DE102019005366A1

DE102019005366A1 - Exzenterschneckenpumpe

Info

Publication number: DE102019005366A1
Application number: DE102019005366.4A
Authority: DE
Inventors: Johann Zimmerer
Original assignee: Pumpenfabrik Wangen GmbH
Current assignee: Pumpenfabrik Wangen GmbH
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-02-04

Abstract

Bei einer Exzenterschneckenpumpe zum Fördern eines Mediums, umfassend ein Statorgehäuse (3), einen innerhalb des Statorgehäuses (3) angeordneten elastischen Stator (2) mit einer Statordichtfläche (28) und der Stator (2) mit einer stoffschlüssigen Verbindung (49) mit dem Statorgehäuse (3) verbunden ist zur Blockierung einer Rotations- und Translationsbewegung des Stators (2) relativ zu dem Statorgehäuse (3), so dass das Statorgehäuse (3) und der Stator (2) gemeinsam ein Statorbauteil (8) bilden, einen Rotor, der innerhalb des Stators (2) drehbar gelagert ist, so dass zwischen dem Stator (2) und dem Rotor wenigstens ein Förderraum (7) ausgebildet ist, eine Einlassöffnung für das zu fördernde Medium, ein Sauggehäuse, wobei von dem Sauggehäuse ein Verbindungsraum zur fluidleitenden Verbindung der Einlassöffnung mit dem wenigstens einen Förderraum (7) begrenzt ist und der Förderraum (7) an einer saugseitigen Förderraumöffnung (50) in den Verbindungsraum mündet, eine Auslassöffnung für das geförderte Fluid, einen Anschlussflansch mit einer Anschlussflanschdichtfläche, wobei die Statordichtfläche auf der Anschlussflanschdichtfläche aufliegt zur Abdichtung soll die Verdrehsicherung bei geringen Herstellungskosten zuverlässig eine Blockierung einer Rotationsbewegung des Statorbauteils ermöglichen und die Dichtheit des Förderraumes verbessert werden.Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, die Exzenterschneckenpumpe (1) eine formschlüssige Verdrehsicherung (33) für das Statorbauteil (8) zur Blockierung einer Rotationsbewegung des Statorbauteils (8) relativ zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe (1) umfasst indem wenigstens ein an dem Statorbauteil (8) ausgebildetes Formschlusselement (34) formschlüssig an wenigstens einem Gegenformschlusselement (36) befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Statorbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12.
Exzenterschneckenpumpen werden in den verschiedensten technischen Anwendungen zum Fördern von Medien mit einer unterschiedlichen Viskosität eingesetzt, insbesondere für zähflüssige Medien. Eine zentrisch gelagerte Antriebswelle wird von einem Elektromotor angetrieben und das auf die Antriebswelle aufgebrachte Drehmoment wird mit einer Verbindungswelle auf einen Rotor übertragen.
Ein Statorbauteil einer Exzenterschneckenpumpe umfasst ein Statorgehäuse aus Metall und einen elastischen Stator aus beispielsweise Gummi. Der Stator begrenzt einen Förderraum. In Exzenterschneckenpumpen führt ein Rotor innerhalb eines Förderraumes eine exzentrische Rotationsbewegung aus, so dass von dem Rotor auf den Stator ein Drehmoment übertragen wird, weil der Rotor in Kontakt zu dem Stator steht. Eine Relativbewegung des Statorbauteils zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe muss vermieden werden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Exzenterschneckenpumpe zu gewährleisten. Aus diesem Grund sind Exzenterschneckenpumpen mit Verdrehsicherungen für das Statorbauteil versehen, die Relativbewegung als Rotationsbewegung des Statorbauteils zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe zu blockieren.
Die DE 200 13 030 U1 zeigt eine Verdrehsicherung für Statoren von Exzenterschneckenpumpen, wobei der Stator einen starren Mantel und eine aus Gummi od. dgl. bestehende Auskleidung mit einem gewendelten Pumpenhohlraum zur Aufnahme des Rotors aufweist und zudem zumindest an einem Ende lösbar an einem Flansch anliegt, wobei der Stator zumindest in einem Endbereich mit einer oder mehreren Ausnehmungen versehen ist, in die entsprechend geformte Vorsprünge an den Flanschen eingreifen, oder aber der Stator zumindest in einem Endbereich mit einem oder mehreren Vorsprüngen ausgestattet ist, die in entsprechend geformte Ausnehmungen an den Flanschen eingreifen.
Die EP 0 987 438 A1 zeigt eine Verdrehsicherung für Elastomerstatoren von Exzenterschneckenpumpen, wobei der metallische, die Elastomerauskleidung umschließende Mantel mit einem zumindest im Wesentlichen radial abstehenden Zapfen versehen ist, der an festen Teilen der Exzenterschneckenpumpe zum Anschlag kommen kann, wobei der Mantel mit einem ein Gewindeloch aufweisenden Element, vorzugsweise einer Gewindemutter versehen ist, in das der mit einem entsprechenden Außengewinde versehene Zapfen einschraubar ist.
Die DE 10 2004 038 477 B3 zeigt ein Exzenterschneckenpumpe mit einem im Wesentlichen rohrförmigen starren Statormantel mit einer über nahezu die gesamte Länge des Stators im Wesentlichen gleichmäßig dicken elastischen Auskleidung, die zwei oder mehrere Schneckengänge aufweist und mindestens an einem Ende über eine Dichtungsfläche verfügt, die mindestens teilweise innerhalb des Statormantels angeordnet ist, wobei einer im wesentlichen konischen Dichtungsfläche der Auskleidung eine komplementäre Dichtungsfläche eines Anschlussflansches oder eines Adapterteils zugeordnet ist und die Dichtungsflächen eine oder mehrere Erhebungen aufweisen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Exzenterschneckenpumpe und ein Statorbauteil zur Verfügung zu stellen bei der die Verdrehsicherung bei geringen Herstellungskosten zuverlässig eine Blockierung einer Rotationsbewegung des Statorbauteils ermöglicht und die Dichtheit des Förderraumes verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Exzenterschneckenpumpe zum Fördern eines Mediums, umfassend in Statorgehäuse, einen innerhalb des Statorgehäuses angeordneten elastischen Stator mit einer Statordichtfläche und der Stator mit einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Statorgehäuse verbunden ist zur Blockierung einer Rotations- und Translationsbewegung des Stators relativ zu dem Statorgehäuse, so dass das Statorgehäuse und der Stator gemeinsam ein Statorbauteil bilden, einen Rotor, der innerhalb des Stators drehbar gelagert ist, so dass zwischen dem Stator und dem Rotor wenigstens ein Förderraum ausgebildet ist, eine Einlassöffnung für das zu fördernde Medium, ein Sauggehäuse, wobei von dem Sauggehäuse ein Verbindungsraum zur fluidleitenden Verbindung der Einlassöffnung mit dem wenigstens einen Förderraum begrenzt ist und der Förderraum an einer saugseitigen Förderraumöffnung in den Verbindungsraum mündet, eine Auslassöffnung für das geförderte Fluid, einen Anschlussflansch mit einer Anschlussflanschdichtfläche, wobei die Statordichtfläche auf der Anschlussflanschdichtfläche aufliegt zur Abdichtung, wobei die Exzenterschneckenpumpe eine formschlüssige Verdrehsicherung für das Statorbauteil zur Blockierung einer Rotationsbewegung des Statorbauteils relativ zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe umfasst indem wenigstens ein an dem Statorbauteil ausgebildetes Formschlusselement formschlüssig an wenigstens einem Gegenformschlusselement befestigt ist.
In einer weiteren Variante ist das wenigstens eine Gegenformschlusselement an wenigstens einer Komponente, außer dem Statorbauteil, der Exzenterschneckenpumpe ausgebildet, insbesondere an wenigstens einem Anschlussflansch.
Zweckmäßig ist das wenigstens eine Formschlusselement, insbesondere ausschließlich, an dem Stator ausgebildet.
In einer zusätzlichen Variante ist das wenigstens eine Formschlusselement an einer axialen Stirnfläche als einem axialen Ende des Stators ausgebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das wenigstens eine Formschlusselement an der Statordichtfläche ausgebildet, so dass das wenigstens eine Formschlusselement die Statordichtfläche wenigstens teilweise ausbildet.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist das wenigstens eine Gegenformschlusselement an der Anschlussflanschdichtfläche ausgebildet, so dass das wenigstens eine Gegenformschlusselement die Anschlussflanschdichtfläche wenigstens teilweise ausbildet.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist an dem elastischen Stator eine axiale Verlängerung ausgebildet, welche ein axiales Ende des Statorgehäuses axial überragt, und das wenigstens eine Formschlusselement ist an der axialen Verlängerung ausgebildet.
In einer weiteren Variante ist das wenigstens eine Gegenformschlusselement geometrisch komplementär zu dem wenigstens einen Formschlusselement ausgebildet.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist das wenigstens eine Formschlusselement als ein Vorsprung ausgebildet und das wenigstens eine Gegenformschlusselement ist als eine Aussparung ausgebildet.
In einer weiteren Variante ist das wenigstens eine Formschlusselement wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, gerade ausgebildet.
Zweckmäßig ist das wenigstens eine Formschlusselement als ein Polygon, insbesondere Oktagon, mit geraden Seiten ausgebildet.
Erfindungsgemäßes Statorbauteil für eine Exzenterschneckenpumpe, insbesondere eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Exzenterschneckenpumpe, umfassend ein, insbesondere einteiliges, Statorgehäuse aus Metall, einen innerhalb des Statorgehäuses angeordneten elastischen Stator mit einer Statordichtfläche, wobei an dem elastischen Stator eine axiale Verlängerung ausgebildet ist, welche ein axiales Ende des Statorgehäuses axial überragt, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Statorgehäuse und dem Stator zur Blockierung einer Rotations- und Translationsbewegung des Stators relativ zu dem Statorgehäuse, wobei an der axialen Verlängerung wenigstens ein Formschlusselement als wenigstens ein Vorsprung ausgebildet.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist das wenigstens eine Formschlusselement an einer axialen Stirnfläche als einem axialen Ende des Stators ausgebildet.
Zweckmäßig ist das wenigstens eine Formschlusselement als ein, vorzugsweise punktsymmetrisches, Polygon mit geraden Seiten, insbesondere als ein Oktagon, ausgebildet.
In einer zusätzlichen Variante ist bzw. sind wenigstens ein radiales Ende, insbesondere sämtliche äußeren radialen Enden, der wenigstens einen Seite, insbesondere sämtlicher Seiten, des Polygons konisch ausgebildet als je ein äußerer konischer Abschnitt und sich in Richtung zu dem axialen Ende des Stators verjüngen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist an dem Statorgehäuse wenigstens ein Formschlusselement ausgebildet.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Statorbauteil gemäß wenigstens eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Merkmales betreffend das Statorbauteil ausgebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist an wenigstens 70%, 80%, 90% 95%, 98%, insbesondere 100%, der radialen Innenseite des Statorgehäuses die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Statorgehäuse und dem Stator ausgebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das wenigstens eine Formschlusselement und/oder das wenigstens eine Gegenformschlusselement symmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgerichtet, wobei die Längsachse des Statorbauteils in der Symmetrieebene liegt.
In einer ergänzenden Variante ist das wenigstens eine Formschlusselement und/oder das wenigstens eine Gegenformschlusselement punktsymmetrisch zu einem Punkt auf der Längsachse des Statorbauteils.
In einer weiteren Variante weist die axiale Stirnfläche als ein axiales Ende des Stators ein radiales äußeres Ende und ein radiales inneres Ende auf.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist das wenigstens eine Formschlusselement einen radialen Abstand zu dem radialen äußeren Ende der axialen Stirnfläche auf. Vorzugsweise ist der radiale Abstand größer als 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 5 mm oder 7 mm.
In einer weiteren Ausführungsform weist das wenigstens eine Formschlusselement einen radialen Abstand zu dem radialen inneren Ende der axialen Stirnfläche auf. Vorzugsweise ist der radiale Abstand größer als 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 5 mm oder 7 mm.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Exzenterschneckenpumpe eine kraftschlüssige Verdrehsicherung für das Statorbauteil zur Blockierung einer Rotationsbewegung des Statorbauteils relativ zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe. Das Statorbauteil, insbesondere ein axiales Ende Statorbauteils, liegt mit einer Druckkraft auf einem Anschlussflansch auf, so dass aufgrund der Druckkraft eine kraftschlüssige Verbindung als kraftschlüssige Verdrehsicherung ausgebildet ist. Die Druckkraft ist insbesondere mittels wenigstens einer Zugstange auf den Anschlussflansch aufgebracht.
In einer weiteren Variante umfasst die Exzenterschneckenpumpe eine Antriebswelle.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung umfasst die Exzenterschneckenpumpe eine Verbindungswelle zur Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebswelle auf den Rotor.
Zweckmäßig umfasst die Exzenterschneckenpumpe wenigstens ein mit der Verbindungswelle drehfest verbundenes Kardangelenk.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der druckseitige und/oder saugseitige Anschlussflansch als ein Adapter und/oder als ein Rahmen und/oder ein Gehäuse ausgebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Exzenterschneckenpumpe einen druckseitigen und saugseitigen Anschlussflansch mit je einer Anschlussflanschdichtfläche und an je einem axialen Ende des Stators ist eine Statordichtfläche ausgebildet, so dass je eine Statordichtfläche auf einer Anschlussflanschdichtfläche aufliegt.
Vorzugsweise liegen bei der Exzenterschneckenpumpe zwei Anschlussflanschdichtflächen an zwei Statordichtflächen auf.
Zweckmäßig ist das Statorgehäuse als ein zylindermantelförmiges Rohr aus Metall, insbesondere Stahl, ausgebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Statorgehäuse einteilig ausgebildet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist an der Verbindungswelle außenseitig wenigstens ein Förderelement, insbesondere eine schraubenlinienförmige Förderschnecke, ausgebildet. Das wenigstens eine Förderelement dient zum Fördern des Mediums von der Einlassöffnung zu dem wenigstens einen Förderraum und ist an bzw. in dem Verbindungsraum angeordnet.
Zweckmäßig umfasst die Exzenterschneckenpumpe einen Antriebsmotor, insbesondere einen Elektromotor oder Hydraulikmotor oder Verbrennungsmotor.
Vorzugsweise ist die Antriebswelle von dem Antriebsmotor antreibbar.
In einer weiteren Variante ist der Antriebsmotor ein Verbrennungsmotor.
In einer ergänzenden Ausgestaltung fungiert die Verbindungswelle zur mechanischen Koppelung der Antriebswelle mit dem Rotor, so dass ein Drehmoment von der Antriebswelle mittels der Verbindungswelle auf den Rotor übertragbar ist.
Zweckmäßig bildet die Verbindungswelle und das wenigstens eine Kardangelenk eine Kardanwelle.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Antriebswelle zentrisch gelagert.
In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Komponenten der Exzenterschneckenpumpe das Sauggehäuse und/oder wenigstens einen Anschlussflansch und/oder den Antriebsmotor.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Sauggehäuse einteilig oder mehrteilig ausgebildet.
In einer ergänzenden Variante ist der Rotor exzentrisch gelagert. Der Rotor führt damit während der Rotationsbewegung eine Querbewegung aus.
In einer ergänzenden Variante umfasst die Exzenterschneckenpumpe wenigstens eine Einlassöffnung für das fördernde Medium, insbesondere mehrere Einlassöffnungen.
Zweckmäßig weist das Statorgehäuse einen konstanten Durchmesser auf.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die mit dem Kardangelenk und/oder der Verbindungswelle drehfest verbundene Antriebswelle mittels eines Getriebes, insbesondere Stirnradgetriebes, mit dem Antriebsmotor, insbesondere dem Elektromotor, mechanisch gekoppelt. Das Getriebe reduziert die große Drehzahl des Antriebsmotors auf eine kleine Drehzahl des Rotors und der Verbindungswelle, d. h. das Getriebe bewirkt eine Übersetzung ins Langsamere bzw. eine Untersetzung.
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

1 einen Längsschnitt einer Exzenterschneckenpumpe,
2 eine Draufsicht der Exzenterschneckenpumpe gemäß 1,
3 einen Teil des Längsschnittes der Exzenterschneckenpumpe - gemäß 1,
4 einen Längsschnitt eines Statorbauteils der Exzenterschneckenpumpe gemäß 1,
5 eine Vorderansicht des Statorbauteils gemäß 4,
6 eine perspektivische Teilansicht des Statorbauteils gemäß 4,
7 einen Längsschnitt eines saugseitigen und druckseitigen Anschlussflansches der Exzenterschneckenpumpe gemäß 1.

In den 1 bis 7 ist eine Exzenterschneckenpumpe 1 dargestellt. Die Exzenterschneckenpumpe 1 dient zum Fördern von verschiedensten Medien, beispielsweise Klebstoff oder Speiseeis, mit unterschiedlicher Viskosität. Ein elastisch verformbarer Stator 2 aus Gummi oder Kunststoff ist an einer radialen Innenseite 60 eines Statorgehäuses 3 aus Metall befestigt. Innerhalb des Stators 2 ist exzentrisch ein Rotor 4 gelagert. Bei einer exzentrischen Rotationsbewegung des Rotors 4 bilden sich Förderräume 7 zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 2 aus zur Förderung des Mediums von einem Ringraum 15 als Verbindungsraum 9 zu einer Auslassöffnung 14 an einem druckseitigen Anschlussflansch 31 aus, so dass damit das Medium von dem Ringraum 15 zu der Auslassöffnung 14 gefördert wird.
Die Exzenterschneckenpumpe 1 wird von einem Antriebsmotor 20 als einem Elektromotor 21 angetrieben. Der Elektromotor 21 ist von einem Gehäuse 22 aus Metall eingeschlossen und ferner ist außenseitig an dem Gehäuse 22 ein Zusatzgehäuse mit elektrischen Kontaktelementen zur Verbindung des Elektromotors 21 mit einem Stromkabel (nicht dargestellt) vorhanden. Der Elektromotor 21 bringt mittelbar mit einem Stirnradgetriebe 23 auf eine Antriebswelle 16 aus Metall, insbesondere Stahl, ein Drehmoment auf, so dass die Antriebswelle 16 eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse 24 ausführt. Die Antriebswelle 16 ist mittels einer Lagerung innerhalb des Stirnradgetriebes 23 zentrisch gelagert, so dass die Antriebswelle 16 während der Rotationsbewegung keine Querbewegungen senkrecht zu der Rotationsachse 24 ausführt. In axialer Richtung der Antriebswelle 16 ist zwischen der zentrisch gelagerten Antriebswelle 16 und dem exzentrisch gelagerten Rotor 4 eine Verbindungswelle 6 ausgebildet. Die Verbindungswelle 6 bildet eine Kardanwelle 5, weil an den Endbereichen der Verbindungswelle 6 mit dieser ein erstes Kardangelenk 26 und ein zweites Kardangelenk 27 drehfest verbunden ist, damit die Verbindungswelle 6 einerseits ein Drehmoment von der Antriebswelle 16 auf den Rotor 4 übertragen kann und andererseits ein Ausgleich zwischen den Querbewegungen des Rotors 4 und der zentrischen Rotationsbewegung der Antriebswelle 16 ohne Querbewegungen ermöglicht wird mittels der Kardangelenke 26, 27. Die Kardanwelle 5 ist von der Verbindungswelle 6 und den zwei Kardangelenken 26, 27 gebildet. Die Verbindungswelle 6 führt während der Rotationsbewegung Querbewegungen bzw. Taumelbewegungen aus.
Die Verbindungswelle 6 ist innerhalb eines Sauggehäuses 12 angeordnet. An dem Sauggehäuse 12 ist eine Einlassöffnung 13 für das zu fördernde Medium ausgebildet. Die Einlassöffnung 13 mündet in den Ringraum 15 zwischen dem Sauggehäuse 12 und der Verbindungswelle 6 bzw. einer Manschette 10 als Umhüllung der Verbindungswelle 6. Durch den Ringraum 15 wird das Medium von der Einlassöffnung 13 zu dem Rotor 4 bzw. den sich ausbildenden Förderräumen 7 gefördert. An dem Sauggehäuse 12 aus Kunststoff und/oder Metall, insbesondere Stahl, vorzugsweise Edelstahl, oder Aluminium, ist ein zusätzliches Wellengehäuse 18 ausgebildet. Das Wellengehäuse 18 kann einteilig mit dem Sauggehäuse 12 oder als zusätzliches Bauteil (nicht dargestellt) zu dem Sauggehäuse 12 ausgebildet sein. Das Wellengehäuse 18 umschließt die Antriebswelle 16. An dem Wellengehäuse 18 aus Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium, ist ein Anschlussflansch 19 ausgebildet. Der Anschlussflansch 19 ist an einem Anschlussflansch 25 des Gehäuses des Stirnradgetriebes 23 fixiert mit Schrauben. Das Wellengehäuse 18 kann als Blockgehäuse ohne einer Lagerung für die Antriebswelle 16 oder als Lagergehäuse mit einer Lagerung für die Antriebswelle 16 ausgebildet sein. In 1 und 3 ist in dem Wellengehäuse 18 als Blockgehäuse keine Lagerung für die Antriebswelle 16 vorhanden und die Antriebswelle 16 innerhalb des Wellengehäuses 18 und des Sauggehäuses 12 ist nur mit einer nicht dargestellten Lagerung in dem Stirnradgetriebe 23 gelagert. Die beiden Kardangelenke 26, 27 sowie die Verbindungswelle 6 sind von der Manschette 10 aus faserverstärktem Elastomer, insbesondere aus faserverstärktem Gummi, umhüllt (3).
Das Statorgehäuse 3 mit der radialen Innenseite 60 und als einer radialen Außenseite 61 als ein zylindermantelförmiges Stahlrohr 3 ist stoffschlüssig mit dem elastischen Stator 2 aus Gummi oder Kunststoff verbunden. Eine stoffschlüssige Verbindung 49 zwischen der radialen Innenseite 60 des Statorgehäuses 3 und dem elastischen Stator 2 wird beim Vulkanisieren und/oder Spritzgießen des elastischen Stators 2 an das Stahlrohr 3 ausgebildet. Die stoffschlüssige Verbindung 49 ist an der gesamten radialen Innenseite 60 des Statorgehäuses 3 ausgebildet. Damit ist eine Relativbewegung zwischen dem elastischen Stator 2 und dem Statorgehäuse 3 ausgeschlossen, insbesondere eine Translationsbewegung und Rotationsbewegung des Stators 2 relativ zu dem Statorgehäuse 3. Der Stator 2 und das Statorgehäuse 3 bildet damit gemeinsam ein Statorbauteil 8 aus den fest miteinander verbundenen Komponenten des Stators 2 und des Statorgehäuses 3. Das Statorbauteil 8 weist eine Längsachse 58 auf und die Längsachse ist zentrisch bezüglich des zylindermantelförmigen Stahlrohes 3 ausgerichtet. An den axialen Endbereichen des Statorbauteils 8 ist je eine axiale Verlängerung 52 des Stators 2 bezüglich des Statorgehäuses 3 ausgebildet, d. h. die axiale Verlängerung 52 überragt in axialer Richtung um die Länge 53 ein axiales Ende 54 des Statorgehäuses 3. Die Länge 53 ist die axiale Differenz zwischen dem axialen Endes 54 des Statorgehäuses 3 und einem maximalen axialen Ende 38 als einer axialen Stirnfläche 38 des Stators 2. Die axialen Enden 38 an einem saugseitigen Ende 47 und druckseitigen Ende 48 des Statorbauteils 8 bilden auch eine Statordichtfläche 28 zur Abdichtung für das zu fördernde Medium. An dem saugseitigen Ende 47 des Statorbauteils 47 ist eine saugseitige Förderraumöffnung 50 am Ende des Förderraumes 7 ausgebildet, welche in den Verbindungsraum 9 mündet. An dem druckseitigen Ende 48 des Statorbauteils 47 ist eine druckseitige Förderraumöffnung 51 am Ende des Förderraumes 7 ausgebildet, welche in die Auslassöffnung 14 mündet. Das axiale Ende 38 des Stators 38 weist ein äußeres radiales Ende 39 und ein inneres radiales Ende 40 auf. In einem radialen Abstand zu dem äußeren und inneren radialen Enden 39, 40 ist an dem Stator 2 ein Vorsprung 35 als ein Formschlusselement 34 ausgebildet. Das Formschlusselement 34 ist als ein Oktagon 41 mit acht geraden Seien 42 und acht Ecken 43 ausgebildet (5 und 6). Das radiale innere Ende des Formschlusselementes 34 ist parallel zu der Längsachse 58 ausgerichtet. Das radiale äußere Ende des Formschlusselementes 34 ist in einem spitzen Winkel zu der Längsachse 58 ausgerichtet, so dass das radiale äußere Ende des Formschlusselementes 34 einen äußeren konischen Abschnitt 55 aufweist.
Die Exzenterschneckenpumpe 1 umfasst einen saugseitigen Anschlussflansch 29 (7) aus Metall, insbesondere Stahl, der an dem Sauggehäuse 12 ausgebildet ist mit einer saugseitigen Anschlussflanschöffnung 56, die in den Verbindungsraum 9 mündet. An dem saugseitigen Anschlussflansch 29 ist eine Anschlussflanschdichtfläche 30 ausgebildet. An der Anschlussflanschdichtfläche 30 ist eine Gegenformschlusselement 36 als eine Aussparung 37 ausgebildet. Das Gegenformschlusselement 36 ist komplementär zu dem Formschlusselement 34 an dem Stator 2 ausgebildet, d. h. als ein Oktagon 41 mit acht geraden Seien 42 und acht Ecken 43. An der Aussparung 37 ist somit komplementär zu dem äußeren konischen Abschnitt 55 des Vorsprunges 35 ein äußerer konischer Abschnitt 59 vorhanden.
Die Exzenterschneckenpumpe 1 umfasst einen druckseitigen Anschlussflansch 31 (7) aus Metall, insbesondere Stahl, mit einer druckseitigen Anschlussflanschöffnung 57, die in die Auslassöffnung 14 mündet. An dem druckseitigen Anschlussflansch 31 ist in analoger identischer Weise wie an dem saugseitigen Anschlussflansch 29 das Gegenformschlusselement 36 als die Aussparung 37 an einer druckseitigen Anschlussflanschdichtfläche 32 ausgebildet, d. h. als das Oktagon 41 mit acht geraden Seien 42 und acht Ecken 43.
Die Statordichtfläche 28 mit der Formschlussgeometrie 34 an dem saugseitigen Ende 47 des Statorbauteils 8 liegt auf der Anschlussflanschfläche 30 mit der Gegenformschlussgeometrie 36 des saugseitigen Anschlussflansches 29 auf, so dass die Formschlussgeometrie 34 ohne Zwischen- und Freiräume in der Gegenformschlussgeometrie 36 angeordnet ist. In analoger Weise liegt die Statordichtfläche 28 an dem druckseitigen Ende 48 des Statorbauteils 8 auf der Anschlussflanschfläche 32 mit der Gegenformschlussgeometrie 36 des druckseitigen Anschlussflansches 31 auf.
Die Exzenterschneckenpumpe 1 umfasst vier Zugstangen 44 mit je einem Kopf 45. An einem Endbereich der Zugstangen 44 mit einem Außengewinde sind Muttern 46 aufgeschraubt. Die Zugstangen 44 sind durch Bohrungen an den Anschlussflanschen 29, 31 geführt. Die Muttern 46 bringen eine Druckkraft auf den druckseitigen Anschlussflansch 31 auf und die Köpfe 45 bringen eine Druckkraft auf den saugseitigen Anschlussflansch 29 auf. Damit liegen die Anschlussflanschdichtflächen 30, 32 aus Metall, insbesondere Stahl, mit einer Druckkraft auf den elastischen Statordichtflächen 28 an den saug- und druckseitigen Enden 47, 48 des elastischen Stators 2 auf zur fluiddichten Abdichtung. Aufgrund der Anordnung und Geometrie der Formschlussgeometrie 34 in der Gegenformschlussgeometrie 36 ist eine formschlüssige Verbindung als Verdrehsicherung 33 ausgebildet, d. h. eine Rotationsbewegung des Statorbauteils 8 relativ zu den Anschlussflanschen 29, 31 als einer übrigen Komponente der Exzenterschneckenpumpe 1 ist damit blockiert.
Die Statordichtflächen 28 und die Anschlussflanschdichtflächen 30, 32 liegen mit einer Druckkraft aufeinander und bilden damit eine weitere kraftschlüssige Verdrehsicherung aus, um eine Rotationsbewegung des Statorbauteils 8 relativ zu den Anschlussflanschen 29, 31 zu unterbinden.
In einem zweiten, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Exzenterschneckenpumpe 1 ist die Formschlussgeometrie 34 nur an dem saugseitigen Ende 47 des Stators 2 und die Gegenformschlussgeometrie 36 nur an der Anschlussflanschdichtfläche 30 des saugseitigen Anschlussflansches 29 ausgebildet. An dem druckseitigen Ende 48 des Stators 2 ist keine Formschlussgeometrie 34 ausgebildet. An der Anschlussflanschdichtfläche 32 des druckseitigen Anschlussflansches 31 ist keine Gegenformschlussgeometrie 36 ausgebildet. Ansonsten entspricht die Exzenterschneckenpumpe 1 dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.
In einem dritten, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Exzenterschneckenpumpe 1 ist die Formschlussgeometrie 34 nur an dem druckseitigen Ende 48 des Stators 2 und die Gegenformschlussgeometrie 36 nur an der Anschlussflanschdichtfläche 32 des druckseitigen Anschlussflansches 31 ausgebildet. An dem saugseitigen Ende 47 des Stators 2 ist keine Formschlussgeometrie 34 ausgebildet. An der Anschlussflanschdichtfläche 30 des saugseitigen Anschlussflansches 29 ist keine Gegenformschlussgeometrie 36 ausgebildet. Ansonsten entspricht die Exzenterschneckenpumpe 1 dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Exzenterschneckenpumpe 1 und dem erfindungsgemäßen Statorbauteil 8 wesentliche Vorteile verbunden. Die Formschlussgeometrie 34 und Gegenformschlussgeometrie 36 bildet eine sichere und zuverlässige Verdrehsicherung 33 aus, so dass eine Rotationsbewegung des Statorbauteils 8 relativ zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe 1 ausgeschlossen ist. Kraftschlüssige Verdrehsicherungen weisen eine geringe Zuverlässigkeit auf und sind bei hohen auf das Statorbauteil 8 wirkenden Drehmomenten häufig nicht vollständig wirksam, d. h. ein geringfügiges Durchrutschen des Statorbauteils 8 relativ zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe 1 ist nicht ausgeschlossen. Die Geometrie des Formschlusselementes 34 und Gegenformschlusselementes 36 als ein Oktagon 41 im Wesentlichen in der Form eines geschlossenen Ringes erhöht zusätzlich die Dichtheit, weil das abzudichtende Medium eine größere Wegstrecke zwischen der elastischen Statordichtfläche 28 und der Anschlussflanschdichtfläche 30, 32 aus Metall zurücklegen muss im Vergleich zu einer ausschließlich ebenen bzw. planen Statordichtfläche 28 und Anschlussflanschdichtfläche 30, 32. Das Formschlusselement 34 und Gegenformschlusselement 36 bildet somit zusätzlich in vorteilhafter Weise eine Labyrinthdichtung aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20013030 U1 [0004]
EP 0987438 A1 [0005]
DE 102004038477 B3 [0006]

Claims

Exzenterschneckenpumpe (1) zum Fördern eines Mediums, umfassend - ein Statorgehäuse (3), - einen innerhalb des Statorgehäuses (3) angeordneten elastischen Stator (2) mit einer Statordichtfläche (28) und der Stator (2) mit einer stoffschlüssigen Verbindung (49) mit dem Statorgehäuse (3) verbunden ist zur Blockierung einer Rotations- und Translationsbewegung des Stators (2) relativ zu dem Statorgehäuse (3), so dass das Statorgehäuse (3) und der Stator (2) gemeinsam ein Statorbauteil (8) bilden, - einen Rotor (4), der innerhalb des Stators (2) drehbar gelagert ist, so dass zwischen dem Stator (2) und dem Rotor (4) wenigstens ein Förderraum (7) ausgebildet ist, - eine Einlassöffnung (13) für das zu fördernde Medium, - ein Sauggehäuse (12), wobei von dem Sauggehäuse (12) ein Verbindungsraum (9) zur fluidleitenden Verbindung der Einlassöffnung (13) mit dem wenigstens einen Förderraum (7) begrenzt ist und der Förderraum (7) an einer saugseitigen Förderraumöffnung (50) in den Verbindungsraum (9) mündet, - eine Auslassöffnung (14) für das geförderte Fluid, - einen Anschlussflansch (28, 31) mit einer Anschlussflanschdichtfläche (30, 32), wobei die Statordichtfläche (28) auf der Anschlussflanschdichtfläche (30, 32) aufliegt zur Abdichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterschneckenpumpe (1) eine formschlüssige Verdrehsicherung (33) für das Statorbauteil (8) zur Blockierung einer Rotationsbewegung des Statorbauteils (8) relativ zu der übrigen Exzenterschneckenpumpe (1) umfasst indem wenigstens ein an dem Statorbauteil (8) ausgebildetes Formschlusselement (34) formschlüssig an wenigstens einem Gegenformschlusselement (36) befestigt ist.
Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gegenformschlusselement (36) an wenigstens einer Komponente (29, 31), außer dem Statorbauteil (8), der Exzenterschneckenpumpe (11) ausgebildet ist, insbesondere an wenigstens einem Anschlussflansch (29, 31).
Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34), insbesondere ausschließlich, an dem Stator (2) ausgebildet ist.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) an einer axialen Stirnfläche (28) als einem axialen Ende (28) des Stators (2) ausgebildet ist.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) an der Statordichtfläche (28) ausgebildet ist, so dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) die Statordichtfläche (28) wenigstens teilweise ausbildet.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gegenformschlusselement (36) an der Anschlussflanschdichtfläche (30, 32) ausgebildet ist, so dass das wenigstens eine Gegenformschlusselement (36) die Anschlussflanschdichtfläche (30, 32) wenigstens teilweise ausbildet.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem elastischen Stator (2) eine axiale Verlängerung (52) ausgebildet ist, welche ein axiales Ende (54) des Statorgehäuses (3) axial überragt, und das wenigstens eine Formschlusselement (34) an der axialen Verlängerung (52) ausgebildet ist.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gegenformschlusselement (36) geometrisch komplementär zu dem wenigstens einen Formschlusselement (34) ausgebildet ist.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) als ein Vorsprung (35) ausgebildet ist und das wenigstens eine Gegenformschlusselement (36) als eine Aussparung (37) ausgebildet ist.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, gerade ausgebildet ist.
Exzenterschneckenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) als ein Polygon (41), insbesondere Oktagon (41), mit geraden Seiten (42) ausgebildet ist.
Statorbauteil (8) für eine Exzenterschneckenpumpe (1), insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe (1) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, umfassend - ein, insbesondere einteiliges, Statorgehäuse (3) aus Metall, - einen innerhalb des Statorgehäuses (3) angeordneten elastischen Stator (2) mit einer Statordichtfläche (28), wobei an dem elastischen Stator (2) eine axiale Verlängerung (52) ausgebildet ist, welche ein axiales Ende (54) des Statorgehäuses (3) axial überragt, - eine stoffschlüssige Verbindung (49) zwischen dem Statorgehäuse (3) und dem Stator (2) zur Blockierung einer Rotations- und Translationsbewegung des Stators (2) relativ zu dem Statorgehäuse (3), dadurch gekennzeichnet, dass an der axialen Verlängerung (52) wenigstens ein Formschlusselement (34) als wenigstens ein Vorsprung (35) ausgebildet ist.
Statorbauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) an einer axialen Stirnfläche (28) als einem axialen Ende (38) des Stators (2) ausgebildet ist.
Statorbauteil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Formschlusselement (34) als ein, vorzugsweise punktsymmetrisches, Polygon (41) mit geraden Seiten (42), insbesondere als ein Oktagon (41), ausgebildet ist.
Statorbauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein radiales Ende, insbesondere sämtliche äußeren radialen Enden, der wenigstens einen Seite (42), insbesondere sämtlicher Seiten (42), des Polygons (41) konisch ausgebildet ist bzw. sind als je ein äußerer konischer Abschnitt (55) und sich in Richtung zu dem axialen Ende (38) des Stators (2) verjüngen.