[go: up one dir, main page]

DE1920933A1 - Schraubenpumpe mit radial bewegbarer Laeuferkupplung - Google Patents

Schraubenpumpe mit radial bewegbarer Laeuferkupplung

Info

Publication number
DE1920933A1
DE1920933A1 DE19691920933 DE1920933A DE1920933A1 DE 1920933 A1 DE1920933 A1 DE 1920933A1 DE 19691920933 DE19691920933 DE 19691920933 DE 1920933 A DE1920933 A DE 1920933A DE 1920933 A1 DE1920933 A1 DE 1920933A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coupling
rotor
parts
pump
screw pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691920933
Other languages
English (en)
Inventor
Benson Bengt Anders
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xylem Water Solutions AB
Original Assignee
Stenberg Flygt AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stenberg Flygt AB filed Critical Stenberg Flygt AB
Publication of DE1920933A1 publication Critical patent/DE1920933A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F04C2/1073Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member is stationary while the other member rotates and orbits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/04Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow radial displacement, e.g. Oldham couplings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/55Member ends joined by inserted section
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/70Interfitted members
    • Y10T403/7075Interfitted members including discrete retainer
    • Y10T403/7077Interfitted members including discrete retainer for telescoping members
    • Y10T403/7079Transverse pin
    • Y10T403/7084Bolt, rivet, or screw

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Description

"Schraubenpumpe mit radial bewegbarer Läuferkupplung."
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schraubenpumpen, die mit einem einzigen Läufer versehen sind, der mit einem feststehenden Ständer zusammenwirkt, und insbesondere auf eine Pumpe dieser Art, bei der eine neuartige Kupplungsvorrichtung zwischen dem Läufer und der Antriebswelle der Pumpe verwendet wird.
Eine Pumpe der beschriebenen Art ist unter anderem in der schwedischen Patentschrift 195 457 und in der deutschen Patentschrift 1 232 824 offenbart. Bei dieser Pumpe dreht sich ein äusseres, eingängiges Schraubengewinde bei gleichzeitiger exzentrischer Bewegung in einem stationären Ständergehäuse, das mit einen zweigängigen Schraubengewinde versehen ist, das mit der Schraube zusammenwirkt und dessen Ganghöhe doppelt so gro0 ist, wie die des Läufergewindes. Das Ständergewinde besteht aus einem elastischen Stoff, im allgemeinen aus Gummi, und zwischen den beiden Pumpenteilen werden geschlossene Taschen gebildet, die sich fortlaufend und in einer glatten und stufenlosen Weise in axialer Richtung durch die Pumpe bewegen. Da
Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Lid»!, Dipl.-Wirtsch.-Infl. Axef Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
sich der Läufer bei seiner Drehung über eine exzentrische Umlaufbahn bewegt, muß der Antrieb der Pumpe über ein Kreuzgelenk erfolgen, wobei normalerweise eine kurze Zwischenwelle, an deren beiden Enden Kreuzgelenke angebracht sind, zwischen dem Läufer und der Antriebswelle angeordnet ist.
Die verhältnismässig hohen Lasten, die derartige Kreuzgelenkvorrichtungen bei Schraubenpumpen der beschriebenen Art aushalten müssen, führen dazu, daß diese Vorrichtungen einen kritischen Bestandteil hinsichtlich ihrer mechanischen Festigkeit bilden. Das zu übertragende Drehmoment ist im Verhältnis zu dem für die Kreuzgelenke zur Verfügung stehenden Raum und damit im Verhältnis zu der Größe der Drehzapfen um die die Kreuzgelenke sich drehen, verhältnismässig hoch. Ferner gestattet der zur Verfügung stehende beschränkte Raum nicht die Verwendung von "echten" Kreuzgelenken, d.h., von solchen Gelenken, die jeweils zwei sich senkrecht gegenüberliegende Wellen oder Zapfen umfassen, die in Gleitlagern angeordnet sind, sondern daß in der Hehrzahl der Fälle nur ein querverlaufender Zapfen in jedem Gelenk vorhanden ist, d.h., an jedem Ende der Zwischenwelle, so daß der Zapfen zusätzlich zu einer relativen Drehbewegung bei der Übertragung des Drehmomentes auch eine Gleitbewegung durchführen muß. Diese Gleitbewegung und die dadurch hervorgerufene Reibung bewirken einen hohen Verschleiß an den Zapfen, die auch hohen Biegekräften und Scherbeanspruchungen unterworfen sind, die durch das Drehmoment hervorgerufen werden.
Diese Umstände bedeuten, daß die in der Pumpe verwendeten Kreuzgelenke normalerweise die Zeitabstände bestimmen, in denen die Betriebsinspektionen der Pumpe vorgenommen werden müssen, wobei die Zeitabstände zwischen den BetriebsiEspektionen kürzer sind, als es eigentlich durch die übrigen Pumpenbestandteile erforderlich wäre. Infolgedessen würde eine Schrauben-
90984S/1161
pumpe, die mit einem sich exzentrisch drehenden Läufer arbeitet, der mit einem besseren und verschleißfesteren Kreuzgelenk versehen ist, einen wertvollen technischen und wirtschaftlichen Fortschritt bedeuten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in der Schaffung einer derartigen verbesserten Schraubenpumpe, bei der das gegenwärtig bekannte Kreuzgelenk durch eine radial bewegbare Liiuferkupplung ersetzt ist, und genauer gesagt durch eine sogenannte Quergleitkupplung, die für diesen Zweck geeignet ist. Eine robuste und verschleißfeste Schraubenpumpe der beschriebenen Art wird dadurch geschaffen, und die oben genannten Nachteile, die bei Pumpen auftreten, die mit Kreuzgelenken versehen sind, werden durch die vorliegende Erfindung gemäß der in den Ansprüchen dargelegten Kennzeichnung aufgehoben.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf eine Reihe von Ausführungsformen ausführlich beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. In den Zeichnungen sind
Figur 1 eine Längsschnittansicht durch eine Schraubenpumpe, die mit einer herkömmlichen Kreuzgelenkanordnung zwischen der Antriebswelle und dem Pumpenläufer versehen ist,
Figur 2 eine Ansicht der gleichen Pumpe, die erfindungsgemäß abgewandelt ist, wobei das Kreuzgelenk durch eine Quergleitkupplung ersetzt ist,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Quergleitkupplung, nämlich einer sogenannten Oldham-Kupplung, bei der die Einzelteile in ausgerückter Stellung gezeigt sind,
Figur k eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der in der erfindungsgemäßen Pumpe verwendeten Quergleitkupplung ,
Figur 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Figur 4t,
9 0 9 8 4 5/1161
Figur 6 eine teilweise als Schnitt gezeigte Explosiv-Seitenansicht der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Kupplung,
Figur 7 eine der Figur 2 entsprechende Ansicht einer erfindungsgemäßen Pumpe, bei der die Stellungen des Pumpeneinlasses und -Auslasses und damit auch die Richtung der axialen Kräfte, die auf den Pumpenläufer wirken, umgekehrt sind, was einen Einfluß auf die Kupplung hat,
Figur 8 eine Längsschnittansicht durch eine abgewandelte Quergleitkupplung in einer erfindungsgemäßen Pumpe, die geeignet ist, axiale Zugkräfte aufzunehmen,
Figur 9 eine Quersehnittsansieht entlang der Linie IX-IX in Figur 8,
Figur 10 eine Längsschnittansicht durch eine Schraubenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, die senkrecht aufgehängt ist, um in einer Flüssigkeitshebevorrxchtung, einem sogenannten Hydrophor, eingebaut zu werden,
Figur 11 eine geringfügig vergrösserte Ansicht eines Teiles der in Figur 10 gezeigten Pumpe, die eine abgewandelte Verbindung zwischen der Quergleitkupplung und dem Pumpenläufer aufweist,
Figuren 12a und 12b Querschnittsansichten entlang der Linie XII-XII in Figur 11,
Figur 13 eine Längsschnittansicht durch eine Schraubenpumpe gemäß der Erfindung, bei der die auf den Pumpenläufer wirkende Axialkraft von einer Reaktionsstange aufgenommen wird,
Figur 14 eine Längsschnittansicht durch eine der Figur 8 entsprechende Quergleitkupplung, die jedoch Mittel für die Aufnahme von axialen Druckkräften anstelle der Zugkräfte aufweist, und
Figur 15 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XV-XV in Figur 14.
Die in Figur 1 gezeigte Pumpe ist mit herkömmlichegKreuzgelenken versehen und weist einen Einlaß 1 und einen Auslaß auf, zwischen denen ein ortsfester, elastischer Ständer 3 ange-
909845/1161
ordnet ist, der einen Schraubenläufer h aufnimmt. Der Ständer bildet eine Pumpenkainmer 5 und, wie zuvor erwähnt, hat das Innere des Ständers die Form eines inneren, zweigängigen Schraubengewindes, während der Pumpenläufer mit einem äußeren eingängen Schraubengewinde versehen ist, dessen Ganghöhe halb so groß ist, wie die des Läufergewindes. Eine ausführlichere Beschreibung dieser Pumpe ist in der oben genannten schwedischen Patentschrift 1 95 457, in der USA-Patentschrift 3 208 391 und in der oben genannten deutschen Patentschrift 1 232 824 gegeben. Der Pumpenläufer wird durch eine Antriebswelle 6 in Drehung versetzt, deren Drehachse gleichzeitig einer exzentrischen Umlaufbahn entlang einer kreisförmigen Strecke mit dem Radius e folgt. Um also die Antriebskraft "wn der Antriebswelle 6 auf den Rotor k zu übertragen, muß eine Drehverbindung zwischen diesen Teilen angeordnet werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft eine Zwischenwelle 7 mit an ihren Enden angebrachten Kugelgelenken 8 und 9 durch den hohlen Läufer k und verbindet dessen in Nähe des Auslasses 2 gelegenes Ende mit der Antriebswelle 6. Die Kugelgelenke weisen querverlaufende Zapfen 8a und 9a auf, die durch Öffnungen in den Enden der Zwischenwelle verlaufen, und die Ansicht der Figur 1 vermittelt eine Vorstellung von den Problemen hinsichtlich der Mechanischen Festigkeit, wie sie in der Einleitung erwähnt wurden. Der zur Verfügung stehende enge Raum bedingt es, daß das Drehmoment über verhältnismässig dünne und schwache Drehzapfen übertragen werden muß, die kurze Hebelarme bilden und hohen Scherbeanspruchungen und hohen Oberflächenrücken entlang ihrer Berührungslinie mit den Wänden der in der Zwischenwelle ausgebildeten Öffnungen unterworfen sind. Diese Öffnungen müssen notwendigerweise geringfügige Abweichungen von dem Mittelpunkt der Zapfen gestatten. Trotz dem Umstand, daß in diesem Fall die auf den Läufer wirkenden Axialkräfte einen Druck auf die Zwischenwelle 7 ausüben, sind die sich ergebenden Lasten hoch, da die Einlaßseite, d.h. also die Ansaugseite der Pumpe, sich an der Antriebsseite befindet und dieser Druck von den Kugelgelenkenden der Welle 7 aufgenommen wird und nicht die Dreh-
909845/1161
zapfen 8a und 9a beeinträchtigt. Die Lastverteilung ist vollständig anders und sehr viel vorteilhafter, wenn die Pumpe anstattdessen mit einer Lastübertragungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist. Figur 2 zeigt die gleiche Pumpe wie Figur 1, die einen Einlaß I1 und einen Auslaß 2' und einen Ständer 31 und einen Läufer 41 aufweist. Bei . dieser Ausführungsform ist jedoch keine Zwischenwelle vorgesehen, und der Pumpenläufer 4' ist direkt mit der Antriebswelle 6 über eine in besonderer Weise ausgebildete Quergleitkupplung 20 verbunden, die weiter unten beschrieben wird und das Drehmoment auf den Pumpenläufer 4' überträgt, ohne dadurch hohen Belastungen unterworfen zu werden, daß sie die exzentrische Bewegung des Läufers mit dem Radius e gestattet.
Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird eine kurze Beschreibung einer klassischen Quergleitkupplung oder Oldham-Kupplung unter Bezugnahme auf Figur 3 gegeben, die eine Explosivansicht der Kupplung 10 zeigt. Eine Kupplung dieser Art ist dazu bestimmt, eine Drehbewegung zwischen zwei parallelen, gegeneinander versetzten Wellen zu übertragen, die für diesen Zweck an ihren sich gegenüberliegenden Enden mit gleichen Kupplungsteilen 11a bzw. lib versehen sind. Diese Kupplungsteile weisen ihrerseits einen Flanschteil 12 und einen Nabenteil 13 auf, mit dem sie an ihrer entsprechenden Welle befestigt werden. Jeder Flanschteil ist mit einer diametralen Nut 14 versehen, und wenn die Kupplung zusammengebaut wird, werden die Wellen so aufeinander ausgerichtet, daß die sich gegenüberliegenden Nuten 14a und 14b rechtwinklig zueinander verlaufen. Ein kreisförmiges Gleitstück l6, das mit zwei diametral verlaufenden Keilen oder Federn 18a und 18b ausgebildet ist, die an je einer Seite des Gleitstückes angeordnet sind und rechtwinklig zueinander verlaufen, wird zwischen den Kupplungsteilen 11a und 11b angeordnet, wobei die Federn 18a, 18b in den entsprechenden Nuten 14a, 14b dir Kupplungsteile aufgenommen werden, wie es in Figur 3 gezeigt ist, in der die Stellung der Einzelteile vor ihrem Zusammenbau veranschaulicht ist. Das Gleitstück l6 überträgt
909845/1161
also die Drehbewegung zwischen den Wellen, und wenn sich die Wellen mit einem bestimmten Grad gegenseitiger Exzentrizität drehen, wird die Stellung des Gleitstückes l6 laufend gegenüber den Wellen verstellt, während die gleiche relative Winkelstellung zwischen den Wellen aufrechterhalten wird, indem das Gleitstück entlang seinen Federn in den Nuten der Kupplungsteil entlanggleitet. Die Anordnung der Federn und Nuten kann auch umgekehrt werden, d.h.die Nuten können in dem Gleitstück 16 ausgebildet werden, während die Federn an den Kupplungsteilen 11 ausgebildet werden.
Diese Art der Wellenkupplung wird ausschliesslich zur Übertragung von Drehmoment verwendet, da sie nicht in der Lage ist, wie es ohne weiteEs verständlich ist, axiale Kräfte in technisch annehmbarer Weise zu übertragen, wain nicht besondere Maßnahmen ergriffen werden. Da der Läufer einer Schraubenpumpe verhältnismässig hohen axialen Kräften unterworfen ist, die entweder Zug- oder Druckkräfte sein können, was jeweils von der Stellung des Pumpeneinlasses und -Auslasses im Verhältnis zu der Antriebsseite der Pumpe abhängt, muß die Quergleitkupplung oder deren Umgebung so abgewandelt werden, daß die axialen Kräfte in optimaler Weise aufgenommen werden können. Ein Ausführungsbeispiel einer Quergleitkupplung, die axiale Kräfte aufnimmt, ist in den Figuren 4 bis 6 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform sind die oben erwähnten Nuten in dem Mittelgleitstück ausgebildet wähmd die Federn an das Gleitstück umfassenden Kupplungsteilen ausgebildet sind. Die abgewandelte Quergleitkupplung 20 besteht aus Kupplungsteilen 21a und 2ib, die mit Flanschteilen 22a, 22b (Figur 6) und Nabenteilen 23a, 23b versehen sind, mit denen die Kupplungsteile mit dem Pumpenläufer 41 bzw. mit dem Ende der Antriebswelle 6! gemäß Figur 2 verbunden werden. Die an den Flanschteilen ausgebildeten Federn 24a, 24b sind in zwei Teile 24a1 und 243" bzw. 24b1 und 24b"11 unterteilt. Diese werden in Nuten 28a' und 28a" bzw. 28b1 und 28b" aufgenommen, die in dem Mittelgleitstück oder vielmehr in dem Kittleren Kupplungsverbindungsstück 26 ausgebildet sind.
909845/1161
DLe Nutenpaare 28a sind rechtwinklig zu den Nutenpaaren 28b angeordnet.
Zusätzlich zu den Federn 24 der Kupplungsteile 21 sind in dLem mittleren Verbindungsstück 26 vier Kugeln 30 angeordnet, die beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehen und in kreisförmigen Öffnungen 32, die durch das Verbindungsstück 26 zwischen den Nutenpaaren 28 (Figur 5) hindurchgehen, aufgenommen werden. Das Verbindungsstück 26 besteht zweckmässigerweise aus einem plastischen Kunststoff mit geringem Reibungskoeffizienten, beispielsweise Nylon. Der Durchmesser der Kugeln 30 ist etwas * größer als die Dicke bzw. Breite des Verbindungsstückes 26, und wenn die Kupplungsteile 2ia und 2ib mit dazwischen angeordnetem Verbindungsstück 26 zusammengesetzt werden, berühren die Kugeln die Flanschteile 22 auf der Seite der Federn 24. In geeigneter Weise gehärtete Druckstückq6der Platten 34 sind in den Flanschteilen 22 an den Berührungsstellen mit den Kugeln 30 eingelassen. Diese Druckstücke können jedoch weggelassen werden, wenn der Stoff, aus dem die Flansche bestehen, selbst genügend hart ist, um den durch die Kugeln ausgeübten Druck auszuhalten.
Figuren 4 und 5 zeigen die zusammengebaute Quergleitkupplung, und Figur 4 zeigt die Art und Weise, wie die beiden Kupplunge- ψ teile 2Ja und 21b um einen Abstand e parallel zueinander versetzt sind. Zwischen den Kupplunge teilen befindet sich das Verbindungsteil 26, das ein Mittel zur Übertragung von Drehmoment zwi&hen zwei rechtwinklig zueinander veriaufenden Federn 24a und 24b der Kupplungsteile 21 bildet. Da die Federn oder Keile entlang kreisförmigen Umlaufbahnen gedreht werden, deren Mittelpunkte um den Abstand e gegeneinander versetzt sind, wird das Verbindungsstück ständig gezwungen, sich selbst auf die sich ständig ändernde relative Stellung der Federn einzustellen, indem es den Teilen 24a', 24a M und 24b1, 24b" gestattet, in den entsprechenden Nuten 28a«, 28a" und 28b1, 28bw
909845/1161
entlangzugleiten. Vie oben erwähnt, ist das Verbindungsstück 26 nicht axialem Druck ausgesetzt, da der Durchmesser der Kugeln 30 größer ist, als die Breite des Verbindungsstückes und daher jeder axiale Druck direkt zwischen den Kupplungsteilen 21 über die Kugeln 30 übertragen wird und das VexUndungsstück frei zwischen den Kupplungsteilen mit axialem Zwischenraum liegt. Vie weiter oben erwähnt, berühren die Kugeln die Kupplungsteile über die in den Kupplungsteilen eingelassenen gehärteten Druckstücke.
Aufgrund der exzentrischen Drehung beschreibt jeder Punkt an einem der Kupplungsteile 21a oder 21b einen Kreis mit einem Durchmesser 2e im Verhältnis zu jedem anderen Punkt an dem anderen Kupplungsteil. Bei Betrachtung der Ebene durch die sich gegenüberliegenden Seiten der Flanschteile 22 ist ersichtlich, daß die exzentrische Bewegung der zuvor erwähnten Punkte in dieser Ebene anzeigt, daß die Zwischenkugeln 30 eine kleine kreisförmige Bewegungsbahn mit dem Durchmesser e beschreiben (die Kugeln nehmen eine konstante Mittelstellung zwischen den Kupplungsteilen ein). Daraus ergibt sich, daß der Durchmesser der Öffnungen 32 mindestens gleich dem Durchmesser der Kugeln plus der Strecke e sein muß, was einen Ausgangspunkt für die Bemessung der Kupplung darstellt. Figur 5 veranschaulicht ein Beispiel für die Abmessungen und die relative Ausrichtung der einzelnen Kupplungsbestandteile.
Natürlich kann die Quergleitkupplung auch so ausgebildet werden, daß die Federn sich an dem Mittelgleitstück oder Verbindungsstück befinden und die Nuten in den Kupplungsteilen ausgebildet sind, wie es im wesentlichen in Figur 3 veranschaulicht ist. In diesem Fall ist das Gleitstück l6 in vier Quadranten zwischen den Federn 18a und 18b mit Öffnungen für die Aufnahme von Kugeln versehen, im wesentlichen wie oben beschrieben. In bestimmten Fällen kann das Gleiten der Einzelteile in dem Kreuz, d.h., das Gleiten der Federn in den sich
909845/1161
rechtwinklig kreuzenden Nuten - unabhängig davon, ob sie in dem Gleitstück oder in den Kupplungsteilen angeordnet sind, durch eine Abrollwirkung ersetzt werden, indem geeignete Bollen zwischen den Federn und den Wänden der Nuten eingesetzt werden.
Wie in Figur 2 gezeigt, ist die Quergleitkupplung 20 zwischen der Antriebswelle 61 und dem Pumpenläufer 4* angeordnet. Diese Teile sind Bit den Kupplungsteilen 21a bzw. 21b veimnden, und für die Kupplung ist ein Raun außerhalb des Ständergehäuses an der Ansaugseite des Motors gebildet. Ein Vergleich zwischen den Figuren 1 und 2 zeigt, daß die neuartige Kupplung nicht eine nennenswerte Vergrößerung der Abmessungen der Pumpe mit sich bringt, da ihr Außendurchmesser innerhalb des Außendurchmessers des elastischen Ständers bleibt und ihre axiale Breite in vernünftigen Grenzen bleibt. Die das Drehmoment übertragenden und druckaufnehmenden Gleitflächen zwischen den Nuten und Federn in der Kupplung sind verhältnismässig groß und liegen in einem derartigen radialen Abstand von der Drehachse, daß das Drehmoment über verhältnismässig große Bebelarme übertragen wird, was dazu beiträgt, daß in der Kupplung geringere Belastungen auftreten.
Um das Innere der Kupplung 20 zu schützen, sind die Flansch— teile 22a und 22b in geeigneter Weise mit Nuten ausgebildet, die die Randteile einer Buchse 35 aufnehmen, die ein Schutz— gehäuse um das bewegliche Verbindungsstück 26 bildet. Die Schutzbuchse kann vollständig abdichtend und aus einem elastischen Stoff gemacht werden, wie z.B. natürlichem oder synthetischem Gummi, wobei das Innere der Kupplung vollständig von der Umgebung isoliert ist, und kann ein geeignetes Schmiermittel aufnehmen. Wenn das Verbindungsstück 26 aus Nylon besteht und die Pumpe dazu bestimmt ist, ein wässriges Medium zu pumpen, kann die Buchse 35» da Wasser für Nylon das beste Schmiermittel ist, aus einem feinmaschigen Netz bestehen oder in der Form eines
909845/1161
wasserdurchlässigen Membrangebildes vorgesehen werden, um den Eintritt von Wasser in die Kupplung zu gestatten, aber andere Substanzen, wie z.B. in dem gepumpten Medium enthaltenen Schlamm auszuschliessen. Die Buchse kann auch in anderer Weise an den Kupplungsteilen befestigt werden, wie z.B. durch Klemmvorrichtungen. Wie aus der vorstehenden Beschreibung klar hervorgeht, nimmt die Quergleitkupplung 20 nur axiale Kräfte in einer Richtung auf, nämlich in der Richtung, in der der Druck ausgeübt wird. Da die Einlaßseite der in Figur 2 gezeigten Pumpe, d.h., die Ansaugseite, sich an der Antriebsseite der Pumpe befindet, während die Druckseite sich an der Auslaßseite befindet, wird der Pumpenläufer 4' während des Betriebes durch eine Kraft P& in der Ansicht der Figur 2 nach rechts gedrückt, wodurch die Kupplung 20 einer Druckkraft unterworfen wird, Bei Umkehr der Richtung des axialen Druckes P , beispielsweise bei Stellungsänderungen während des Ruhezustandes der Pumpe, wird der Läufer 4' daran gehindert, aus der Kupplung 20 herausgezogen zu werden. Dazu dient eine Anlagefläche die an dem linken Ende 36 des Läufers gegenüber einer Schulter 37 in dem Pumpengehäuse angeordnet ist. Normalerweise besteht ein konstanter Zwischenraum zwischen dem Ende 36 und der Anlageschulter 37, wenngleich dieser Zwischenraum so klein ist, daß der Läufer unter keinen Umständen aus dem Eingriff mit der Kupplung herausbewegt werden kann.
Wenn aus bestimmten Gründen, die beispielsweise durch die Umgebungsbedingungen der Dichtungskästen an der Buchse oder Einführung der Antriebswelle bedingt sein können, die Druck seite der Pumpe an der Antriebsseite angeordnet ist, wie beispielsweise bei der in Figur 7 gezeigten Pumpe, deren Einlaß und Auslaß in bzw. 2" gegenüber der in Figur 2 gezeigten Pumpe umgekehrt sind, wird der in dem Ständer 3" enthaltene Pumpenläufer 4" in der Ansicht der Figur 7 nach links gedrückt, wobei die Kupplung 20 dann Zugkräften unterworfen ist, was nicht möglich ist, wenn nicht besondere Maßnahmen ergriffen werden.
909845/1161
Die sich ergebende axiale Kraft P& kann jedoch in diesem Fall durch ein besonderes Axiallager absorbiert werden, das am linken Ende des Pumpenläufers 4" angeordnet ist, wo das Ende 36' des Läufers mit einer Abrollfläche für einen Satz Kugeln 38 versehen ist, während eine entsprechende Schulter 37' an dem Pumpengehäuse mit einer entsprechenden Abrollfläche versehen ist. Damit sind die zuvor beschriebenen Kugeln 30, die in der Kupplung 20 angeordnet waren, im Prinzip an das linke Ende des Pumpenläufers versetzt worden, und die Kupplung zwischen der Antriebswelle und dem Pumpenläufer weist in diesem Fall keine Kugeln oder Mittel für die Absorbierung der axialen
P Kräfte auf. Die ^uer- oder Kreuzgleitkupplung kann jedoch selbst so ausgebildet sein, daß sie axiale Zugkräfte aufnimmt, und ein Beispiel einer derartigen Kupplung ist in den Figuren 8 und 9 veranschaulicht. Ähnlich wie bei den'zuvor beschriebenen Ausführungsformen umfasst die abgewandelte Kupplung 40 drei Hauptteile, nämlich zwei Kupplungsteile 41a, 41b und ein Zwischengleitstück oder -Verbindungsstück 46. Wie oben ist das letztere mit vier Nuten oder Ausnehmungen 48 ausgebildet, von denen zwei, nämlich 48a'und 48a", dem Kupplungsteil 41a gegenüberliegen und Federn 44a1 bzw. 44a" aufnehmen, die von dem Kupplungsteil 41a hervorstehen, während die übrigen Nuten 48b1 und 48b" rechtwinklig zu den erstgenannten Nuten verlaufen und dem Kupplungsteil 41b zugewandt sind und dessen
™ Federn 44b1 und 44b" aufnehmen. In diesem Fall sind keine Kugeln in dem Verbindungsstück vorgesehen (vorausgesetzt, die Kupplung ist nicht dazu bestimmt, sowohl Druck- als auch Zugkräfte aufzunehmen), und das Verbindungsstück 46 kann also so ausgebildet sein, wie in Figur 9 veranschaulicht ist. In dieser Ausführungsform ist in dem mittleren Teil der Kupplung eine Zugktaft-Absorbierungseinheit 50 angeordnet, siehe Figur 8. Wie aus Figur 8 ersichtlich, sind die Nabenteile 43a, 43b der einander gleichen Kupplungsteile 41a und 4ib mit inneren Schulterflächen versehen, an denen ein glattgeschliffenes, gehärtetes Druckstück 52 bzw. ein mit Gewinde versehenes Druckstück
909845/1161
im. wesentlichen radial innerhall) des Flanschteiles 42a bzw. 42b der Kupplungsteile angeordnet ist. Die Kupplungsteile werden über die Druckstücke gegen axiale Zugkräfte mittels eines Bolzens 56 zusammengehalten, der durch eine Mittelöffnung in dem Verbindungsstück 46 verläuft und in das Druckstück 6O eingeschraubt wird und mittels einer Sperrmutter 58 festgehalten wird. Unter dem Kopf des Bolzens 56 ist eine glattgeschliffene, gehärtete Platte 54 angeordnet, und zwischen dieser Platte und dem Druckstück 52 ist ein die axialen Kräfte absorbierender Kugellagerlaufring 51 angeordnet, der in einem Halter sitzt, so daß der Bolzen 56 und auch das Kupplungsteil 41b innerhalb der durch den Spielraum des Bolzens in den Öffnungen in dem Druckstück 52 und in dem Verbindungsstück 46 gegenüber dem Kupplungsteil 41a radial frei drehbar sind, während die Kupplungsteile zusammengehalten und axiale Zugkräfte zwischen diesen Teilen und den mit ihnen verbundenen Wellen übertragen werden, d.h., der Antriebswelle auf einer Seite der Pumpe und dem Pumpenläufer an der anderen Seite. Das Drehmoment wird über das Verbindungsstück in der oben beschriebenen Weise übertragen.
In Fig. 10 ist ein Beispiel dafür veranschaulicht, wie eine erfindungsgemässe Pumpe für eine senkrechte Aufhängung beispielsweise in einem Hydrophor ausgebildet werden kann. Kurz gesagt zeigt Fig. 10 eine Hydrophorpumpe 17 «it einem oberen und einem unteren Gehäuseteil 72 bzw. 74, in denen eine unterteilte Auskleidung 76 angeordnet ist, die ihrerseits den elastischen Ständer 78 der Pumpe aufnimmt, der zwischen den Teilen der Auskleidung befestigt ist, wie in Fig. 10 gezeigt. Der sich exzentrisch drehende, hohle Pumpenläufer 82 ist in bekannter Weise in dem Ständer 78 angebracht und mit der Antriebswelle 8% über eine Quergleitkupplung oder Kreuzgleitkupplung 80 gemäss der in den Fig. 4-6 gezeigten Kupplung 20 verbunden. Die verschiedenen Verbindungen sind in geeigneter Weise einander angepasst. Das obere Gehäuse 72 ist mit einem Einlass 86 und einem Befeetigungs-
909845/1161
flansch 73 versehen, mittels dessen der Gehäuseteil an einem Flansch Θ8 verankert ist, der eine obere Öffnung eines Hydrophorgefässes 90 umgibt. Das in das Gefass gepumpte Wasser wird in geeigneter Weise in einem elastischem Beutel oder Sack 92 aufgenommen, der beispielsweise aus Gummi besteht und dessen Rand entlang der Öffnung zwischen den Flanschen 73 und 88 des oberen Gehäuseteils bzw. des Hydrophorgefässes befestigt ist, wie es in der Zeichnung veranschaulicht ist. Der Auslass, der somit uie Druckseite der Pumpe bildet, ist mit einem Rückschlagventil 86 versehen, das eine durch Federkraft vorgespannte Kunststoffoder Gummikugel aufweist, um gemäss dem Prinzip eines Hydrophors den Druck in dem Gefäss 90 aufrechtzuerhalten, wenn die Pumpe stillsteht. In der Einführung oder Buchse der Antriebswelle 8h in dem oberen Gehäuseteil 72 ist eine bekannte Wellendichtung angeordnet, beispielsweise eine sich drehende Kohlenstoffringdichtung. Der untere Gehäuseteil lh ist gegenüber dem unteren Ende des Pumpenläufers 82 mit etaer Anzahl von starren Stützrippen versehen, die der Schulter 36b in der in Fig. 2 gezeigten Pumpe entsprechen, um den Pumpenläufer abzustützen, falls er bei Stillstand der Pumpe nach unten fällt, da der Pumpenläufer in axialer Richtung nicht fest in der Kupplung 80 aufgehängt ist. In Fig. oben sind ferner Kugellager und andere Einzelteile gezeigt, die einen Teil der herkömmlichen Verbindung der Pusipe mit einem Antriebsmotor bilden.
Die in Fig. 10 gezeigte Hydrophorpumpe, auf die die Grundgedanken der Erfindung angewendet worden sind, bildet eine besonders robuste und wirkunsvoll arbeitende Pumpeneinheit, die einen geradlinigen, unkomplizierten Durchfluss aufweist und bei der sie sxch drehenden Massen der Pumpe gleichachsig und mit geringer radialer Ausdehnung angeordnet sind. Es finden keine Lastkonzentrationen noch Gleitreibung mit hohem Oberflächendruck statt.
In allen Schraubenpumpen der beschriebenen Art, bei denen der Pumpenläufer während der Drehung um seine eigene Achs® gleichzeitig eine exzentrische Bewegung durchführt, wird die Stellung
909845/116 1
des Läufers in dee Ständer jederzeit durch den gegenseitigen Eingriff zwischen des Ständer- und Läufergewinde bestimmt. Grundsätzlich sind die Achsen der beiden Gewinde parallel, was bedeutet, dass die Läuferwelle während ihrer exzentrischen Bewegung oder Umlaufbewegung um die Achse des Ständers ständig parallel mit dieser verlaufen sollte. Angesichts der Elastizität des Ständers, Druckänderungen und Abweichungen innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen von der genauen Form des Ständers und des Läufers, ist es in der Praxis möglich, dass die Läuferwelle etwas voreilt, d.h., dass kleine Abweichungen von der Parallelität der Wellen während der Drehung stattfinden. In Anbetracht dessen sollte die Verbindung zwischen dem Läufer und der Welle nicht so sein, dass der Läufer einer führenden Wirkung unterworfen wird, sondern sich frei der Stellung des Ständers anpassen kann. Da beispielsweise die Kupplung 20 den axialen Druck von dem Läufer 41 an vier Stellen aufnimmt, die in Abstand um die Läuferwelle herum angeordnet sind, (die Kugeln 30) kann ein geringer Betrag der Voreilung der Läuferwelle bewirken, dass die Kugeln während der Drehung einem wechselnden Druck unterworfen werden. Da jede Voreilung in den meisten Fällen als verhältnismässig unbedeutend angesehen werden kann, kann zumindest eine nahezu gleiche Verteilung der axialen Kräfte auf den Kugeln dadurch erreicht werden, dass die Berührungsflächen der Kugeln in den Kupplungiteilen, d.h., die Flächen auf den gehärteten Druckstücken 34, elastisch gemacht werden, indem die Druckstücke mit einer elastischen Unterlage versehen werden, d.h., in Form einer Platte 34a, die aus verhältnismässig hartem Gummi besteht, siehe Fig. 6.
Eine zusätzliche Gewähr, dass der Pumpenläufer und die Kupplung nicht übermässigen Biegekräften unterworfen werden, wird durch die Ausbildung der Verbindung zwischen diesen Teilen erhalten, wie sie in Fig. 11 und 12 gezeigt ist, wobei die Hydrophorpumpe gemäss Fig. 10 als Beispiel gewählt ist. In diesem Fall ist die Abtriebsnabe 81* der Quergleit- oder Kreuzgleitkupplung 80* (siehe Fig. Ii) mit dem Einlassende 83' des Pumpenläufers durch eine Klauenkupplung 100 verbunden, die das Drehmoment überträgt und gleichzeitig jede unerhebliche Voreilung oder Kippbewegung des Läufers, die statt-
909845/1161
finden kann, gestattet. Der axiale Druck wird in geeigneter Weise über eine mittlere Kugel-abStützung übertragen, wie es beispielsweise in Fig. 12a veranschaulicht ist. In diesem Fall ist eine rostfreie Stahlkugel 102 zwischen den Platten 104 und 106 eingesetzt, die mit einem Kugelsitz ausgebildet sind und an Anschlagflächen in der Kupplungsnabe 81' bzw. in dem Ende des Läufers 83' anliegen. Da die axialen Kräfte auf diese Weise in der Mitte der Kupplung 80' geführt werden, sind die vier, die axiale Kraft absorbierenden Kugeln gleichen Lasten ausgesetzt, während sie gleichzeitig jede Voreilungsbewegung gestatten, die stattfinden kann. Die gleiche Wirkung kann in der abgewandelten Anordnung gemäss Fig. 12b erzielt werden, bei der die Kugel und die Platte 10Ί durch einen Widerlagerzapfen 108 ersetzt bzw. mit diesem Widerlagerzapfen verbunden sind, der ein halbkugelfö'rmiges Erie aufweist, das in dem Kugelsitz der gegenüberliegenden Platte 106 aufgenommen wird, wie es in Fig. 12b gezeigt ist.
In allen bisher beschriebenen AusfUhrungsbeispielen der Erfindung wurde angenommen, dass die axialen Kräfte, die auf den Pumpenläufer wirken, über eine Form eines Rollenlagers aufgenommen und auf die Umgebung übertragen werden, das entweder in der eigentlichen Kreuzgleitkupplung oder ausserhalb derselben angeordnet ist. Es sollte jedoch betont werden, dass es in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt, auch Gleitlager zum Zwecke der Übertragung dieser Kraft zu verwenden. Rollenlagern ist zwar in den meisten Fällen der Vorzug zn geben, da die radiale Bewegung der Kupplumgsteile nicht durch Gleitreibung Über diejenige hinaus verhindert werden sollte, die zwischen den Federn und Nuten der Kupplungsteile auftritt. Im Falle kleinerer Pumpen mit geringen axialen Kräften kann jedoch die bei Gleitlagern zusätzlich auftretende Gleitreibung auf ein unbedeutendes Mass verringert werden, besonders wenn ein neuzeitlicher Stoff mit geringer Reibung in den Gleitflächen verwendet wird. Infolgedessen können die Kugeln 30 in der Kupplung 20 (siehe Fig. k - 6) in einer für den Fachmann naheliegenden Art durch sich gegenseitig berührende Zapfen ersetzt werden, die von den Kupplungsteilen 2a, 2b abstehen und deren Enden aneinander gleiten.
909845/1161
Es ist jedoch möglich, auf den Pumpenläufer in den Gleitlagern wirkende axiale Kräfte mit praktisch unbeachtlichen Reibungsverlusten durch einfache Mittel aufzunehmen. Fig. 13 veranschaulicht eine Ausführungsform derartiger Mittel. Das Ausführungsbeispiel ist in Verbindung mit einer in Fig. 1 gezeigten und in der Einleitung beschriebenen herkömmlichen Schraubenpumpe dargestellt. Das Hauptanliegen bei dieser Pumpe ist es, die Kreuzgelenke 8 und 9 an den Enden der Zwischenwelle 7 wegzulassen, und die die axiale Kraft absorbierenden Teile in diesem Ausführungsbeispiel bestehen aus Kugelgelenken an den Enden der Welle. Fig. 13 veranschaulicht eine Schraubenpumpe, die im wesentlichen gleich der in Fig. 1 gezeigten Pumpe ist, und die mit einem Einlass I1'1 und einem Auslass 2ft> versehen ist. Der Einlass lffl ist an der Antriebsseite angeordnet, und die Pumpe umfasst ferner einen Ständer 31'1 und einen hohlen Läufer V11. Der letztere enthält eine vereinfachte Zwischenwelle 711', die tatsächlich eine einfache Stosstange bildet, die mit kugelförmigen Enden versehen ist, die entsprechenden tohalenformigen Sitzen in dem geschlossenen Ende des Läufers und in dem Antriebskupplung* teil der Kupplung 2O11' aufgenommen werden. Angesichts der kleir exzentrischen Bewegung im Verhältnis zu der Länge der Zwischenwelle ist der Betrag des Gleitens sehr unbedeutend, wie es auch die Wirkung der bei der Gleitbewegung in der eigentlichen Kupplung entwickelten Reibung ist.
Schliesslich wird ein Beispiel dafür gegeben, wie die Quergleitkupplung oder Krensgleitkupplung der Schraubenpumpe mit einer mittleren, den axialen Druck absorbierenden Einheit versehen werden kann, die Gleitlager aufweist (siehe Fig. Ik und 15)· Diese Kupplung 120 ist entsprechend der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Kupplung ausgebildet, wenngleich die die Zugkraft absorbierende Einheit 50 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine die Druckkraft absorbierende Einheit 130 ersetzt ist. Die das Drehmoment übertragenden Teile der Kupplung sind im wesentlichen die gleichen wie die der Kupplung 50 und werden daher nicht beschrieben. Das Verbindungsstück 126 ist jedoch mit einer etwas erweiterten Öffnung versehen, und die einander gleichen
909845/1161
Kupplungsteile 121a und 121b weisen kleinere Öffnungen auf, die Sitze für die Teile der die Druckkraft absorbierenden Einheit 130 bilden. Diese Teile sind drei an der Zahl, nämlich ein glatter Lagerzapfen 132, der beispielsweise in dem Kupplungsteil 121b aufgenommen ist, einen Kugelgelenkzapfen \jk , der in dem Kupplungsteil 121a aufgenommen ist, und ein glattes Lagerteil I36, das zwischen diesen beiden Zapfen angeordnet ist. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Teile 132 und I36 sind mit einem geeigneten Material mit geringer Reibung verkleidet und gleiten aneinander, um die axiale Kraft zu übertragen. Das entgegengesetzte Ende I38 des glatten Lagerteils I36 ist halbkugelförmig ausgebildet und wird in einem entsprechenden Sitz in dem Kugelgelenkzapfen 132J aufgenommen, um ähnlich wie die Kugelabstützungen 102 und 108 in den Fig. 12a und 12b geringfügige Abweichungen oder Voreilungen des Läufers zu gestatten.
Zum Zwecke der Vollständigkeit sei noch erwähnt, dass die den axialen Druck absorbierende Gleitlagereinheit I30 der letztgenannten Kupplung 120 leicht in eine Kugellagereinheit umgewandelt werden kann, indem ein Kugellagerring zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des glatten Lagerzapfens 132 und des glatten Lagerteils I36 angeordnet wird, wobei diese Flächen in geeigneter Weise für diesen Zweck abgewandelt werden, beispielsweise entsprechend den axialen Kugellagern, die auf der linken Seite der Fig. 7 gezeigt sind.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens weiter abgewandelt werden.
909845/1161

Claims (14)

  1. PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. M A RTI N LICHT
    PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN Dr. R E I N H O L D SCHMIDT
    8 MÜNCHEN 2 · TH E R ES I E NSTRAS S E 33
    Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN
    STENBERG-FLYGT AKTIEBOLAG Mönchen,den 23. April 1969
    171 20 Solna 1
    Ihr Zeichen Unser Zeichen
    Schweden ,
    Patentanmeldung; Schraubenpumpe mit radial bewegbarer Läuferkupplung
    Patentansprüche
    I i.1 Schraubenpumpe mit einem Gehäuse, das einen Einlass und einen Auslass aufweist, mit einem fest in dem Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordneten Ständer, der ein inneres, doppelgängiges Schraubengewinde aufweist, mit einem Pumpenläufer, der ein äusseres, eingängiges Schraubengewinde aufweist, dessen Ganghöhe halb so gross wie die des Ständergewindes ist, wobei der Läufer drehbar und gleichzeitig exzentrisch bewegbar in dem Ständer während des die Pumpwirkung hervorrufenden Zusammenwirkens der Schraubengewinde angeordnet ist, und mit einer eine Antriebskraft übertragenden Kupplung, die zwischen dem Läufer und einer Antriebswelle angeordnet ist, die in dem Gehäuse in einer darin angeordneten Buchse drehbar angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung aus einer in radialer Richtung bewegbaren Quergleitkupplung oder Kreuzgleitkupplung (20, 40, 80) besteht, die zwei Kupplungsteile (21, 41), von denen das eine Hit dem Ende der Antriebswelle und das andere mit dem benachbarten Ende des Läufers verbunden ist, und ein dazwischen befindliches, in radialer Richtung bewegbares Gleitverbindungsstiiok (26, 46) umfasst, das dazu dient, die Drehbewegung zwischen den Kupplungsteilen und damit zwischen der Antriebswelle und dem Läufer über ineinandergreifende Federn (24, 44) und Nuten (38, 48) zu übertragen, die von den Kupplungsteilen und dem Verbindungsteil (26, 46) getragen werden, wobei die Nuten und Federn, die mit dem einen Kupplungsteil zu-
    909845/1161 ,,-«..„
    Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebashan Herrmann
    8 MÜNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon: 281202 · Telegromm-Adress·! Lipatli/München Bay«. Vereinsbanlc München, Zweigst. Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Postscheck-Konto: München Nr. 163397 OppenauerBüro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT
    sammenwirken, rechtwinklig zu den Nuten und Federn angeordnet sind, die mit dem anderen Kupplungsteil zusammenwirken, und dass die auf den Läufern wirkenden axialen Kräfte von besonderen, die axiale Kraft absorbierenden Teilen aufgenommen werden, die von dem Verbindungsstück (26, 46) und von den mit diesen zusammenarbeitenden Kupplungsteilen getrennt sind und entweder zwischen den Kupplungsteilen (Fig. 2-6, 8-12, 14, 15) oder direkt zwischen dem Läufer und den den Läufer umgebenden Teilen (Fig. 7, 13) angeordnet sind.
  2. 2. Schraubenpumpe nach Anspruch 1, dadurch^kennzeichnet, dass P die die axiale Kraft absorbierenden Teile Kugellagerkugeln (30,5I1
    38) sind, die zwischen flachen Flächen (34, 52, 54, 37a, 37b) angeordnet sind, die senkrecht zu der Drehachse verlaufen, und dass die Lager in fester Verbindung alt dem Pumpenläufer auf einer Seite und mit der Antriebswelle auf der anderen Seite angeordnet sind.
  3. 3. Schraubenpumpe nach Anspruoh 2, bei der der Einlass an der Antriebsseite angeordnet ist und der Pumpenläufer damit axialen Kräften ausgesetzt wird, die bestrebt sind, ihn in Richtung auf die Antriebswelle zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, da·· die die axiale Kraft absorbierenden Kugeln (30) in Durchgangeöffnungen (32) in dem Verbindungsstück (26) in dem Raum aufgenemmen sind,
    f der nicht von den da« Drehmoment übertragenden Katen und Federn (28, bzw. 24) eingenommen wird, und das· die Kugeln an flachen Flächen anliegen, die an des Kupplungsteilen (21) ausgebildet sind, um wehrend des Abrollen« der Kmgeln zwischen den Kupplung«teilen axialen Druck zu übertragen, webei die Grö··· der öffnungen (32)
    •e gewählt ist, da«« die Kugeln (30) genügend Raum für die Durchführung ihrer Abrollbewegung haben.
  4. 4. Schraubenpumpe aaoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da·« die flachen A»rollflachem der Kuppluagsteile (11) im Form geeender- ter Druoketöeke (3%) au« hartem Steif vergesehen ■!■·, die in die Kupplungsteil« eingelassen sind.
    909845/1161
  5. 5. Schraubenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, • dass unter jeden Druckstiick (34) ein elastisches Teil (34a) angeordnet ist.
  6. 6. Schraubenpumpe nach Anspruch 2, bei der der Auslass an der Antriebsseite der Pumpe angeordnet ist und der Pumpenläufer damit axialen Kräften ausgesetzt ist, die bestrebt sind, den Läufer von der Antriebswelle hinweg zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die die axiale Kraft absorbierenden Kugeln (38) beispielsweise in Form eines Kugellagerringes zwischen dem Ende (37a) des Läufers (4111), das von der Antriebswelle (61·1) entfernt ist und für diesen Zweck in geeigneter Weise ausgebildet ist, und einer entsprechenden Schulter (37b) angeordnet sind, die in dem Pumpengehäuse in besonderer Weise für diesen Zweck ausgebildet ist (Fig. 7).
  7. 7. Schraubenpumpe nach Anspruch 2, bei dem sich der Auslass der Pumpe an der Antriebsseite befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile (41) der Kupplung (40) und das Verbindung stück (46) mit mittleren, durchgehenden und im wesentlichen aufeinander ausgerichteten Öffnungen versehen sind, durch die ein mittlerer Zugbolzen (56) zwischen Befestigungen in den Kupplungsteilen verläuft, um die Kupplungsteile und damit die Kupplung als eine Einheit zusammenzuhalten, wobei diese Befestigungen beispielsweise Drucketücke (52, 60) sind, die sich auf Widerlagerfläohen in den öffnungen der Kupplungsteile abstützen, und dass die axiale Kraft aufnehmend en Kugeln, beispielsweise in Fora eines Kugelligerringes (51) zwischen einem der Drucketücke (z.B. 52) und einem fest mit dem Zugbolzen (56) verbundenen Teil, z.B. einem zusätzlichen Druckstück (5%) eingesetzt sind, das unter dem Kopf des Bolzene angeordnet ist (Fig. 8,9).
  8. 8. Schraubenpumpe nach Anspruch 1, bei der der Einlas· sioh an der Antriebsseite befindet und der Pumpenläufer damit axialen Kräften ausgesetzt ist, die bestrebt sind, ihn auf die Antriebswelle zuzubewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die die axiale Kraft absorbierenden Teile eine dem Druck widerstahende Stange
    909845/1161
    tt
    (7lfl) umfassen, die ait kugelförmigen oder teilkugelförmigen Enden ausgebildet ist, die zwischen einem Sitz in dem Inneren des Pumpenläufers (4111) in Nähe dessen der Antriebswelle entgegengesetzten Endes und einem Sitz in dem Ende der Antriebswelle oder in dem mit der Antriebswelle in der Kupplung (20111) verbundanen Kupplungsteil, wobei die Länge der Stange (7'*') so gewählt ist, dass der axiale Druck (Pa), der auf den Pumpenläufer wirkt, daran gehindert wird, die mit dem Läufer verbundenen Kupplungsteile der Kupplung zusammenzudrücken und das dazwischen befindliche Verbindungsstück festzuklemmen (Fig. 13).
  9. 9. Schraubenpumpe nach Anspruch i, bei der der Einlass sich an der Antriebsseite befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (120) mit einer mittleren, Druckkräfte absorbierenden Einheit (130) versehen ist, die in den Kupplungsteilen (121) befestigt ist und in einer Mittelöffnung des Verbindungsstückes (126) der Kupplung aufgenommen wird, und die ein Stützteil (132) umfasst, das in einem Kupplungsteil (s.B. 121b) befestigt ist und eine flache Lagerfläche aufweist, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der Kupplung verläuft, und die ferner ein Stützteil (134, 136, 138) umfasst, das an dem anderen Kupplungsteil (121a) angebracht ist und eine flache Lagerfläche aufweist, die an der Lagerfläche des ersten Stützteils (132) anliegt, wobei das zweite Stiitzteil mit seiner Lagerfläche innerhalb eines kleben Winkelbereiehs im Verhältnis zu der gegenüberliegenden Lagerfläche frei verstellbar ist, die beispieleweise an einem Körper (136) ausgebildet ist, 4er Über ein Kugelgelenk (138) mit dem zugeordneten Kupplungsteil verbunden ist (121a, Fig. 14, 15).
  10. 10. Schraubenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sata von Kugellagerkugeln, beispielsweise in Form eines Kugellagerringes, zwischen den aneinanderliegenden Lagerflächen der beiden Stützteile (132, 134, 136, 138) eingesetzt ist.
  11. 11. Schraubenpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dl· Qusc^fleitkupplung oder Kreuzgleitkupplung (80*) mit dem benachbarten End· (82') des Pumpenläufers
    »09845/1161
    durch eine starre Wellenkupplung verbunden ist, die einen
    geringen Spielraum aufweist, beispielsweise durch eine Klauenkupplung (iOO), durch die die Drehkraft übertragen wird, während der auf den Pumpenläufer wirkende axiale Druck über ein mittleres, die Druckkraft absorbierendes Kugelgelenk (108, 102) übertragen wird, dessen Gleitebene im wesentlichen mit der Eingriffsfläche der Klauenkupplung (iOO) oder dergleichen zusammenfällt (Fig. Ii, 12).
  12. 12. Schraubenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Quergleitkupplung oder Kreuzgleitkupplung (20, kO, 80) von einer Schutzumkleidung (35) umgeben ist, die zwischen den Enden der Kupplung verläuft und in geeigneter
    Weise in den Kupplungsteilen (21, etc.) beispielsweise in darin ausgebildeten Umfangsnuten befestigt ist.
  13. 13· Schraubenpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohutzumkleidung (35) aus Gummi oder einem plastischen Kunststoff oder einem anderen Dichtungsstoff besteht und vollständig dichtend um die Kupplung angeordnet ist.
  14. 14. Schraubenpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzumkleidung (35) aus einem durchlässigen, filternden Stoff besteht, der dem gepumpten Medium, beispielsweise Wasser, den Durchtritt gestattet, der jedoch für feste Substanzen und Verunreinigungen, wie z.B. Schlamm etc., undurchlässig ist.
    909845/1161
DE19691920933 1968-04-29 1969-04-24 Schraubenpumpe mit radial bewegbarer Laeuferkupplung Pending DE1920933A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE577668 1968-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1920933A1 true DE1920933A1 (de) 1969-11-06

Family

ID=20267210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691920933 Pending DE1920933A1 (de) 1968-04-29 1969-04-24 Schraubenpumpe mit radial bewegbarer Laeuferkupplung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3567348A (de)
CH (1) CH507450A (de)
DE (1) DE1920933A1 (de)
FR (1) FR2007229A1 (de)
GB (1) GB1211987A (de)
NL (1) NL6906641A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2514081A1 (fr) * 1981-10-02 1983-04-08 Pfeiffer Vakuumtechnik Dispositif d'accouplement pour pompe rotative a palettes a deux etages
EP0584400A3 (de) * 1992-08-21 1994-03-09 Kay Seven Co., Ltd. Wellenkupplung

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4160629A (en) * 1977-06-17 1979-07-10 Arthur D. Little, Inc. Liquid immersible scroll pump
US4325682A (en) * 1979-12-12 1982-04-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Apparatus for discharging material
US4599056A (en) * 1983-01-28 1986-07-08 Smith International, Inc. Universal joint and progressive cavity transducer using the same
FR2545543A1 (fr) * 1983-05-06 1984-11-09 Granjon Stephane Demarreur pour moteur thermique
US4923376A (en) * 1988-03-24 1990-05-08 Wright John L Moineau pump with rotating closed end outer member and nonrotating hollow inner member
US5139400A (en) * 1989-10-11 1992-08-18 Ide Russell D Progressive cavity drive train
US5135059A (en) * 1990-11-19 1992-08-04 Teleco Oilfield Services, Inc. Borehole drilling motor with flexible shaft coupling
WO2003058068A1 (en) * 2002-01-03 2003-07-17 Gregory Glatzmaier Orbital fluid pump
US20050096139A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Eastman Kodak Company Protective sleeve for drive coupling
US7131827B2 (en) * 2003-11-17 2006-11-07 Artemis Kautschuk-Und Kunststoff-Technik Gmbh Stator for an eccentric screw pump or an eccentric worm motor operating on the moineau principle
US7446582B2 (en) * 2003-11-21 2008-11-04 Greg C Glatzmaier Phase angle control method
US20080119294A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Erikson Kenneth W Oldham Coupling with Damping
RU2333390C1 (ru) * 2007-02-02 2008-09-10 Федеральное агентство по промышленности (Роспром) Одновинтовой насос
DE102011014284A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 Netzsch-Mohnopumpen Gmbh Gelenk zur Übertragung von Drehmomenten und Axialkräften
EP2505335A3 (de) * 2011-03-31 2013-07-03 EBE Reineke & Eckenberg GbR Extrusionsvorrichtung zur Herstellung eines strangförmigen Profils oder Schlauches aus Kunststoff- oder Kautschukmasse
DE102012006025B3 (de) * 2012-03-27 2013-08-01 Netzsch Pumpen & Systeme Gmbh Bolzengelenk für Exzenterschneckenpumpe
US20140271300A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Roper Pump Company Progressive Cavity Pump/Motor Drive Mechanism
US9689243B2 (en) * 2013-04-17 2017-06-27 Harrier Technologies, Inc. Progressive cavity pump with free pump rotor
DE202013105512U1 (de) * 2013-12-04 2014-03-06 Knauf Pft Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Fördern einer fließfähigen Fördermasse, insbesondere einer Baustoffmischung wie Mörtel
DE102019107078B4 (de) * 2019-03-20 2021-04-29 Netzsch Pumpen & Systeme Gmbh 3; Gelenk, Exzenterschneckenpumpe und Verfahren zur Herstellung eines Gelenks
CN111120298B (zh) * 2019-12-16 2020-09-25 大庆市华禹石油机械制造有限公司 一种基于偏心传动的泵

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2514081A1 (fr) * 1981-10-02 1983-04-08 Pfeiffer Vakuumtechnik Dispositif d'accouplement pour pompe rotative a palettes a deux etages
EP0584400A3 (de) * 1992-08-21 1994-03-09 Kay Seven Co., Ltd. Wellenkupplung

Also Published As

Publication number Publication date
NL6906641A (de) 1969-10-31
GB1211987A (en) 1970-11-11
FR2007229A1 (de) 1970-01-02
CH507450A (de) 1971-05-15
US3567348A (en) 1971-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1920933A1 (de) Schraubenpumpe mit radial bewegbarer Laeuferkupplung
DE4206974A1 (de) Gelenkkupplung zur verwendung in einem bohrloch-bohrgeraet
DE2838346A1 (de) Drehvorrichtung fuer einen baggergreifer o.dgl.
DE2146695B2 (de) Wellenabdichtung für den Elektromotor eines Tauchpumpenaggregates
DE3227051A1 (de) Schlauchpumpe, insbesondere fuer medizinische anwendungen
DE1254926B (de) Hydrostatisches Axialkolbengetriebe
DE1928176A1 (de) Walzenbrikettpresse zum Heissverpressen von Kohle,Erzen und aehnlichen Stoffen
DE1956007A1 (de) Kugelgelenk mit innenliegendem Kreuzgelenk
DE2027993C3 (de) Antriebsgelenk fur eine Exzenterschneckenpumpe
DE2351040A1 (de) Exzenter-umlaufgetriebe
DE3242346A1 (de) Ruehrvorrichtung fuer papierstoff
DE1528946A1 (de) Innenzahnradpumpe oder -motor
DE522341C (de) Drehkolben-Pumpe mit sichelfoermigem Arbeitsraum und in der Kolbentrommel verschiebbaren Kolben mit radialen Rippen, die Beanspruchungen der Kolben aufnehmen
DE1054300B (de) Hydrostatisches Getriebe
DE2643770A1 (de) Hydraulische maschine mit axial angeordneten kolben
DE2420542A1 (de) Mittel zur sicherung eines kolbenschuhes in radialkolbenaggregaten
AT234439B (de) Universalgelenk zur Übertragung von Drehbewegungen
DE2716576A1 (de) Lagerung einer welle in einem gehaeuse
DE2048164A1 (de) Axialkolbenmaschine
DE2853493A1 (de) Taumelscheibenpumpe oder -motor
DE1816662A1 (de) Hydrostatisches Getriebe in Radialkolbenbauart
DE1903604A1 (de) Zahnradgertiebe fuer den Antrieb einer Drehtrommel,insbesondere einer Rohrmuehle
DE1284178B (de) Kupplung
DE1703984C3 (de) VerschleiBausgleichende Zahnradpumpe
DE2140970A1 (de) Als saug- oder druckpumpe oder als motor verwendbare maschine