DE2505261C3 - Statornachstellvorrichtung bei einer Exzenterschneckenpumpe für zähflüssige Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Statornachstellvorrich ■ tung bei einer Exzenterschneckenpumpe für zähflüssige Medien, mit einem elastischen Stator, der mit einer Durchbrechungen aufweisenden metallischen zylindrischen Umhüllung versehen ist und in dessen innengewindeförmig ausgebildetem Pumpenraum ein exzentrisch zu der Statorachse gelagerter schneckenförmiger Rotor aus Metall drehbar angeordnet ist, sowie mit einer an der Umhüllung anliegenden Spannschelle, durch die der elastische Stator radial nachstellbar ist.

Bei derartigen Exzenlerschneckenpumpen sind zwischen dem zweigängigen Statorinnenraum und der eingängigen Schnecke druckdicht !gegeneinander ver- « schlossene Kammern vorhanden, die bei Drehung des Rotors von der Saugseite zur Druckseite der Pumpe wandern und den nötigen Druck in dem zu fördernden Medium aufbauen. Der Rotor steht dabei in der Regel unter einer gewissen Vorspannung des elastischen ^M1 Statorwerkstoffs, Hierdurch und wegen der teilweise stark verschleißenden Wirkung der Fördermedien unterliegt insbesondere der Stator einer relativ starken Abnutzung und muß von Zeit zu Zeit nachgestellt werden. Der Stator einer bekannten Exzenterschnek- ^ kenpumpe (DE-OS 22 50 263) weist einen rohrförmigen Mantel auf, der aus einem starren Werkstoff, insbesondere aus Stahl, hergestellt ist. Dieser Mantel läßt sich nur in sehr geringem Maße radial zusammendrücken. Er weist gegen radial nach innen gerichtete Druckkräfte eine ausgesprochen hohe Formsteifigkeit auf. Der Mantel ist zwar mit mehreren über seinen Umfang verteilten Löchern versehen, diese erhöhen aber nur geringfügig seine Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung. Damit kann lediglich eine recht kleine Durchmesserverringerung des Mantels erreicht werden, nicht aber eine ausreichende radiale Verstellbarkeit des Stators. Würde der rohrförmige Mantel durch ein äußeres Spannelement radial zusammengedrückt, so müßte er dieser Kraft irgendwann durch Einbeulen ausweichen. Das Einbeulen erfolgt aber in völlig unkontrollierter Form und ist zum Nachstellen keineswegs geeignet In einem Ausführungsbeispiel der bekannten Exzenterschnekicenpumpe weist der Stator eine Umhüllung in Form eines wellenförmig ausgebildeten Profils aus dünnem Blech auf. Hier ist zwar ein geringfügiges radiales Nachstellen denkbar, ab einer bestimmten Größe der radialen Nachstellkraft wird aber das wellenförmige Profil zusammengequetscht Außerdem ist die Herstellung der wellenförmigen Umhüllung recht aufwendig.

Das Metallgehäuse einer anderen bekannten Exzenterschneckenpumpe (DE-GM 19 95 352) weist zwar zwei achsparallele Trennfugen auf, die ein Zusammendrücken der zwei Halbschalen des Gehäuses ermöglichen. Dieses Zusammendrücken dient .aber nicht einer Nachstellung des Stators, sie soll nur ein gegenseitiges Abdichten der Statorhälften ermöglichen. Ein derartiger zweigeteilter Stator ist für hohe Förderdrücke vollkommen ungeeignet auch wenn die beiden elastischen Statorhälften mit axial verlaufenden, ineinandergreifenden zahnartigen Profilstegen versehen sind. Die Exzenterschneckenpumpe ist demgemäß weder zum Erzeugen hoher Förderdrücke noch zum Fördern stark verschleißender Medien bestimmt

Bei einer weiteren bekannten Exzenterschneckenpumpe (DE-OS 2019 254) weist der Stator einen mit Schlitzen versehenen Metallmantel auf, der bei einem Ausführungsbeispiel mit durchgehenden Schlitzen versehen ist, was seine Festigkeit verringert. Die Schlitze des Metallmantels sollen hierbei gegebenenfalls nach einer Zick-Zack-Linie verlaufen, wodurch sich die Festigkeit des Mantels weiterhin verkleinert. Die Schlitze können durch Spannvorrichtungen zusammengedrückt und damit der Stator nachgestellt werden. Bei hohen Drücken kann der gummielastische Werkstoff des Stators durch die Schlitze austreten, wodurch Steifigkeit und Formbeständigkeit des Stators beeinträchtigt werden. Außerdem führt die erhöhte Beanspruchung des elastischen Werkstoffs an den Austrittsstellen zu einer frühzeitigen Beschädigung des Stators.

Schließlich ist auch noch eine Exzenterschneckenpumpe bekanntgeworden (DE-OS 21 47 452), in deren Stator sich in dessen Längsrichtung und mindestens über den größten Teil seiner Länge erstreckende, im Verhältnis zu ihrer Länge dünne Verstärkungsstäbe eingebettet sind, die in erster Linie dazu dienen, ein axiales Zusammenpressen des Stators zu vermeiden. Bei konischer Gestaltung des Stators und des diesen umgebenden Mantels aus Metall wird eine Nachstellung des Stators dadurch bewirkt, daß von dem Stator an seinem pumpenauslaßseitigen Ende eine schmale Scheibe abgeschnitten, und der Stator um ein entsprechendes Maß in den Mantel hineingetrieben wird, wobei er wegen der konischen Gestaltung von Mantel und Stator zusammengepreßt wird. Auf der Pumpeneinlaßseile wird eine entsprechende Ausgleichscheibe einge-

setzt. Diese Art von Nachstellung ist naturgemäß verhältnismäßig umständlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Statornachstellvorrichtung der eingangs genannten Gattung so weiter zu bilden, daß unter Beibehaltung der Formstabilität und Torsionssteifigkeit des Stators eine in weiten Grenzen gleichmäßige Nachstellung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zylindrische Spannschelle mindestens eine mit ineinandergreifenden Vorsprüngen und Einbuchtungen versehene, im wesentlichen axial verlaufende Trennfuge aufweist und daß die Umhüllung aus einem in den Statorwerkstoff eingebetteten Mantel aus Streckmetall besteht ι ä

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Statornachstellvorrichtung ermöglicht die Verwendung von sehr einfach herzustellenden metallischen Statorumhüllungen. Die Umhüllung braucht nur aus Blech ausgeschnitten und in Zylinderform umgebogen werden. Dadurch verbillgt sich die Herstellung der gesamten Exzenterschneckenpumpe beträchtlich.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine mit einer erfindungsgemäßen Statornachstellvorrichtung versehene Exzenterschneckenpumpe, in einem axialen Längsschnitt,

F i g. 2 die Exzenterschneckenpumpe nach F i g. 1 in so einer seitlichen Teilansicht, in vergrößertem Maßstab,

Fig.3 die Exzenterschneckenpumpe nach Fig. 1, in einer Ansicht entsprechend der Linie 1II-1I1 von F i g. 2,

Fig.4 einen aus Streckmetall hergestellten Mantel für die Exzenterschneckenpumpe nach Fig. 1, in Ji Teilansicht in der Abwicklung und

F i g. 5 den Stator eines anderen Ausführungsbeispiels einer mit einer erfindungsgemäßen Statornachstellvorrichtung versehenen Exzenterschneckenpumpe, in einer Teilansicht im Längsschnitt. «

Eine nach ,teilbare Exzenterschneckenpumpe 1 besteht im wesentlichen aus einem feststehenden Stator 2 mit einem Innenhohlraum oder Pumpenraum 3, dessen Wandung als zweigängiges Gewinde ausgebildet ist und aus einem in dem Pumpenraum drehbar angeordneten Rotor 4, der als eingängige Schnecke mit abgerundetem Profil ausgebildet ist. Die Schneckensteigung des Stators 2 beträgt das Doppelte der Gewindesteigung des Rotors 4. Der Rotor 4 sitzt exzentrisch in dem Pumpenraum des Stators, d. h. die Rotorachse 4a befindet sich in einem Abstand 6 von der Statorachse 2a und beschreibt während der Drehung des Rotors 4 eine kreisförmige' Bewegung um die Statorachse la.

Der Stator 4 bildet in dem Pumpenraum 3 eine Reihe hintereinander liegender Kammern 8, die gegeneinander druckdicht abgedichtet sind. Wenn sich der Rotor 4 dreht, wandern die Kammern 8 in Förderrichtung, die in der Zeichnung durch einen Pfeil A angedeutet ist, von der Saugseite 9 zu der Druckseite 10 der Pumpe und bauen dabei den erforderlichen Druck in dem zu bo fördernden, in der Regel ziemlich zähflüssigen Medium auf.

Auf der Saugseite 9 weist der Rotor 4 einen Mitnehmerkopf 12 auf, der zur Ankupplung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebes bestimmt ist. >-.■, Wegen der exzentrischen Drehung des Rotors 4 wird in der Regel das eine Ende einer Kardanwolle mit dem Mitnehmerkopf 12 gekippelt. Eine Nut 13 in dem Mitnehmerkopf 12 stellt nur ein Beispiel einer Kupplungsmöglichkeit dar.

Der elastische Stator 2 erhält die notwendige Stabilität von einer ihn mantelartig umgebenden äußeren Umhüllung 14. Die Umhüllung 14 besteht aus einem mit dem Stator 2 verbundenen metallgitterartigen elastischen Mantel 15, der von einer Spannschelle 16 umfaßt ist. In dem Ausführungsbeispiel besteht der Mantel 15 aus in den Werkstoff des Stators 2 eingebettetem Streckmetall.

Der Mantel 15 aus Streckmetall ist in der Regel in den Werkstoff des Stators 2 ganz eingebettet Bei einem Stator aus Kautschuk ist er in diesen einvulkanisiert. Die den Mantel 15 von außen umgebende Spannschelle 16 besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel (vergleiche auch Fig.2 und 3) aus zwei halbzylindrischen Spannschalen 16a und 16b, die längs zweier im wesentlichen parallel zu der Pumpenachse verlaufenden Trennfugen 18 und 19 geteilt sind. Die beidseitigen Kanten der Trennfugen 18 und 19 sind abwechselnd mit trapezförmigen Vorsprüngen 20 und Einbuchtungen 21 versehen, die in Form von zwei untereinander gleichen Zahnstangen ineinandergreifen. Die Vorsprünge und Einbuchtungen 20 bzw. 21 der beiden Spannschalen 16a und 16b bilden so sich jeweils überlappende Bereiche, die es einerseits ermöglichen, den Stator bei Bedarf durch Zusammenziehen der beiden Spannschalen 16a und 160 radial zusammenzudrücken und damit ein beträchtliches Maß nachzustellen. Andererseits greifen die Vorsprünge und die Einbuchtungen 21 wechselseitig so ineinander über, daß ein seitlicher Austritt des elastischen Statorwerkstoffs beim Nachstellen wirksam verhindert wird. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Spannelement auch längs nur einer Trennfuge 18 aufgeschnitten sein oder auch aus mehr als zwei Spannschalen bestehen, die jeweils in der beschriebenen Weise zahnstangenartig ineinandergreifen.

Die Exzenterschneckenpumpe weist eine im folgenden beschriebene Statornachstellvorrichtung auf. An die Spannschalen 16a und 166 sind jeweils seitlich vorgehende Längsflansche 24 angeschweißt, die mit Durchsteckbohrungen 25 versehen sind. Diese Durchsteckbohrungen 25 dienen der Aufnahme von Schrauben 26, die die oberen und die unteren Längsfiansche 24 miteinander verbinden. Auf die Schrcuben 2S sind Muttern 27 aufgeschraubt und durch Anziehen dieser Schraubverbindungen 26, 27 können die beiden Spannschalen 16a und 166 zusammengezogen und damit der Stator 2 nach Bedarf in radialer Richtung nachgestellt werden, bis er wieder mit der für eine einwandfreie Abdichtung erforderlichen Vorspannung an dem Rotor 4 anliegt.

Aus der in Fig.4 dargestellten aufgeschnittenen Abwicklung des Mantels 15 ist ersichtlich, wie das netzartige Gitter 28 des Streckmetall in dem elastischen Werkstoff des Stators 2 eingebettet ist. Durch diese netzartige Ausbildung und innige Verbindung der beiden Elemente ist der Mantel 15 einerseits recht stabil und knn andererseits in Umfangsrichtung weit zusammengedrückt und damit radial verkleinert werden. Dadurch ist er zum Nachstellen sehr gut geeignet.

Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Exzenterschneckenpumpe mit erfindungsgemäßer Nachstellvorrichtung ist aus F i g. 5 ersichtlich. Das Streckmetall des Mantels 15' reicht hier nicht ganz bis zu den beiden Stirnflächen des Stators 2. Der Mantel 15' weist

vielmehr an beiden Enden je eine ringförmige Büchse 30 aus Metall auf, an die das dazwischenliegende Streckmetall angeschweißt oder angelötet sein kann.

In Fällen etwas geringerer Beanspruchung der Exzenterschneckenpumpe ist es auch möglich, daß der metallgitterartige Mantel 15' (F i g. 5) aus je einer an den beiden Enden des Stators 2 angeordneten und ihn am Außenumfang umschließenden Büchsen 30 aus Streckmetall besteht und daß der Zwischenraum zwischen den beiden Büchsen durch Verstärkungsstäbe 31 überbrückt ist (Fig.3). Diese sind in den Werkstoff des Stators 2 eingebettet und bilden somit einen radial zusammendrückbaren gitterartigen Mantel.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Statornachstellvorrichtung bei einer Exzenterschneckenpumpe für zähflüssige Medien, mit einem elastischen Stator, der mit einer Durchbrechungen aufweisenden metallischen zylindrischen Umhüllung versehen ist und in dessen innengewindeförmig ausgebildetem Pumpenraum ein exzentrisch zu der Starrachse gelagerter schneckenförmiger Rotor aus Metall drehbar angeordnet ist, sowie mit einer an der Umhüllung anliegenden Spannschelle, durch die der elastische Stator radial nachstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Spannschelle (16) mindestens eine mit ineinan- '⁵ «!ergreifenden Vorsprüngen (20) und Einbuchtungen (21) versehene, im wesentlichen axial verlaufende Trennfuge (18,19) aufweist und daß die Umhüllung (14) aus einem in den Statorwerkstoff eingebetteten Mantel (15,15') aus Streckmetall besteht

Z Statorrachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (20) und Einbuchtungen (21) zahnstangenartig ausgebildet sind.

3. Statornachstellvorrichtung nach Anspruch 1 M oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (15') an seinen beiden Enden mit ringförmigen Büchsen (30) aus Metall versehen ist

4. Statornachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (30) aus ³ⁿ Streckmetall hergestellt sind.

5. Statorr^chstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ö-r Mantel (15,15') aus zwei an den beiden Enden des Stators (2) angeordneten Büchsen (30) aus Streckmetall besteht und in dem Zwischenraum zwischen diesen innerhalb des Stators (2) mehrere, beispielsweise drei, sich in Längsrichtung erstreckende eingebettete Verstärkungsstäbe (31) vorgesehen sind.

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