DE2429340A1 - Drehgelenk zwischen im foerdergutstrom umlaufenden pumpenteilen - Google Patents

Description

• 3 e 5- c h r e i b u n g Drehgelenk zwischen im Fördergutstrom umlaufenden Pumpenteilen Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk zwischen im Fördergutstrom umlaufenden Pumpenteilen, insbesondere von Exzenterschneckenpumpen, bei dem ein Gelenkraum zwischen zwei an je einem der Pumpenteile befestigten und miteinander winkelbeweglich gekuppelten Gehäusehälften durch eine an diesen befestigte schlauchartige Manschette abgeschlossen ist.
• Bei solchen Drehgelenken hat die schlauchartige Manschette die Aufgabe, den Gelenkraum gegen das Fördergut abzudichten, damit dieses die im Gelenkraum angeordneten Gelenkteile nicht durch korrosive oder abrasive Einwirkungen zerstören kann. Falls die Gelenkteile einer Schmierung bedürfen, hat die Manschette die weitere Aufgabe, den Gelenkraum gegen Schmiermittelverluste abzudichten. Die.zwischen im Fördergutstrom umlaufenden Pumpenteilen insbesondere bei Exzenterschneckenpumpen auftretenden Winkelauslenkungen haben zwar nur die Größenordnung von etwa 3 bis 100, dennoch besteht das Bedürfnis, -eine möglichst dünne und deshalb nachgiebige schlauchartige Manschette zu verwenden, da nur eine solche Manschette bei den ständig umlaufend nach allen Richtungen stattfindenden Winkelauslenkungen eine zufriedenstellende Lebensdauer haben kann. Bei einer dünnen Manschette aus einem weichen Elastomer besteht jedoch die Gefahr, daß sie vom Druck des Fördermediums oder infolge des Anpralls harter Bestandteile des Fördermediums in den Gelenkraum hineingedruckt und dort zwischen den Gehäusehälften oder anderen Gelenkteilen allmählich zerquetscht oder zerrieben wird. Man war deshalb bisher gezwungen, Drehgelenke der eingangs beschriebenen Gattung, wie sie beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 996 830 bekannt sind, mit verhältnismäßig dickwandigen Manschetten zu versehen, die jedoch von den infolge der Winkelauslenkungen in ihnen auftretenden inneren Spannungen in vielen Fällen zerstört worden sind, ehe die von ihnen umschlossenen Gelenkteile eine angemessene Lebensdauer erreicht hatten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehgelenk der eingangs beschriebenen Gattung derart zu gestalten, daß ihre Manschette auch dann weitgehend vor Beschädigungen gesichert ist, wenn sie aus weichem Material besteht und nur eine geringe Wanddicke aufweist.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Innenseite der Manschette, mit Abstand von deren Befestigungsstellen an den Gehäusehälften, eine im wesentlichen biegesteife Muffe angeordnet ist, die einen Spalt zwischen den radial äußeren Teilen der Gehäusehälften mit radialem Spiel überbrückt.
• Damit wird eine Berührung der Manschette mit Kanten der äußeren Teile der Gehäusehälften verhindert und die Möglichkeit, daß die Manschette zwischen den Gehäusehälften eingequetscht werden könnte, wird ebenfalls ausgeschlossen.
• Die Muffe kann an der Innenwand der Manschette anvulkanisiert ode angeklebt sein. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Muffe in eine ringförmige Aussparung der Manschette von innen her eingerastet ist. Zum Einbauen der Muffe läßt sich die Manschette wegen ihrer Elastizität auch dann über die Muffe ziehen, wenn diese völlig starr ist.
• Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Muffe aus zwei Blechringen von L-förmigem Querschnitt zusammengesetzt, die je einen in den Spalt zwischen den radial äußeren Teilen der Gehäusehälften mit Spiel hineinragenden Flansch aufweisen und an diesen Flanschen miteinander verschweißt sind.
• Die Flansche versteifen die Muffe und verhindern dadurch gewaltsame Verformungen der Muffe bei unsachgemäßer Lagerung oder Handhabung vor dem Einbau des Drehgelenks in eine Pumpe; aber auch ohne die Flansche bietet die Muffe, besonders wenn sie aus Stahlblech hergestellt ist, einen wirksamen Schutz für die Manschette auch während des Transports, bei dem bisher vielfach unbemerkte Schäden aufgetreten sind, die im Betriebdam zum Ausfall des betroffenen Drehgelenks und damit der gesamten Pumpe geführt haben.
• Vorallem bei Drehgelenken mit einem Gelenkraum von großer axialer Ausdehnung ist es vorteilhaft, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Gehäusehälften als radial äußere Teile je eine übergeschobene Hülse aufweisen. Die beiden Hülsen begrenzen den von der Muffe überbrückten Spalt und bieten der Muffe definierte Anlageflächen für den Fall, daß es infolge ungleichmäßiger Belastung überhaupt zu einer Berührung zwischen der Muffe und den Hülsen kommen sollte.
• Bei Drehgelenken der eingangs beschriebenen Gattung ist zweckmäßigerweise, wie aus dem genannten Gebrauchsmuster 1 996 830 bekannt, von den Enden der Manschette mindestens das eine zwischen einer ringförmigen Schulter der zugehörigen Gehäusehälfte und einem schüsselartigen Spannring eingespannt, der an der äußeren Stirnseite der Gehäusehälfte anliegend gehalten ist und sich rings um ein Ende des zugehörigen Pumpenteils erstreckt, das in einer Paßbohrung der Gehäusehälfte steckt.
• Ein solches Drehgelenk kann zusätzlich zu dem beschriebenen Erfindungsmerkmalen oder unabhängig davon erfindungsgemäß dadurch weitergebildet sein, daß die bzw. jede Gehäusehälfte einen die Paßbohrung verlängernden, mit Außengewinde versehenen rohrförmigen Fortsatz aufweist, auf den eine den Spannring gegen die Stirnseite der Gehäusehälfte spannende Mutter aufgeschraubt ist.
• Es ist ferner vorteilhaft, wenn jede der genannten Hülsen an ihrem von der Muffe abgewandten Ende einen nach innen vorspringenden Bund aufweist, der auf einem Absatz der ringförmigen Schulter der zugehörigen Gehäusehälfte liegt.
• Die Demontage des erfindungsgemäßen Drehgelenks wird erleichtert, wenn die Länge der Mutter größer ist als der axiale Abstand zwischen dem Außengewinde des Fortsatzes und einer am zugehörigen Pumpenteil vorgesehenen Abdrückschulter. Damit ist es möglich, das Pumpenteil durch Abschrauben der Mutter ohne zusätzliche Mittel aus der Paßbohrung in der zugehörigen Gehäusehälfte herauszuziehen0 Die Erfindung ist unabhängig von der Art der im Gelenkraum angeordneten Gelenkteile0 Zu diesen Gelenkteilen kann gemäß dem genannten Gebrauchsmuster 1 996 830 ein Kreuzzapfenmit entsprechenden Lagerbuchsen gehören; die Gelenkteile können aber auch Verzahnungen aufweisen, wie sie beispielsweise aus der DT-PS 1 302 725 bekannt sind, oder es können Gelenkteile aus Gummi vorgesehen sein.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: Fig.1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Exzenterschneckenpumpe mit zwei Drehgelenken; Fig.2 ein einzelnes, halbseitig im axialen Schnitt gezeichnetes Drehgelenk; Fig.3 ein anderes Drehgelenk im halbseitigen axialen Schnitt; und Fig.4 eine Ansicht von Teilen des in Fig.3 dargestellten Drehgelenks.
• Die wesentlichen Baugruppen der in Fig.1 dargestellten Exzenterschneckenpumpe sind eine Antriebsvorrichtung 12, ein Einlaßteil 14, eine Pumpvorrichtung 16 und ein Auslaß 18e Die Antriebsvorrichtung 12 weist ein Lagergehäuse 20 mit Kugellagern 22 auf, in denen eine Antriebswelle 24 gelagert ist.
• Die Antriebswelle 24 ragt nach beiden Seiten aus dem Lagergehäuse 20 heraus; sie weist an der in Fig.1 rechten Seite des Lagergehäuses 20 einen Wellenstumpf 26 auf, der sich mit einem nicht dargestellten Motor kuppeln läßt. Am in Fig.1 linken Ende des Lagergehäuses 20 erstreckt sich die Antriebswelle 24 durch eine Wellendichtung 28 hindurch in den Einlaßteil 14.
• Der Einlaßteil 14 weist ein am Lagergehäuse 20 befestigtes, zylindrisches Rohr 30 auf, in das ein Einlaßstutzen 32 mündet.
• Im Rohr 30 ist eine Gelenkwelle 34 angeordnet, die an ihrem einen Ende durch ein Drehgelenk 36 mit der Antriebswelle 24 und an ihrem anderen Ende durch ein weiteres, identisches Drehgelenk 36 mit einem schneckenförmigen Rotor 38 verbunden ist.
• Der Rotor 38 ist als bewegliches Teil der Pumpvorrichtung 16 von einem Stator umschlossen, der einen rohrförmigen Statormantel 40 mit einvulkanisierter Auskleidung 42 aus einem Elastomer aufweist. Der Statormantel 40 ist innerhalb eines Statorgehäuses 44 angeordnet, das den Auslaß 18 mit dem Rohr 30 verbindet. Die Auskleidung 42 bildet ein zweigängiges Innengewinde; darin führt der Rotor 38 Kreisbewegungen um die Statorachse aus, während er sich zugleich um seine eigene, mit einer bestimmten Exzentrizität parallel zur Statorachse angeordnete Rotorachse dreht.
• Zwei in Einzelheiten verschiedene Ausführungsformen der Drehgelenke 36 sind in Fig.2 einerseits und Fig.3 und 4 andererseits dargestellt. Gemeinsam ist beiden Ausführungsformen, daß jedes Drehgelenk 36 zwei identische Gehäusehälften 46 aufweist, die -einen Gelenkraum 48 zwischen sich einschließen und durch darin angeordnete, weiter unten beschriebene Gelenkteile drehfest, jedoch winkelbeweglich miteinander verbunden sind. Der Gelenkraum 48 ist durch eine dünnwandige, schlauchartige Manschette 50 abgeschlossen, die mit ihren beiden Enden an den beiden Gehäusehälften 46 befestigt ist. Zu diesem Zweck weisen die beiden Gehäusehälften 46 in der Nähe ihrer äußeren Stirnseite 52 Je eine ringförmige, mit Hinterschnitt ausgeführte Schulter 54 auf, die zusammen mit einem ihr gegenüberstehenden, schüsselförmigen Spannring 56 einen ringförmigen Hohlraum von schwalbenschwanzförmigem Querschnitt begrenzt. In dem auf diese Weise an jeder Gehäusehälfte 46 ausgebildeten Hohlraum ist eine am zugehörigen Ende der Manschette 50 ausgebildete Verdickung 58 sowie eine entsprechende Verdickung 60 einer äußeren Manschette 62 eingespannt. Die äußere Manschette 62 besteht aus einem gegen das Fördergut beständigen Elastomer, während die Manschette 50 gegen Schmiermittel beständig ist, die zumindest bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 im Gelenkraum 48 vorgesehen sein können.
• Die Manschette 50 weist in ihrem mittleren Bereich an ihrer Innenseite eine ringförmige Aussparung-64 auf, in der eine Muffe 66 (Fig.2) bzw. 66 (Fig.3) eingerastet ist. Die Muffe 66 besteht aus zwei zylindrischen Blechringen 68, die je einen radial nach innen ragenden Flansch aufweisen und mit diesen Flanschen 70 Rücken an Rücken aneinandergeschweißt sind. Die in Fig.3 dargestellte Muffe 66' ist dagegen einteilig aus Stahlblech hergestellt und weist in ihrer Mitte eine nach innen vorspringende Sicke 70' auf.
• An jeder Gehäusehälfte 46 ist als deren radial äußeres Teil 72 eine übergeschobene Hülse befestigt; jede dieser Hülsen ragt in die Muffe 66 bzw. 66' hinein, berührt diese jedoch zumindest dann nicht, wenn das Drehgelenk seine in Fig.2,3 und 4 gezeichnete gestreckte Stellung einnimmt und die Manschetten50 und 60 nicht durch äußere radiale Kräfte belastet sind. Die beiden als Hülsen ausgebildeten äußeren Teile 72 lassen zwischen sich einen Spalt 74-frei, in den bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 die Flansche 70 der Muffe 66 mit Spiel hineinragen. Die Sicke 70' der Muffe 66' in Fig03 ist ini radial äußeren Bereich des Spalts 74 angeordnet ohne die hülsenförmigen äußeren Teile 72 der Gehäusehälften 46 zu berühren.
• Jede der Gehäusehälften 46 weist am radial äußeren Rand ihrer Schulter 54 einen Absatz 76 auf, der einen radial nach innen vorspringenden Bund 78 des hülsenförmigen äußeren Teils 72 aufnimmt, so daß dieser Bund durch den vom zugehörigen Spannring 56 über die Endbereiche der Manschetten 50 und 62 ausgeübten Druck in seiner Stellung festgehalten ist.
• Jede Gehäusehälfte 46 weist ferner an ihrer Außenseite eine axiale, in den dargestellten Beispielen kegelstumpfförmige Paßbohrung 80 auf, die ein entsprechend gestaltetes Ende des zugehörigen ümlaufenden Pumpenteils, nämlich entweder der Antriebswelle 24 oder der Gelenkwelle 34 oder des Rotors 38 mit Preßsitz aufnimmt. Die Paßbohrung 80 jeder Gehäusehälfte 46 ist durch einen rohrförmigen Fortsatz 82 verlängert, der ein Außengewinde 84 aufweist und den zugehörigen Spannring 56 trägt.
• Auf das Außengewinde 84 ist eine Mutter 86 aufgeschraubt, die den Spannring 56 gegen die benachbarte Stirnseite 52 der Gehäusehälfte 46 preßt. Die Mutter 86 umschließt außerdem eine Spannhülse 88, die in einer Querbohrung des Fortsatz es 82 und des Endes des zugehörigen umlaufenden Pumpenteils 24 bzw. 34 bzw.38 sitzt. Der von der Mutter 86 umschlossene Raum ist mit Dichtungsringen 90 abgedichtet.
• Das von der Mutter 86 umschlossene Pumpenteil 24 bzw. 34 bzw.
• 38 weist in einem Abstand hinter der Mutter, der geringer als die Länge der Mutter selbst ist, eine Abdrückschulter 91 auf.
• Wird die Mutter 86 gelöst, so gibt sie zunächst die Spannhülse 88 frei, so daß diese entfernt werden kann. Schraubt man die Mutter 86 dann weiter vom zugehörigen Fortsatz 82 ab, so drückt sie gegen die Abdrückschulter 91 und zieht damit das Ende des betreffenden umlaufenden Pumpenteils von der zugehörigen Gehäusehälfte 46 ab.
• Das in Fig.2 dargestellte Drehgelenk weist einen im Gelenkraum 48 angeordneten Kreuzzapfen 92 auf, der in je zwei Lageraugen 94 der beiden Gehäusehälften 46 gelagert ist. Bei dem in Fi-g.3 und 4 dargestellten Drehgelenk sind dagegen für die Übertragung von Drehmomenten und Axialkräften Puffer 96 aus einem Elastomer in Kammern angeordnet, die von in gleichmäßigen Winkelabständen gegeneinander versetzten, zwischeneinandergreifenden Fingern an den beiden Gehäusehälften 46 begrenzt sind.
• Ansprüche:

Claims (7)

1. Ansprüche Drehgelenk zwischen im Fördergutstrom umlaufenden Pumpenteilen, insbesondere von Exzenterschneckenpumpen, bei dem ein Gelenkraum zwischen zwei an je einem der Pumpenteile befestigten und miteinander winkelbeweglich gekuppelten Gehäusehälften durch eine an diesen befestigte schlauchartige Manschette abgeschlossen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Innenseite der Manschette (50), mit Abstand von deren Befestigungsstellen an den Gehäusehälften (46) eine im wesentlichen biegesteife Muffe (66;66') angeordnet ist, die einen Spalt (74) zwischen den radial äußeren Teilen (72) der Gehäusehälften (46) mit radialem Spiel überbrückt.
2. 2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Muffe (66;66') in einer ringförmigen Aussparung (64) der Manschette (50) von innen her eingerastet ist.
3. 3. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Muffe (66) aus zwei Blechringen (68) von L-förmigem Querschnitt zusammengesetzt ist, die je einen in den Spalt (74) zwischen den radial äußeren Teilen (72) der Gehäusehälften (46) mit Spiel hineinragenden Flansch (70) aufweisen und an diesen Flanschen miteinander verschweißt sind.
4. 4. Drehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gehäusehälften (46) als radial äußere Teile (72) je eine übergeschobene Hülse aufweisen.
5. 5. Drehgelenk zwischen im Fördergutstrom umlaufenden Pumpenteilen, insbesondere von Exzenterschneckenpumpen, bei dem ein Gelenkraum zwischen zwei an je einem der Pumpenteile befestigten und miteinander winkelbeweglich gekuppelten Gehäusehälften durch eine schlauchartige Manschette abgeschlossen ist, von deren Enden mindestens das eine zwischen einer ringförmigen Schulter der zugehörigen Gehäusehälfte und einem schüsselartigen Spannring eingespannt ist, der an der äußeren Stirnseite der Gehäusehälte anliegend gehalten ist und sich rings um ein Ende des zugehörigen Pumpenteils erstreckt, das in einer Paßbohrung der Gehäusehälfte-steckt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die bzw.

   Jede Gehäusehälfte (46) einenzdie Paßbohrung (80) verlängernden, mit Außengewinde (84) versehenen rohrförmigen Fortsatz (82) aufweist, auf den eine den Spannring (56) gegen die Stirnseite (52) der Gehäusehälfte (46) spannende Mutter (86) aufgeschraubt ist.
6. 6. Drehgelenk nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß jede Hülse (72) an ihrem von der Muffe (66;66') abgewandten Ende einen nach innen vorspringenden Bund (78) aufweist, der auf einem Absatz (76) der ringförmigen Schulter (4) sitzt.
7. 7. Drehgelenk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Länge der Mutter (86) größer ist als der axiale Abstand zwischen dem Außengewinde (84) des Fortsatzes (82) und einem am zugehörigen Pumpenteil (24;34;38) vorgesehenen Abdrückschulter (91).