DE3407969A1

DE3407969A1 - Verfahren zum herstellen eines gestreckten verschleisskoerpers

Info

Publication number: DE3407969A1
Application number: DE19843407969
Authority: DE
Inventors: Ingolf Dipl.-Ing. 7321 Hattenhofen Detloff; Wendelin 7314 Wernau Wineberger
Original assignee: Wahl Verschleiss Tech
Current assignee: Wahl Verschleiss Tech
Priority date: 1984-03-03
Filing date: 1984-03-03
Publication date: 1985-09-05
Also published as: DE3407969C2

Description

PATENTANWÄLTE DR. ULRICH OSTERTAQ "3 " DR. REINHARD OSTERTAQ

ElBENWEQ 1O, 7OOO STUTTGART 70, TELEFON 0711/7βο8 4Β, KABEL: OSPAT

Verfahren zum Hersteilen eines gestreckten Verschleißkörpers

Anmelder: Verschleiß-Technik

Dr.-Ing.Hans Wahl GmbH & Co. Brunnwiesenstr. 5

7302 Ostfildern 1 (Ruit)

Anwaltsakte: 1474.4

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines verschleißfesten gestreckten maßhaltigen Verschleißkörpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Verschleißkörper sind z.B. die Förderschnecken für Exzenterpumpen. Diese weisen einen maßhaltigen Antriebskopf auf, welcher im Pumpengehäuse gelagert und vom Pumpen- motor her angetrieben wird. Der eigentliche Schneckenkörper läuft in einem aus elastischem Material hergestellten Pumpengehäuse oder Stator und fördert dort ein hoch abrasives Gut. Um eine ausreichende Standzeit der Förderschnecke unter solchen Betriebsbedingungen zu gewährleisten, besteht diese aus einem gehärteten, verschleißfesten Gußmaterial.

Zur Erzielung einer für das Fördern abrasiven Materiales günstigen Oberflächenstruktur werden die Förderschnecken vor dem Härten gewirbelt, wobei sie beidendig eingespannt in einer Arbeitsmaschine um ihre Achse gedreht werden. Das Einspannen am einen Ende ist ohne Schwierigkeiten unter Verwendung des dort sowieso vorgesehenen maßhaltig gegossenen Kopfabschnittes möglich. Zum Einspannen am anderen Ende muß bisher die entsprechende Stirnseite plangedreht werden und mit einer Zentrierbohrung versehen werden, in welche dann ein Gegenlaufdorn eingeführt werden kann. Diese mechanische Bearbeitung des freien Endes der Förderschnecke ist aber nur möglich, wenn der Förderschnecken-Rohling zunächst weichgeglüht wurde. Dieser Herstellungsschritt ist aber zeitraubend und teuer.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß der Rohling an seinem vom Kopfabschnitt abgelegenen Ende ebenfalls ohne mechanisches Nacharbeiten auf der Arbeitsmaschine auf deren Achse zentriert aufgespannt werden kann,

so daß ein Weichglühen des Gußmateriales, aus dem er besteht, entfallen kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der mit der Gegenpaßfläche versehene Halter nach Abbrechen des Angusses direkt an der Paßfläche des Rohlings angreifen, ohne daß eine spanende Bearbeitung des vom Kopfabschnitt abgelegenen Endabschnittes des Rohlings notwendig wäre. Durch die Anpassung der Achsversetzung von Paßfläche und Gegenpaßfläche wird automatisch gewährleistet, daß die Achse des auf der Arbeitsmaschine eingespannten Rohlinges mit der Maschinenachse fluchtet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entfällt nicht nur der Arbeitsschritt des Weichglühens, auch das Ablängen und Plandrehen der Stirnseite sowie das Anbringen der Zentrierbohrung wird eingespart. Bei dem bekannten Verfahren entsteht auch durch das Plandrehen der freien Stirnfläche des Verschleißkörpers am Rand eine scharfe Kante, an welcher sich der Monteur beim Einsetzen des Verschleißkörpers in die zugeordnete Maschine, z.B. den Stator der Exzenterpumpe, verletzen kann

und auch der elastische Stator beschädigt werden kann. 25

Bei dem bekannten Verfahren muß diese scharfe Kante durch Anschleifen einer Ease gebrochen werden.

Während es beim Anbringen einer gesonderten Zentrierbohrung durch Unachtsamkeit immer wieder zu Fehlern kommen kann, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwangsläufig schon beim Gießen gewährleistet, daß die zum Zentrieren verwendete Paßfläche exakt auf die Achse des Rohlinges ausgerichtet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

— 3 —

1474.4/RO/p -^- 340/y.ba 19.1.1984

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß die Paßfläche möglichst groß ist, so daß eine besonders genaue Positionierung des Halters bezüglich des Rohlinges erreicht wird. Der Anguß, der sich ebenso wie die PaiS-fläche beim freien Endabschnitt des Verschleißkörpers befinden muß, befindet sich radial innerhalb der Paßfläche, und . zur Aufnahme des von ihm nach Abbrechen zurückbleibenden Angujßstummels ist der Halter mit einer diesen unter Spiel aufnehmenden Ausnehmung versehen.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird erreicht, daß Halter und Rohling nur in einer bestimmten Winkellage formschlüssig zusammengesetzt werden können, was ebenfalls im Hinblick auf eine präzise Achszentrierung von Vorteil ist.

Mit dem Verfahren gemäß Anspruch 4 kann der vom Kopfabschnitt abliegende Endabschnitt zugleich mit einem balligen Rand versehen werden, was bei Förderschnecken im Hinblick auf das Einführen derselben in den aus elastischem Material gefertigten Stator einer Exzenterpumpe von Vorteil ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand, von Ausführungsbeispie- * len unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1: eine seitliche Ansicht einer verschleißfesten Förderschnecke für eine Exzenterpumpe sowie eines zugeordneten Halters zum Zentrieren der Förderschnecken! achse auf die Achse einer Bearbeitungsmaschine, teil

weise axial geschnitten;

Figur 2: einen axialen Teilschnittdurch den. vom Kopfabschnitt der Förderschnecke abgelegenen Endabschnitt eines

Förderschneckenrohlinges mit Anguß; I

COPY

1-9.1 .1984

Figur 4: eine Aufsicht auf die Förderschnecke nach Figur 1 ;

Figur 5: eine seitliche Ansicht eines abgewandelten Förderschneckenrohlings ;

Figur 6: einen axialen Teilschnitt durch einen weiter abgewandelten Förderschneckenrohling;

Figur 7: eine Aufsicht auf die Stirnseite eines Förderschneckenrohlinges nach Figur 6 nach Abbrechen des Angusses;

und

Figur 8: eine Aufsicht auf die Stirnseite eines weiter abgewandelten Förderschneckenrohlinges.

In Figur 1 ist eine Förderschnecke zur Verwendung in einer Exzenterpumpe insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Förderschnecke 10 hat einen wendeiförmigen Schneckenabschnitt 12, welcher zur Bildung einer Exzenterpumpe in einen aus elastischem Material gefertigten Stator (Pumpengehäuse) eingebaut wird und dazu dient, durch letzteren hoch abrasives Gut zu fördern. Zur Förderschnecke 10 gehört ferner ein im wesentlichen zylindrischer Endabschnitt 14, der mit einer Nut 16 versehen ist. In letztere greift im betriebsbereiten Zustand der Exzenterpumpe eine von der Welle eines Antriebsmotors (nicht gezeigt) getragene Feder ein. Über die Umfangsflache des Schneckenabschnitts 12 ist die Förderschnecke 10 im nicht näher gezeigten Pumpengehäuse, gelagert.

Der wendeiförmige Schneckenabschnitt 12 hat einen freien Endabschnitt, welcher in einem balligen Wulst 18 mit halbkreisförmigem Querschnitt ausläuft.

Eine, von der freien Stirnfläche des Schneckenabschnittes 12 'zurückspringende Vertiefung 20 hat eine eine Zentrier-Paßfläche

vorgebende kegelstumpfförmige Umfangswand 22. Vom Boden der Vertiefung 20 steht senkrecht ein Angußstuinmel 24 vor.

Im links gelegenen Teil von Figur 1 ist ein insgesamt mit bezeichneter Halter wiedergegeben, welcher einen ähnlich wie der Endabschnitt 14 ausgebildeten Lagerabschnitt 28 sowie einen von diesem getragenen exzentrischen Dorn 30 aufweist. Der Dorn ist beim freien Ende mit einer kegelstumpfförmigen Anfasung 32 versehen, welche zur Umfangswand 22 komplementär ist. Von der Stirnseite des Dornes 30 geht eine mittige Sackbohrung 34 aus, in welcher der Angußstummel 24 unter Spiel Aufnahme findet.

Die Exzentrizität des Dornes 30 und der von ihm getragenen .

Anfasung 32 bezogen auf die Achse des Lagerabschnittes 28 entspricht genau der Exzentrizität der Umfangswand 22 bezüglich der Achse des Endabschnittes 14. Werden somit die Abschnitte 14 und 28 in entsprechenden Futtern einer Bearbeitungsmaschine gespannt, in welcher der Schneckenabschnitt 12 nach dem Gießen gewirbelt werden soll, so ist bei formschlüssig in der Vertiefung 20 einsitzendem Ende des Dornes 30 gewährleistet, daß die Achse der Förderschnecke mit der durch die Futter vorgegebenen Achse der Bearbeitungsmaschine fluchtet. Die Förderschnecke 10 kann somit genau ausgefluchtet in der Bearbeitungsmaschine um ihre Achse gedreht werden, wie in Figur 1 durch den Pfeil 36 angedeutet.

Figur 2 zeigt den der Vertiefung 22 benachbarten freien End- J abschnitt eines Förderschneckenrohlinges nach dem Ausformen aus der Gußform. Ein Anguß 3 8 hängt noch über eine durch eine Ringnut 4 0 gebildete Sollbruchstelle am Endabschnitt der Förderschnecke.

Durch Schlag (bei sprödem Material), durch Ausüben eines Biegemomentes oder durch Drehen des Angusses 3 8 bei festgehaltener

Förderschnecke kann die Sollbruchstelle an der Ringnut 4 0 aufgebrochen werden, so daß ohne mechanische Bearbeitung der freien Stirnfläche der Förderschnecke 10 nun die beim Gießen genau ausgeformte Umfangswand 22 als Paßfläche für den Dorn 30 frei zugänglich ist.

Das Gießen des Förderschneckenrohlinges erfolgt in senkrechter Ausrichtung, so daJi der Lagerabschnitt 14 untenliegt und ebenso wie der Schneckenabschnitt 12 in der verwendeten Form maßgenau gegossen wird. Gleiches gilt für den mit der Vertiefung 20 ausgebildeten Endabschnitt der Förderschnecke. Als Material für die Förderschnecke 10 wird ein verschleißfestes, härtbares Gußeisen verwendet.

Nach dem Gießen wird vom Förderschneckenrohling der Anguß 38 durch Aufbrechen der Sollbruchstelle bei der Ringnut 40 entfernt, und auf einer Bearbeitungsmaschine wie obenstehend in Figur 1 beschrieben eingespannt wird die Förderschnecke gewirbelt. Anschließend wird die Förderschnecke gehärtet und in der Praxis noch sandgestrahlt. Eine maschinelle spanende Nachbearbeitung der Förderschnecke ist im gesamten Herstellungsprozeß nicht notwendig.

BeL dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren befand sich der Anguß des Förderschneckenrohlinges bei dessen freiem Ende. Alternativ könnte man den Anguß auch auf die Seite des Lagerabschnittes 14 legen, wobei dann der Lagerabschnitt 14 als Becher ausgebildet wird und die Sollbruchstelle zwischen Anguß und Förderschnecke in die Nachbarschaft des Becherbodens gelegt wird, so daß der nach dem Abbrechen des Angusses verbleibende Angußstummel nur wenig vom Boden des dann becherförmigen Lagerabschnittes 14 übersteht.

Figur 5 zeigt einen abgewandelten Förderschneckenrohling, bei welchem eine kegelstumpfförmige Paßfläche 22' auf der Außen-

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seite des Angußstummels 24 vorgesehen ist. Ein Halter 26' hat eine kegelstumpfförmige stirnseitige Vertiefung 42, welche zur Paßfläche 22' komplementär ist und bezogen auf die Halterachse gleiche Exzentrizität aufweist wie die Paßfläche 22' bezüglich der Achse der Förderschnecke.

Die Figuren 6 und 7 zeigen einen weiter abgewandelten Förderschneckenrohling, bei welchem der Anguß auf der freien Stirnfläche der Förderschnecke exzentrisch angeordnet ist. Ihm gegenüberliegend ist in der Förderschneckenstirnfläche eine' sechseckigen Querschnitt aufweisende Vertiefung 44 vorgesehen, in welche ein entsprechend sechseckigen Querschnitt aufweisender exzentrischer Dorn eines nicht näher gezeigten Halters eingreifen kann, so daß auch hier wieder das freie Ende der Förderschnecke zwangsweise auf die Achse der Bearbeitungsmaschine zentriert wird.

Anstelle einer sechseckigen Querschnitt aufweisenden Vertiefung kann man auch gemäß Figur 8 zwei zylindrische Vertiefungen 46, 48 verwenden, wobei dann der zum Ausfluchten der Förderschnecke verwendete Halter zwei entsprechende komplementäre Stifte aufweist.

-J&

- Leerseite -

Claims

1474.4/RO/p - 1- "3 Λ Π 7 9 R 9 Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines verschleißfesten gestreckten maßhaltigen Verschleißkörpers, welcher einen maßhaltigen ersten Endabschnitt und eine bearbeitete in Umfangsrichtung verlaufende Arbeitsfläche aufweist, bei welchem

a) ein Rohling aus verschleißfestem Material mit maßhaltigem erstem Endabschnitt gegossen wird,

b) der Rohling an beiden/so in einer Bearbeitungsmaschine gelagert wird, daß seine Achse und die Maschinenachse zusammenfallen, und um seine Achse gedreht und mechanisch bearbeitet wird, und

c) der Rohling nach dieser Bearbeitung ggf. gehärtet und noch mechanisch endbearbeitet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß
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d) auf dem. vom ersten Endabschnitt abgelegenen zweiten Endabschnitt des Rohlinges beim Gießen eine Paßfläche mit axialer ErStreckungskomponente ausgeformt wird,

e) der Anguß über eine Sollbruchstelle mit dem Rohling zusammenhängend gegossen wird und durch Schlag, Biegebelastung oder Torsionsbelastung vom Rohling getrennt wird oder der Anguß in einem dünnen Angußabschnitt durchgeschnitten wird, und

f) der zweite Endabschnitt des Rohlinges mittels eines Halters mit zur Paßfläche komplementärer Paßfläche in der Bearbeitungsmaschine gehaltert wird, wobei die Exzentrizität der Gegenpaßfläche bezüglich der Halterachse gleich der Exzentrizität der Paßfläche bezüglich der Rohlingsachse gewählt ist.

₂ _ COpy '

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßfläche eine den nach Abbrechen des Angusses verbleibenden Angußstummel umgebende Kegelstumpffläche ist und der Halter eine den Angußstummel unter Spiel aufnehmende Ausnehmung aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßfläche in transversaler Schnittansicht gesehen polygonalen Querschnitt hat.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem ersten Endabschnitt gegenüberliegende zweite Endabschnitt des Rohlinges mit einer balligen freien Randkante gegossen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Anguß über eine Sollbruchstelle mit dem zweiten Endabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle axial hinter dem axial am weitesten außenliegenden Teil der balligen Randkante liegt.