treibt den gleich noch näher zu beschreibenden Rotor über den meist kardanischen Kraftstrang 16 an.

Der Pumpenabschnitt wird durch den Stator 3 mit dem darin umlaufenden Rotor gebildet.

Den Rotor bildet eine Exzenterschnecke 2 aus, die man als Rundgewindeschraube klassifizieren kann. Verglichen mit einer normalen Schraube besitzt die Exzenterschnecke eine größere Steigung, eine größere Gangtiefe und einen kleineren Kerndurchmesser. Der Stator 3 ist komplementär zum Rotor ausgebildet.

Er bildet einen „Schneckengang“, der allerdings mit der doppelten Steigungslänge und einem zusätzlichen Gewindegang ausgestattet ist. Durch diese Anordnung entstehen zwischen dem ruhenden Stator 3 und dem sich in ihm exzentrisch drehenden Rotor eine Reihe von Förderkammern 17. Die Förderkammern 17 bewegen sich kontinuierlich und ohne Formänderung von ihrer durch die Trompete 18 gebildete Eintrittsseite am Sauggehäuse 11 zu ihrer Austrittsseite, d. h. zum Auslass 14. Hierdurch wird das in den Förderkammern 17 befindliche Medium unter Druck gesetzt und gefördert. Über die Drehzahl des Rotors kann die Bewegungsgeschwindigkeit der Förderkammern 17 in Richtung der Austrittsseite und dadurch die theoretische Pumpenfördermenge gesteuert werden.

Neben der Anzahl der Statorwindungen beeinflusst die Dichtheit der Berührungslinie zwischen Rotor und Stator die Saugfähigkeit und den erreichbaren Förderdruck der Pumpe.

DIE KONSTRUKTION NACH MASSGABE DER ERFINDUNG

Die Figur 3 zeigt den schon anhand der Figur 2 angesprochenen Pumpenabschnitt 12, allerdings ohne die Exzenterschnecke darzustellen.

Gut zu erkennen in der Figur 3 ist der Stator 3. Er besteht aus dem hier optional teilbaren Statorgehäuse 4, in dem sich die Statorauskleidung 5 befindet. An ihrer Außenumfangsfläche hat die Statorauskleidung 5 keine oder zumindest im Wesentlichen keine kraftschlüssige Verbindung mit der Innenoberfläche des Statorgehäuses 4. Das Statorgehäuse 4 behindert also die später noch näher zu erläuternde Kompression der Statorauskleidung 5 nicht

Ebenfalls gut zu erkennen anhand der Figur ist die Tatsache, dass die Statorauskleidung 5 auf der linken Seite aus dem Statorgehäuse 4 herausragt und dort einen Überstand 19 bildet. Dieser Überstand 19 liegt zumindest im Wesentlichen radial innerhalb des mobilen Stützrohrs 6. Meist liegt der kleinere Teil innerhalb des stationären Stützrohrs 7.

Mit den Stützrohren 6 und 7 ist eine Kompressionsvorrichtung 8 verbunden. Diese umfasst den ersten Radialflansch 20 des stationären Stützrohrs 7 und den zweiten Radialflansch 21 des mobilen Stützrohrs 6. Der erste Radialflansch 20 kann am stationären Stützrohr 7 oder direkt am Statorgehäuse 4 befestigt sein. Der zweite Radialflansch 21 ist im Regelfall mit dem mobilen Stützrohr 6 verbunden, vorzugsweise verschweißt. Der Abstand der beiden Radialflansche 20 und 21 zueinander ist verstellbar. Idealerweise ist zu diesem Zweck ein Zugmittel 22 vorgesehen, bevorzugt in Gestalt einer Gewindestange. Wie man hier sieht, trägt in diesem konkreten Fall der erste Radialflansch 20 ein Innengewinde zur Verankerung der Gewindestange. Der zweite Radialflansch 21 kann Durchgangslöcher aufweisen, durch die die jeweilige Gewindestange hindurchtritt, um auf der anderen Seite dann mit einer Betätigungs-Mutter 23 verschraubt zu werden.

Bemerkenswert ist an dieser Stelle, dass der Radialflansch 21 - selbst bzw. mithilfe eines angeschraubten Ringorgans - auch in der Lage ist, hier von links nach rechts wirkende Druckkräfte auf die freie Stirnringfläche der Statorauskleidung 5 im Bereich des Überstandes 19 aufzubringen. Eine solche Ausgestaltung ist optional.

An den Figuren 3 und 4 lässt sich sehr gut die erfindungsgemäß besondere Positionierung des mobilen Stützrohrs erkennen. Die Statorauskleidung 5 hat nämlich an ihrer Außenumfangsfläche eine in vielen Fällen rein ringzylindrisch gestaltete Ausnehmung 25. Sie besitzt dann meist einen gerade-zylindrischen Boden und rechtwinklig davon radial auswärts verlaufende Stirnseitenwände. Bevorzugt ist die Ausnehmung 25 lang und flach. Der Betrag, um den sich der besagte Boden entlang der Längsachse L erstreckt, ist dann vorzugsweise um mindestens den Faktor 7,5, besser um mindestens den Faktor 10 größer als der Betrag, um den sich jede Stirnseitenwand der Ausnehmung 25 radial nach außen erstreckt.

In diese Ausnehmung 25 ist der eigentliche Rohrteil des mobilen Stützrohrs 6 eingelegt - idealerweise so, dass sich kein Übergang im Sinne eines spürbaren, d. h. wesentlichen, Durchmessersprungs zu der umliegenden Außenumfangsfläche der Statorauskleidung 5 ergibt.

Idealerweise ist das mobile Stützrohr 6 derart in die Statorauskleidung 5 einvulkanisiert oder daran durch Kleben oder „Schweißen“ i. w. S. befestigt, dass - vorzugsweise über den gesamten Boden der Ausnehmung 25 hinweg - eine schubspannungsfeste, über eine rein reibschlüssige Verbindung hinausgehende Verbindung zwischen der Innenoberfläche des Umfangs des mobilen Stützrohrs und des von innen her hiergegen anliegenden Elastomers der Statorauskleidung 5 gegeben ist. Es kann sinnvoll sein, diese schubspannungsfeste Verbindung auf einer besonders großen Länge auszuführen, etwa auf einer Länge parallel zur Längsachse L von mindestens 1/2 oder besser sogar mindestens 2/3 des Außendurchmessers der Statorauskleidung. Das in Figur 4 zu erkennende, stationäre Stützrohr 7 ist optional vorhanden. Es ist besonders dann vorteilhaft, wenn aus Gründen besserer Gleichmäßigkeit bei der Kompression für das Stützrohr 6 ein kreisrunder Querschnitt gewählt wird, während das Statorgehäuse 4 einen polygonalen Querschnitt aufweist. Diese Differenz vermag dann das stationäre Stützrohr 7 aufzufangen, das seinerseits meist ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt aufweist.

Wendet man sich zurück zur Figur 3, so ist einfach nachzuvollziehen, wie die Kompressionsvorrichtung 8 funktioniert.

Durch Anziehen der Betätigungs-Mutter 23 und der gegebenenfalls zuvor vorgenommenen Lockerung der Sicherungs-Mutter 24 werden der erste Radialflansch 20 und der zweite Radialflansch 21 aufeinander zu bewegt. Da das mobile Stützrohr 6 kraftschlüssig mit dem zweiten Radialflansch 21 verbunden ist, wird es in Richtung parallel zur Längsachse L in das stationäre Stützrohr 7 eingeschoben. Ebenfalls bemerkenswert ist, dass die Statorauskleidung im Regelfall nirgendwo hohl liegt, sondern in radial auswärtiger Richtung überall komplett abgestützt ist. Auch insoweit unterscheidet sich das von der von Figur 1 gezeigten früheren Lösung.

Dadurch überträgt das mobile Stützrohr 6 an seiner Innenoberfläche eine Schubspannung auf die in seinem Inneren befindliche Statorauskleidung 5. Diese pflanzt sich innerhalb der Statorauskleidung 5 in den Bereich des Statorgehäuses 4 hinein fort. Allerdings ist das abgewandte Ende der Statorauskleidung 5 fest eingespannt, kann sich also nicht in Richtung der Längsachse L bewegen. Aufgrund dessen kommt es innerhalb der Statorauskleidung im Bereich des Statorgehäuses 4 zu einer Querdehnung. In radial auswärtiger Richtung wird diese Querdehnung durch das Statorgehäuse 4 verhindert. Aufgrund dessen stellt sich eine beachtliche Querdehnung in radial einwärtiger Richtung ein. Hierdurch verengt sich der Schneckengang. Die bereits oben beschriebene schubspannungsfeste Verbindung zwischen der Innenoberfläche des mobilen Stützrohrs 6 und des in ihm befindlichen Teils der Statorauskleidung 5 erlaubt eine sehr gleichmäßige Krafteinleitung in die Statorauskleidung 5.

Dabei liegt im Regelfall mindestens ein Abschnitt des Schneckengangs im Bereich unter dem mobilen Stützrohr 6, der einen maximalen lichten Durchmesser hat und daher einen Bereich bildet, in dem die Wand der Statorauskleidung nur sehr dünn ist. Gleichwohl kollabiert diese Dünnstelle auch bei der Kompression nicht, denn sie wird ja durch die Verbindung mit der Innenoberfläche des mobilen Stützrohrs 6 hieran gehindert.

Im Rahmen der Kompression kann auch noch Kraft über die Stirnringfläche S der Statorauskleidung 5 im Bereich des freien Endes des Überstandes 19 eingeleitet werden. Oft ist das sogar der überwiegende Teil der zur Kompression eingeleiteten Kraft.

Anzumerken ist noch, dass der Effekt der Verengung des Schneckengangs auch umgekehrt werden kann. Es lassen sich nämlich über die Kompressionsvorrichtung 8 aufgrund deren entsprechender Ausgestaltung mithilfe des mobilen Stützrohrs 6 auch Zugkräfte auf die Statorauskleidung 5 übertragen. Hierbei wirkt sich die beschriebene schubspannungsfeste Verbindung zwischen der Innenoberfläche des mobilen Stützrohrs 6 und des in ihm befindlichen Teils der Statorauskleidung 5 besonders vorteilhaft aus. Denn hiermit lässt sich sehr gut eine Schubspannung einbringen, die zu einer hohen Zugspannung im weiteren Verlauf der Statorauskleidung 5 führt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Exzenterschneckenpumpe

2 Exzenterschnecke oder Förderschnecke

3 Stator

4 Statorgehäuse

5 Statorauskleidung

6 mobiles Stützrohr

7 stationäres Stützrohr

8 Kompressionsvorrichtung

9 Überstand

10 Innenkonus

11 Sauggehäuse

12 Pumpenabschnitt

13 Einlass für das zu fördernde Medium

14 Auslass für das zu fördernde Medium

15 Pumpenmotor

16 Kraftstrang

17 Förderkammer

18 T rompete

19 Überstand

20 erster Radialflansch des stationären Stützrohrs

21 zweiter Radialflansch des mobilen Stützrohrs

22 Zugmittel, bevorzugt in Gestalt einer Gewindestange

23 Betätigungs-Mutter

24 Sicherungs-Mutter

25 Ausnehmung

26 Ringorgan

L Längsachse der Exzenterschneckenpumpe bzw. der Exzenterschnecke und des Stators D Druckkraft S Stirnringfläche

H Bereich, in dem bei einer nicht erfindungsgemäßen Variante ein Hohlliegen der Statorauskleidung zu beobachten ist

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 . Exzenterschneckenpumpe (1 ) mit einem eine Förderschnecke (2) bildenden Rotor und einem einen Schneckengang bildenden Stator (3), in dem der Rotor im Förderbetrieb umläuft, wobei der Stator (3) ein (ein- oder mehrteiliges) Statorgehäuse (4) umfasst, in dem sich eine Statorauskleidung (5) aus einem elastomeren Material befindet, die den Schneckengang abbildet, wobei die Statorauskleidung (5) (zumindest) an einer Seite in Richtung entlang der Pumpenlängsachse (L) einen Überstand (19) bildet, der so aus dem Statorgehäuse (4) herausragt, dass eine freie Krafteinleitungsfläche gebildet wird, über die eine Kraft aufgebracht werden kann, die die Statorauskleidung (5) bis in das Statorgehäuse (4) hinein komprimiert, so dass dort eine Querdehnung der Statorauskleidung (5) entsteht, die zu einer Verengung des Schneckengangs führt, wobei der Überstand (19) von einem mobilen Stützrohr (6) umgriffen ist, das (zum Zwecke der Kompression) in Richtung entlang der Längsachse (L) des Statorgehäuses (4) relativ zum Statorgehäuse (4) verlagert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Stützrohr (6) in einem Rücksprung der Statorauskleidung (5) angeordnet ist.

2. Exzenterschneckenpumpe (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Stützrohr (6) an seiner Innenmantelfläche mit der Statorauskleidung (5) stoffschlüssig verbunden ist, derart, dass es über die besagte Verbindung unter Erzeugung von Schubspannungen Kompressionskraft auf die Statorauskleidung (5) übertragen kann.

3. Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Stützrohr (6) zur Kompression in das Statorgehäuse (4) selbst eingeschoben wird und dass sein Außendurchmesser kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des zum Einschub zur Verfügung stehenden Abschnitts des Statorgehäuses (4).

4. Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Stützrohr (6) zur Kompression in ein vor der Stirnseite des Statorgehäuses (4) befestigtes stationäres Stützrohr (7) eingeschoben wird und dass sein Außendurchmesser kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des zum Einschub zur Verfügung stehenden Abschnitts des stationären Stützrohrs (7).

5. Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Stützrohr (7) einen ersten Radialflansch (20) aufweist, an dem ein oder mehrere Zugmittel (22) angreifen, die idealerweise als Gewindestangen ausgeführt sind.

6. Exzenterschneckenpumpe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das das mobile Stützrohr (6) einen zweiten Radialflansch (21) aufweist, an dem ein oder mehrere Kompressionsorgane vorzugsweise in Gestalt von Zugmitteln (22) angreifen, die idealerweise als Gewindestangen ausgeführt sind.

7. Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radialflansch (21) so gestaltet ist, dass er bei der Kompression auch über die Stirnringfläche (S) auf der freien Stirnseite des Überstands (19) Kraft in diesen einleitet.

8. Verfahren zur Verengung des Schneckengangs, der von der elastomeren Statorauskleidung (5) einer Exzenterschneckenpumpe (1) gebildet wird, durch Kompression der über ihren Außenumfang in radialer Richtung durch ein Statorgehäuse (4) abgestützten Statorauskleidung (5) in Richtung der Statorlängsachse (L), wobei die Kompressionskraft an einem Überstand (19) aufgebracht wird, den die (stirnseitig) aus dem Statorgehäuse (4) herausragende Statorauskleidung (5) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressionskraft (zumindest teilweise, mehr als nur unwesentlich) mittels einer Schubspannung an dem Überstand (19) aufgebracht wird, die an einer seiner Umfangsflächen angreift.