Statormantel für Exzenterschneckenpumpen

Abstract

 Ein aus Stahl und/oder Kunststoff bestehender und mit einem Längsschlitz versehener Statormantel (10) einer Exzenterschneckenpumpe weist ausschließlich in seinem Druckbereich eine Spannvorrichtung (16) zur Druckerzeugung sowie zum Nachstellen bei Ver­schleiß des Stators auf. Die Spannung wird durch ge­eignete Verstärkungsrippen (44, 46) teilweise über die Länge des Statormantels verteilt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen radial nachstellbaren Statormantel für Exzenterschneckenpumpen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein derartiger Statormantel ist beispielsweise aus der DE-OS 34 33 269 bekannt, wobei Spannvorrichtungen in Form von Zugbolzen über die ganze axiale Länge des Statormantels verteilt sind. Diese Ausbildung be­dingt ein verhältnismäßig hohes Gewicht des Stator­mantels, da nicht nur die verschiedenen Spannvor­richtungen, sondern auch die über die ganze axiale Länge sehr stabil auszuführenden Spannränder des Statormantels zur Gewichtserhöhung beitragen. Auch der Herstellungspreis ist durch den Aufwand an Mate­rial, meist Stahl, verhältnismäßig hoch. Ferner ist beim Nachspannen des bekannten Statormantels das An­ziehen von mehreren Spannvorrichtungen erforderlich, was einen nicht unerheblichen Arbeits- und Zeitauf­wand bedeutet.

[0003] Durch die Erfindung soll ein nachstellbarer Stator­mantel für Exzenterschneckenpumpen geschaffen wer­den, der gegenüber dem Stand der Technik leichter und billiger herstellbar ist und der einen geringe­ren Zeitaufwand beim Nachstellen erfordert.

[0004] Diese Aufgabe wird bei einem Statormantel der ein­gangs genannten Art erfindungsgemäß durch das kenn­zeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

[0005] Die Erfindung nützt die Tatsache aus, daß der Druck im Innern einer Exzenterschneckenpumpe von der Ein­laßseite oder sogenannten Saugseite zur Auslaßseite oder sogenannten Druckseite hin stark zunimmt. Es hat sich nun gezeigt, daß das bei der erfindungsge­mäßen Ausführungsform vorgenommene Spannen und Nach­stellen des Statormantels ausschließlich in der der Druckseite der Exzenterschneckenpumpe entsprechen­den axialen Hälfte desselben völlig ausreicht, um eine hervorragende Förderleistung der Pumpe zu ge­währleisten. Dabei muß im einfachsten Fall die Spannvorrichtung den Längsschlitz des Statormantels nur mit einem einzigen Zugglied überspannen. Dadurch kann sowohl das Gewicht als auch der Materialver­brauch bei der Herstellung des Statormantels sowie der Arbeitsaufwand beim Nachstellen desselben ent­scheidend verringert werden. Die Förderleistung der Pumpe wird anscheinend durch eine Art Trichterwirkung vom nicht oder weniger gespannten Saugbereich zum stark gespannten Druckbereich der Pumpe hin gegen­über bekannten Pumpen eher vergrößert. Die vorteil­hafte Aufgabenlösung gemäß der Erfindung ist also nicht etwa mit einer Einbuße der Förderleistung er­kauft, sondern die Förderleistung kann sogar ge­steigert werden.

[0006] Der erfindungsgemäße Statormantel kann sowohl in Verbindung mit einem fest in denselben einvulkanisier­ten oder auf sonstige Weise an ihm befestigten Stator aus Gummi oder dgl. als auch in Verbindung mit einem lose in den Statormantel eingeschobenen und form­schlüssig darin festgehaltenen Stator verwendet werden.

[0007] Die Spannvorrichtung bzw. das einzige zum Spannen verwendete Zugglied kann sehr nahe am druckseitigen Ende der Pumpe, vorzugsweise im Bereich zwischen 1/4 und 1/3 der Axialerstreckung des Statormantels vom druckseitigen Ende aus, angeordnet sein. Das Zug­glied kann zweckmäßigerweise als Zugbolzen oder auch als pneumatisch oder hydraulisch betätigter Zylinder ausgebildet sein. Zum Spannen kann auch an den Ein­satz eines kleinen Spindelmotors gedacht werden, wo­bei der Zugbolzen als Spindel wirkt.

[0008] Besonders einfach ist eine Ausführungsform der Er­findung, bei der der Zugbolzen als Gewindebolzen aus­gebildet ist. Er ist in zwei Spanngliedern geführt, die in entsprechenden Stegen am Statormantel festge­halten sind. Ein Auge am Gewindebolzen kann zum An­setzen eines Spannwerkzeugs dienen. Beim Anziehen des Gewindebolzens kann der Druck im Statormantel erhöht werden, was beim erstmaligen Spannen sowie bei Verschleiß des Stators von Zeit zu Zeit nötig ist. Diese Ausführungsform ist auch insofern beson­ders vorteilhaft, als durch Entspannen bzw. Heraus­drehen des Gewindebolzens eine zwangsweise Öffnung des Statormantels am Längsschlitz stattfindet, so daß aus dem erweiterten Innenraum des Statormantels ein endgültig verschlissener Stator leichter heraus­genommen und ein neuer stattdessen eingesetzt werden kann. Anschließend ist lediglich wieder der Gewindebolzen festzuziehen und dadurch der Stator zu spannen. In an sich bekannter Weise sind in­einandergreifende Formen von Stator und Statormantel vorgesehen, um die Axial- und Drehsicherung des Stators im Statormantel in gespanntem Zustand zu ge­währleisten.

[0009] Der Gewindebolzen kann entweder mit gegenläufigen Gewindeabschnitten in entsprechende Gewinde der beiden Spannglieder eingreifen oder es kann nur ein Spannglied in Gewindeeingriff mit dem Gewindebolzen stehen, während das andere Spannglied lose drehbar, jedoch in axialer Richtung festgehalten auf dem Ge­windebolzen sitzt.

[0010] Der erfindungsgemäße Statormantel kann zweckmäßiger­weise vollständig aus Stahl oder aber zur Material­ersparnis aus einer Kombination von Stahl und aufge­spritzten harten Kunststoffteilen bestehen. Zweck­mäßigerweise wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Spannung der Spannvorrichtung durch ge­eignete, an die Spannvorrichtung anschließende Ver­stärkungsrippen wenigstens teilweise bis zu den axialen Enden des Statormantels übertragen, so daß auch in dem von der Spannvorrichtung fern gelegenen Saugbereich eine gewisse Nachspannung bei Verschleiß des Stators möglich ist.

[0011] Eine bevorzugte und billige Ausführungsform des er­findungsgemäßen Statormantels besteht vollständig aus hartem Kunststoff. Um bei dieser Ausführungsform die Spannung gut zu verteilen und eine einwandfreie Nachstellung zu ermöglichen, werden gleichmäßig über die Außenseite des Statormantels verteilte Ver­stärkungsrippen vorgesehen, die sowohl in Umfangs­ richtung als auch in Axialrichtung des Statorman­tels verlaufen. In Umfangsrichtung kann eine belie­bige Vielzahl von nahezu ringförmigen Verstärkungs­rippen in kurzen Abständen vorgesehen werden, so daß sich eine ausreichende Stabilität über die ganze Länge des Stators ergibt. Die Übertragung der Spannkräfte von der Spannvorrichtung her wird durch die in Axialrichtung verlaufenden Rippen bewirkt.

[0012] Bei der Ausführung des Statormantels aus Kunststoff können die Spannglieder durch axiale Ansätze so verlängert werden, daß sie in mehrere in Axialrich­tung aufeinanderfolgende Stege eingesetzt und da­durch sicherer am Statormantel verankert werden können. Sie können sich vorzugsweise sogar über die halbe Länge des Statormantels, also über den ge­samten Druckbereich der Pumpe erstrecken und so die Spannung der Spannvorrichtung gut auf den gesamten Druckbereich verteilen, ohne einzelne der aus Kunst­stoff bestehenden Stege übermäßig zu belasten. Die Spannvorrichtung selbst, d.h. das Zugglied bzw. der Zugbolzen und die Spannglieder bestehen dabei zweckmäßigerweise aus Stahl oder einem ähnlich har­ten Werkstoff.

[0013] Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten vorzugs­weise aus Stahl bestehenden Ausführungs­form des Statormantels,

Fig. 2 eine bezüglich Fig. 1 um 90° um die Längs­achse verdrehte Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Statormantels,

Fig. 3 eine Stirnansicht des Statormantels, be­trachtet in Fig. 1 von links,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten, mit Aus­nahme der Spannvorrichtung aus Kunststoff bestehenden Ausführungsform des erfindungs­gemäßen Statormantels,

Fig. 5 eine bezüglich Fig. 4 um 90° um die Längs­achse verdrehte Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Statormantels und

Fig. 6 eine in der oberen Hälfte radial geschnit­tene Stirnansicht des Statormantels, be­trachtet in Fig. 4 von rechts.

[0014] Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erste Ausfüh­rungsform des erfindungsgemäßen Statormantels be­steht vorzugsweise aus Stahl und weist eine Mantel­hülse 10 auf, die längs eines im wesentlichen axial verlaufenden Schlitzes 12 gespalten ist. Beide Sei­ten des Schlitzes weisen jeweils eine Reihe von Zähnen 14 auf, die durch ihr gegenseitiges Ineinander­greifen das Spannen der Mantelhülse 10 entlang des Längsschlitzes 12 nicht behindern. Im Innern der Mantelhülse 10 ist in an sich bekannter Weise der nicht gezeigte Stator aus Gummi oder dgl. befestigt. Bei der Darstellung der Fig. 1 und 2 ist davon aus­zugehen, daß jeweils am rechten Ende des Statorman­tels der Saugbereich und am linken Ende der Druckbe­reich angeordnet sind. Die Förderung der im übrigen nicht gezeigten Exzenterschneckenpumpe erfolgt also von rechts nach links. In der linken axialen Hälfte der Mantelhülse, also im Druckbereich des darge­ stellten Statormantels, ist eine allgemein mit 16 bezeichnete Spannvorrichtung vorgesehen, die den Längsschlitz 12 mit einem einzigen Gewindebolzen 18 überspannt. Der Gewindebolzen 18 weist an einem Ende einen Betätigungskopf 20 mit einem Auge 22 zum Ansetzen eines Spannwerkzeugs auf. Er weist ferner zwei gegenläufige Gewindeabschnitte 24 und 26 auf, die jeweils durch ein ein entsprechendes Innenge­winde aufweisendes Spannglied 28 bzw. 30 geführt sind. Jedes Spannglied 28 bzw. 30 weist zwei axiale Ansätze 32 bzw. 34 auf, die jeweils in einer nach außen offenen Einsenkung 36 bzw. 38 je eines radial von der Außenseite der Mantelhülse 10 abstehenden Steges 40 bzw. 42 festgehalten sind.

[0015] Beim Verdrehen des Gewindebolzens 18 in einer Rich­tung werden die Spannglieder 28 und 30 einander angenähert, so daß sich der Längsschlitz 12 verengt und bei Drehung des Gewindebolzens 18 in entgegen­gesetzter Richtung wird der Längsschlitz 12 erwei­tert.

[0016] In beiden axialen Richtungen schließen sich an die Stege 40 und 42 jeweils von der Außenseite der Mantelhülse 10 etwa tangential abstehende flache Verstärkungsrippen 44 bzw. 46 an, die sich im wesent­lichen über die ganze Länge der Mantelhülse 10 er­strecken. Durch diese Verstärkungsrippen 44 und 46 wird die Spannung der Spannvorrichtung 16 wenigstens zum Teil auch auf die nicht unmittelbar dem Gewinde­bolzen 18 benachbarten Bereiche des Druckbereichs und auch den Saugbereich des Statormantels über­tragen.

[0017] Für die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte zweite Aus­führungsform, die mit Ausnahme der Spannvorrichtung vollständig aus Kunststoff besteht, sind für gleiche oder entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet, jedoch jeweils mit einem Strich versehen.

[0018] Ein wesentlicher Unterschied in Bezug auf die erste Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 ist darin zu sehen, daß auf der Außenseite der Mantelhülse 10ʹ nahezu ringförmig um den Umfang derselben verlaufende Verstärkungsrippen 48 einstückig mit der Mantelhülse 10ʹ vorgesehen sind, die sich in kurzen Abständen nahezu über die ganze Länge der Mantelhülse 10ʹ ver­teilen. Sie sind nur durch den Längsschlitz 12ʹ unterbrochen. Außer den in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform zu beiden Seiten des Schlitzes 12ʹ etwa tangential und parallel zueinan­der vorgesehenen Verstärkungsrippen 44ʹ und 46ʹ ist bei dieser Ausführungsform noch eine weitere axial über die ganze Länge des Statormantels verlaufende, gegenüberliegende Verstärkungsrippe 50 vorgesehen. Die Längsrippen 44ʹ, 46' und 50 verbinden die um den Umfang verlaufenden Rippen 48 miteinander. So ergibt sich eine ausge­zeichnete Versteifung und infolgedessen auch gleich­mäßige Nachspannmöglichkeit des aus Kunststoff be­stehenden Statormantels.

[0019] An der Innenfläche der Statorhülse 10ʹ sind in Längs­richtung verlaufende Rippen 52 vorgesehen, die sich in entsprechende Vertiefungen des einzulegenden Sta­tors einbetten und dadurch eine Verdrehsicherung für den Stator bilden. Die beiden axialen Enden 54 und 56 der Statorhülse 10ʹ sind so geformt, daß sie in zweckmäßiger Weise an entsprechenden Saug- und Druck­flanschen der Pumpe festlegbar sind.

[0020] Die axialen Ansätze 32ʹ, 34ʹ der Spannglieder 28ʹ, 30ʹ sind bei dieser Kunststoffausführung wesentlich länger als bei der Stahlausführung gemäß Fig. 1 bis 3 und werden in je drei axial nebeneinander ange­ordneten Stegen 40ʹ bzw. 42ʹ gehalten. Durch diese Verlängerung der axialen Ansätze 32ʹ, 34ʹ erstreckt sich die Spannvorrichtung 16ʹ im wesentlichen über eine ganze axiale Hälfte der Mantelhülse 10ʹ, und zwar die dem Druckbereich der im übrigen nicht ge­zeigten Exzenterschneckenpumpe entsprechende Hälfte. Der Gewindebolzen 18ʹ ist bei dieser Ausführungs­form etwa in 1/4 der Längserstreckung der Mantel­hülse 10ʹ, ausgehend vom druckseitigen Ende 54, angeordnet.

Ansprüche

1. Radial nachstellbarer Statormantel für Exzenter­schneckenpumpen, mit einer Mantelhülse, die einen im wesentlichen parallel zu ihrer Längsachse ver­laufenden durchgehenden Schlitz und eine den Schlitz übergreifende Spannvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (16, 16ʹ) den Schlitz (12, 12ʹ) ausschließlich in der dem Druckbereich der Exzenterschneckenpumpe entsprechenden axialen Hälfte des Statormantels (10, 10ʹ) überspannt.

2. Statormantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß die Spannvorrichtung (16, 16ʹ) den Schlitz (12, 12ʹ) mit einem einzigen Zugglied (18, 18ʹ) überspannt.

3. Statormantel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­net, daß das Zugglied (18, 18ʹ) im Bereich zwi­schen 1/4 und 1/3 der Axialerstreckung des Stator­mantels (10, 10ʹ), gerechnet vom druckseitigen Ende desselben aus, angeordnet ist.

4. Statormantel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Zugglied (18) als Zugbolzen ausgebildet ist.

5. Statormantel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Zugglied als Pneumatik- ­oder Hydraulikzylinder ausgebildet ist.

6. Statormantel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, daß der Zugbolzen (18, 18ʹ) als Gewindebol­zen ausgebildet und durch zwei Spannglieder (28, 30; 28ʹ, 30ʹ) geführt ist, die auf gegenüberlie­genden Seiten des Schlitzes (12, 12ʹ) in radial aus der Außenseite des Statormantels (10, 10ʹ) vorstehenden Stegen (40, 42; 40ʹ, 42ʹ) gehalten sind.

7. Statormantel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­net, daß der Zugbolzen (18, 18ʹ) ein Auge (22, 22ʹ) zum Ansetzen eines Spannwerkzeuges aufweist.

8. Statormantel nach einem der vorangehenden Ansprü­che, dadurch gekennzeichnet, daß der Statormantel (10) einschließlich der Spannvorrichtung (16) aus Stahl oder einer Kombination aus Stahl und hartem Kunststoff besteht.

9. Statormantel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­net, daß sich an die Spannvorrichtung (16) in bei­den Axialrichtungen vom Statormantel (10) nach außen stehende Verstärkungsrippen (44, 46) an­schließen.

10. Statormantel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß der Statormantel (10ʹ) mit Ausnahme der Spannvorrichtung (16ʹ) voll­ständig aus hartem Kunststoff besteht und aus seiner Außenseite vorstehende Verstärkungsrippen (44ʹ, 46ʹ, 48, 50) trägt, die in Umfangsrichtung bzw. Axialrichtung verlaufen und im wesentlichen über seine ganze Außenseite verteilt sind.

11. Statormantel nach Anspruch 6 oder 7 und 10, da­durch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (28ʹ, 30ʹ) zu beiden Seiten mit axialen Ansätzen (32ʹ, 34ʹ) starr verbunden sind, die jeweils in mehre­ren parallelen, radial aus der Außenseite des Statormantels (10ʹ) vorstehenden Stegen (40ʹ, 42ʹ) gehalten sind.

12. Statormantel nach Anspruch 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß sich die Spannvorrichtung (16ʹ) einschließlich der axialen Ansätze (40ʹ, 42ʹ) etwa über die halbe axiale Länge des Statormantels (10ʹ) erstreckt.

Zeichnung