Aufbau einer Exzenterschneckenpumpe von NOV Mono
Der konstruktive Aufbau einer Exzenterschneckenpumpe ist entscheidend für die nahezu pulsationsfreie, scherarme Fördercharakteristik und das langgezogene Gehäusedesign. Am Beispiel der NOV Mono Exzenterschneckenpumpe werden nachfolgend die zentralen Komponenten und deren funktionale Zusammenhänge beschrieben.
Komponenten einer Exzenterschneckenpumpe
Technische Übersicht der zentralen Komponenten einer Exzenterschneckenpumpe
- Rotor
- Stator
- Wellenstrang
- Sauggehäuse
- Druckgehäuse
- Wellenabdichtung
- Laterne
- Grundplatte
- Getriebe
- Antrieb
Rotor der Exzenterschneckenpumpe
Als rotierender Verdrängerkörper bildet der Rotor die funktionale Basis jeder Exzenterschneckenpumpe und ist maßgeblich für deren Fördercharakteristik verantwortlich. Seine Geometrie ähnelt einer Rundgewindeschraube mit großer Steigung, deren Formgebung gemeinsam mit der Gangzahl das Innenprofil des Elastomerkerns im Stator definiert. Durch die exzentrische Drehbewegung des Rotors entstehen entlang der gesamten Bauteillänge des Stators Dichtlinien, die in sich geschlossene Förderkammern bilden. In diesen Kammern wird das Medium kontinuierlich, nahezu scherungsfrei und pulsationsarm von der Saug- zur Druckseite gefördert.
Der Rotor wird üblicherweise aus Edelstahl massiv gefertigt und für eine verbesserte Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit verchromt oder anderweitig gehärtet. Optional kann er mit einer zentralen Hohlbohrung ausgestattet werden, um Vibrationen bei hohen Drehzahlen zu reduzieren und dem Verschleiß entgegenzuwirken. Die neue NOV Scion Baureihe verfügt bereits standardmäßig über einen Hohlrotor.
Exzenterschneckenpumpen Stator
Der Stator ist das feststehende Gegenstück zum Rotor und bildet gemeinsam mit dem Verdrängerkörper die funktionale Einheit der Exzenterschneckenpumpe. Der Stator besteht aus einem metallischen Außengehäuse sowie einem hohlen Elastomerkern der meist in vulkanisierter, oder entnehmbarer Ausführung erhältlich ist. Das Innenprofil ist auf die Formgebung des Verdrängerkörpers abgestimmt, besitzt jedoch einen zusätzlichen Gewindegang und die doppelte Steigungslänge. Durch diese geometrische Anpassung werden die aus der exzentrischen Drehbewegung resultierenden Kräfte optimal von der elastischen Innenwand aufgenommen. Gleichzeitig entstehen die charakteristischen, abdichtenden Dichtlinien zwischen Rotor und Elastomer. Statoren können aus Naturkautschuk und synthetischen Werkstoffen wie NBR, EPDM, FKM oder Polyurethan hergestellt werden.
Der vulkanisierter Epsilon-Stator und der entnehmbare Scion-Stator von NOV Mono
Wellenstrang einer Exzenterschneckenpumpe
Der Wellenstrang, übernimmt die Kraftübertragung zwischen dem Antrieb und dem exzentrisch drehenden Rotor und kann in Abhängigkeit zu den Eigenschaften der zu fördernde Flüssigkeit in verschiedenen Varianten ausgeführt werden.
Kraftübertragung mittels Kuppelstange
Exzenterschneckenpumpen, die in standardisierten Industrieanwendungen eingesetzt werden, realisieren die Kraftübertragung in der Regel über eine Kuppelstange an dessen Enden jeweils ein Gelenk befestigt ist. Um einen vorzeitigen Verschleiß durch Produktablagerungen zu verhindern sind die Gelenke von einer elastischen Manschette umgeben. Optional besteht die Möglichkeit eine zweigeteilte Kuppelstange einzusetzen, um die Exzenterschneckenpumpe vollständig warten zu können, ohne dass die Saug- oder Druckleitungen demontiert werden müssen.
Kraftübertragung mittels gelenklosen Biegestab
Der gelenklose Biegestab ist eine praktisch wartungsfreie Variante zur Kraftübertragung zwischen Antrieb und Rotor. Aufgrund der hohen Elastizität des metallischen Werkstoffs, in der Regel Titan, gleicht er die exzentrische Bewegung aus und überträgt zuverlässig das Drehmoment. Der Verzicht auf Gelenke minimiert das Risiko einer Kontamination durch Schmierstoffe sowie die Entstehung von Toträumen und prädestiniert den Biegestab für den Einsatz in hygienisch Anwendungen.
Wellenabdichtung der Exzenterschneckenpumpe
Zur Verhinderung eines Flüssigkeitsaustritts zwischen Welle und Gehäuse werden in Exzenterschneckenpumpen Gleitringdichtungen verwendet. Diese dynamische Dichtungsart dichtet das Fördermedium über geschmierte Gleitflächen auf der Produktseite zuverlässig ab. Für Standardanwendungen sind einfachwirkende Gleitringdichtungen ausreichend, während bei hochviskosen oder abrasiven Medien doppeltwirkende Ausführungen mit Sperrdrucksystem eingesetzt werden.
gehäuse DER EXZENTERSCHNECKENPUMPE
Das Saug- und Druckgehäuse einer Exzenterschneckenpumpe kann je nach Fördermedium mit Industrie- oder Hygieneflanschen ausgestattet. Bei Flüssigkeiten mit einem erhöhtem Trockensubstanzgehalt, beispielsweise Biertreber, lässt sich das Sauggehäuse mit einem vergrößerten Einlaufquerschnitt ausführen, häufig in Form eines Trichters. Hygienische Exzenterschneckenpumpen sind am Saug- und Druckgehäuse mit zusätzlichen Spülanschlüssen ausgestattet. Diese ermöglichen die Reinigung der produktberührten Bereiche mittels standardisierter Verfahren wie CIP- und SIP-Reinigung.
Für besonders verschleißintensive Anwendungen besteht darüber hinaus die Möglichkeit, das Sauggehäuse mit einem teilbaren Gehäuseabschnitt zu versehen. Sämtliche Komponenten können somit auch im eingebauten Zustand der Pumpe gewechselt werden, was zu einer Reduzierung des zeitlichen Aufwands für Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen führt. Das Saug- und Druckgehäuse ist in der Regel in Grauguss oder Edelstahl erhältlich.
Exzenterschneckenpumpen Antrieb
Zur Kraftübertragung können Exzenterschneckenpumpen in kompakter Blockbauweise ausgeführt werden, bei der der Elektromotor direkt an die Laterne angeflanscht ist. Bei Anwendungen mit erhöhten mechanischen Belastungen, beispielsweise durch hohe Viskositäten oder große Differenzdrücke, ist hingegen die Lagerstuhlbauweise vorzuziehen, um axiale und radiale Kräfte wirkungsvoller aufnehmen zu können.
