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DE19927315C2 - Bolt joint for eccentric screw pumps - Google Patents

Bolt joint for eccentric screw pumps

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DE19927315C2
DE19927315C2 DE19927315A DE19927315A DE19927315C2 DE 19927315 C2 DE19927315 C2 DE 19927315C2 DE 19927315 A DE19927315 A DE 19927315A DE 19927315 A DE19927315 A DE 19927315A DE 19927315 C2 DE19927315 C2 DE 19927315C2
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Germany
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bolt
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Johann Kreidl
Guenter Hantschk
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Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
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Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft ein Bolzengelenk für Exzenterschneckenpumpen dessen innerer Gelenkkopf eine im Abstand zum Kopfende diametrale Bohrung aufweist, in der sich ein zylindrischer Bolzen erstreckt, der mit seinen beiden äußeren Enden die Gelenkkopfenden des äußeren Gelenkkopfes durchdringt.The invention relates to a pin joint for eccentric screw pumps thereof inner rod end has a diametrical bore at a distance from the head end, in which extends a cylindrical bolt which with its two outer ends Rod ends of the outer joint head penetrates.

Der Einsatz von Exzenterschneckenpumpen im Lebensmittel- und Pharmabereich bietet sich durch die zwischen dem schneckenförmigen mit runden Flächen versehenen Rotor und dem ebenfalls mit runden Übergängen versehenen Stator an. Diesbezüglich bringt die aus hygienischen Gründen in kurzen Zeitintervallen notwendige Reinigung keine Probleme. Eine Problemzone beim Reinigen stellt dagegen der Bereich der Kupplungen zwischen dem Antrieb und der Pumpe dar. Die für diese Anwendungsfälle eingesetzten Gelenke müssen nach dem CIP (Cleaning in Place) -Verfahren zu reinigen sein. Dies bedeutet, daß die Gelenke ohne Zerlegung im in der Pumpe eingebauten Zustand bei hoher Strömungsgeschwindigkeit gereinigt werden. Aus diesem Grund müssen strömungsarme Zonen vermieden werden, die insbesondere im Bereich von Dichtungen oder Befestigungsmitteln auftreten. Dies wird allgemein verhindert, indem die Gelenke möglichst offen gestaltet werden.The use of progressing cavity pumps in the food and pharmaceutical sectors is offered by the between the helical with round surfaces provided rotor and the stator also provided with round transitions. In this regard, for hygienic reasons, brings in short time intervals necessary cleaning no problems. A problem area when cleaning on the other hand, the area of the couplings between the drive and the pump Joints used for these applications must be cleaned according to the CIP (Cleaning in Place) procedure to be cleaned. This means that the joints without disassembly cleaned when installed in the pump at high flow speed become. For this reason, low-flow zones must be avoided occur especially in the area of seals or fasteners. This is generally prevented by making the joints as open as possible.

Aus der DE 37 28 821 C1 geht ein Bolzengelenk für eine Exzenterschneckenpumpe ohne jegliche Abdichtung des Gelenks hervor. Der äußere Gelenkkopf, der entweder zum Pumpenrotor oder zur Antriebswelle gehört, ist über einen Bolzen mit der Kuppelstange verbunden. Zur Sicherung des Bolzens gegen das Verschieben aus dem Gelenk weist der Bolzen an seinen äußeren Enden jeweils eine Ringnut mit halbkreisförmigem Querschnitt auf. In dieser Ringnut liegt das Ende einer Windung einer Schraubenfeder an. Nachdem die Schraubenfeder unter einer gewissen Vorspannung zwischen dem Gelenkbolzen und einem Gleitring eingesetzt ist, verhindert sie größere Bewegungen in Längsrichtung des Gelenkbolzens und sorgt somit für seine stabile Lage im Bereich des inneren und äußeren Gelenkkopfbereichs. DE 37 28 821 C1 describes a bolt joint for an eccentric screw pump without any sealing of the joint. The outer condyle, which is either belongs to the pump rotor or the drive shaft, is connected to the Coupling rod connected. To secure the bolt against moving out the joint has an annular groove on its outer ends semicircular cross section. The end of a turn lies in this ring groove a coil spring. After the coil spring under a certain Preload is inserted between the hinge pin and a slide ring, prevents larger movements in the longitudinal direction of the hinge pin and ensures thus for its stable position in the area of the inner and outer Joint head area.  

Die DE 39 20 756 A1 bezieht sich auf ein Gewindeteil aus Kunststoff mit aufschraubbarem Gegengewindeteil, das eine wirksame Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen aufweist. Hierbei wird erwähnt, daß bei vielen Kunststoffen auch Schraubensicherungen durch klebstoffähnliches Material, wie sie mit gutem Erfolg bei Metallgewinden eingesetzt werden, nicht verwendbar sind. DE 39 20 756 A1 relates to a threaded part made of plastic screw-on counter thread part, which provides effective protection against unintentional loosening. It is mentioned here that with many plastics also screw locks through adhesive-like material, such as those with good Success when using metal threads are not usable.  

Auch die DE OS 15 28 935 zeigt eine Bolzengelenkverbindung für Exzenterschneckenpumpen. Hier ist die Kuppelstange mit dem abtriebseitigen Ende der Antriebswelle und dem abtriebseitigen Ende des Pumpenrotors verbunden. Zur Drehmomentübertragung ist ein Gelenkbolzen eingesetzt, der sich diametral durch die Kupplungsstange erstreckt und mit seinen beiden Enden über den Querschnitt des Kopfes des Pumpenrotors hinausragt. Die freien Enden des Gelenkbolzens weisen Gewinde auf, auf die Muttern aufgeschraubt sind, so daß der Gelenkbolzen fest mit dem Kopf des Pumpenrotors verbunden ist. Die über den Kopf des Pumpenrotor oder den Gelenkkopf der Antriebswelle relativ weit hinausragenden Muttern sind zusammen mit den Gewindeverbindungen nach dem in USA geltenden "3 A- Standard" nicht als Gelenkverbindungen im Lebensmittelbereich zulässig.DE OS 15 28 935 also shows a pin joint connection for Eccentric screw pumps. Here is the coupling rod with the output end the drive shaft and the output end of the pump rotor connected. For Torque transmission is a hinge pin that is diametrically through the coupling rod extends and with its two ends over the cross section of the Protrudes from the head of the pump rotor. The free ends of the hinge pin point Thread on, on the nuts are screwed so that the hinge pin firmly with is connected to the head of the pump rotor. The over the head of the pump rotor or the joint head of the drive shaft are relatively far protruding nuts together with the threaded connections according to the "3 A-" Standard "not permitted as articulated joints in the food sector.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein offenes Bolzengelenk hinsichtlich seiner Funktionssicherheit auch unter Reinigungsaspekten zu verbessern.The invention is based on the problem of an open pin joint to improve its functional reliability also under cleaning aspects.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gelöst.This object is achieved with the features of claim 1. Beneficial Embodiments of the invention are solved by the features of the subclaims.

Die Anmelderin baut und vertreibt seit Jahrzehnten Bolzengelenke in den verschiedensten Varianten. Für die in der Lebensmittelindustrie und im Pharmabereich eingesetzten Pumpen muß zusätzlich zur Erfüllung der Anforderungen der vollständigen Reinigung nach dem CIP-Verfahren, dem Standard 3 A, auch ein äußerst hohes Maß an Sicherheit bestehen.The applicant has been building and distributing a wide variety of bolt joints for decades. For the pumps used in the food and pharmaceutical industries, in addition to fulfilling the requirements of complete cleaning according to the CIP process, the 3 A standard, there must also be an extremely high level of safety.

Die Entwicklung des erfindungsgemäßen Bolzengelenks hat erbracht, daß beim Einsatz von Bolzen die aus zwei oder mehr Bolzenteilen bestehen, mindestens zwischen die unmittelbar mit dem zu pumpenden Produkt kontaktierenden Stirn- bzw. Berührungsflächen der Bolzenteile Klebstoff eingebracht ist, mit dem die Bolzenteile sicher und fest verbunden werden können und der Kleber darüber hinaus das Eindringen von Produkt in die Fugen zwischen den Teilen verhindert.The development of the pin joint according to the invention has shown that the Use of bolts that consist of two or more bolt parts, at least between the forehead directly contacting the product to be pumped or contact surfaces of the bolt parts adhesive is introduced with which the Bolt parts can be securely and firmly connected and the glue also prevents product from entering the joints between the parts.

Bei einer entsprechenden vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung weist das innere Ende des einen Bolzenteiles ein Innengewinde, das innere Ende des anderen Bolzens ein Außengewinde auf, wobei die Gewinde im montierten Zustand miteinander verklebt sind. Dazu wird in diese Gewinde, wie auch in die nachfolgend genannten oder beschriebenen Gewinde, ein anaerober Klebstoff, der physiologisch unbedenklich ist, eingebracht. With a corresponding advantageous further development of the invention, this inner end of one bolt part an internal thread, the inner end of the other Bolzens an external thread, the thread in the assembled state are glued together. This is done in this thread, as well as in the following mentioned or described thread, an anaerobic adhesive, the physiological is harmless.  

In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung weisen beide Bolzenteile eine Bohrung auf, in die ein Gewindestift, vorzugsweise eine Stiftschraube, eingeschraubt und durch einen Klebstoff mit den beiden Bolzenteilen verbunden ist.In a further advantageous development of the invention, both point Bolt parts on a hole in which a grub screw, preferably one Stud screw, screwed in and through an adhesive with the two bolt parts connected is.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung sitzt eine Hülse auf den beiden inneren Enden der Bolzenteile, wobei eine Klebeverbindung für die sichere Verbindung sorgt und die Hülse selbst hohen Verschleißschutz bietet.In a further advantageous development, a sleeve sits on the two inner ends of the bolt parts, using an adhesive connection for secure Connection ensures and the sleeve itself offers high wear protection.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind erkennbar aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung aus dem in der Praxis bevorzugten Ausführungsbeispiel.Further advantages and details of the invention can be seen from the following description of the invention from the preferred in practice Embodiment.

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt eines offenen Bolzengelenks. Fig. 1 shows an axial section of an open pin joint.

Fig. 2 zeigt ein offenes Bolzengelenk mit einer weiteren Bolzenvariante. Fig. 2 shows an open bolt joint with a further bolt variant.

Fig. 3 zeigt ein offenes Bolzengelenk mit einer weiteren Bolzenvariante. Fig. 3 shows an open bolt joint with a further bolt variant.

Das Bolzengelenk 10 in Fig. 1 bildet die formschlüssige Verbindung zwischen dem Pumpenrotor 12 und der Kuppelstange 14. Dazu hat der innere Gelenkkopf 16 der Kuppelstange 14 eine Bohrung 18 ebenso wie der äußere Gelenkkopf 20 des Pumpenrotors (oder der Antriebswelle) die Bohrung 22. Durch diese Bohrungen erstreckt sich der Bolzen 24 der aus den Bolzenteilen 26 und 28 zusammengesetzt ist. Der Bolzen überträgt somit die vom Antrieb auf die Kuppelstange (14) übertragene Antriebskraft auf den äußeren Gelenkkopf 20 und damit auf den Pumpenrotor 12. Damit die beiden Bolzenteile 26 und 28 fest und sicher miteinander verbunden sind, hat jedes Bolzenteil 26, 28 an seiner inneren Seite eine Bohrung 30 bzw. 32 die mit Innengewinden 34, 36 versehen sind, in die die Außengewinde 38, 40 der Stiftschraube 42 eingreifen. Für die Montage der Bolzenteile 26, 28 mit der Stiftschraube 42 sind an den äußeren Enden der Bolzenteile 26, 28 Schlüsselflächen vorgesehen. Der Klebstoff der für den sicheren Sitz der Verbindung der Bolzenteile 26, 28 sorgt, ist in die Gewindegänge der Innen- und Außengewinde 34, 36, 38, 40 und zwischen die Berührungs-/Stirnflächen 43, 44 der Bolzenteile 26, 28 eingebracht. The pin joint 10 in FIG. 1 forms the positive connection between the pump rotor 12 and the coupling rod 14 . For this purpose, the inner joint head 16 of the coupling rod 14 has a bore 18, as does the outer joint head 20 of the pump rotor (or the drive shaft) the bore 22 . Through these holes extends the bolt 24 which is composed of the bolt parts 26 and 28 . The bolt thus transmits the driving force transmitted from the drive to the coupling rod ( 14 ) to the outer joint head 20 and thus to the pump rotor 12 . So that the two bolt parts 26 and 28 are firmly and securely connected to each other, each bolt part 26 , 28 has on its inner side a bore 30 and 32, respectively, which are provided with internal threads 34 , 36 into which the external threads 38 , 40 of the stud screw 42 engage . For the assembly of the bolt parts 26 , 28 with the stud 42 , key surfaces are provided on the outer ends of the bolt parts 26 , 28 . The adhesive that ensures the secure fit of the connection of the bolt parts 26 , 28 is introduced into the threads of the internal and external threads 34 , 36 , 38 , 40 and between the contact / end faces 43 , 44 of the bolt parts 26 , 28 .

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführung des Bolzengelenks weist das Bolzenteil 28 ein Innengewinde 46 und das Bolzenteil 26 ein Außengewinde 48 am inneren Ende des jeweiligen Bolzenteiles 26, 28 auf. Bei der Montage wird in die Innen- /Außengewinde 46, 48, ebenso wie in die Stirn- bzw. Berührungsflächen 52, Klebstoff eingebracht. Die beiden Bolzenteile 26, 28 sind in diesem Ausführungsbeispiel asymmetrisch geteilt. Da die Trennebene T der Bolzenteile 26, 28 in diesem Beispiel außerhalb des äußeren Gelenkkopfes 20 verläuft, ist im Bereich des inneren Gelenkkopfes 16 keine Verbindungsfuge, die der Belastung des Antriebs über die Kuppelstange ausgesetzt ist. Zusätzlich erleichtert sich die Montage bzw. die Demontage des Gelenkbolzens, da das Ende des Bolzenteiles 28 mit dem Innengewinde 46 am äußeren Umfang des äußeren Gelenkkopfes 20 abschließt.In the embodiment of the pin joint shown in FIG. 2, the pin part 28 has an internal thread 46 and the pin part 26 has an external thread 48 at the inner end of the respective pin part 26 , 28 . During assembly, adhesive is introduced into the internal / external threads 46 , 48 , as well as into the end faces or contact surfaces 52 . The two bolt parts 26 , 28 are divided asymmetrically in this embodiment. Since the parting plane T of the bolt parts 26 , 28 extends outside the outer joint head 20 in this example, there is no connecting joint in the region of the inner joint head 16 which is exposed to the load on the drive via the coupling rod. In addition, the assembly or disassembly of the hinge pin is facilitated, since the end of the pin part 28 ends with the internal thread 46 on the outer circumference of the outer joint head 20 .

Fig. 3 zeigt ein aus mehreren Bolzenteilen 54, 56, 58, 60 bestehendes Bolzengelenk 10. Das Bolzeninnenteil 54 erstreckt sich hier diametral durch den inneren und den äußeren Gelenkkopf 16, 20. Zwei schraubenartige Bolzenteile 56, 58 am äußeren Gelenkkopf fixieren das Bolzeninnenteil 54. Die Hülse 60 aus hochverschleißfestem Material umgibt den Bolzeninnenteil 54 und nimmt so die von der Kuppelstange ausgeübte Kraft auf. Wie in diesem besonderen Beispiel dargestellt, umgibt die Hülse 60 das Bolzeninnenteil 54 vollständig. Damit entstehen zwischen den beiden schraubenartigen Bolzenteilen 56, 58 weitere Stirn- bzw. Berührungsflächen 62 in die Klebstoff eingebracht wird. Entsprechend der Stärke der Beanspruchung kann Klebstoff zwischen die Stirn- bzw. Berührungsflächen 62, 64 und zusätzlich in die Gewinde 66, 68 eingebracht sein. Obwohl die Hülse 60 in Fig. 3 das gesamte Bolzeninnenteil 54 bedeckt, ist auch eine teilweise auf den inneren Gelenkkopf 16 begrenzte Länge der Hülse 60 einsetzbar. Fig. 3 shows a plurality of bolt portions 54, 56, 58, 60 existing bolt joint 10. The inner bolt part 54 extends diametrically through the inner and outer joint heads 16 , 20 . Two screw-like bolt parts 56 , 58 on the outer joint head fix the inner bolt part 54 . The sleeve 60 made of highly wear-resistant material surrounds the inner bolt part 54 and thus absorbs the force exerted by the coupling rod. As shown in this particular example, the sleeve 60 completely surrounds the inner bolt part 54 . This creates between the two screw-like bolt parts 56 , 58 further end faces or contact surfaces 62 into which the adhesive is introduced. Depending on the strength of the stress, adhesive can be introduced between the end faces or contact surfaces 62 , 64 and additionally into the threads 66 , 68 . Although the sleeve 60 in FIG. 3 covers the entire inner bolt part 54 , a length of the sleeve 60 that is partially limited to the inner joint head 16 can also be used.

Claims (7)

1. Bolzengelenk (10) für Exzenterschneckenpumpen dessen innerer Gelenkkopf (16) eine im Abstand zum Kopfende diametrale Bohrung aufweist, in der sich ein zylindrischer Bolzen (24) erstreckt, der mit seinen beiden äußeren Enden die Gelenkkopfenden des äußeren Gelenkkopfes (20) durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (24) aus zwei oder mehr Bolzenteilen (26, 28, 42, 54, 56, 58, 60) besteht und mindestens zwischen die unmittelbar mit dem zu pumpenden Produkt kontaktierenden Stirn- bzw. Berührungsflächen der Bolzenteile Klebstoff eingebracht ist.1. Bolt joint ( 10 ) for eccentric screw pumps whose inner joint head ( 16 ) has a diametrical bore at a distance from the head end, in which extends a cylindrical bolt ( 24 ) which penetrates the joint head ends of the outer joint head ( 20 ) with its two outer ends, characterized in that the bolt ( 24 ) consists of two or more bolt parts ( 26 , 28 , 42 , 54 , 56 , 58 , 60 ) and adhesive is introduced at least between the end faces or contact surfaces of the bolt parts which directly contact the product to be pumped is. 2. Bolzengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eines der beiden Bolzenteile (26, 28) ein Innengewinde (46) aufweist, in das das Außengewinde (48) des anderen Bolzenteils eingeschraubt ist, wobei in dieses Gewinde und/oder in die Berührungsflächen (52), die innerhalb oder außerhalb des äußeren Gelenkkopfes (20) angeordnet sind, Klebstoff eingebracht ist.2. Bolt joint according to claim 1, characterized in that in each case one of the two bolt parts ( 26 , 28 ) has an internal thread ( 46 ) into which the external thread ( 48 ) of the other bolt part is screwed, with this thread and / or in the Contact surfaces ( 52 ) which are arranged inside or outside the outer joint head ( 20 ), adhesive is introduced. 3. Bolzengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bolzenteile (26, 28) eine Bohrung (30, 32) aufweisen, in die ein gemeinsamer zylindrischer Stift eingesetzt ist, wobei die Stiftoberfläche und die Berührungsflächen mittels Klebstoff miteinander verbunden sind. 3. Bolt joint according to claim 1, characterized in that both bolt parts ( 26 , 28 ) have a bore ( 30 , 32 ) into which a common cylindrical pin is inserted, the pin surface and the contact surfaces being connected to one another by means of adhesive. 4. Bolzengelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Stift eine Stiftschraube (42) ist, deren Gewindeabschnitte (38, 40) in die inneren Gewindeabschnitte (34, 36) der beiden Bolzenteile (26, 28) eingreifen und in die Gewinde und die Berührungsfläche Klebstoff eingebracht ist.4. Bolt joint according to claim 3, characterized in that the cylindrical pin is a stud ( 42 ), the threaded portions ( 38 , 40 ) engage in the inner threaded portions ( 34 , 36 ) of the two bolt parts ( 26 , 28 ) and in the thread and the contact surface adhesive is introduced. 5. Bolzengelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bolzenteil (26, 28) im Bereich des inneren Gelenkkopfes (16) entweder ein Innengewinde oder ein Außengewinde hat, mit dem beide Bolzenteile (26, 28) miteinander verschraubt sind.5. Bolt joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that each bolt part ( 26 , 28 ) in the region of the inner joint head ( 16 ) has either an internal thread or an external thread, with which both bolt parts ( 26 , 28 ) are screwed together . 6. Bolzengelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bolzenteile (26, 28) im Bereich des inneren Gelenkkopfes (16) von einer mit oder ohne Innengewinde versehenen Hülse umfaßt sind und zwischen der Hülse und dem Bolzen ebenfalls eine Klebstoffschicht eingebracht ist.6. Bolt joint according to one of claims 1 to 5, characterized in that both bolt parts ( 26 , 28 ) in the region of the inner joint head ( 16 ) are surrounded by a sleeve provided with or without an internal thread and also an adhesive layer between the sleeve and the bolt is introduced. 7. Bolzengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bolzeninnenteil (54) an beiden Enden Gewinde (66. 68) aufweist, in die die schraubenartigen Bolzenteile (56, 58) eingesetzt sind, wobei das Bolzeninnenteil (54) von einer Hülse (60) ummantelt ist.7. Bolt joint according to claim 1, characterized in that the inner bolt part ( 54 ) has threads (66, 68) at both ends, into which the screw-like bolt parts ( 56 , 58 ) are inserted, the inner bolt part ( 54 ) being provided by a sleeve ( 60 ) is covered.
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