DE4111897A1 - Torque transmission drive shaft - operates between centrally rotating driven shaft and eccentrically rotating drive pin, using sections plugged together - Google Patents

Abstract

The drive shaft (19) for transmitting torque between a centrally rotating driven shaft of a motor and an eccentrically rotating drive pin of an eccentric screw-pump consists of several shaft-sections (20) joined by plug-in connections. The plug connections have tolerances allowing the shaft sections (20) to move in any lengthwise plane. The identical shaft sections each have one insertion part, and one holder part. USE/ADVANTAGE - The drive shaft is more durable and has a reduced min. distance between the motor and the drive-pin of the rotor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebswelle ent­ sprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive shaft ent speaking the preamble of claim 1.

Antriebswellen, die zur Drehmomentübertragung zwischen zentrisch und exzentrisch drehenden Wellen bestimmt sind, sind in mannigfacher Form bekannt, beispielsweise als einstückige Wellen mit gelenkigen Verbindungen an beiden Enden. Die kontruktive Ausbildung dieser Gelenk­ verbindungen erfolgt unter Berücksichtigung der jeweili­ gen Anforderungen, z. B. des zu übertragenden Drehmomen­ tes der Drehzahl sowie der gewünschten Gleichförmigkeit der Übertragung. Die Betriebsbedingungen beispielsweise einer zur Förderung von Mörtel, Fertigbeton oder sonsti­ gen Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen bestimmten Exzenter­ schneckenpumpe sind durch verhältnismäßig niedrige Drehzahlen, jedoch ein hohes Drehmoment, insbesondere beim Anfahren gekennzeichnet, wobei darüber hinaus die Antriebswelle oder zumindest ein Teilabschnitt der Antriebswelle innerhalb des zu fördernden Gemisches dreht. Beispielsweise können die Gelenke nach Art von Gabel-Bolzen-Verbindungen ausgebildet sein, die sich an beiden Enden der einstückigen Antriebswelle befinden. Von Nachteil ist bei dieser Ausführungsform, daß zur Erzielung eines möglichst gleichförmigen Umlaufs der Auslenkungswinkel der Antriebswelle in den Gelenkpunkten klein sein muß, so daß sich bei gegebener Exzentrizität des Rotors der Exzenterschneckenpumpe ein Mindestabstand zwischen der Abtriebswelle des Motors und dem Antriebs­ zapfen des Rotors ergibt. Auch ist der Betrieb dieser Gelenke bei gegebenem Auslenkungswinkel durch hohe Reibungskräfte und einen entsprechend hohen Verschleiß gekennzeichnet, wodurch die Haltbarkeit der Antriebswel­ le begrenzt ist. Besonders nachteilig in letzterer Hinsicht wirken sich im Bereich der Gelenkpunkte die während jedes Umlaufes auszuführenden Relativbewegungen aus, insbesondere dann, wenn stark abrasiv wirkende Substanzen in Wechselwirkung mit den aufeinandergleiten­ den Flächen der Gelenke treten. Es sind darüber hinaus Gelenke bekannt, die außenseitig völlig abgedichtet sind und Ölfüllungen tragen, welche jedoch als konstruktiv aufwendig und dementsprechend teuer angesehen werden.Drive shafts used for torque transmission between centric and eccentric rotating shafts determined are known in manifold forms, for example as one-piece shafts with articulated connections both ends. The constructive formation of this joint Connections are made taking into account the respective conditions, e.g. B. the torque to be transmitted tes the speed and the desired uniformity the transfer. The operating conditions, for example one to promote mortar, ready-mixed concrete or other against eccentric solids-liquid mixtures worm pumps are relatively low  Speeds, but high torque, in particular marked when starting, with the Drive shaft or at least a portion of the Drive shaft within the mixture to be conveyed turns. For example, the joints in the manner of Fork-bolt connections can be formed that adhere to both ends of the one-piece drive shaft. The disadvantage of this embodiment is that Achieving the most uniform possible circulation of the Deflection angle of the drive shaft in the articulation points must be small so that given eccentricity the rotor of the eccentric screw pump a minimum distance between the output shaft of the motor and the drive journal of the rotor results. The operation of this is also Joints at a given deflection angle due to high Frictional forces and a correspondingly high level of wear characterized, whereby the durability of the drive shaft le is limited. Particularly disadvantageous in the latter In the area of the articulation points, the relative movements to be performed during each revolution off, especially if they are highly abrasive Substances interacting with each other the surfaces of the joints. It is beyond that Known joints that are completely sealed on the outside and carry oil fillings, which, however, are constructive complex and accordingly expensive.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Antriebswelle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend auszugestalten, daß deren Haltbarkeit verbessert und der Mindestabstand zwischen Motor und Antriebszapfen des Rotors verringerbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Antriebswelle durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1. It is the object of the invention to provide a drive shaft in accordance with the preamble of claim 1 to design that their durability improved and the Minimum distance between the motor and drive pin of the Rotor can be reduced. This task is solved with a generic drive shaft by the features the labeling part of claim 1.  

Erfindungswesentlich ist demnach, daß die Antriebswelle aus mehreren, gelenkig miteinander verbundenen Wellen­ elementen zusammengesetzt ist, die untereinander in beliebigen Längsebenen schwenkbar sind und wobei die Verschwenkbarkeit lediglich durch die Toleranzen von Steckverbindungen hergestellt wird. Die Steckverbindun­ gen werden üblicherweise polygonale Profile aufweisen und somit eine großflächige Drehmomentübertragung ermög­ lichen, so daß die Gelenkverbindungen auch im Anfahrzu­ stand einer Exzenterschneckenpumpe nicht überlastet werden. Indem mehrere Wellenelemente miteinander verbun­ den werden, können im Bereich der Steckverbindungen relativ kleine Toleranzen vorgesehen werden, welche ein Eindringen von Mörtel oder vergleichbar abrasiven Sub­ stanzen nur in stark eingeschränktem Umfang ermöglichen, so daß die Steckverbindungen als sehr verschleißfest anzusehen sind. Die geringen Toleranzen ermöglichen zwar lediglich geringe Verschwenkbewegungen einzelner Wellen­ elemente relativ zueinander - nachdem jedoch mehrere, vorzugsweise drei Wellenelemente miteinander verknüpft werden, addieren sich die maximal möglichen Auslenkungs­ winkel zu einem Gesamt-Auslenkungswinkel, so daß auf­ grund dieser Unterteilung der Antriebswelle bei gegebe­ ner Exzentrizität entsprechend der Zahl der Wellenelemen­ te der Abstand zwischen Motor und Exzenterschneckenpumpe gegenüber einer einstückigen Antriebswelle entsprechend dem vorbekannten Stand der Technik verringerbar ist. Die Auslegung der Antriebswelle erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß die maximale Auslenkung der einzelnen Wellen­ elemente nicht ausgenutzt wird, so daß die Relativbewe­ gungen der einzelnen Wellenelemente der Antriebswelle relativ gering ausfallen, und die während einer vollen Umdrehung der Antriebswelle im Bereich der einzelnen Gelenkpunkte zu überwindenden Reibungskräfte ebenfalls gering sind. It is therefore essential to the invention that the drive shaft from several, articulated waves is composed of elements that are in each other any longitudinal planes are pivotable and the Swiveling only through the tolerances of Plug connections is made. The connectors gene will usually have polygonal profiles and thus enables large-area torque transmission Lichen, so that the articulated connections also in the approach an eccentric screw pump was not overloaded will. By connecting several wave elements together can be in the area of the plug connections relatively small tolerances are provided, which one Penetration of mortar or comparable abrasive sub allow punching only to a very limited extent, so that the connectors as very wear-resistant are to be seen. The small tolerances make it possible only small swiveling movements of individual waves elements relative to each other - but after several, preferably linked three wave elements the maximum possible deflection add up angle to a total deflection angle, so that on due to this subdivision of the drive shaft at given ner eccentricity according to the number of wave elements te the distance between the motor and the eccentric screw pump corresponding to a one-piece drive shaft the prior art can be reduced. The The drive shaft is expediently designed such that the maximum deflection of the individual waves elements is not exploited, so that the relative movement conditions of the individual shaft elements of the drive shaft turn out to be relatively small, and that during a full Rotation of the drive shaft in the area of the individual Articulation points to overcome frictional forces also are low.  

Die Merkmale des Anspruchs 2 sind auf eine erste Ausfüh­ rungsform der Antriebswelle gerichtet, deren Wellenele­ mente sämtlich gleich ausgebildet und in gleicher Orien­ tierung ineinandergesteckt sind. Dies setzt voraus, daß seitens der Exzenterschneckenpumpe beispielsweise ein Antriebszapfen vorhanden ist, der als Steckteil ausge­ bildet ist und daß seitens des Motors eine Abtriebswel­ le vorhanden ist, die ein Einsteckteil aufweist bzw. auf die ein entsprechendes Kupplungsteil aufgesetzt ist.The features of claim 2 are based on a first embodiment form of the drive shaft, the shaft element elements are all equally trained and in the same orien are plugged into each other. This presupposes that on the part of the eccentric screw pump, for example Drive pin is present, the plug-in part forms and that on the part of the engine an Abtriebswel le is present, which has an insert or on a corresponding coupling part is attached.

Die Merkmale des Anspruchs 3 sind auf eine Variante gerichtet, bei der eine Umkehrung der Orientierung der einzelnen Wellenelemente durch ein besonderes Wellenele­ ment ermöglicht wird, welches beidseitig entweder als Steckprofil oder als Einsteckprofil ausgebildet ist.The features of claim 3 are on a variant directed at a reversal of the orientation of the individual wave elements by a special wave element ment is possible, which on both sides either as Plug profile or is designed as a plug-in profile.

Die Wellenelemente sind gemäß den Merkmalen des An­ spruchs 4 vorzugsweise lösbar ineinandergesteckt. Ledig­ lich zur axialen Fixierung der Wellenelemente aneinan­ der, nämlich zur vereinfachten und insbesondere einheit­ lichen Handhabung der Antriebswelle können diverse Konstruktionselemente wie beispielsweise federbelastete Kugelrastbolzen oder dergleichen vorgesehen sein, die die entsprechenden Elementenpaarungen miteinander - wenngleich lösbar - verbinden.The wave elements are according to the characteristics of the An Say 4 preferably releasably inserted. Single Lich to axially fix the shaft elements together the, namely for the simplified and in particular unity Liche handling of the drive shaft can diverse Construction elements such as spring-loaded Ball locking bolts or the like can be provided the corresponding element pairings with each other - if detachable - connect.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 kann die lösbare Verbindung der Wellenelemente untereinander nach Art von Bolzen-Stift-Verbindungen realisiert sein, welche auf­ grund der Elementenpaarung Bohrung mit Kreisquerschnitt/Bohrung mit Langlochquerschnitt gleichzeitig die axiale Verschiebbarkeit der Wellenelemente untereinander be­ grenzt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von längsgeteilten Spannhülsen im Rahmen der Bohrungen. According to the features of claim 5, the detachable Connection of the wave elements to each other in the manner of Bolt-pin connections can be realized, which on due to the element pairing hole with circular cross-section / hole with an elongated hole cross section the axial Movability of the shaft elements with each other be borders. The use of is particularly advantageous longitudinally split adapter sleeves in the context of the holes.  

Die Ausbildung der Wellenelemente als Schmiedeteile mit Vierkantprofilen entsprechend den Merkmalen des An­ spruchs 6 bringt eine einfache Herstellbarkeit mit sich, wobei gleichzeitig robuste Bauteile zur Drehmomentüber­ tragung zur Verfügung gestellt werden.The formation of the shaft elements as forgings with Square profiles according to the characteristics of the An saying 6 brings with it a simple manufacturability, at the same time robust components for torque transmission be made available.

Eine erfindungsgemäße Antriebswelle kann nicht nur zur Anknüpfung einer Exzenterschneckenpumpe an einem Motor, sondern entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 auch zur Verknüpfung mehrerer, stirnseitig mit gleichen Kupplungseinrichtungen versehenen Exzenterschneckenpum­ pen benutzt werden. Durch axiale Verknüpfung mehrerer Exzenterschneckenpumpen können in einfacher Weise Pump­ systeme bereitgestellt werden, die für größere Förderhö­ hen geeignet sind.A drive shaft according to the invention can not only Connecting an eccentric screw pump to a motor, but also according to the features of claim 7 for linking several, with the same on the face Eccentric screw pump provided with coupling devices pen can be used. By axially linking several Eccentric screw pumps can be easily pumped systems are provided that are suitable for larger hen are suitable.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is described below with reference to the Exemplary embodiments shown in the drawings are explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine stark schematisierte Seitenansicht einer Exzenterschneckenpumpe nebst Antrieb; Figure 1 is a highly schematic side view of an eccentric screw pump and drive.

Fig. 2 eine grafische Darstellung der geometrischen Gesetzmäßigkeiten des Bewegungsablaufs des Rotors einer Exzenterschneckenpumpe; Figure 2 is a graphical representation of the geometric laws of motion of the rotor of a progressing cavity pump.

Fig. 3 eine Stirnansicht einer Exzenterschneckenpumpe; Fig. 3 is an end view of an eccentric screw pump;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen An­ triebswelle für eine Exzenterschneckenpumpe; Fig. 4 is a side view of an inventive drive shaft for an eccentric screw pump;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Antriebswelle gemäß einer Ebene V-V der Fig. 4; Fig. 5 is a sectional view of the drive shaft according to a plane VV of Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Teils einer An­ triebswelle entsprechend einer Ebene VI-VI der Fig. 5; Fig. 6 is a sectional view of part of a drive shaft to a plane VI-VI of Fig. 5;

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung einer anderen Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Antriebswelle für eine Exzenterschneckenpumpe. Fig. 7 is a schematic diagram of another embodiment form of a drive shaft according to the invention for an eccentric screw pump.

Mit 1 ist in Fig. 1 ein Motor bezeichnet, der in glei­ cher Weise wie eine Exzenterschneckenpumpe 2 an bzw. in einem Gestell oder Gehäuse 3 montiert ist. Die Exzenter­ schneckenpumpe dient beispielsweise der Förderung von Mörtel oder einem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch ver­ gleichbarer Konsistenz, wobei jedoch auf eine zeichneri­ sche Darstellung der entsprechenden Materialzuführungs- und Abführungselemente verzichtet worden ist. Wesentlich ist, daß der Motor 1 und die Exzenterschneckenpumpe 2 relativ zueinander in dem Gestell 3 festgelegt sind, so daß der Abstand 4 zwischen der Abtriebswelle 5 des Motors 1 und dem Antriebszapfen 6 der Exzenterschnecken­ pumpe 2 einen festen Wert hat.With 1 in Fig. 1, a motor is referred to, which is mounted in the same manner as an eccentric screw pump 2 on or in a frame or housing 3 . The eccentric screw pump is used, for example, to convey mortar or a solid-liquid mixture with a comparable consistency, although a graphic representation of the corresponding material supply and discharge elements has been dispensed with. It is essential that the motor 1 and the eccentric screw pump 2 are fixed relative to each other in the frame 3 , so that the distance 4 between the output shaft 5 of the motor 1 and the drive pin 6 of the eccentric screw pump 2 has a fixed value.

Der genannte Abstand 4 muß durch eine Gelenkwelle über­ brückt werden, nachdem der Antriebszapfen 6 aufgrund der im folgenden noch dargelegten Bewegungsverhältnisse des Rotors der Exzenterschneckenpumpe exzentrisch umläuft, so daß ein entsprechender Bewegungsausgleich gegenüber der zentrisch um die Achse 7 umlaufenden Abtriebswelle 5 erforderlich ist. Die einzusetzende Gelenkwelle muß in Anbetracht der verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen sowie des zu fördernden Materials der Exzenterschnecken­ pumpe zur Übertragung verhältnismäßig hoher Drehmomente geeignet sein. Sie muß darüber hinaus aufgrund des konstanten Abstandes 4 in hohem Maße verdrehstarr sein. Said distance 4 must be bridged by an articulated shaft after the drive pin 6 rotates eccentrically due to the movement conditions of the rotor of the eccentric screw pump which will be explained in the following, so that a corresponding movement compensation with respect to the output shaft 5 rotating around the axis 7 is required. The PTO shaft to be used must be suitable for the transmission of relatively high torques in view of the relatively low speeds and the material to be pumped by the eccentric screw. You must also be highly rigid due to the constant distance 4 .

Anhand der Fig. 2 und 3 werden im folgenden zunächst die Bewegungsverhältnisse des Rotors einer Exzenterschnecken­ pumpe erläutert.Referring to Figs. 2 and 3, the movement conditions of the rotor of a progressive cavity pump are explained in the following first.

In Fig. 2 ist mit 8 der Mittelpunkt des Stators bezeich­ net, wobei der zu diesem Punkt konzentrische Kreis 9 die Projektion der Innenflächen sämtlicher Statorquerschnit­ te in die Zeichenebene beschreibt. Der in der Zeichen­ ebene befindliche Statorquerschnitt ist mit 10 bezeich­ net, so daß das Innenprofil des Stators, nämlich die Gesamtheit der in Achsrichtung aufeinanderfolgenden Statorquerschnitte in etwa die Gestalt eines Steilgewin­ des aufweist.In Fig. 2, 8 denotes the center of the stator, the concentric circle 9 at this point describing the projection of the inner surfaces of all stator cross sections into the plane of the drawing. The level of the stator in the drawing is denoted by 10 , so that the inner profile of the stator, namely the entirety of the successive stator cross sections in the axial direction has approximately the shape of a steep thread.

Mit 11 ist der Mittelpunkt des in der Zeichenebene gelegenen Rotorquerschnitts bezeichnet, der einen Kreis mit dem Radius r_R beschreibt. Der Rotor weist über seine gesamte aktive Länge gleiche Querschnitte auf und ist als Ganzes gesehen, schraubenlinienartig gewunden, und zwar derart, daß zwischen jeweils zwei, um 360° versetz­ ten Statorquerschnitten sich stets zwei gegeneinander abgedichtete Rotorquerschnitte ergeben, deren Volumen - über die Länge des Stators gesehen - zwar konstant bleibt, deren Gestalt sich während der Bewegung durch den Stator hindurch bzw. während der Drehung des Rotors jedoch laufend ändert. Die Zeichnung zeigt den Rotorquer­ schnitt in der rechten Extremstellung des sich im wesent­ lichen von links nach rechts erstreckenden Statorquer­ schnitts 10. Mit 12 ist der Mittelpunkt des Antriebszap­ fens 6 bezeichnet, der - bezogen auf die waagerechte Symmetrieachse 13 gegenüber dem Mittelpunkt 11 um das Maß der Exzentrizität e versetzt ist. Der Mittelpunkt 12 bildet gleichzeitig den Mittelpunkt für einen Kreis mit dem Radius r, welcher den Mittelpunkt der Projektion der äußeren Mantelfläche aller Rotorquerschnitte in die Zeichenebene bildet.The center point of the rotor cross section located in the plane of the drawing is designated by 11 , which describes a circle with the radius r _R. The rotor has the same cross-sections over its entire active length and is seen as a whole, helically wound, in such a way that between two stator cross-sections offset by 360 ° there are always two sealed rotor cross-sections, the volume of which - over the length of the Seen stator - remains constant, but its shape changes continuously during the movement through the stator or during the rotation of the rotor. The drawing shows the rotor cross-section in the right extreme position of the stator cross-section 10 , which essentially extends from left to right. With 12 the center of the drive pin fens 6 is designated, which - is offset by the amount of eccentricity e with respect to the horizontal axis of symmetry 13 with respect to the center 11 . The center point 12 also forms the center point for a circle with the radius r, which forms the center point of the projection of the outer circumferential surface of all rotor cross sections into the plane of the drawing.

Die Bewegung des Antriebszapfens 6 während einer vollen Rotorumdrehung ist beschreibbar mit dem Abrollen eines Rollkreises 14 mit dem Radius e mit dem Mittelpunkt 12 entlang der Innenseite eines ortsfesten Grundkreises 15 um den Mittelpunkt 8 mit dem Radius 2e, so daß während einer vollen Rotorumdrehung der Mittelpunkt 12 des Antriebszapfens 6 eine Umlaufbahn entlang des Kreises 16 um den Mittelpunkt 8 mit dem Radius e beschreibt. Wäh­ rend dieser Umdrehung bewegt sich der Mittelpunkt 11 des Rotorquerschnitts geradlinig ausgehend von der gezeigten linken Extremstellung 11 bis zu einer rechten, die mit 11′ bezeichnet ist und wieder zurück. Der Statorquer­ schnitt 10 besteht somit aus einem Rechteck, dessen eine Seite die Länge 4e und dessen andere die Länge 2r_R aufweist, wobei sich an letztere Seiten jeweils ein Halbkreis mit dem Radius r_R anschließt.The movement of the drive pin 6 during a full rotor revolution can be described by the rolling of a rolling circle 14 with the radius e with the center 12 along the inside of a stationary base circle 15 around the center 8 with the radius 2 e, so that the center during a full rotor revolution 12 of the drive pin 6 describes an orbit along the circle 16 around the center 8 with the radius e. During this rotation, the center point 11 of the rotor cross-section moves in a straight line, starting from the left extreme position 11 shown to a right one, which is denoted by 11 'and back again. The stator cross section 10 thus consists of a rectangle, one side of which has the length 4 e and the other of which has the length 2 r _R , with a semicircle with the radius r _R adjoining the latter sides.

Der Antriebszapfen 6 dreht sich somit um seine eigene Achse, wobei gleichzeitig sein Mittelpunkt auf dem Kreis 16 umläuft.The drive pin 6 thus rotates about its own axis, with its center point rotating on the circle 16 at the same time.

Der Antriebszapfen 6 ist - wie Fig. 3 erkennen läßt - als Vierkantzapfen ausgebildet. Das Statorprofil 17 besteht aus einem geeigneten Gummiwerkstoff und ist in an sich bekannter Weise in ein Stahlrohr 18 einvulkani­ siert.The drive pin 6 is - as Fig. 3 shows - designed as a square pin. The stator profile 17 consists of a suitable rubber material and is in a manner known per se einvulkani in a steel tube 18 .

Zur Drehmomentübertragung zwischen der Abtriebswelle 5 einerseits und dem Antriebszapfen 6 andererseits dient eine erfindungsgemäße, gelenkige Antriebswelle 19, von der ein Ausführungsbeispiel im folgenden unter Bezugnah­ me auf die zeichnerischen Darstellungen gemäß Fig. 4 bis 6 näher erläutert werden wird. For the torque transmission between the output shaft 5 on the one hand and the drive pin 6 on the other hand, an articulated drive shaft 19 according to the invention is used, of which an exemplary embodiment will be explained in more detail below with reference to the drawings in accordance with FIGS. 4 to 6.

Das genannte Ausführungsbeispiel besteht aus einer Aneinanderreihung mehrerer, untereinander gleicher Wellenelemente 20, deren individuelle Rotationsachsen jeweils mit 20′, 20′′ und 20′′′ bezeichnet sind.The mentioned embodiment consists of a series of several, mutually identical shaft elements 20 , whose individual axes of rotation are each designated 20 ', 20 ''and 20 '''.

Die Enden eines jeden Wellenelementes 20 werden durch ein Vierkantprofil 21 bzw. ein entsprechendes Einsteck­ profil 22 gebildet, wobei zwischen den Außenabmessungen des Vierkantprofils 21 einerseits und den Innenabmessun­ gen des Einsteckprofils 22 andererseits allseitig gleich­ mäßige Toleranzen 23 bestehen, wie insbesondere Fig. 5 zeigt. Durch diese Toleranz 23, die praktisch etwa 1 mm bis 3 mm betragen kann, wird in Verbindung mit der Einstecklänge des Vierkantprofils 21 das Ausmaß der maximal möglichen Winkelverlagerung der Rotationsachsen 20′, 20′′ zweier benachbarter Wellenelemente bestimmt. Diese Winkelverlagerung ist aufgrund der Gestaltung der Einsteckenden als Vierkantprofile in Verbindung mit der gleichmäßigen allseitigen Toleranz 23 in beliebigen Längsebenen möglich.The ends of each shaft member 20 are formed by a square profile 21 and a corresponding male profile 22, wherein between the outer dimensions of the square profile 21 on the one hand and the Innenabmessun of Einsteckprofils 22 gene on the other hand sides uniform tolerances 23 consist, in particular Fig. 5 shows. This tolerance 23, the practically about 1 mm to 3 mm may be, is used in conjunction with the insertion length of the square profile 21 determines the extent of the maximum possible angular displacement of the axes of rotation 20 ', 20' 'of two adjacent shaft elements. This angular displacement is possible due to the design of the insertion ends as a square profile in connection with the uniform tolerance 23 on all sides in any longitudinal plane.

Die zeichnerische Darstellung gemäß Fig. 4 zeigt drei ineinandergesteckte Wellenelemente 20, deren Rotations­ achsen 20′, 20′′, 20′′′ jeweils in der Zeichenebene um ihren maximal möglichen Winkel verschwenkt sind. Man erkennt, daß sich bei dieser Verschwenkung die Schwenk­ winkel zweier benachbarter Wellenelemente 20 addieren, so daß zwischen dem obersten und untersten Wellenelement 20 sich ein Gesamtschwenkwinkel 24 ergibt. Man erkennt ferner, daß sich bei einer Überbrückungslänge 25 zwi­ schen dem untersten und dem obersten Element 20 - wiederum in der Zeichnungsebene gesehen - eine maximale radiale Auslenkung 26 ergibt. Praktisch hängt der Abso­ lutwert der Auslenkung 26 von der Zahl der Wellenelemen­ te 20 zwischen zwei Anschlußpunkten sowie der Bemessung der Toleranzen 23 ab.The diagrammatic representation of FIG. 4 shows three nested elements shaft 20 whose rotational axes 20 ', 20' ', 20' '' are respectively pivoted in the plane to its maximum possible angle. It can be seen that the pivoting angle of two adjacent shaft elements 20 add up during this pivoting, so that there is a total pivoting angle 24 between the top and bottom shaft element 20 . It can also be seen that there is a bridging length 25 between the lowest and the uppermost element 20 - again seen in the plane of the drawing - results in a maximum radial deflection 26 . In practice, the absolute value of the deflection 26 depends on the number of wave elements 20 between two connection points and the dimensioning of the tolerances 23 .

Aufgrund der verhältnismäßig geringen Toleranzen findet im Bereich der ineinandergesteckten Profile der Wellen­ elemente 20 eine großflächige, somit Kräfte- bzw. Span­ nungskonzentrationen vermeidende Drehmomentübertragung statt. Die einzelnen Wellenelemente 20 können aus einem hochfesten Stahl, z. B. St 70 oder einem anderen vergüte­ ten Stahl bestehen. Sie weisen aufgrund ihrer Gestaltung auch eine hohe Verdrehsteifigkeit und Festigkeit auf, so daß die aus diesen gebildete Antriebswelle 19 insbeson­ dere zur Übertragung hoher Drehmomente geeignet ist, wie sie bei den eingangs genannten Exzenterschneckenpumpen auftreten, insbesondere bei der Förderung von Mörtel oder vergleichbaren Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen.Due to the relatively small tolerances in the area of the nested profiles of the shaft elements 20, a large area, thus avoiding force or stress concentrations avoiding torque transmission takes place. The individual shaft elements 20 can be made of high-strength steel, e.g. B. St 70 or another tempered steel exist. Due to their design, they also have a high torsional rigidity and strength, so that the drive shaft 19 formed therefrom is particularly suitable for transmitting high torques such as occur in the eccentric screw pumps mentioned above, in particular when conveying mortar or comparable solid-liquid -Mixing.

Das Einsteckprofil 22 ist mit einer durchgehenden, sich senkrecht zur Rotationsachse des jeweiligen Wellenteiles 20 versehenen Bohrung 26 versehen. Jedes Vierkantprofil 21 ist seinerseits mit einer, im Querschnitt nach Art eines Langloches ausgebildeten Bohrung 27 versehen, deren Längsachse sich parallel zu der Bohrung 26 er­ streckt und somit ebenfalls senkrecht zur Rotationsachse des jeweiligen Wellenelementes 20. Die Längsachse des Querschnitts der Bohrung 27 erstreckt sich parallel zu der Rotationsachse des jeweiligen Wellenelements 20.The insertion profile 22 is provided with a continuous bore 26 provided perpendicular to the axis of rotation of the respective shaft part 20 . Each square profile 21 is in turn provided with a bore 27 formed in cross section in the manner of an elongated hole, the longitudinal axis of which extends parallel to the bore 26 and thus also perpendicular to the axis of rotation of the respective shaft element 20 . The longitudinal axis of the cross section of the bore 27 extends parallel to the axis of rotation of the respective shaft element 20 .

Lediglich zur Fixierung der Wellenelemente 20 aneinander und nicht zur Drehmomentübertragung ist in die Bohrungen 26 - die Bohrungen 27 im Einsteckbereich durchdringend - eine Spannhülse 28 oder ein vergleichbarer, z. B. stift­ artiger Körper eingesetzt. Die Bohrungen 26, 27 sind im übrigen derart bemessen, daß die Spannhülse 28 im Be­ reich der Bohrungen 26, somit gegenüber dem Einsteckpro­ fil 22 festgelegt ist, in der Bohrung 28 jedoch in Längsrichtung derselben, somit parallel zu der Rotations­ achse des jeweiligen Wellenelementes gleiten kann. Es wird somit durch die Längserstreckung des Querschnitts der langlochartigen Bohrung 27 das Ausmaß der axialen Verschiebbarkeit der einzelnen Wellenelemente relativ zueinander festgelegt.Each other only for the fixation of the shaft members 20 and not for transmitting torque is in the bores 26 - the holes 27 penetrating in the insertion - a clamping sleeve 28 or an equivalent such. B. pin-like body used. The holes 26 , 27 are dimensioned such that the clamping sleeve 28 in the loading area of the holes 26 , thus with respect to the Einsteckpro fil 22 is fixed, but in the bore 28 in the longitudinal direction of the same, thus parallel to the axis of rotation of the respective shaft element can. The extent of the axial displacement of the individual shaft elements relative to one another is thus determined by the longitudinal extent of the cross section of the slot-like bore 27 .

Mittels einer flexiblen Antriebswelle 19 gemäß den Fig. 4 bis 6 sind erfindungsgemäß die Abtriebswelle 5 des Motors 1 und der Antriebszapfen 6 der Exzenterschnecken­ pumpe 2 kuppelbar, wobei vorausgesetzt ist, daß die Antriebswelle 5 entweder nach Art eines Einsteckprofiles 22 ausgebildet ist, bzw. daß auf diese ein entsprechen­ des Kupplungsteil aufgesteckt ist. Die erfindungsgemäße Antriebswelle 19 zeichnet sich insbesondere in diesem Anwendungsfall gegenüber dem Stand der Technik, bei welchem der Abstand 4 durch eine einstückige, an den Endpunkten gelenkig angeschlossene Welle überbrückt worden ist, durch geringere Verluste aus. So wurde bei einem Abstand 4 von etwa 20 cm und einer Exzentrizität e des Antriebszapfens 6 von etwa 7 mm bei ansonsten unver­ änderten Förderbedingungen eine Minderung der Leistungs­ aufnahme des Motors 1 von 15% bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Antriebswelle 19 im Vergleich zu einer bekannten einteiligen Antriebswelle festgestellt.By means of a flexible drive shaft 19 as shown in FIGS. 4 to 6 are according to the invention, the output shaft pump 5 of the engine 1 and the drive pin 6 of the helical rotor 2 can be coupled, being provided that the drive shaft 5 is formed either in the manner of a Einsteckprofiles 22, or that on this a corresponding of the coupling part is attached. In this application in particular, the drive shaft 19 according to the invention is characterized by lower losses compared to the prior art, in which the distance 4 has been bridged by a one-piece shaft which is articulated at the end points. Thus, at a distance 4 of about 20 cm and an eccentricity e of the drive pin 6 of about 7 mm with otherwise unchanged delivery conditions, the power consumption of the motor 1 was reduced by 15% when using a drive shaft 19 according to the invention compared to a known one-piece drive shaft detected.

Das Konzept gemäß Fig. 4 kann in mannigfacher Weise variiert werden. So zeigt Fig. 7 eine Antriebswelle 29, welche aus Wellenelementen 30, 30′ und 30′′ zusammenge­ setzt ist, die vom Aufbau her den Wellenelementen 20 entsprechen, wobei sich jedoch zwischen den Wellenele­ menten 30 und 30′ ein Kupplungsteil 31 befindet, dessen charakteristisches Merkmal axial beidseitige Einsteck­ profile 32 sind, die durch eine Mittelwandung 33 vonein­ ander getrennt sind. Ein Kupplungsteil 31 ermöglicht somit eine Richtungsumkehr der einzelnen Wellenelemente 30, 30′ usw., welches beispielsweise zur Anpassung der Antriebswelle an unterschiedliche Abtriebswellen erfor­ derlich sein kann. In gleicher, jedoch zeichnerisch nicht dargestellter Weise sind auch Kupplungsteile verwendbar, die in Umkehrung des Prinzips des Kupplungs­ teils 31 durch beidseitige, sich symmetrisch eines Mittelsteges erstreckende Vierkantprofile charakteri­ siert sind. Hinsichtlich der Abmessungen der Vierkant­ profile einerseits und der Einsteckprofile andererseits gelten gleiche Bedingungen wie diejenigen im Rahmen der oben bereits näher dargestellten Antriebswelle 19.The concept of FIG. 4 can be varied in many ways. So Fig. 7 shows a drive shaft 29 , which is composed of shaft elements 30 , 30 'and 30 '', which correspond to the structure of the shaft elements 20 , but there is a coupling part 31 between the Wellenele elements 30 and 30 ' characteristic feature are axially double-sided insertion profiles 32 , which are separated from each other by a central wall 33 . A coupling part 31 thus enables a reversal of the direction of the individual shaft elements 30 , 30 'etc., which may be necessary, for example, to adapt the drive shaft to different output shafts. In the same way, but not shown in the drawing, coupling parts can also be used, which are characterized by reversing the principle of the coupling part 31 by bilateral, symmetrically extending a central web square profiles. With regard to the dimensions of the square profiles on the one hand and the plug-in profiles on the other hand, the same conditions apply as those in the context of the drive shaft 19 already described above.

Weitere Variationsmöglichkeiten der gezeigten Antriebs­ welle betreffen die Profilgestaltung des Einsteckteiles einerseits sowie des einzusteckenden Teiles anderer­ seits. Anstelle von Vierkantprofilen können hier grund­ sätzlich auch beliebige polygonale Profile eingesetzt werden, wobei wesentlich ist, daß eine großflächige Drehmomentübertragung gegeben ist sowie gleichzeitig entsprechend der Toleranzbemessung der ineinanderge­ steckten Profilteile eine freie, allseitige, lediglich durch die genannten Toleranzen beschränkte Verschwenk­ barkeit der Wellenelemente relativ zueinander.Other possible variations of the drive shown wave affect the profile design of the insert on the one hand, and the part of the other to be inserted on the part of Instead of square profiles, here can reason Any polygonal profiles are also used be, whereby it is essential that a large area Torque transmission is given as well as simultaneously according to the tolerance dimensioning of the interlocking stuck profile parts a free, all-round, only pivoting limited by the tolerances mentioned availability of the shaft elements relative to each other.

Claims (7)

1. Gelenk-Antriebswelle (19, 29) zur Drehmomentübertra­ gung zwischen einer zentrisch drehenden Abtriebswelle (5) eines Motors (1) und einem exzentrisch drehenden Antriebszapfen (6) einer Exzenterschneckenpumpe (2) oder dergleichen, gekennzeichnet durch mehrere, über Steckverbindungen miteinander verbundene Wellenele­ mente (20), wobei die Steckverbindungen Toleranzen (23) zur Ermöglichung von Schwenkbewegungen der Wellenelemente (20) relativ zueinander in beliebigen Längsebenen aufweisen.1. Articulated drive shaft ( 19 , 29 ) for torque transmission between a centrically rotating output shaft ( 5 ) of a motor ( 1 ) and an eccentrically rotating drive pin ( 6 ) of an eccentric screw pump ( 2 ) or the like, characterized by several, connected to one another via plug connections Wellenele elements ( 20 ), the plug connections having tolerances ( 23 ) to enable pivoting movements of the shaft elements ( 20 ) relative to each other in any longitudinal plane. 2. Antriebswelle (19, 29) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle Wellenelemente (20) gleich beschaf­ fen sind sowie in gleicher Orientierung ineinanderge­ steckt sind, so daß ein Ende eines Wellenelementes (20) bzw. der Antriebswelle (19) ein Steckprofil und das andere Ende ein Einsteckprofil aufweist. 2. Drive shaft ( 19 , 29 ) according to claim 1, characterized in that all shaft elements ( 20 ) are procured identically and are inserted into one another in the same orientation, so that one end of a shaft element ( 20 ) or the drive shaft ( 19 ) has a plug-in profile and the other end has a plug-in profile. 3. Antriebswelle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verknüpfung von Wellenelementen (20), die an einem Ende ein Steckprofil sowie an dem anderen Ende ein Einsteckprofil aufweisen und durch Wellenelemen­ te, deren beide Enden jeweils Steck- oder Einsteckpro­ file aufweisen.3. Drive shaft according to claim 1, characterized by a combination of shaft elements ( 20 ) having a plug-in profile at one end and a plug-in profile at the other end and te by Wellenelemen, the two ends of which each have plug-in or plug-in profiles. 4. Antriebswelle (19, 29) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenelemente lösbar ineinandergesteckt sind.4. Drive shaft ( 19 , 29 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shaft elements are detachably inserted into one another. 5. Antriebswelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Bolzen-Stift-Verbindungen zwi­ schen den Wellenelementen (20), wobei das eine der ineinandergesteckten Profilteile mit einer Kreisboh­ rung und das andere mit einer Bohrung (27) mit Lang­ lochquerschnitt versehen ist, welche beide Bohrungen (26, 27) einem Bolzen oder dergleichen durchdrungen werden, der in der erstgenannten Bohrung (26) festge­ legt ist.5. Drive shaft according to one of claims 1 to 4, characterized by bolt-pin connections between the shaft's rule ( 20 ), wherein one of the nested profile parts tion with a Kreisboh tion and the other is provided with a bore ( 27 ) with elongated hole cross section Which both bores ( 26 , 27 ) are penetrated by a bolt or the like which is festge in the first-mentioned bore ( 26 ). 6. Antriebswelle nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen­ elemente (20) aus Schmiedeteilen bestehen und daß die Steck- und Einsteckprofile vorzugsweise als Vierkant­ profile ausgestaltet sind.6. Drive shaft according to one of the preceding claims che 1 to 5, characterized in that the shaft elements ( 20 ) consist of forgings and that the plug-in and plug-in profiles are preferably designed as square profiles. 7. Verwendung einer flexiblen Antriebswelle (19, 29) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6 zur antriebstechnischen Verknüpfung zweier Exzenter­ schneckenpumpen, deren Rotoren an beiden stirnseiti­ gen Enden mit gleichartigen Kupplungseinrichtungen, insbesondere mit Vierkantprofilen versehen sind.7. Use of a flexible drive shaft ( 19 , 29 ) according to one of the preceding claims 1 to 6 for the drive technology connection of two eccentric screw pumps, the rotors of which are provided on both ends of the ends with similar coupling devices, in particular with square profiles.