Schneckenpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpumpe,
bestehend aus einem vorzugsweise als eingängige Schnecke ausgebildeten Rotor und
einem als mehrgängiüe Schnecke ausgebildeten Stator, wobei der Rotor mittels einer
kardanartigen Gelenksverbindung mit der Antriebswelle verbunden ist und zur Kraftübertragung
ein jeweils die Enden von zwei Wellen verbindender Bolzen, Stift oder dgl. vorgesehen
ist sowie aus einem Ansaug- und Druckstutzen.
Schneckenpumpen sihd
in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus dem
als eingängige Schnecke ausgebildeten Rotor, der meist aus Spezialstahl gefertigt
ist und aus einem feststehenden Stator, welcher die Form einer mehrgängigen Schnecke
aufweist und aus elastischem Material, wie Naturgummi, Kautschuk und dgl. aufgebaut
ist. Der Rotor und der Stator arbeiten so zusammen, daß ein dichter gegenseitiger
Abschluß erzielt wird.. der sich bei Bewegen des Rotors entlang des Stators verschiebt,
wobei eine gleichmäßige und einen konstanten Druck erzeugende Pumpwirkung entsteht.
Sowohl der Rotor als auch der Stator können mehrgängig ausgebildet sein. Der Antrieb
derartiger Schneckenpumpen erfolgt über kardanartige Gelenkverbindungen zwischen
Rotor und Antriebswelle. Bei bisher bekannten Ausführungen besteht dieses Gelenk
im allgemeinen aus einem Gelenkbolzen mit ballig ausgeführten Bolzenlagern. Bolzen
und Bolzenlager sind dabei erheblichen Verschleißbeanspruchungen ausgesetzt, da
die ständige Berührung mit dem Fördermedium zur Korrosion der Teile führt und auch
verschleißmindernde Schmiermittel durch das Fördermedium abgespült werden. Die Gelenke
dieser bekannten Pumpen sind daher nur von geringer
Lebensdauer
und müsijen sehr oft ausgewechselt werden. FÜr gelenkig miteinander verbundene Maschinenteile
ist auch schon vörgeschlagen worden, diese in ein plastisches SchmiermitJ..el einzubetten
und mittels einer Hülse das Schmiermittel zu kapseln. Weiters werden solche Gelenkverbindungen
schon mit einer balgartigen Hülse versehen, die eine verschließbareÖffnung für den
Schmifermittelzufuhr besitzt. Ferner ist es bekannt, ein kardanartiges Gelenk zwecks
Bildung einer Schm iermittelkamm er mittels einer Hulse, z. B. aus nachgiebigem
Werkstoff gekaps elt ist und die Rotorwelle eine -als Schm ier -
mittelreservoir
dienende,1 zum kardanartigen Gelenkführende Bohrung mit daringeführtetne federbelastetem
Druckkolhen -aufweist. Auch bei dieser Ausgestaltung kann, da ja das zu fördernde
Medium oft säure- bzw. laugenhaltig ist" diese Gelenkverbindung nicht von großer
Lebensdauer sein. Da die Pumpe auch oft dickflüssige Medien zu fördern hat" z. D.
kann es vorkommen, daßStroh und andere feste Teile mitgefördert werden, erweist
sich diese Art der Kapselung als nicht sehr gut geeignet. Die im Bereich der Saugleitung
angeordnete Gelenkverbindung ist diesen -festen Förderteile besonders
stark
ausgesetzt. Wie aus der Praxis zu schließen ist, ist es schon vorgekommen, daß sieh
eventuell mitgeführte Strohhalme an dieser Gelenkverbindung aufwickeln und die elastische
Hülse auf dieser zerschneiden. Ferner ist bei den bekannten Schneckenpumpen der
Nachteil aufgetreten, daß bei starker Abnützung des Stators dieser samt dein dazugehörigen
Gehäuse ausgewechselt werden mußte. Eine solch starke Abnützung kann z. B. durch
einen Trockenlauf der Pumpe entstehen. Bei bekannten Ausführungen war der Stator
in diesem Gehäuse einvulkanisiert und somit war jedes Auswechseln unmöglich. Außerdem
war es bei den bekannten Pumpen durch die gerade Anordnung des Saugrohres immer
wieder der Fall, daß schwerere Bestandteile angesaugt wurden, wobei dann die Pumpe
stets größten Schaden erlitt. Diese Nachteile zu vermeiden, hat sich die Erfindung
zur Aufgabe gestellt, was ihr dadurch gelingt, daß das freie Ende der einen zur
Gelenkverbindung führenden Welle als Hohlkörper ausgebildet ist und das freie Ende
der anderen, von einem gelenkseitig erweiterten Rohr koaxial umgebenen Welle umgreift"
wobei zur Abdichtung der
Gelenksverbindung nach außen zwischen diesem
Rohr und dem freien Ende der zur Gelenksverbindung führenden Welle ein Dicht" körper
angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung ist für- die Gelenkverbindung eine hohe
Lebensdauer gegeben. Eventuell mitgefördertes Stroh oder anderes Langgut kann sich
nicht mehr in den Dichtungen verfangen bzw. diese zerschneiden. Es ist nurmehr ein
ganz geringer Bereich'des Dichtkörpers dem Fördermedium außgesetzt, so daß keine
Beschädigung der Dichtung eintreten kann und der Schmierstoff kann nicht mehr durch
Undichtwerden der Gelenkverbindung in das Fördermedium gelangen. Der gegen das Fördermedium
gerichtete Bereich der Gelenkverbindungen ist aus Metall und kann daher durch teilweise
dickeres Medium nicht beschädigt werden. Zweckmäßig ist dabei vorgesehen, daß die
freien Enden der zu den Gelenken führenden Wellen eine kugelförmige Außenfläche
besitzen, und daß zwischen dieser Kugelfläche am einen Wellenende und der Erweiterung
des Verbindi4ngsrohres ein zu der Kugelfläche korrespondierender Dichtkörper vorgesehen
ist. Dies ermöglicht eine einwandfreie Abdichtung der Gelenkverbindungen nach außen
hin" ohne daß dabei der Dichtkörper zur Gänze dein Fördermedium
ausgesetzt
ist. Dadurch.. daß zur Erzeugung einer steten Anpreßkraft des Dichtkörpers an die
Kugelfläche mindestens eine am Verbindungsrohr angeordnete Feder vorgesehen ist,
und daß die Erweiterung des Verbindungsrohres den Dichtkörper koaxial umgreift und
zwischen dem Dichtkörper und dem Verbindungsrohr ein Dichtstreifen eingelassenist,
ist auch bei eventueller Abnützung durch die Reibung beim Lauf eine selbsttätige
Nachregelung der Dichtung gewährleistet., da der Dichtkörper im Verbindungsrohr
axial geführt ist und durch die Federn an die Kugelfläche angepreßt wird. Auch die
Verbindung beim Gelenk ist erfindungsgemäß vorteilhaft gelöst. Es ist vorgesehen,
daß die Verbindungswelle zwischen den Gelenken an ihren Endbereichen eine Bohrung
zur Aufnahme des Bolzens, Stiftes oder dgl. besitzen, wobei zur Lagerung des Bolzens,
Stiftes oder dgl. mindestens eine, eine bombierte Innenfläche aufweisende Hülse
vorgesehen ist. Zweckmäßig ist dabei vorgesehen, daß zwei Hülsen zur Lagerung des
Bolzens, Stiftes oder dgl. vorgesehen sind und zwischen diesen beiden Hülsen ein
Ringkanal zur Führung des Schmiermittels ausgebildet ist. Die Schmierstoffzufuhr
kann somit ungehindert und ohne großen konstruktiven Auf -wand erfolgen. Zur Zuführung
des Schmiermittels ist eine Längs -bohrung in den Wellen vorgesehen. Durch diese
Ausgestaltung ist
es möglich, daß der Schmierstoff von einer zentralen
Stelle aus zugeführt und auch von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden kann. Weiters
ist gegenüber den bisher bekannten Ausführungen von Schneckenpumpen vorteilhaft,
daß der den Rotor führende Stator fest, jedoch lösbar mit dem diesen Stator aufnehmenden
Gehäuse -verbunden ist. Dies ermöglicht eine einfache Auswechslung bzw. Reparatur
des Stators, Weitere erfindungsgemäße Details beziehungsweise Merkmale und besondere
Vorteile der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung noch näher erläutert,
doch soll die Erfindung nicht auf das angeführte Beispiel beschränkt sein. Es zeigen:
Figur 1 einen Teil der Schneckenpumpe, wobei ein Verbindungsgelenk geschnitten
dargestellt ist; Figur 2 einen Schnitt durch den Stator ünd Figur 3 eine
Ansicht des Stators in Fip_r. 2 von vorne.- die Figuren 4, 5 und
6 verschiedene Ausführungsbeispiele des Stators.7
Figur
7 das Endstück des Saugrohres; Figur 8 eine besondere Ausführung des
Rotors. Bei den Zeichnungen ist keine vollständige Darstellung der Schnekkenpumpe
angeführt, da einzelne Konstruktionsteile schon hinlänglieh bekannt sind und somit
wurden nur die neuen erfindungsgamäßen Merkmale der Einfachheit halber ausgeführt.
In Fig. 1 ist ein Gelenk der kardanartigen Verbindung zum RotGr dargestellt,
wobei die wesentlichen Teile dieses Gelenkes aus der Antriebswelle 48, der Verbindungsstange
7, dem diese Verbindungsstange 7 umgebenden Rohr 49 sowie dem Verbindungsbolzen
4, der die beiden sich drehenden Teile verbindet. Die Antriebswelle 48 ist an ihrem
freien Ende erweitert ausgebildet und umgreift koaxial die Verbindungsstange
7 zwischen den beiden Gelenken. Zur Aufnahme des Verbindungsbolzens 4 besitzen
sowohl die Antriebswelle 48 als auch die Verbindungsstange 7 eine durchgehende
Bohrung, die die Lagerhülsen 5, 5'.1 6, 6' aufnimmt. Die Lagerhülsen
6 und 6' sind an ihrer den Verbindungsbolzen 4 aufnehmenden Innenfläche
bombiert ausgestattet, damit die Verbindungsstange 7 bei der Rotation sich
verschwenken kann. Zwischen diesen beiden Lagerhülsen 6 und 6' ist
ein Ringkanal 9 vorgesehen. Zu diesem Zweck ist an der
Bohrung
in Verbindungsstange 7 ein Anschlag 8 vorgesehen. Durch diesen Ringkanal
kann von der Schmiermittelwanne 1 das Schmiermittel über den Nippel 2 und
die Längsbohrung 3 in der Antriebswelle 48'sowie über die Längsbohrung
10 in der Verbindungsstange zum Bolzen 4 gelangen. In weiterer Folge kann
das Schmiermittel durch die Radialbohrung 13 und die Nut 12 in den zwischen
dem Rohr 49 und der Verbindungsstange 7 gebildeten Hohlraum 14 gelangen,
von wo aus dann gleichzeitig das zweite Gelenk geschmiert wird. Damit das Schmiermittel
nicht in die Kammer 11 gelangt, liegt ein Bund des Rohres 49 an einem Bund
der Verbindungsstange 7 an. Die die Verbindungsstange 7 umgreifende
Erweiterung 50 besitzt an ihrem Endbereich eine Kugelfläche 18 mit
dem Radius 24.. wobei der Mittelpunkt der Kugel im Schwenkpunkt 22 der Verbindungsstange
7 liegt. Das Rohr 49 ist an seinem Endbereich ebenfalls erweitert und nimmt
einen Dichtkörper 15 auf, der korrespondierend zu der Kugelfläche
18 verläuft und somit auf dieser Kugelfläche 18 als Gelenkabdichtung
angeordnet ist und die von außen an die Kugelfläche 18 strömenden Medien
mittels seines Endbereiches 23 abstreift. Zwischen diesem Dichtkörper
15 und dem Rohr ist noch eine Schnurdichtu g 19 angeordnet, die fest
zwischen Rohr 49 und Dichtkörper 15
liegt. Um einen stets genügenden Anpreßdruck
des Dichtkörpers 15
zu gewährleisten, sind auf den Umfang
verteilt, mehrere Spiralfedern im Rohr 49 angeordnet, die auf den Dichtkörper
15 wirken. Um einen Zufluß des Schrniermittels zum Dichtkörper weitgehendst
zu verhindern, ist zwischen der Erweiterung 50 der Antriebswelle 48 und dem
Endbereich der Verbindungsstange 7 ein Dichtring 16 vorgesehen. Um
ein Längsverschieben des Bolzens 4 zu verhindern, ist an dessen Endbereich eine
Kunststoffkappe 25 vorgesehen, die von einem Drehrohr gehalten ist. Durch
Verdrehen dieses Rohres 26 kann der Bolzen 4 durch eine Öffnung mühelos ausgewechselt
werden. In Fig. 2 und 3 ist ein Stator 27 einer Schneckenpumpe gezeigt.
Daraus kann man ersehen, daß der Statorhohlraum 29 als zweigängige Schnecke
ausgebildet ist. Am Umfang des Stators sind Nuten 28 vorgesehen., durch welche
ein Verdrehen des Sitators in seinem Gehäuse verhindert werden kann. Zu diesem Zweck
werden Keile 35 zwischen das Statorgehäuse 36 und den Stator
27 eingetrieben (Fig. 6). Eine weitere Möglichkeit zur Verhinderung
einer Drehbewegung des Stators besteht darin, daß sowohl der Stator 31 als
auch das Statorgehäuse 30 polygonförmig ausgebildet sind (Fig. 4). Weiters
ist es möglich, das Statorgehäuse 32 mit Siggen 34 zu versehen, wobei der
Stator 33
dann rentsprechende Vertiefungen besitzt #(Fig. '5),
Durch #dIes,e Anordnung kann bei Abnützung und Sc'ba'#den,der Statorohne 'Mühe;a-usgewechselt
werden. Der Stator ist meist aus Gummi,oder Kgutschuk, w#obe-#i,e-s veon Vorteil
ist" Metallstaub,-einzuvul#k.ameier-ell. Durch Maßnahme wird die WürmeleItfähigkeit
und idie Abr iebfestigkeit des Gummis erhöht, was insbesondere bei eine Rolle -spIelt.
Figur 1 zeigt den Endbereich des Ansaugrohres 38 der Schneckenpumpe.
Am Ende dieses Rohre-s :38 ist ein Röhrkrümm er 39 angeordnet. Dieser
ist U-förmig ausgebildet und weist an seinem frej:en Ende 42 eine flanschartige
Platte auf, die als Kr-empe 43 aus gebildet ist" um ein Einsaugen von -Steinen oder
dgl. zu verhindern.. Auf -
wirbelnde Steine werden durch diese Krempe43 aufgehalten.
Um trotz desnach oben gerichteten Endes desAnsaugrobres eine Grube oder ähnliches
zur Gänze anzupumpen.. ist unten am Reh-rkrünu#xier ein Schlitz 40 vorgesehen, der
-schmal ausgebildet und ein Ansaugen größerer Steine verhindert.. Ein Stab 41 bewirkt
ein gerades Stehen des Ansaugrohres in der zu leerendenGrübe. Durch den Schlitz
40 ist es bei fast leerer Grube möglich, daß noch Luft und Wasser angesaugt werden
und somit -die Pumpe nicht so schnell trocken läuft. Selbstverständlich kann in
diesem Zusammenhang die Ansaugöffnung ein zusätzliches Sieb aufweisen.
In
Fig. 8 ist gezeigt, daß es durchaus möglich ist, den im Stator 45 angeordneten
Rotor 46 auf der der Druckleitung zugewandten Seite offen auszugestalten und den
Rotor hohl auszubilden. Durch diese Maßnahme wird eine ständige Kühlung des Rotors
erreicht, was besonders wiederum bei Trockenlauf eine Rolle spielt. Selbstverständlich
kann hier an der offenen Seite des Rotors 46 ein Sieb angeordnet sein', damit kein
großes Fördermaterial eintreten kann. Zu dem Zweck, daß der Rotor ständig mit diesem
Kühlmittel gefüllt ist, wird die Druckleitung 44 nach oben geführt. Die erfindungsgemäße
Dichtung ist druckbeständig, was besonders Vorteile mit sich bringt. So können zwei
Pumpen hintereinander geschaltet werden, wobei die Druckleitung der einen in den
Saugraum der anderen führt. Somit wird der doppelte Druck erreicht, wie wenn eine
Pumpe allein fördert, Dies ist von Bedeutung, obwohl es sich hier um eine Verdrängerpumpe
handelt, da bei hohen Druckdifferenzen die Dichtwirkung des Stator nachläßt und
somit der erreichbare Druck begrenzt ist. Ferner ist es möglich, durch Umkehren
der Drehzahl den Förderstrom umzukehren und somit den Saugraum zur Druckseite zu
machen. Dies ist grundsätzlich möglich, hängt aber vor allein von der Abdichtung
der
Gelenke im Saugraum ab. Die erfindungsgemäße Abdichtung der Gelenke gewährleistet
dies und ist daher wirtschaftlich und trotzdem konstruktiv einfach gestaltet und
leicht zu schmieren. Es sind keine großen Aufwände für die Wartung der Schneckenpumpe
erforderlich. Ebenso ist die Kühlung der erfindungsgemäßen Schneckenpumpe vorteilhaft,
da bei Trockenlauf ansonsten sowohl der Rotor als auch der Stator schweren Schaden
erleiden. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe kann auch bei trotzdem auftretenden Beschädigungen
der Stator leicht ausgewechselt werden. Gegenüber den bisherigen Ausführungen, bei
denen ja der Stator in das Statorgehäuse einvulkanisiert war, kann erfindungsgemäß
der Stator vom Gehäuse mittels einer Abziehvorrichtung abgezogen werden. Durch die
Anordnung des erfindungsgemäßen Krümmers an der Ansaugleitung können auch keine
Steine und anderes festes Material in den Pumpenkörper gelangen, somit ist auch
die Lebensdauer von Stator und Rotor wesentlich erhöht.