CH479000A - Gelenkverbindung, insbesondere für Exzenterschneckenpumpen - Google Patents

Description

      Gelenkverbindung,    insbesondere     für        Exzenterschneckenpumpen       Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung, ins  besondere für     Exzenterschneckenpumpen,    mit minde  stens einem Gelenk, bei dem ein an einem Wellenende  vorgesehenes Gelenkteil um eine zu seiner Drehachse  quer liegende Achse gelenkig an einem Zwischenglied  gelagert ist, das seinerseits um eine zu diesen beiden  Achsen quer liegende Achse gelenkig an einem weiteren       Gelenkteil    gelagert ist.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine  Gelenkverbindung dieser Art so auszubilden, dass sie  bei leichter Reparaturmöglichkeit eine grosse Betriebs  sicherheit hat. Ferner soll die Gelenkverbindung ein  fach im Aufbau und     billig    in der Herstellung sein.  



  Bei einer Gelenkverbindung, insbesondere für       Exzenterschneckenpumpen,    mit mindestens einem Ge  lenk, bei dem ein an einem Wellenende vorgesehenes  Gelenkteil um eine zu einer Drehachse quer liegende  Achse gelenkig an einem Zwischenglied gelagert ist,  das seinerseits um eine zu diesen beiden Achsen quer  liegende Achse gelenkig an einem weiteren Gelenkteil  gelagert ist, sind erfindungsgemäss ein Gelenkteil und  das Zwischenglied durch zwei getrennte, achsgleich  liegende     Bolzen    gelenkig aneinander     gelagert    und als  .geschlossene,     einstückige    und     ineinanderliegende    Ringe  ausgebildet,

   wobei das Zwischenglied an einem in einer  Querbohrung der Welle angeordneten und mit dem  Wellenende das andere Gelenkteil bildenden Bolzen ge  lenkig gelagert ist. Dadurch ergibt sich bei kompaktem  und einfachem     Aufbau    der Gelenkverbindung ein hohes  übertragbares Drehmoment, wobei ausserdem in ein  facher Weise Reparaturen durchgeführt werden können.  Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Ge  lenkverbindung, die an jedem Ende einer Verbindungs  welle ein Gelenk aufweist, ausschliesslich aus: dieser  Verbindungswelle und je Kreuzgelenk aus zwei Ringen  und drei Bolzen.  



  Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,  eine Gelenkverbindung, insbesondere der eingangs be  schriebenen Art, zu schaffen, bei welcher die Gelenke    nach aussen in einfacher Weise sicher abgedichtet wer  den können.  



  Bei einer Gelenkverbindung mit einer Dichtung  zwischen einer Welle und dem Gelenkteil können ein  äusserer Gelenkring und die Welle     Aufnahmeausneh-          mungen    für die Befestigung der Dichtung mit ent  sprechenden Ansätzen aufweisen. Dadurch wird auf  einfache Weise eine weitere Verbesserung der Betriebs  sicherheit der Gelenkverbindung erzielt. Dabei ergibt  sich eine äusserst einfache Montage, wenn die Dichtung  ausschliesslich durch Steckverbindungen befestigt ist, so  dass besondere Befestigungsteile, wie Schrauben, Ringe  oder dergleichen, nicht erforderlich sind.  



  Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Ein  zelheiten näher erläutert; die Zeichnungen geben meh  rere Ausführungsbeispiele mit     .den    für die Erfindung  wesentlichen Teilen annähernd massstabgerecht wieder.  Diese Teile werden, soweit sie nicht aus den Zeichnun  gen ohne weiteres erkennbar sind, anhand der Zeich  nungen erläutert.

   Es sind dargestellt in       Fig.    1 ein     Axialschnitt    durch ein Kreuzgelenk einer  erfindungsgemässen Verbindung,       Fig.    2 ein Schnitt nach der Linie     II-II    in     Fig.    1,       Fig.    3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ge  lenkverbindung in einer Darstellung gemäss     Fig.    1,       Fig.    4 die Dichtung der Gelenkverbindung gemäss       Fig.    3 in entspanntem Zustand,       Fig.    5 die Dichtung gemäss     Fig.    4 in     Axialansicht,

            Fig.    6 eine mit einer erfindungsgemässen Gelenk  verbindung versehene, als     Fasspumpe    vorgesehene Ex  zenterschneckenpumpe im     Axialschnitt.     



  Wie die     Fig.    1 und 2 zeigen, ist am antriebsseitigen  Ende 2 des bei 1 angedeuteten Rotors 1 einer Exzenter  schneckenpumpe ein     in    dessen Drehachse liegender Ring  3 mit seiner einen Stirnseite befestigt, wobei in diesem,  eine zylindrische Aussenfläche und eine zylindrische In  nenfläche aufweisenden Ring 3 ein Zwischenring 4  entsprechend kleineren Aussendurchmessers angeordnet  ist; die     Axialerstreckung    des Zwischenringes 4 ist kleiner      als diejenige des als Gelenkring vorgesehenen Ringes 3.

    Der Zwischenring 4 weist in der Mitte zwischen seinen  beiden Stirnflächen zwei achsgleich und senkrecht zur  Achse des Ringes 4 liegende Bohrungen 5 auf, in die  jeweils ein Bolzen 6 mit seinem radial inneren Ende  derart     eingreift,    dass die radial innere Stirnfläche jedes  Bolzens 6 nicht über den Innenumfang 7 des Ringes 4  vorsteht. Mit ihren radial äusseren Enden sind die  Bolzen 6 in entsprechenden Bohrungen 8 des Gelenk  ringes 3 gelagert, wobei die radial äusseren     Stirnflächen     der Bolzen 6 nicht über den Aussenumfang 9 des Ge  lenkringes 3 vorstehen. Die Bolzen 6 können entweder  im Zwischenring 4 oder im Gelenkring 3 drehbar gela  gert sein, so dass also der Zwischenring 4 gegenüber  dem Gelenkring 3 um eine zu dessen Mittelachse senk  rechte Achse gelenkig gelagert ist.  



  In den Zwischenring 4 ragt das Ende 11 einer Ver  bindungswelle 10, wobei dieses Ende 11 mit einer       Diametralbohrung    12 versehen ist, in der ein     Bolzen    13  entsprechenden Durchmessers gelagert ist. In dem Zwi  schenring 4     sind    zwei weitere, achsgleich zueinander  liegende Bohrungen 14 vorgesehen, deren gemeinsame  Achse senkrecht zur Mittelachse des Zwischenringes 4  und senkrecht zur gemeinsamen Achse der Bohrungen 5  liegt. Die beiden, über den Umfang des Wellenendes 11  vorstehenden Enden des Bolzens 13 sind in diesen Boh  rungen 14 des Zwischenringes 4 gelagert, wobei die  Stirnflächen des Bolzens 13 nicht über den Umfang 15  des Zwischenringes 4 vorstehen.

   Der Bolzen 13 kann  entweder in dem Wellenende 11 oder in dem Zwischen  ring 4 drehbar gelagert sein, so dass also die Welle 10  gegenüber dem Zwischenring 4 gelenkig gelagert ist.  



  Am anderen, nicht dargestellten Ende der Verbin  dungswelle 10 ist ebenfalls ein Kreuzgelenk gemäss den       Fig.    1 und 2 zur Antriebsverbindung mit einer Antriebs  welle vorgesehen. Die Verbindungswelle 10 ist als glatte  Welle ausgebildet. Alle Bolzen 6, 13 weisen zweckmässig  etwa gleiche Durchmesser auf. Der Zwischenring 4  kann in einfacher Weise aus     Bronce    oder Messing be  stehen und beispielsweise als Rohrabschnitt ausgebildet  sein. Da alle kraftübertragenden Teile rund sind, lassen  sie sich besonders leicht herstellen, wobei ausserdem  eine gute Kraftübertragung gewährleistet ist. Die Ab  dichtung jedes Kreuzgelenkes kann mit einer Dicht  manschette, einem Verbindungsschlauch zwischen den  Gelenken oder in ähnlicher Weise vorgenommen wer  den.  



  In den     Fig.    3 bis 5 ist eine solche, mit einer Dicht  manschette 16 versehene     Gelenkverbindung    dargestellt.  Der äussere Gelenkring 3a ist als Hülse ausgebildet, die  einen mittleren, im Aussendurchmesser gegenüber der  übrigen Hülse grösseren Zwischenabschnitt 17 aufweist.  Auf der einen Seite des Zwischenabschnittes 17 ist ein       ringförmiger    Flansch 18 vorgesehen, dessen Stirnseite  eine     Zentrierschulter    19 zur Zentrierung gegenüber dem       flanschartigen    Ende 2a des Rotors 1 a aufweist.

   In dem  Flansch 18 sind     Durchgangsausnehmungen    für achs  parallel zur Hülse 3a liegende, über den Umfang ver  teilte     Befestigungssehrauben    20 vorgesehen, deren Köpfe  in der Hülse 3a zum Zwischenring 4a hin liegen.  



  Der Zwischenring 4a liegt in einem Abschnitt ver  grösserten Innendurchmessers der Hülse 3a und ist an  den Bolzen 6a der Hülse 3a gelenkig gelagert. Die  Bohrungen 8a für die Aufnahme der Bolzen 6a sind  im Abschnitt 17 der Gelenkhülse 3a vorgesehen. Wie       Fig.    3 ferner zeigt, ist der Umfang 15a des Zwischenrin  ges 4a sphärisch ausgebildet, wobei sein Aussendurch-         messer    etwa dem zugeordneten Innendurchmesser der  Gelenkhülse 3a entspricht, so dass der Zwischenring 4a  in jeder Stellung gegen Verschieben in Achsrichtung der       Bolzen    6a gegenüber der Hülse 3a gesichert ist.  



  Einen entsprechenden sphärischen Abschnitt     lla     weist das Ende der Verbindungswelle 10a auf, wobei  die Achse der den Bolzen 13a aufnehmenden Bohrung  12a durch den Mittelpunkt dieses sphärischen Abschnit  tes     lla    geht, so dass auch die Verbindungswelle 10a  gegen Verschieben in Achsrichtung des Bolzens 13a  gegenüber dem Zwischenring 4a gesichert ist.  



  Auf der zur     Verbindungswelle    10a hin liegenden  Seite des Zwischenringes 4a ist an der Innenfläche der  Gelenkhülse 3a eine durch einen     Einstich    gebildete, im  Querschnitt rechteckige Ringnut 21 vorgesehen, deren  Seitenflächen in einer zur Mittelachse der Gelenkhülse  3a senkrechten Ebene liegen. Etwa im Bereich der       Ringnut    21 der Gelenkhülse 3a ist am Umfang der Ver  bindungswelle 10a eine entsprechende Ringnut 22 vor  gesehen, deren Seitenwandungen     in    einer zur Mittel  achse der Welle 10a senkrechten Ebene liegen. In den  Ringnuten 21, 22 ist die Dichtmanschette 16 befestigt.

    Die Dichtmanschette 16 weist zu diesem Zweck einen  radial äusseren und radial nach aussen abstehenden ring  förmigen Ansatz 23 sowie einen radial inneren, radial  nach innen vorstehenden ringförmigen Ansatz 24 auf,  wobei der     Ringansatz    23 mit     Vorspannung    in die Ring  nut 21 und der Ringansatz 24 mit     Vorspannung    in die  Ringnut 22 eingesteckt     sind.    Zwischen den Ringansät  zen 23, 24 ist ein ringförmiger, im Querschnitt etwa  U-förmiger Zwischenabschnitt 25 vorgesehen, der ela  stisch bzw. flexibel ist und mit seinen Schenkeln einer  seits an der Innenfläche der Gelenkhülse 3a und ander  seits am Umfang der Welle 10a anliegt. Der abgerundete  konvexe Teil des Zwischenabschnittes 25 liegt zur Mitte  der Verbindungswelle 10a hin.

   Der lichte Abstand der  Schenkel 26 des Zwischenabschnittes 25 entspricht etwa  der     Radialerstreckung    des Ansatzes 23 bzw. des An  satzes 24, so dass bei einfacher Montage eine sichere Ab  dichtung der Gelenkverbindung gewährleistet ist.  



  Wie     Fig.    4 zeigt, liegen die Schenkel 26 der Dicht  manschette 16 bei entspannter Dichtung unter einem  spitzen Winkel derart zueinander, dass sie zu den An  sätzen 23, 24 voneinander weg verlaufen; dadurch lie  gen die Ansätze 23, 24 bei entspannter Dichtung unter  einem stumpfen Winkel     zueinander.    Wird die Dichtung  gemäss den     Fig.    4 und 5 an dem Kreuzgelenk gemäss       Fig.    3 montiert, so stehen die Ringansätze 23, 24 unter  radial voneinander weg gerichteter     Vorspannung,    so dass  sie also in ihre zugeordneten Ringnuten 21, 22 unter  Federkraft gedrückt werden.

   Ausserdem liegen die  Schenkel 26 des     Zwischenabschnittes    25 unter Vor  spannung an der Innenfläche der Gelenkhülse 3a und  am Umfang der Verbindungswelle 10a an. Ausserdem  ist zur Sicherung der Dichtmanschette 16 gegenüber der  Gelenkhülse 3a und der Verbindungswelle 10a die Tiefe  der Nuten 21, 22 so gewählt, dass ein Herausziehen der  Ansätze 23, 24 aus diesen Nuten durch die Gelenkbewe  gungen nicht möglich ist. Die     Vorspannung,    mit welcher  die Dichtmanschette 16 in den Nuten 21, 22 angeordnet  ist, ist zweckmässig um so grösser, je grösser die Dicht  manschette ist.  



  Wie     Fig.    3 ferner zeigt, ist die Gelenkhülse 3a so  weit über die Dichtmanschette 16 vorgezogen, dass  diese Dichtmanschette 16 vor Beschädigungen geschützt  ist. Damit die Dichtung 16 an den Seitenflächen der  Nuten 21, 22 gut abdichtet, ist es möglich, die Dichtung      durch hervorstehende Radien an den Dichtausbildungen  zu versehen.  



  Bei der in     Fig.    6 dargestellten Ausführungsform sind  die Dichtungen 16b im Bereich der beiden Enden der  Verbindungswelle 10b entsprechend     Fig.    3 ausgebildet  und     angeordnet.    Zwischen den     Kreuzgelenken    an den  Enden der Verbindungswelle 10b ist ein Verbindungs  schlauch 27 vorgesehen.  



  Die     Bolzen    6b zur gelenkigen Lagerung des Zwi  schenringes 4b an der Gelenkhülse 3b sind mit Schrau  ben 28 an der Gelenkhülse 3b befestigt. Jeder     Bolzen     6b weist dabei eine koaxial zu ihm liegende Schraube  28 auf, die von der radial äusseren     Stirnfläche    des Bol  zens 6b in diesen eingeschraubt ist.  



  Der     Exzenterschneckenrotor        1b    ist in einem eine  Saugöffnung 29 aufweisenden     Rotorgehäuse    30 ange  ordnet. Die Verbindungswelle 10b sowie die beiden       Kreuzgelenke    liegen in dem sich an das     Rotorgehäuse    30  anschliessenden Sauggehäuse 31 der Pumpe, so dass sie  meist von stark verunreinigten Medien umschlossen  sind. Durch die Dichtungen 16b einerseits und die  flüssigkeitsdichte     Anflanschung    am Rotor     1b    bzw. an  einer Antriebswelle 32 sind die Gelenke gegenüber dem  Innenraum des Sauggehäuses 31 abgedichtet.

   Dadurch,  dass die Dichtungen 16b innerhalb der Gelenkhülsen 3b  liegen, sind sie vor Beschädigungen durch Fremdkörper  weitgehend geschützt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gelenkverbindung, insbesondere für Exzenterschnek- kenpumpen, mit mindestens einem Gelenk, bei dem ein an einem Wellenende vorgesehenes Gelenkteil um eine zu seiner Drehachse quer liegende Achse gelenkig an einem Zwischenglied gelagert ist, das seinerseits um eine zu diesen beiden Achsen quer liegende Achse ge lenkig an einem weiteren Gelenkteil gelagert ist, da durch gekennzeichnet, dass ein Gelenkteil (3) und das Zwichenglied (4) durch zwei getrennte, achsgleich lie gende Bolzen (6) gelenkig aneinander gelagert und als geschlossene,

   einstückige und ineinanderliegende Ringe (3, 4) ausgebildet sind und dass das Zwischenglied (4) an einem in einer Querbohrung (12) der Welle (10) angeordneten und mit dem Wellenende (11) das andere Gelenkteil bildenden Bolzen (13) gelenkig gelagert ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Wellenenden (11) einer Verbindungswelle (10) gleiche Gelenke vorgesehen sind. 2. Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkring (3) um das Zwi- schenringglied (4) herum angeordnet ist. 3.

   Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (6) zwischen dem Ge lenkring (3) und dem Zwischenringglied (4) radial au sserhalb des Innenumfanges (7) des Zwischenringgliedes (4) und/oder innerhalb des Aussenumfanges (9) des Gelenkringes (3) enden. 4. Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung ausschliesslich aus einer Verbindungswelle (10) und jedes Gelenk aus zwei Ringen (3, 4) und drei Bolzen (6, 13) besteht. 5. Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bolzen (6, 13) etwa gleiche Durchmesser aufweisen. 6.

   Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenringglied (4) aus Bronze oder Messing besteht. 7. Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenringglied (4) als Rohr abschnitt ausgebildet ist. B. Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Gelenkring (3a) und die Welle (10a) Aufnahmeausnehmungen (21, 22) für die Befestigung einer Dichtung (16) mit entsprechenden An sätzen (23, 24) aufweist. 9. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) ausschliess lich durch Steckverbindungen befestigt ist. 10.

   Gelenkverbindung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufnahme- ausnehmung (21 bzw. 22) durch eine Ringnut gebildet ist. 11. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 8, da= durch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeausnehmung (21) des Gelenkringes (3a) an dessen Innenfläche vor gesehen ist. 12. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass der Ansatz (23 bzw. 24) der Dichtung (16) ringförmig ist. 13. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 12, da durch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichtung (16) einen radial äusseren, nach aussen abstehenden und einen radial inneren, nach innen vorstehenden Ring ansatz (23 bzw. 24) aufweist. 14.

   Gelenkverbindung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass zwischen dem äusseren und dem inneren Ansatz (23 bzw. 24) der Dichtung (16) ein vorzugsweise U-förmig profilierter flexibler ring förmiger Zwischenabschnitt (25) vorgesehen ist. 15. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 14, da durch gekennzeichnet, dass die konvexe Aussenfläche der Dichtung (16) zur benachbarten Stirnseite des Ge lenkringes (3a) hin gerichtet ist. 16. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) mit Vor spannung in den Aufnahmeausnehmungen (21, 22) ge halten ist. 17. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass die Ansätze (23, 24) bei entspannter Dichtung (16) eine vom Einbauzustand ab weichende Lage zueinander einnehmen. 18.

   Gelenkverbindung nach Unteranspruch 17, da durch gekennzeichnet, dass der innere Ansatz (24) bei entspannter Dichtung unter einem stumpfen Winkel zu dem äusseren Ansatz (23) liegt. 19. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass die Schenkel (26) des Zwi schenabschnittes (25) der Dichtung (16) voneinander weg gerichtet sind. 20. Gelenkverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkring als Hülse (3a) vor gesehen ist. 21. Gelenkverbindung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass der Gelenkring (3a) die Dichtung (16) nach aussen abschirmt.