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Title:
ROTARY PISTON PUMP, METHOD FOR SECURING ROTARY PISTONS OF A ROTARY PISTON PUMP AND METHOD FOR REMOVING ROTARY PISTONS OF A ROTARY PISTON PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/082814
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rotary piston pump having at least two counter-rotating rotary pistons which are arranged in a pump space on drive shafts. The rotary pistons each have a recess for the drive shafts. The respective drive shaft is arranged and secured with an end region in the recess of the respective rotary piston. According to the invention, a diameter of the drive shafts can be widened elastically in the end region. In an operating state in which the rotary pistons are arranged on the respective drive shafts, a friction-fit is established between the respective recess of the rotary piston and the end region of the respective drive shaft. The invention also relates to a method for securing rotary pistons in a rotary piston pump and to a method for removing rotary pistons of an above-described rotary piston pump.

More Like This:
Inventors:
WEIGL, Stefan (Steiglechnerstraße 4, Mühldorf, 84453, DE)
KNEIDL, Franz (Otto-Hahn-Straße 8, Waldkraiburg, 84478, DE)
SCHMITT, Thomas (Hauptstraße 20, Töging am Inn, 84513, DE)
DEHNZ, Achim (Dorfstraße 21, Söchtenau, 83139, DE)
HINDERA, Dominik (Komberg 27, Winhöring, 84543, DE)
OBERMAIER, Mathias (Dieselstraße 1C, Waldkraiburg, 84478, DE)
ROSAM, Markus (Daimlerstraße 9, Aschau, 84544, DE)
WEBER, Erwin (Westpreußenstraße 7, München, 81927, DE)
Application Number:
DE2015/000552
Publication Date:
June 02, 2016
Filing Date:
November 20, 2015
Export Citation:
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Assignee:
NETZSCH PUMPEN & SYSTEME GMBH (Gebrüder-Netzsch-Straße 19, Selb, 95100, DE)
International Classes:
F04C2/12; F04C15/00
Foreign References:
EP0577064A11994-01-05
JPS61149615A1986-07-08
DE102009029296A12011-03-10
DE19806657A11999-09-02
DE102012003066B32013-07-04
DE102013101185A12013-08-22
DE102012003066B32013-07-04
Attorney, Agent or Firm:
HACHMANN, Thorsten (Erich NETZSCH GmbH & Co. Holding KG, Gebrüder-Netzsch-Strasse 19, Selb, 95100, DE)
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Claims:
Ans prüche

Drehkolbenpumpe (30) mit mindestens zwei in einem Pumpenraum an

Antriebswellen (10) angeordneten, gegensinnig umlaufenden Drehkolben (24), wobei die Drehkolben (24) eine Aufnahme (25) umfassen und wobei die jeweilige Antriebswelle (10) mit einem Endbereich (12) in der Aufnahme (25) des jeweiligen Drehkolbens (24) angeordnet und fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der Antriebswellen (10) im Endbereich (12) elastisch aufweitbar ist und dass in einem Betriebszustand, in dem die Drehkolben (24) an den jeweiligen Antriebswellen (10) angeordnet sind, ein Reibschluss oder ein Reib- und

Formschluss zwischen der jeweiligen Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) und dem Endbereich (12) der jeweiligen Antriebswelle (10) ausgebildet ist, sodass die Kraftübertragung spielfrei stattfindet.

Drehkolbenpumpe (30) nach Anspruch 1 , wobei dem Endbereich (12) der

Antriebswelle (10) und / oder der Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) eine Spann- und / oder Klemmeinrichtung zur Fixierung der Drehkolben (24) mittels Reibschluss an der jeweiligen Antriebswelle (10) zugeordnet ist.

Drehkolbenpumpe (30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spann- und / oder Klemmeinrichtung größenvariable Hydraulik und / oder Pneumatikelemente umfasst oder wobei die Spann- und / oder Klemmeinrichtung mechanische Elemente (35, 40) umfasst.

Drehkolbenpumpe (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Antriebswellen (10) jeweils als Hohlwellen (11) mit einem durchgängigen Hohlraum (13) mit einem ersten Innendurchmesser (d2) entlang ihrer jeweiligen Längsachse (L) ausgebildet sind, dass der jeweilige Hohlraum in dem im Pumpenraum angeordneten Endbereich (12) der jeweiligen Antriebswelle (10) einen erweiterten Querschnitt mit mindestens einem zweiten Innendurchmesser (d3) aufweist, wobei der mindestens eine zweite Innendurchmesser (d3) größer ist als der erste

Innendurchmesser (d2). Drehkolbenpumpe (30) nach Anspruch 4, wobei die Antriebswellen (10) entlang ihrer jeweiligen Längsachse (L) jeweils einen ersten Außendurchmesser (d1) aufweisen, wobei der erste Außendurchmesser (d1) in dem im Pumpenraum angeordneten Endbereich (12) vermittels der Spann- und / oder Klemmeinrichtung erweiterbar und / oder vergrößerbar ist.

Drehkolbenpumpe (30) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei durch den durchgängigen Hohlraum (13) entlang der jeweiligen Längsachse (L) der

Antriebswellen (10) ein Werkzeug zur Beaufschlagung der Spann- und / oder Klemmeinrichtung einbringbar ist.

Verfahren zur Fixierung von mindestens zwei gegensinnig umlaufenden Drehkolben (24) an jeweils zugeordneten Antriebswellen (10) im Pumpenraum einer

Drehkolbenpumpe (30), gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

• Aufschieben der Drehkolben (24) auf einen im Pumpenraum angeordneten freien Endbereich (12) der jeweiligen Antriebswelle (10);

• Ausrichten der Drehkolben (24) an den jeweiligen Antriebswellen (10);

• Aufweiten des Endbereiches (12) der Antriebswellen (10) zur Herstellung eines Reibschluss zwischen der Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) und dem Endbereich (12) der Antriebswelle (10) zum Fixieren des Drehkolbens (24).

Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Aufweiten des Endbereiches (12) des Antriebswelle (10) vermittels einer dem Endbereich (12) der Antriebswelle (10) und / oder der Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) zugeordneten Spann- und / oder Klemmeinrichtung erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Spann- und / oder Klemmeinrichtung Hydraulik- und / oder Pneumatikelemente umfasst, wobei durch Einfüllen einer geeigneten Hydraulikflüssigkeit und / oder eines geeigneten Gases in die Spann- und / oder Klemmeinrichtung der Endbereich (12) der Antriebswelle (10) innerhalb der Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) aufgeweitet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Spann- und / oder Klemmeinrichtung mechanische Elemente in Form von Kegelelementen (35, 40) umfasst, wobei durch Verschieben der Kegelelemente (35, 40) im Bereich der Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) und / oder innerhalb des im Pumpenraum innerhalb der Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) angeordneten Endbereichs (12) der Antriebswelle (10), der Endbereichs (12) der Antriebswelle (10) aufgeweitet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei durch das Einstellen der Spann- und / oder Klemmeinrichtung der Drehkolben (24) an der jeweiligen Antriebswelle (10) fixiert wird, so dass Drehmomente und Axialkräfte spielfrei von der Antriebswelle (10) in den Drehkolben (24) übertragen werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 zur Fixierung von Drehkolben (24) an jeweils zugeordneten Antriebswellen (10) im Pumpenraum einer Drehkolbenpumpe (1 , 30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei vermittels eines Werkzeugs die Spann- und / oder Klemmeinrichtung derart eingestellt wird, dass mittels der Spann- und / oder Klemmeinrichtung ein Außendurchmesser (d1 ) des im

Pumpenraum angeordneten Endbereichs (12) der jeweiligen Antriebswelle (10) innerhalb einer Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) erweitert wird und der Endbereich (12) der Antriebswelle (10) innerhalb einer Aufnahme (25) des

Drehkolbens (24) lösbar verklemmt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Werkzeug durch einen Hohlraum (13) entlang der jeweiligen Längsachse (L) der jeweiligen Antriebswelle (10) an die Spann- und / oder Klemmeinrichtung herangeführt werden kann

15. Verfahren zur Demontage von mindestens zwei gegensinnig umlaufenden

Drehkolben (24) von den jeweils zugeordneten Antriebswellen (10) im Pumpenraum einer Drehkolbenpumpe (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

• Lösen des Reibschluss zwischen der Aufnahme (25) des Drehkolbens (24) und dem Endbereich (12) der Antriebswelle (10) durch Verkleinern eines Außendurchmessers des Endbereiches (12) der Antriebswelle (10)

Abnehmen des Drehkolbens (24) von der jeweiligen Antriebswelle (10).

Description:
DREHKOLBENPUMPE, VERFAHREN ZUR FIXIERUNG VON DREHKOLBEN EINER DREHKOLBENPUMPE UND VERFAHREN ZUR DEMONTAGE VON DREHKOLBEN EINER DREHKOLBENPUMPE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe, ein Verfahren zur

Fixierung von Drehkolben einer vorgenannten Drehkolbenpumpe beziehungsweise Verfahren zur Demontage von Drehkolben einer vorgenannten Drehkolbenpumpe gemäß den Merkmalen der Oberbegriffes der Ansprüche 1 , 7 und 15.

Stand der Technik

Die vorliegende Anmeldung betrifft die Fixierung von Drehkolben einer

Drehkolbenpumpe auf der jeweiligen Antriebswelle.

Drehkolbenpumpen sind selbstansaugende oder bedingt selbstansaugende, ventillose, positive Verdrängerpumpen mit ineinanderlaufenden Drehkolben.

Insbesondere umfassen Drehkolbenpumpen mindestens zwei gegensinnig umlaufende zwei- oder mehrflügelige Drehkolben, deren Antriebswellen Dichtungen umfassen.

Vorzugsweise weisen Drehkolbenpumpen zwei Antriebswellen für zwei Drehkolben auf.

Gemäß der DE 19806657 sind die Antriebswellen an ihrem im Pumpenraum angeordneten Ende mit Schraubverbindungen zur Befestigung der Drehkolben versehen. Die Antriebswellen sind jeweils einstückig ausgebildet und verbleiben bei der Montage oder Demontage der Drehkolben im Pumpengehäuse. Hierbei ist vorgesehen, dass eine der Antriebswellen über eine Kupplung mit dem Antrieb verbunden ist und im

entkuppelten Zustand frei gegenüber der anderen Antriebswelle drehbar ist.

DE 102012003066 B3 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fixieren und Synchronisieren von Drehkolben einer Drehkolbenpumpe. Hierbei werden die Drehkolben im Pumpenraum eingebracht. Ein Wellenstumpf eines jeden Drehkolbens wird durch die Pumpenrückwand auf die jeweilige Antriebswelle aufgeschoben. Die Drehkolben werden mit einer Schablone im Pumpenraum ausgerichtet und synchronisiert. Die Schablone ist bei diesem Ausrichtschritt lösbar am Pumpengehäuse fixiert. Die Wellenstümpfe der ausgerichteten Drehkolben werden jeweils mittels einer Klemmeinrichtung kraftschlüssig mit der jeweiligen Antriebswelle außerhalb des

Pumpenraumes verbunden.

DE 102013101185 A1 offenbart eine Drehkolbenpumpe, wobei die Dichtungen auf einem Wellenansatz des jeweiligen Drehkolbens angeordnet sind und ein Gleitring pro Dichtung mit einer Arretierungseinrichtung versehen ist, die eine Vielzahl von

Fixierungspositionen aufweist. Die Dichtung mit der Arretierungseinrichtung wird auf den rohrförmigen Wellenansatz gesteckt und der Wellenansatz eines jeden Drehkolbens wird durch die Pumpenrückwand auf die jeweilige Antriebswelle aufgeschoben. Durch

Verdrehen des Drehkolbens wird ein Sicherungselement formschlüssig in Axialnuten der Arretierungseinrichtung in Verbindung gesetzt. Anschließend wird der Wellenansatz und somit der Drehkolben über eine Klemmeinrichtung kraftschlüssig mit der jeweiligen Antriebswelle außerhalb des Pumpenraumes verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Drehkoben einer Drehkolbenpumpe einfach und schnell an der jeweiligen Antriebswelle zu fixieren, so dass Drehmomente und Axialkräfte spielfrei von der Antriebswelle in den Drehkolben übertragen werden.

Die obige Aufgabe wird durch eine Drehkolbenpumpe, ein Verfahren zur Fixierung von Drehkolben einer vorgenannten Drehkolbenpumpe beziehungsweise ein Verfahren zur Demontage von Drehkolben einer vorgenannten Drehkolbenpumpe gelöst, die die Merkmale in dem Patentansprüchen 1 , 7 und 15 umfassen. Weitere vorteilhafte

Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Drehkolbenpumpe mit mindestens zwei in einem Pumpenraum an Antriebswellen angeordneten, gegensinnig umlaufenden Drehkolben. Zwischen den Drehkolben und einem den Pumpenraum umgebenden Pumpengehäuse besteht immer ein Kontakt, wobei zwischen den Drehkolben und dem Pumpengehäuse Pumpenkammern ausgebildet sind. Das zu fördernde Produkt wird durch die

Pumpenkammern angesaugt, durch die Drehkolbenpumpe gefördert und auf der gegenüberliegenden Pumpenseite ausgestoßen. Erfindungsgemäß ist ein Durchmesser der Antriebswellen im Endbereich elastisch aufweitbar. In einem Betriebszustand, in dem die Drehkolben drehfest an den jeweiligen Antriebswellen angeordnet sind, ist ein Reibschluss zwischen der jeweiligen Aufnahme des Drehkolbens und dem Endbereich der jeweiligen Antriebswelle ausgebildet. Dadurch kann eine spielfreie Kraftübertragung stattfinden. In einem Wechselzustand, in dem beispielsweise Wartungsarbeiten an der Drehkolbenpumpe durchgeführt werden und dafür die Drehkolben von den Antriebswellen abgenommen werden müssen, ist dieser Reibschluss dagegen aufgehoben. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist in dem Betriebszustand, in dem die Drehkolben drehfest an den jeweiligen Antriebswellen angeordnet sind, ist ein Reib- und Formschluss zwischen der jeweiligen Aufnahme des Drehkolbens und dem Endbereich der jeweiligen Antriebswelle ausgebildet. In einem Wechselzustand, in dem beispielsweise Wartungsarbeiten an der Drehkolbenpumpe durchgeführt werden und dafür die Drehkolben von den Antriebswellen abgenommen werden müssen, ist dieser Reib- und Formschluss dagegen aufgehoben.

Das Fixieren von Drehkolben an Antriebswellen einer vorgenannten

Drehkolbenpumpe erfolgt in folgenden Verfahrensschritten: Die Drehkolben werden auf die jeweiligen Antriebswellen aufgeschoben, so dass der Endbereich der jeweiligen Antriebswellen in der Aufnahme des jeweiligen Drehkolbens angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist zwischen der Antriebswelle und der Aufnahme ein Spiel ausgebildet, so dass die Drehkolben beliebig an den jeweiligen Antriebswellen ausgerichtet werden können. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Ausrichten der auf die

Antriebswellen aufgeschobenen Drehkolben zeitgleich vermittels einer Schablone, analog zu dem in der DE 102012003066 beschriebenen Stand der Technik.

Anschließend werden die Endbereiche der Antriebswellen jeweils aufgeweitet, so dass ein Reibschluss zwischen der Aufnahme des Drehkolbens und dem Endbereich der Antriebswelle hergestellt wird. Dadurch erfolgt die drehfeste Fixierung der Drehkolben an den Antriebswellen. Zur Demontage, beispielsweise im Rahmen von Wartungsarbeiten an der

Drehkolbenpumpe oder Ähnlichem, wird der Reibschluss zwischen der Aufnahme des Drehkolbens und dem Endbereich der Antriebswelle durch Verkleinern eines

Durchmessers des Endbereiches der Antriebswelle aufgehoben beziehungsweise gelöst, so dass die Drehkolben einfach von den Antriebswellen abgenommen werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem Endbereich der

Antriebswelle und / oder der Aufnahme des Drehkolbens eine Spann- und / oder Klemmeinrichtung zur Fixierung der Drehkolben mittels Reibschluss an der jeweiligen Antriebswelle zugeordnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird durch das Einstellen der Spann- und / oder Klemmeinrichtung der Drehkolben derart an der jeweiligen Antriebswelle fixiert, dass Drehmomente und Axialkräfte spielfrei von der Antriebswelle in den Drehkolben übertragen werden. Durch Lösen der Spann- und / oder Klemmeinrichtung wird diese Wirkverbindung aufgehoben, so dass keine Übertragung der Drehmomente und Axialkräfte von der Antriebswelle in den Drehkolben erfolgt.

Das Verspannen des Drehkolbens mit der Antriebswelle kann auf verschiedene Art und Weisen erfolgen. Es können beispielsweise mechanische Elemente in die

Antriebswelle eingesetzt werden oder auch hydraulische und / oder pneumatische Elemente eingebaut werden. Beispielsweise umfasst die Spann- und / oder Klemmeinrichtung gemäß einer

Ausführungsform der Erfindung größenvariable Hydraulik- und / oder Pneumatikelemente. Durch Einfüllen einer geeigneten Hydraulikflüssigkeit und / oder eines geeigneten Gases in die Spann- und / oder Klemmeinrichtung, und durch unter Druck setzen des

verwendeten Fluids wird der Außendurchmesser der Antriebswelle in dem im

Pumpenraum innerhalb der Aufnahme angeordneten Endbereich erweitert.

Dementsprechend wird durch Entfernen des Drucks von dem Fluid, das heißt von der Hydraulikflüssigkeit und / oder dem Gas, aus der Spann- und / oder Klemmeinrichtung einer fixierten Antriebswellen- Drehkolben- Anordnung der Außendurchmesser des Endbereichs der Antriebswelle verkleinert, so dass er nunmehr wieder einem Ausgangs- Außendurchmesser entlang der Längsachse der Antriebswelle entspricht und somit wieder ein Spiel zwischen dem Endbereich der Antriebswelle und der Aufnahme des Drehkolbens ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Spann- und / oder Klemmeinrichtung als mechanische Elemente sogenannte Kegelelemente. Durch Verschieben der Kegelelemente in eine erste Bewegungsrichtung im Bereich der

Aufnahme des Drehkolbens und / oder durch Verschieben der Kegelelemente innerhalb des im Pumpenraum innerhalb der Aufnahme des Drehkolbens angeordneten

Endbereichs der Antriebswelle wird der Außendurchmesser des Endbereichs erweitert beziehungsweise vergrößert, so dass der Endbereich der Antriebswelle fest in der Aufnahme des Drehkolbens fixiert wird. Dementsprechend wird durch Verschieben der Kegelelemente in eine zweite Gegenrichtung der erweiterte Außendurchmesser im Endbereich der Antriebswelle wieder auf den ursprünglichen ersten Außendurchmesser verkleinert, so dass der Reibschluss zwischen Drehkolben und Antriebswelle aufgehoben wird und der Drehkolben einfach von der Antriebswelle entfernt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Antriebswellen jeweils als Hohlwellen mit einem durchgängigen Hohlraum entlang ihrer jeweiligen Längsachse ausgebildet. Die Drehkolben weisen jeweils auf der Seitenfläche, die dem in den

Pumpenraum hinein ragenden freien Ende der Antriebswelle zugeordnet ist, eine Aufnahme für den im Pumpenraum angeordneten Endbereich der jeweiligen

Antriebswellen auf. Der Hohlraum in dem im Pumpenraum angeordneten Endbereich der jeweiligen Antriebswelle weist einen erweiterten Querschnitt auf, das heißt, die

Antriebswellen sind jeweils im Bereich des Drehkolbensitzes verdünnt ausgestaltet. Insbesondere weist der jeweilige Hohlraum in dem im Pumpenraum angeordneten Endbereich der jeweiligen Antriebswelle einen erweiterten Querschnitt mit mindestens einem zweiten Innendurchmesser auf, der größer ist als der erste Innendurchmesser des durchgängigen Hohlraums entlang der Längsachse der Antriebswelle. Vorzugsweise haben die Antriebswellen der Drehkolbenpumpe entlang ihrer jeweiligen Längsachse jeweils einen ersten Außendurchmesser. Dieser erste Außendurchmesser ist in dem im Pumpenraum angeordneten Endbereich der Antriebswellen jeweils vermittels der Spann- und / oder Klemmeinrichtung erweiterbar beziehungsweise vergrößerbar, so dass der Endbereich der Antriebswellen jeweils fest in der jeweiligen Aufnahme der Drehkolben fixiert ist, insbesondere verspannt oder verklemmt.

Insbesondere ist es möglich, die Antriebswelle im Endbereich des erweiterten Querschnitts jeweils von innen nach außen gegen die Drehkolbeninnenseite zu drücken und somit die Drehmomente und Axialkräfte spielfrei von der Antriebswelle in den Drehkolben zu übertragen. Dem erweiterten Hohlraum der Antriebswelle und / oder der Aufnahme des Drehkolbens ist hierfür jeweils eine bereits oben beschriebene Spann- und/ oder Klemmeinrichtung zur Fixierung der Drehkolben an der jeweiligen Antriebswelle zugeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass durch den durchgängigen Hohlraum entlang der jeweiligen Längsachse der

Antriebswellen ein Werkzeug zur Beaufschlagung der Spann- und / oder

Klemmeinrichtung eingebracht werden kann, insbesondere ein Werkzeug zum Festlegen beziehungsweise Lösen der Spann- und / oder Klemmeinrichtung.

Beispielsweise wird für Wartungsarbeiten ein Werkzeug durch den Hohlraum entlang der jeweiligen Längsachse der jeweiligen Antriebswelle eingebracht, mit dem die Fixierung der Drehkolben an der jeweiligen Antriebswelle gelöst wird. Das Werkzeug wird vorzugsweise aus dem Hohlraum entfernt, kann aber auch während der Wartungsarbeiten in dem Hohlraum verbleiben, sofern dies die weiteren Arbeitsschritte nicht stört. Die Drehkolben und die jeweiligen Dichtelemente können nun von der jeweiligen

Antriebswelle abgenommen werden und nach Abschluss der Wartungsarbeiten mittels des Werkzeugs wieder fixiert werden. Insbesondere wird die Spann- und / oder Klemmeinrichtung mittels des durch den

Hohlraum eingeführten Werkzeugs derart eingestellt, dass der Außendurchmesser im Endbereich der Antriebswelle erweitert beziehungsweise vergrößert wird. Zur Demontage wird die Spann- und / oder Klemmeinrichtung mittels des durch den Hohlraum

eingeführten Werkzeugs gelöst, so dass der Außendurchmesser im Endbereich wieder dem ersten Außendurchmesser entlang der Längsachse der Antriebswelle entspricht und somit wieder ein Spiel zwischen dem Endbereich der Antriebswelle und der Aufnahme des Drehkolbens ausgebildet ist.

Das Verfahren zur Montage beziehungsweise Demontage von Drehkolben einer Drehkolbenpumpe kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen.

Ein besonderer Vorteil gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik ist, dass die Kolben nicht mit mehreren Schrauben über die Rückseite des Pumpengehäuses befestigt werden müssen, sondern nur noch eine Fixierung über eine Fixierstelle notwendig ist und im Pumpenraum keinerlei Schrauben oder andere Elemente verbaut werden müssen.

Fiaurenbeschreibung Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Drehkolbenpumpe gemäß dem bekannten Stand der Technik. Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Drehkolbens auf einer Antriebswelle.

Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Befestigung eines Drehkolbens an einer Antriebswelle gemäß Figur 2 entlang einer Schnittlinie A-A. Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung zur

Befestigung eines Drehkolbens auf einer Antriebswelle.

Figur 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Drehkolbens auf einer Antriebswelle.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Drehkolbenpumpe 1 mit zwei Drehkolben 8, 9 gemäß dem bekannten Stand der Technik. An einem Maschinenständer 2 ist ein Motor 3 angeordnet. Dieser treibt zwei Antriebswellen 6,7 gegensinnig an. An den Antriebswellen sind in einem Pumpengehäuse 4 jeweils Drehkolben 8, 9 angeordnet, die über die Antriebswellen 6, 7 angetrieben werden und gleichzeitig und gegensinnig um die Achsen der Antriebswellen 6, 7 rotieren. Während der Rotation der Drehkolben 8, 9 besteht immer ein Kontakt zwischen den Drehkolben 8, 9 und dem Pumpengehäuse 4 der Drehkolbenpumpe 1. Durch sich dabei ausbildende Pumpenkammern 5 wird das zu fördernde Produkt angesaugt, in Transportrichtung TR durch die Drehkolbenpumpe 1 gefördert und auf der gegenüberliegenden Pumpenseite ausgestoßen. Zur Abdichtung des Pumpenraumes gegenüber der Umgebung sind Dichtungen (nicht dargestellt) an den Antriebswellen 6, 7 angeordnet.

Figur 2 zeigt eine erste Teilansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Drehkolbenpumpe 30 mit einer Befestigung eines Drehkolbens 24 auf einer speziell ausgebildeten Antriebswelle 10 und Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Befestigung eines Drehkolbens 24 auf einer Antriebswelle 10 gemäß Figur 2 entlang einer Schnittlinie A-A. lm Bereich der Durchführung der Antriebswelle 10 durch das Pumpengehäuse 4 ist ein Einbauraum 20 für Gleitringdichtungen 22 oder andere geeignete Dichtelemente zur Abdichtung des Pumpenraumes gegenüber der Umgebung vorgesehen. Der Drehkolben 24 ist an dem der Antriebsseite der Antriebswelle 10 gegenüberliegenden Endbereich 12 der Antriebswelle 10 angeordnet. Insbesondere ist am Drehkolben 24 eine Aufnahme 25 mit einem kreisrunden Querschnitt zur Aufnahme der Antriebswelle 10 vorgesehen. Die Befestigung des Drehkolbens 24 an der Antriebswelle 10 erfolgt mit Hilfe einer dem Endbereich 12 der Antriebswelle 10 zugeordneten Spanneinrichtung 15.

Die Antriebswelle 10 ist als sogenannte Hohlwelle 11 ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich entlang der Längsachse L der Antriebswelle 10 ein erster Hohlraum 13. Die Hohlwelle 11 weist über ihre gesamte Länge einen Außendurchmesser d1 auf. Weiterhin weist die Hohlwelle 11 bereichsweise einen ersten Innendurchmesser d2 auf, der den ersten Hohlraum 13 definiert.

Die Antriebswelle 10 ist im Endbereich 12, das heißt in dem Bereich, in dem der Drehkolben 24 über die Aufnahme 25 auf der Antriebswelle 10 aufsitzt, verdünnt ausgestaltet. Insbesondere ist im Endbereich 12 der Antriebswelle 10 ein zweiter, verbreiterter Hohlraum 14 mit einem zweiten Innendurchmesser d3 vorgesehen. Es gilt: der Außendurchmesser d1 der Antriebswelle 10 ist größer als der zweite

Innendurchmesser d3 des verbreiterten, zweiten Hohlraums 14 im Endbereich 12 der Antriebswelle 10 und dieser ist wiederum größer als der erste Innendurchmesser d2 des ersten Hohlraums 13 entlang der Längsachse L der Antriebswelle 10.

Durch die Erweiterung des zweiten Hohlraums 14 im Endbereich 12 der

Antriebswelle 10 ist die Wandstärke W12 in diesem Bereich geringer als die allgemeine Wandstärke W10 der Antriebswelle 10. Insbesondere berechnet sich die allgemeine Wandstärke W10 aus 0,5 mal der Differenz aus dem Außendurchmesser d1 und dem ersten Innendurchmesser d2:

W10 = 0,5 (d1 - d2).

Die reduzierte Wandstärke W12 im Endbereich 12 der Antriebswelle 10 berechnet sich aus 0,5 mal der Differenz aus dem Außendurchmesser d1 und dem zweiten

Innendurchmesser d3:

W12 = 0,5 · (d1 - d3). Die Aufnahme 25 des Drehkolbens 24 weist einen Innendurchmesser auf, der weitgehend dem Außendurchmesser d1 der Antriebswelle 10 entspricht, insbesondere ist der Innendurchmesser der Aufnahme 25 geringfügig größer als der Außendurchmesser d1 , so dass der Drehkolben 24 mit geringem Spiel auf den Endbereich 12 der

Antriebswelle 10 aufsitzt.

Aufgrund der reduzierten Wandstärke W12 der Antriebswelle 10 ist es möglich, die Antriebswelle 10 im Endbereich 12 von innen nach außen gegen die Aufnahme 25 des Drehkolbens 24 zu drücken. Dies führt zu einer drehfesten Fixierung der Antriebswelle 10 in der Aufnahme 25 des Drehkolbens 24. Somit ist es möglich, Drehmomente und Axialkräfte spielfrei von der Antriebswelle 10 in den Drehkolben 24 zu übertragen.

Das Verspannen des Drehkolbens 24 am Endbereich 12 der Antriebswelle 10 kann dabei auf verschiedene Art und Weisen erfolgen. Beispiele hierfür sind den Figuren 2 bis 5 dargestellt. Es können beispielsweise kegelige Elemente in die Antriebswelle 10 eingesetzt werden (vergleiche Figuren 4 und 5), oder auch hydraulische und / oder pneumatische Elemente (vergleiche Figuren 2 und 3) verwendet werden.

Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist der Drehkolben 24 an der der Antriebswelle 10 abgewandten Seite 26 geschlossen. Vorzugsweise wird der Drehkolben 24 auf die Antriebswelle 10 aufgeschoben, so dass der Endbereich 12 der Antriebswelle 10 zumindest teilweise in der Aufnahme 25 des Drehkolbens 24 aufgenommen ist. Der Einbau des Drehkolbens 24 in die erfindungsgemäße Drehkolbenpumpe 30 erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in folgenden

Verfahrensschritten: Zuerst wird jeweils eine Gleitringdichtung 22 auf die Antriebswellen 10 aufgeschoben, anschließend wird jeweils ein Drehkolben 24 auf die Antriebswellen 10 aufgeschoben. Die Drehkolben 24 werden ausgerichtet. Dafür findet beispielsweise eine Schablone analog zu dem in der DE 102012003066 B3 und in der DE 102013101185 A1 beschriebenen Stand der Technik Verwendung. Anschließend wird durch den Hohlraum

13 von der Antriebsseite der Antriebswellen 10 her jeweils ein Werkzeug eingebracht und durch Festziehen/ Festschrauben der Spanneinrichtung 15 werden die Drehkolben 24 an der jeweiligen Antriebswelle 10 fixiert. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Spanneinrichtung 15 in der

Aufnahme 25 des Drehkolbens 24 angeordnet. Beim Aufschieben des Drehkolbens 24 auf die Antriebswelle 10 wird die Spanneinrichtung 15 in den zweiten, erweiterten Hohlraum

14 des Endbereichs 12 der Antriebswelle 10 eingeschoben. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Spanneinrichtung 15 in dem zweiten, erweiterten Hohlraum 14 des Endbereichs 12 der Antriebswelle 10 angeordnet, so dass der Drehkolben 24 gleichzeitig auf Antriebswelle 10 und Spanneinrichtung 15 aufgeschoben wird. Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung zur

Befestigung eines Drehkolbens (nicht dargestellt) auf einer Antriebswelle 10b. Hierbei ist vorgesehen, dass sich der erweiterte Hohlraum 14b im Endbereich 12b in Richtung des Drehkolbens konisch erweitert. Das Spannmittel 15b ist als Kegel oder Kegelstumpf 35 ausgebildet, wobei der Querschnitt des Kegels oder Kegelstumpfes 35 vom Drehkolben weg abnimmt. Der Kegel oder Kegelstumpf 35 weist im Bereich seiner Bodenfläche 36 einen Außendurchmesser dB auf, der zumindest geringfügig größer ist als der größte Innendurchmesser d3max des erweiterten Hohlraums 14b. Zur Fixierung des

Drehkolbens (nicht dargestellt) an der Antriebswelle 10b wird der Kegelstumpf 36 mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs weiter in den erweiterten Hohlraum 14b der Antriebswelle 10 eingeschoben beziehungsweise hereingezogen. Dies führt zu einer Erweiterung des Außendurchmessers d1 (vergleiche Figur 2) der Antriebswelle 10b und somit zu einer Verspannung in der Aufnahme 25 des Drehkolbens 24 (vergleiche Figur 2).

Figur 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Drehkolbens 24c auf einer Antriebswelle 10c einer Drehkolbenpumpe 30c. Hierbei wird das Spannmittel 15c aus einem in der Antriebswelle 10c verbauten Kegelelement 40 und einer innerhalb der Aufnahme 25c des Drehkolbens 24c

angeordneten korrespondierenden Kegelaufnahme 28 gebildet.

Beim Aufschieben des Drehkolbens 24c auf die Antriebswelle 10c wird die Kegelaufnahme 28 auf das in dem erweiterten Hohlraum 14 des Endbereichs 12 der Antriebswelle 10 angeordnete Kegelelement 40 aufgeschoben.

Zur Fixierung des Drehkolbens 24c an der Antriebswelle 10c wird der Drehkolben 24c mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs weiter an die Antriebswelle 10c herangezogen. Der Kegelstumpf 40 wird dadurch weiter in die Kegelaufnahme 28 eingeschoben. Dies führt zu einer zumindest teilweisen Aufspreizung der Kegelaufnahme 28. Durch eine Übertragung der Aufspreizkräfte auf die Wandung der Antriebswelle 10c im Endbereich 12 mit reduzierter Wandstärke W12 wird die Erweiterung des Außendurchmessers d1 (vergleiche Figur 2) der Antriebswelle 10c in diesem Bereich bewirkt und somit die Antriebswelle 10c in der Aufnahme 25c des Drehkolbens 24c (vergleiche auch Figur 2) verspannt.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Drehkolbenpumpe

2 Maschinenständer

3 Motor

4 Pumpengehäuse

5 Pumpenkammer

6 Antriebswelle

7 Antriebswelle

8 Drehkolben

9 Drehkolben

10 Antriebswelle

1 1 Hohlwelle

12 Endbereich

13 erster Hohlraum

14 zweiter erweiterter Hohlraum

15 Spanneinrichtung

20 Einbauraum

22 Gleitringdichtung

24 Drehkolben

25 Aufnahme

26 abgewandte Seite

28 Kegelaufnahme

30 Drehkolbenpumpe

35 Kegelstumpf

36 Bodenfläche

40 Kegelelement d Durchmesser

L Längsachse

TR Transportrichtung

W Wandstärke