DE102021111925A1 - progressing cavity pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Exzenterschneckenpumpe mit zumindest- einem Pumpengehäuse (4) mit zumindest einer Ein- oder Auslassöffnung (6) für das zu fördernde Medium,- einem an das Pumpengehäuse (4) angeschlossenen Stator (1),- einem Antrieb (3),- einer von dem Antrieb (3) rotierend antreibbaren rotierenden Einheit, die zumindest einen innerhalb des Stators (1) angeordneten Rotor (2) umfasst, wobei das Pumpengehäuse (4) einen statorseitigen Gehäusestutzen (7) auf-weist, an den der Stator (1) angeschlossen ist,wobei der statorseitige Gehäusestutzen (7) über seinen Umfang zumindest bereichsweise derart zu öffnen ist, dass die rotierende Einheit im Bereich des Gehäusestutzens zu Inspektions- oder Wartungszwecken freilegbar ist.Innerhalb des statorseitigen Gehäusestutzens (7) ist eine die rotierende Einheit umgebende, auswechselbare Einlage (14) mit einer Innengeometrie angeordnet und der Gehäusestutzen (7) ist unabhängig von der Einlage (14) zu öffnen.The invention relates to an eccentric screw pump with at least one pump housing (4) with at least one inlet or outlet opening (6) for the medium to be pumped, - a stator (1) connected to the pump housing (4), - a drive (3), a rotating unit which can be driven in rotation by the drive (3) and which comprises at least one rotor (2) arranged inside the stator (1), the pump housing (4) having a housing socket (7) on the stator side, to which the stator (1 ) is connected, whereby the circumference of the stator-side housing socket (7) can be opened at least in certain areas in such a way that the rotating unit can be exposed in the area of the housing socket for inspection or maintenance purposes.Inside the stator-side housing socket (7) there is a rotating unit surrounding it , Interchangeable insert (14) arranged with an inner geometry and the housing socket (7) can be opened independently of the insert (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit zumindest
- - einem Pumpengehäuse mit zumindest einer Einlassöffnung oder Auslassöffnung für das zu fördernde Medium,
- - einem an das Pumpengehäuse angeschlossenen Stator,
- - einem Antrieb,
- - einer von dem Antrieb rotierend antreibbaren oder angetriebenen, rotierenden Einheit, die zumindest einen innerhalb des Stators angeordneten Rotor umfasst,
- - a pump housing with at least one inlet opening or outlet opening for the medium to be pumped,
- - a stator connected to the pump casing,
- - a drive,
- - a rotating unit which can be driven or driven in rotation by the drive and which comprises at least one rotor arranged inside the stator,
Bei einer solchen Exzenterschneckenpumpe handelt es sich um eine Pumpe aus der Gruppe der rotierenden Verdrängerpumpen, die zur Förderung unterschiedlichster Medien und insbesondere hochviskoser Flüssigkeiten in unterschiedlichsten Industriebereichen verwendet werden kann. Die zu fördernden Flüssigkeiten können dabei z. B. auch Feststoffanteile in unterschiedlichem Umfang enthalten.Such an eccentric screw pump is a pump from the group of rotating displacement pumps, which can be used to convey a wide variety of media and, in particular, highly viscous liquids in a wide variety of industrial sectors. The liquids to be pumped can e.g. B. also contain solids to varying extents.
Der Stator besteht z. B. aus elastischem bzw. elastomerem Material und ist in der Regel von einem einteiligen oder mehrteiligen Statormantel bzw. Statorgehäuse umgeben. Alternativ werden aber auch Statoren aus anderem Material, z. B. aus Metall erfasst. Das saugseitig an den Stator angeschlossene Pumpengehäuse wird in der Regel als Sauggehäuse bezeichnet und das druckseitig an den Stator angeschlossene Gehäuse wird z. B. als Druckstutzen bezeichnet. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Pumpe in entgegengesetzter Förderrichtung zu betreiben, so dass das Sauggehäuse (als Pumpengehäuse) druckseitig angeordnet ist. Die Bezeichnung des Pumpengehäuses als Sauggehäuse erfolgt im Rahmen der Erfindung folglich unabhängig von der tatsächlichen Förderrichtung. Die von dem Antrieb angetriebene, rotierende Einheit der Pumpe weist zumindest den im Stator rotierenden Rotor auf. Bevorzugt weist die rotierende Einheit (zusätzlich) eine an den Antrieb angeschlossene Verbindungswelle und eine z. B. in dem Pumpengehäuse angeordnete Kuppelstange auf, wobei die Kuppelstange, bevorzugt über ein antriebsseitiges Gelenk mit der Verbindungswelle und/oder über ein rotorseitiges Gelenk mit dem Rotor verbunden ist, so dass über die zwischengeschaltete Kuppelstange die Exzentrizität zwischen Rotor bzw. Rotorende einerseits und Antrieb bzw. Verbindungswelle andererseits erzeugt wird.The stator consists z. B. made of elastic or elastomeric material and is usually surrounded by a one-piece or multi-piece stator casing or stator housing. Alternatively, however, stators made of other materials, e.g. B. made of metal. The pump housing connected to the stator on the suction side is usually referred to as the suction housing and the housing connected to the stator on the pressure side is z. B. referred to as discharge port. In principle, however, there is also the possibility of operating the pump in the opposite conveying direction, so that the suction housing (as the pump housing) is arranged on the pressure side. In the context of the invention, the designation of the pump housing as the suction housing is therefore independent of the actual conveying direction. The rotating unit of the pump driven by the drive has at least the rotor rotating in the stator. The rotating unit preferably has (additionally) a connecting shaft connected to the drive and a z. g. in the pump housing, the coupling rod preferably being connected to the connecting shaft via a drive-side joint and/or to the rotor via a rotor-side joint, so that the eccentricity between the rotor or rotor end on the one hand and the drive is controlled via the intermediate coupling rod or connecting shaft is generated on the other hand.
Der Antrieb kann als elektromotorischer Antrieb oder alternativ auch als hydraulischer Antrieb ausgebildet sein. Optional ist die Exzenterschneckenpumpe als Trichterpumpe ausgebildet, wobei die Einlassöffnung des Pumpengehäuses als Einlauftrichter ausgebildet sein kann. Bevorzugt ist die Kuppelstange, die z. B. unterhalb der Einlassöffnung bzw. des Einlauftrichters angeordnet ist, mit zumindest einer Transporteinrichtung, z. B. einer Transportschnecke oder ähnlichen Transportelementen versehen. Die Transportschnecke kann z. B. außenumfangsseitig umlaufend auf der Kuppelstange angeordnet sein, z. B. auf diese aufgeschweißt sein.The drive can be designed as an electric motor drive or alternatively as a hydraulic drive. Optionally, the eccentric screw pump is designed as a funnel pump, it being possible for the inlet opening of the pump housing to be designed as an inlet funnel. Preferably, the coupling rod z. B. is arranged below the inlet opening or the inlet funnel, with at least one transport device, z. B. a screw conveyor or similar transport elements. The screw conveyor can z. B. be arranged circumferentially on the outer circumference of the coupling rod, z. B. be welded to this.
Die Erfindung betrifft eine Bauweise einer Exzenterschneckenpumpe, bei der der statorseitige Gehäusestutzen zu Inspektions- oder Wartungszwecken freilegbar ist. Denn der Wartung und Instandsetzung einer Pumpe kommt in der Praxis besondere Bedeutung zu, zumal verschiedene Teile einem gegebenenfalls erheblichen Verschleiß unterliegen und daher als Verschleißteile ausgetauscht und ersetzt werden müssen. So kommt insbesondere dem Austausch des Stators und gegebenenfalls des Rotors besondere Bedeutung zu. Da der Rotor in der Regel über ein rotorseitiges Gelenk mit der Kuppelstange verbunden ist, ist in der Regel eine Zerlegung dieses Gelenkes oder einer im Bereich des Gelenkes angeordneten Trennstelle im Zuge eines Austausches erforderlich, so dass die Zugänglichkeit des rotorseitigen Gelenkes von besonderer Bedeutung ist.The invention relates to a construction of an eccentric screw pump in which the stator-side housing socket can be exposed for inspection or maintenance purposes. Because the maintenance and repair of a pump is of particular importance in practice, especially since various parts may be subject to considerable wear and tear and must therefore be exchanged and replaced as wearing parts. In particular, replacing the stator and, if necessary, the rotor is of particular importance. Since the rotor is usually connected to the coupling rod via a joint on the rotor side, this joint or a separation point arranged in the area of the joint usually has to be dismantled in the course of an exchange, so that the accessibility of the joint on the rotor side is of particular importance.
Eine Exzenterschneckenpumpe der eingangs beschriebenen Art, bei der der rotor- bzw. statorseitige Gehäusestutzen zu Wartungszwecken demontierbar bzw. zu öffnen ist, ist z. B. aus der
Auch die
Alternativ beschreibt die
Der statorseitige Gehäusestutzen des Pumpengehäuses wird in der Praxis auch als Stopfteil bezeichnet. Über ihn gelangt das zu fördernde Medium in den Bereich des Stators und des Rotors. Das Stopfteil wird in der Praxis zum Teil mit einer konischen Innengeometrie ausgebildet, um eine bessere Zuführung des Fördermediums zur Statoröffnung zu gewährleisten.In practice, the stator-side housing socket of the pump housing is also referred to as the stuffing part. The medium to be conveyed reaches the area of the stator and the rotor via it. In practice, the tamping part is partially designed with a conical internal geometry in order to ensure better delivery of the pumped medium to the stator opening.
Exzenterschneckenpumpen mit einer konischen Innengeometrie im Bereich des Stopfteils bzw. im Bereich der Zuführung zum Stator sind in verschiedenen Ausführungsformen aus der
Bei den bekannten Pumpentypen mit konischer Innenkontur im Bereich des Stopfteils fehlt es jedoch an geeigneten Wartungs- und Instandsetzungsmöglichkeiten. - Hier setzt die Erfindung ein.In the case of the known pump types with a conical inner contour in the area of the stuffing part, however, there is a lack of suitable maintenance and repair options. - This is where the invention comes in.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Exzenterschneckenpumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch verbesserte Funktionalität und zugleich optimierte Wartungs- und Instandhaltungsmöglichkeiten auszeichnet.The invention is based on the object of creating an eccentric screw pump of the type described at the outset, which is distinguished by improved functionality and, at the same time, optimized servicing and maintenance options.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Exzenterschneckenpumpe der eingangs beschriebenen Art, dass innerhalb des statorseitigen Gehäusestutzens, der zu Inspektions- bzw. Wartungszwecken freilegbar ist, eine die rotierende Einheit umgebende, auswechselbare Einlage mit einer Innengeometrie bzw. Innenkontur angeordnet ist und dass der Gehäusestutzen unabhängig von der Einlage zu öffnen ist. Dieses wird bevorzugt dadurch realisiert, dass der Gehäusestutzen ohne Demontage der Einlage und ohne Bewegung der Einlage zu öffnen ist.In order to solve this problem, the invention teaches, in the case of a generic eccentric screw pump of the type described at the outset, that an exchangeable insert with an inner geometry or inner contour surrounding the rotating unit is arranged inside the stator-side housing socket, which can be exposed for inspection or maintenance purposes, and that the housing socket can be opened independently of the insert. This is preferably realized in that the housing socket can be opened without removing the insert and without moving the insert.
Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass es zu Inspektions- oder Wartungszwecken vorteilhaft ist, den statorseitigen Gehäusestutzen derart auszugestalten, dass sich die rotierende Einheit in diesem Bereich und insbesondere das statorseitige bzw. rotorseitige Gelenk der rotierenden Einheit freilegen lässt, indem der statorseitige Gehäusestutzen über seinen Umfang zumindest bereichsweise zu öffnen ist. Zusätzlich ist erfindungsgemäß innerhalb dieses statorseitigen Gehäusestutzens eine auswechselbare Einlage angeordnet, innerhalb derer die rotierende Einheit, z. B. das rotorseitige Gelenk angeordnet ist. Die die Transporteigenschaften beeinflussende Innengeometrie des Gehäuses wird folglich von einer auswechselbaren Einlage definiert, so dass erfindungsgemäß die Möglichkeit besteht, das Pumpengehäuse durch Einsatz einer an die jeweiligen Gegebenheiten angepassten Einlage mit einer gewünschten Innengeometrie bzw. Innenkontur auszurüsten. Dabei kann diese auswechselbare Einlage bevorzugt über zumindest einen Teil ihrer Länge eine konische Innengeometrie aufweisen. Die Pumpe kann folglich im Bereich des Übergangs vom Pumpengehäuse zum Stator in grundsätzlich bekannter Weise eine konische Innengeometrie aufweisen, diese wird jedoch nicht von dem Pumpengehäuse bzw. Gehäusestutzen selbst definiert, sondern von einer speziell dafür vorgesehenen, auswechselbaren Einlage. Von besonderer Bedeutung ist, dass sich der Gehäusestutzen dennoch zu Wartungs- und Inspektionszwecken öffnen lässt, und zwar unabhängig von der in diesem Bereich montierten Einlage. Der Gehäusestutzen lässt sich folglich zunächst öffnen, ohne dass die Einlage dadurch beeinflusst wird. Erst nach dem Öffnen des Gehäusestutzens wird dann z. B. die Einlage demontiert, um diese entweder auszutauschen oder auch das innerhalb der Einlage angeordnete Gelenk zu inspizieren oder demontieren.The invention is initially based on the knowledge that for inspection or maintenance purposes it is advantageous to design the stator-side housing socket in such a way that the rotating unit can be exposed in this area and in particular the stator-side or rotor-side joint of the rotating unit by stator-side housing socket is at least partially open over its circumference. In addition, according to the invention, a replaceable insert is arranged within this stator-side housing socket, within which the rotating unit, e.g. B. the rotor-side joint is arranged. The inner geometry of the housing influencing the transport properties is consequently defined by an exchangeable insert, so that according to the invention there is the possibility of equipping the pump housing with a desired inner geometry or inner contour by using an insert adapted to the respective circumstances. This replaceable insert can preferably have a conical inner geometry over at least part of its length. The pump can consequently have a conical inner geometry in the area of the transition from the pump housing to the stator in a manner known in principle, but this is not defined by the pump housing or housing connection piece itself, but by a replaceable insert specially provided for this purpose. Of particular importance is that the body nozzle can still be opened for maintenance and inspection purposes, regardless of the insert installed in this area. As a result, the housing socket can initially be opened without affecting the insert. Only after opening the housing socket z. B. dismantles the insert in order to either replace it or to inspect or dismantle the joint arranged within the insert.
Dazu ist bevorzugt auch die Einlage selbst demontierbar und folglich auswechselbar, indem diese z. B. mehrteilig ausgebildet ist und z. B. aus zwei oder mehr Segmenten, z. B. Halbschalen, besteht, die über den Umfang der Einlage verteilt sind, d. h. die Einlage ist bevorzugt entlang ihrer Längsrichtung geteilt ausgebildet.For this purpose, the insert itself is preferably removable and therefore replaceable by z. B. is formed in several parts and z. B. from two or more segments, z. B. half-shells, which are distributed over the circumference of the pad, d. H. the insert is preferably divided along its longitudinal direction.
Bevorzugt können zur Anpassung der Pumpe an verschiedene Gegebenheiten mehrere Einlagen mit unterschiedlicher Geometrie, z. B. mit unterschiedlicher Innengeometrie zur Verfügung gestellt werden, die wahlweise im Inneren des Gehäusestutzens montierbar sind. So können z. B. für verschiedene Schneckengeometrien im Bereich einer Transportschnecke innerhalb des Pumpengehäuses unterschiedliche Statoreinlagen zur Verfügung gestellt werden. Außerdem kann es zweckmäßig sein, für die Förderung unterschiedlicher Medien unterschiedliche Geometrien vorzusehen.To adapt the pump to different circumstances, several inserts with different geometries, e.g. B. be provided with different internal geometry, which can be mounted either inside the housing socket. So e.g. For example, different stator inserts can be made available for different screw geometries in the area of a transport screw within the pump housing. In addition, it can be expedient be reasonable to provide different geometries for the promotion of different media.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, die Pumpe an optimale Betriebsbedingungen anzupassen, indem eine entsprechende Einlage mit der optimal angepassten Innengeometrie und folglich Innenkontur ausgewählt wird. Neben einer optimierten Wartung haben die auswechselbaren Einlagen den Vorteil einer variablen Anpassung der Geometrie und damit einer Optimierung des Wirkungsgrades der Pumpe. So werden bei bestimmten Medien konische Zuführungen und folglich eine konische Innengeometrie der Einlage bevorzugt, z. B. zur Förderung hochviskoser, schwer zu fördernder Medien. Außerdem kann über die Geometrie der Einlage eine Anpassung des Gehäuses an unterschiedliche Schneckengeometrien erfolgen. Wird z. B. eine alternative Förderschnecke (z. B. auf oder an der Kuppelstange) eingesetzt, die empfindliche Produkte mit minimaler Überkapazität dem Stator zuführen kann, so lässt sich die Innenkontur durch Austausch der Einlage reduzieren bzw. eine Innenkontur mit verringerter Konizität verwenden. Insgesamt kann durch Anpassung der Innenkontur gewährleistet werden, dass sich die Förderschnecke optimal an die Statorgeometrie anpasst, so dass ein optimaler Übergang von einer optional vorgesehenen Förderschnecke bzw. Transportschnecke in den Bereich des Stators realisiert wird. Dadurch wird die Befüllung der Statorkammer und damit der Wirkungsgrad der Pumpe optimiert. So besteht auch die Möglichkeit, die Innenkontur der Einlage statorseitig an eine Langlochgeometrie des Stators anzupassen. Dieses ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Position des Statorlangloches bei der Pumpe fest vorgegeben und folglich definiert ist. Dadurch wird ein fließender Übergang der Geometrie aus dem Pumpengehäuse in den Bereich des Stators realisiert. Durch die konisch geformte Einlage lassen sich Toträume innerhalb eines zylindrischen Stopfteils reduzieren und damit lassen sich Verstopfungen vermeiden, die durch Material in den Toträumen entstehen könnten. Eine Verschlechterung des Wirkungsgrades bzw. der Performance der Pumpe wird vermieden. Durch die bereits erwähnte Anpassung der Innenkontur besteht die Möglichkeit, z. B. die Transportschnecke an die jeweilige Statorgeometrie anzupassen. Damit gelingt eine optimierte Befüllung der Statorkammer und eine Optimierung des Wirkungsgrades der Pumpe und insbesondere einer Trichterpumpe.The configuration according to the invention makes it possible to adapt the pump to optimal operating conditions by selecting a corresponding insert with the optimally adapted inner geometry and consequently inner contour. In addition to optimized maintenance, the replaceable inserts have the advantage of variable adjustment of the geometry and thus an optimization of the efficiency of the pump. For certain media, conical feeds and consequently a conical inner geometry of the insert are preferred, e.g. B. for pumping high-viscosity media that are difficult to pump. In addition, the housing can be adapted to different screw geometries via the geometry of the insert. If e.g. If, for example, an alternative conveyor screw (e.g. on or on the coupling rod) is used, which can feed sensitive products to the stator with minimal overcapacity, the inner contour can be reduced by replacing the insert or using an inner contour with a reduced taper. Overall, by adapting the inner contour, it can be ensured that the conveyor screw optimally adapts to the stator geometry, so that an optimal transition from an optionally provided conveyor screw or transport screw into the area of the stator is realized. This optimizes the filling of the stator chamber and thus the efficiency of the pump. There is also the possibility of adapting the inner contour of the insert to a slot geometry of the stator on the stator side. This is particularly advantageous when the position of the elongated stator hole in the pump is fixed and consequently defined. This allows for a smooth transition of the geometry from the pump housing to the area of the stator. The conically shaped insert reduces dead spaces within a cylindrical stuffing part and thus avoids blockages that could arise from material in the dead spaces. A deterioration in the efficiency or the performance of the pump is avoided. Due to the already mentioned adjustment of the inner contour, it is possible, e.g. B. to adapt the transport screw to the respective stator geometry. This achieves an optimized filling of the stator chamber and an optimization of the efficiency of the pump and in particular a hopper pump.
Die Einlage ist z. B. aus einem anderen Material gefertigt, als der Gehäusestutzen. Der Gehäusestutzen einer Exzenterschneckenpumpe ist in der Regel aus Metall, z. B. aus Stahl, gefertigt. Für die Einlage wird bevorzugt ein anderes Material, z. B. ein Kunststoff verwendet. Alternativ kann die Einlage auch aus Metall, z. B. aus gehärtetem Metall, oder aus Keramik bestehen. Keramik ist besonders bei der Förderung abrasiver Medien vorteilhaft. Die Herstellung der Einlage, die einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein kann, erfolgt mit gängigen Herstellungsverfahren. Es besteht die Möglichkeit, die Einlage oder deren Segmente durch Spritzguss herzustellen. Alternativ kommen additive oder subtraktive Fertigungsmethoden, z. B. die Fertigung durch einen 3D-Druck in Betracht. Es besteht auch die Möglichkeit, Einlagen aus unterschiedlichem Material zur Verfügung zu stellen, so dass z. B. für verschiedene Medien Einlagen aus unterschiedlichem Material eingesetzt werden. Damit kann eine Anpassung der Einlage an die jeweilige Förderaufgabe erfolgen, z. B. hinsichtlich chemischer Beständigkeit, guter Gleiteigenschaften bei klebrigen Produkten usw.The insert is z. B. made of a different material than the housing socket. The housing socket of an eccentric screw pump is usually made of metal, e.g. B. made of steel. Another material, e.g. B. used a plastic. Alternatively, the deposit can also be made of metal, e.g. B. made of hardened metal, or made of ceramic. Ceramic is particularly advantageous when conveying abrasive media. The production of the insert, which can be designed in one piece or in several pieces, is carried out using common production methods. It is possible to produce the insert or its segments by injection molding. Alternatively, additive or subtractive manufacturing methods, e.g. B. the production by 3D printing into consideration. It is also possible to provide deposits made of different materials, so that z. B. inserts made of different materials can be used for different media. This allows the insert to be adapted to the respective conveying task, e.g. B. in terms of chemical resistance, good sliding properties with sticky products, etc.
Der Gehäusestutzen des Pumpengehäuses lässt sich in grundsätzlich bekannter Weise öffnen, um die rotierende Einheit freizulegen. Dabei weist der Gehäusestutzen z. B. einen rohrförmigen Gehäusemantel auf, der in einer möglichen Ausführungsform in axialer Richtung verschiebbar ist, z. B. auf den Stator aufschiebbar ist. Erfindungsgemäß ist dieser Gehäusestutzen oder sein äußerer Gehäusemantel unabhängig von der darin angeordneten Einlage verschiebbar und bevorzugt ohne Demontage und ohne Bewegung der Einlage verschiebbar. Im Zuge der Wartung oder Inspektion wird folglich zunächst der Gehäusestutzen oder der rohrförmige Gehäusemantel des Gehäusestutzens in axialer Richtung verschoben und auf diese Weise wird der Bereich der Einlage freigelegt. Anschließend lässt sich die Einlage demontieren, um das darin angeordnete Gelenk freizulegen.The housing socket of the pump housing can be opened in a basically known manner in order to expose the rotating unit. In this case, the housing socket z. B. a tubular housing shell which is displaceable in a possible embodiment in the axial direction, z. B. can be pushed onto the stator. According to the invention, this housing socket or its outer housing shell can be displaced independently of the insert arranged therein and preferably without dismantling and without moving the insert. Consequently, in the course of maintenance or inspection, the housing socket or the tubular housing jacket of the housing socket is initially displaced in the axial direction and in this way the area of the insert is exposed. The insert can then be removed to expose the joint located therein.
Der statorseitige Gehäusestutzen, z. B. dessen Gehäusemantel kann (in axialer bzw. achsparalleler Richtung) an oder auf Führungseinrichtungen verschiebbar sein, z. B. rollend und/oder gleitend verschiebbar sein. Dazu können an dem Gehäusestutzen oder an dessen Gehäusemantel Führungsrollen angeordnet sein, die auf einer Führungsfläche abgestützt sind. Alternativ kann auch eine Führung an Führungsschienen realisiert werden. In der Regel ist eine Führung in axialer Richtung vorgesehen.The stator-side housing socket, e.g. B. the housing shell can (in the axial or axially parallel direction) be slidable on or on guide devices, z. B. rolling and / or sliding. For this purpose, guide rollers, which are supported on a guide surface, can be arranged on the housing connector or on its housing jacket. Alternatively, guidance on guide rails can also be implemented. As a rule, a guide is provided in the axial direction.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Gehäusestutzen oder sein äußerer, rohrförmiger Gehäusemantel eine sich über einen Teilumfang erstreckende, verschließbare Öffnung aufweisen oder der Gehäusemantel besteht aus mehreren über den Umfang verteilten Gehäuseschalen. Der Gehäusestutzen wird folglich nicht durch Verschiebung des Gehäusemantels geöffnet, sondern durch Entfernung eines Gehäusedeckels oder auch durch Zerlegung des Gehäusestutzens aus mehreren Teilschalen. Auch bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Gehäusemantel unabhängig von der Einlage zu öffnen oder zu zerlegen ist, d. h. ohne Demontage und ohne Bewegung der Einlage.In an alternative embodiment, the housing socket or its outer, tubular housing jacket can have a closable opening extending over a partial circumference, or the housing jacket consists of several housing shells distributed over the circumference. Consequently, the housing connector is not opened by moving the housing jacket, but rather by removing a housing cover or by disassembling the housing connector from a number of partial shells. Also in this embodiment is provided see that the case jacket can be opened or disassembled independently of the insert, ie without dismantling and without moving the insert.
In bevorzugter Ausführungsform weist der Gehäusestutzen einen z. B. rohrförmigen Gehäusemantel und eine stirnseitige Statoraufnahme auf, wobei der Stator gegen diese stirnseitige Statoraufnahme anliegt oder in diese stirnseitige Statoraufnahme eingreift. Bei einer solchen Ausführungsform ist bevorzugt vorgesehen, dass die auswechselbare Einlage lösbar an dieser Statoraufnahme befestigt ist, und zwar ohne eine in axialer Richtung wirkende Verbindung zum Gehäusemantel, so dass sich der Gehäusemantel relativ zu der Statoraufnahme und relativ zu der daran befestigten Einlageöffnung z. B. verschieben lässt. Im Zuge der Öffnung des Gehäusestutzens, z. B. während des Verschiebens des rohrförmigen Gehäusemantels bleibt die Einlage folglich in ihrer montierten Position an der Statoraufnahme angeordnet.In a preferred embodiment, the housing socket has a z. B. tubular housing shell and a front stator, wherein the stator rests against this front stator or engages in this front stator. In such an embodiment, it is preferably provided that the replaceable insert is releasably attached to this stator receptacle, without a connection to the housing shell acting in the axial direction, so that the housing shell can be moved relative to the stator receptacle and relative to the insert opening attached thereto, e.g. B. can be moved. In the course of opening the housing socket, z. B. during the displacement of the tubular housing shell, the insert consequently remains arranged in its mounted position on the stator seat.
Die Einlage kann z. B. mittels einer oder mehrerer Verbindungsmittel, z. B. einer oder mehrerer Schrauben lösbar an der Statoraufnahme befestigt sein, ohne dass darüber hinaus eine (in axialer Richtung wirkende) Verbindung am Gehäusemantel vorgesehen ist. Die Verbindung beschränkt sich folglich auf die Statoraufnahme ohne Verbindung zum Gehäusemantel. Alternativ oder ergänzend können Formschlusselemente oder Führungselemente für die Verbindung der Einlage an der Statoraufnahme vorgesehen sein. So kann die Statoraufnahme mit einem oder mehreren Vorsprüngen (z. B. Führungsstegen) ausgerüstet sein und an oder in der Einlage können stirnseitig eine oder mehrere korrespondierende Ausnehmungen (z. B. Schlitze) angeordnet sein, in welche die Vorsprünge formschlüssig eingreifen. Alternativ ist auch die umgekehrte Anordnung möglich, bei der Vorsprünge an der Einlage in Ausnehmungen an der Statoraufnahme eingreifen. Solche Formschlusselemente können z. B. zusätzlich zu den erwähnten Schraubverbindungen vorgesehen sein.The deposit can z. B. by means of one or more connecting means, z. B. one or more screws can be releasably attached to the stator without, moreover, a (acting in the axial direction) connection is provided on the housing shell. The connection is therefore limited to the stator mount without a connection to the housing shell. Alternatively or additionally, form-fitting elements or guide elements can be provided for connecting the insert to the stator receptacle. The stator receptacle can be equipped with one or more projections (e.g. guide webs) and one or more corresponding recesses (e.g. slots) can be arranged on or in the insert at the front, in which the projections engage in a form-fitting manner. Alternatively, the reverse arrangement is also possible, in which projections on the insert engage in recesses on the stator mount. Such form-fitting elements can, for. B. be provided in addition to the mentioned screw connections.
Über die Formschlusselemente bzw. Führungselemente kann bevorzugt eine Führung der Segmente der Einlage in radialer Richtung und zugleich eine Verdrehsicherung der Einlage im montierten Zustand gegenüber dem Gehäusestutzen gewährleistet werden.The positive-locking elements or guide elements can preferably be used to guide the segments of the insert in the radial direction and at the same time prevent the insert from rotating in the installed state relative to the housing connection piece.
Stets ist es besonders vorteilhaft, wenn die Einlage nicht einteilig bzw. einstückig, sondern mehrteilig ausgebildet ist und z. B. aus zwei oder mehreren Segmenten besteht, die z. B. über den Umfang verteilt sind. Jede dieser beiden Halbschalen kann z. B. eine Ausnehmung aufweisen, die auf einen korrespondierenden Vorsprung an der Statoraufnahme aufschiebbar ist, z. B. in radialer Richtung. Dazu wird beispielhaft auf die Figurenbeschreibung verwiesen.It is always particularly advantageous if the insert is not made in one piece or in one piece, but in several parts and z. B. consists of two or more segments z. B. are distributed over the circumference. Each of these two half-shells z. B. have a recess which can be pushed onto a corresponding projection on the stator, z. B. in the radial direction. For this purpose, reference is made to the description of the figures as an example.
Insgesamt zeichnet sich die erfindungsgemäße Pumpe durch eine erhöhte Funktionalität und/oder einen optimierten Wirkungsgrad aus, da eine optimale Geometrie im Bereich des Übergangs vom Pumpengehäuse zum Stator realisierbar ist und zugleich optimale Wartungs- und Inspektionsmöglichkeiten bestehen. Unter dem z. B. zylindrischen Stopfteil, d. h. unter dem zylindrischen Gehäusemantel ist eine bevorzugt geteilte Einlage z. B. an der Statoraufnahme befestigt. Das zylindrische Stopfteil bleibt somit - wie beim Stand der Technik - axial verschiebbar. Um den Zugang zu den Gelenken der Pumpe zu ermöglichen, lässt sich der zylindrische Gehäusemantel verschieben. Anschließend besteht die Möglichkeit, die Einlage, z. B. die geteilte Einlage zu demontieren und auf diese Weise das Gelenk oder die Gelenke oder auch eine neben dem Gelenk angeordnete Trennstelle freizulegen. Bevorzugt kann die Innenkontur der Einlage an die Geometrie einer Förderschnecke im Bereich der Kuppelstange angepasst sein, so kann z. B. auch eine Förderschnecke mit konischer Außengeometrie vorgesehen sein. Die Ausführung von konischer Einlage und Förderschnecke können an den jeweiligen Trockenstoffgehalt des Fördermediums angepasst werden. Die erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich folglich durch eine Kombination von optimiertem Zuführverhalten einerseits und Wartungsfreundlichkeit andererseits aus. Wartungszeiten werden reduziert und das Zuführverhalten und damit der Wirkungsgrad wird optimiert. Vorteilhaft ist auch, dass bei der Ausgestaltung des zylindrischen Stopfteils auf bekannte Geometrien zurückgegriffen werden kann. Ein z. B. zylindrisch ausgestaltetes Stopfteil kann universell verwendet werden, ohne dass eine aufwendige Anpassung der Innengeometrie des Stopfteils an die jeweiligen Erfordernisse nötig ist, denn die Anpassung erfolgt über die variabel einsetzbare Einlage, die z. B. aus Kunststoff gefertigt ist.Overall, the pump according to the invention is characterized by increased functionality and/or optimized efficiency, since an optimal geometry can be implemented in the area of the transition from the pump housing to the stator and, at the same time, there are optimal maintenance and inspection options. Under the z. B. cylindrical stuffing part, d. H. under the cylindrical housing shell is a preferably divided insert z. B. attached to the stator. The cylindrical stuffing part thus remains - as in the prior art - axially displaceable. The cylindrical casing can be moved to allow access to the joints of the pump. Then there is the possibility of inserting, e.g. B. to dismantle the divided insert and in this way to expose the joint or joints or a separation point arranged next to the joint. The inner contour of the insert can preferably be adapted to the geometry of a screw conveyor in the region of the coupling rod. B. can also be provided with a conical outer geometry screw conveyor. The design of the conical insert and conveyor screw can be adapted to the respective dry matter content of the conveyed medium. The pump according to the invention is consequently characterized by a combination of optimized feeding behavior on the one hand and ease of maintenance on the other. Maintenance times are reduced and the feeding behavior and thus the efficiency is optimized. It is also advantageous that known geometries can be used in the configuration of the cylindrical stuffing part. a z. B. cylindrically designed stuffing part can be used universally without a complex adjustment of the inner geometry of the stuffing part to the respective requirements is necessary, because the adjustment is made via the variably insertable insert z. B. is made of plastic.
Optional besteht die Möglichkeit, im Bereich der Einlage eine Zuführung für eine Hilfsflüssigkeit vorzusehen, um z. B. Flüssigkeiten oder Medien zur Unterstützung der Förderaufgabe zuzuführen, z. B. eine Polymerzuführung. Eine solche Zuführung kann in die Einlage integriert werden, z. B. über Ringdüsen. Mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Einlage lassen sich folglich Hilfsflüssigkeiten sehr effektiv an dem Ort injizieren, an dem die Hilfsflüssigkeit benötigt wird.Optionally, there is the possibility of providing a feed for an auxiliary liquid in the area of the insert, e.g. B. to supply liquids or media to support the delivery task, z. B. a polymer feed. Such a feed can be integrated into the insert, e.g. B. via ring nozzles. With the help of the insert provided according to the invention, auxiliary liquids can consequently be injected very effectively at the location where the auxiliary liquid is needed.
Alternativ oder ergänzend können in dem statorseitigen Gehäusestutzen, z. B. innerhalb des Gehäusemantels Zerkleinerungseinrichtung, z. B. Messer oder dergleichen angeordnet sein. Dazu ist es zweckmäßig, wenn an der rotierenden Einheit, z. B. an der Kuppelstange, entsprechende Gegenelemente angeordnet sind, so dass durch Zusammenwirken der Messer oder Reißzähne mit den Gegenelementen ein Zerkleinerer realisiert wird. Optional können die Messer bzw. Reißzähne auch an der rotierenden Einheit und die Gegenelemente innenseitig an der Einlage befestigt sein.Alternatively or additionally, in the stator-side housing socket, z. B. within the housing shell crushing device, z. B. knife or the like can be arranged. For this purpose, it is useful if the rotating unit, z. B. on the coupling rod, corresponding counter-ele elements are arranged, so that a shredder is realized by the interaction of the knives or ripping teeth with the counter-elements. Optionally, the knives or tearing teeth can also be attached to the rotating unit and the counter-elements can be attached to the insert on the inside.
Es besteht ferner die Möglichkeit, in oder an der Pumpe eine Überwachungseinrichtung vorzusehen, d. h. bevorzugt wird der Einlage eine Überwachungseinrichtung zugeordnet, mit der der Zustand der Einlage und/oder der Exzenterschneckenpumpe ermittelt bzw. überwacht werden kann. Dazu kann die Überwachungseinrichtung z. B. einen Sensor oder auch mehrere Sensoren aufweisen, z. B. einen Drucksensor, wobei der Sensor z. B. in oder an der Einlage angeordnet ist. Mit der Überwachungseinrichtung lässt sich z. B. der Verschleißzustand der Einlage selbst oder auch ein Betriebs- oder Störzustand der Exzenterschneckenpumpe überwachen. Dabei kann es zum einen um die Überwachung des Zustandes der Einlage selbst gehen. Zum anderen kann die Einlage aber auch als Träger für Sensoren oder Überwachungsmittel dienen, mit denen der Zustand bzw. der Betrieb der Pumpe selbst überwacht wird. Die Überwachungsvorrichtung kann außerdem eine optische und/oder eine akustische Anzeige aufweisen, mit der ein Verschleißzustand und/oder ein Betriebszustand angezeigt wird. Die Ausrüstung der Pumpe mit einer solchen Überwachungseinrichtung und/oder einer Sensorik ermöglicht die Überwachung z. B. eines fortschreitenden Verschleißes, so dass ein voraussichtlicher Zeitpunkt für das Auswechseln einer Einlage prognostiziert werden kann. Insgesamt lässt sich eine verbesserte Überwachung und damit verbesserte Wartung der Pumpe und insbesondere der Einlagen realisieren, und zwar auch eine Wartungsvorhersage bzw. eine vorausschauende Wartung im Sinne von „Predictive Maintenance“.There is also the possibility of providing a monitoring device in or on the pump, i. H. a monitoring device is preferably assigned to the insert, with which the condition of the insert and/or the eccentric screw pump can be determined or monitored. For this purpose, the monitoring device z. B. have a sensor or several sensors, z. B. a pressure sensor, the sensor z. B. is arranged in or on the deposit. With the monitoring device z. B. monitor the state of wear of the insert itself or an operating or faulty state of the eccentric screw pump. On the one hand, this can involve monitoring the condition of the insole itself. On the other hand, the insert can also serve as a carrier for sensors or monitoring means with which the condition or the operation of the pump itself is monitored. The monitoring device can also have an optical and/or an acoustic display with which a state of wear and/or an operating state is displayed. Equipping the pump with such a monitoring device and/or a sensor enables monitoring, e.g. B. progressive wear, so that an expected time for replacing an insole can be predicted. Overall, improved monitoring and thus improved maintenance of the pump and in particular of the insoles can be implemented, including a maintenance forecast or anticipatory maintenance in the sense of "predictive maintenance".
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Inspektion und/oder zur Wartung einer Exzenterschneckenpumpe der beschriebenen Art. Das Verfahren bezieht sich folglich bevorzugt auf die beschriebene Pumpe. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der statorseitige Gehäusestutzen geöffnet wird und dass anschließend die Einlage zum Zwecke des Austausches und/oder zur Freilegung der rotierenden Einheit, z. B. eines Gelenkes oder einer anderen Verbindungs- oder Trennstelle innerhalb der rotierenden Einheit, entfernt wird. Nach dem Entfernen der Einlage und gegebenenfalls nach einer Inspektion oder Wartung der rotierenden Einheit lässt sich z. B. dieselbe Einlage wieder einsetzen. Alternativ kann jedoch auch ein Austausch der Einlage erfolgen, indem eine neue Einlage oder auch eine Einlage mit anderer Geometrie montiert wird. Anschließend lässt sich der Gehäusestutzen wieder verschließen. Dazu ist es besonders vorteilhaft, wenn zum Öffnen des Gehäusestutzens der Gehäusemantel oder auch der Gehäusestutzen selbst in axialer Richtung verschoben wird, z. B. auf den Stator aufgeschoben wird, und zwar ohne Verschiebung der Einlage. Im Einzelnen wird auch hinsichtlich des Verfahrens auf die Erläuterungen zu der Pumpe verwiesen.The invention also relates to a method for inspecting and/or maintaining an eccentric screw pump of the type described. The method therefore preferably relates to the pump described. The method is characterized in that the stator-side housing socket is first opened and that the insert is then removed for the purpose of replacement and/or to expose the rotating unit, e.g. B. a joint or other connection or separation point within the rotating unit is removed. After removing the insert and, if necessary, after an inspection or maintenance of the rotating unit, z. B. use the same insert again. Alternatively, however, the insert can also be exchanged by installing a new insert or an insert with a different geometry. The housing socket can then be closed again. For this purpose, it is particularly advantageous if, in order to open the housing socket, the housing jacket or the housing socket itself is displaced in the axial direction, e.g. B. is pushed onto the stator, without moving the insert. In detail, reference is also made to the explanations for the pump with regard to the method.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen
-
1 eine erfindungsgemäße Exzenterschneckenpumpe in einem (vereinfachten) Vertikalschnitt, -
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach1 , -
3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach1 mit einer alternativen Ausgestaltung, -
4A bis4D einen Ausschnitt aus der Pumpe nach1 in einer perspektivischen Ansicht in verschiedenen Funktionsstellungen, -
5A, B ,C eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach4 , -
6 eine weitere Abwandlung der Ausführungsform nach5 und -
7A, B ,C eine alternative Ausführungsform der Erfindung.
-
1 an eccentric screw pump according to the invention in a (simplified) vertical section, -
2 an enlarged section of the object1 , -
3 an enlarged section of the object1 with an alternative design, -
4A until4D a section of the pump1 in a perspective view in different functional positions, -
5A, B ,C a modified embodiment of theobject 4 , -
6 another modification of theembodiment 5 and -
7A, B ,C an alternative embodiment of the invention.
In den Figuren ist eine Exzenterschneckenpumpe dargestellt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen Stator 1, einen in dem Stator rotierenden Rotor 2 und einen Antrieb 3 für den Rotor aufweist. Zum Beispiel saugseitig ist an den Stator 1 ein Pumpengehäuse 4 angeschlossen, das in der Praxis auch als Sauggehäuse bezeichnet wird. Ein druckseitig an den Stator 1 angeschlossenes Gehäuseteil (Anschlussstutzen) wird z. B. als Druckstutzen 5 bezeichnet. Das Pumpengehäuse 4 weist eine Gehäuseöffnung 6 auf, z. B. eine Einlassöffnung, über die das zu fördernde Medium zugeführt wird, welches von dem Pumpengehäuse 4 über den Stator/Rotor zu dem Druckstutzen 5 gefördert wird. Der Antrieb 3 ist mit einer nicht dargestellten, integrierten Antriebswelle ausgerüstet, die an eine Verbindungswelle 9 angeschlossen ist. Diese Verbindungswelle 9 ist im Ausführungsbeispiel als Steckwelle ausgebildet. Der Rotor 2 ist über eine Kuppelstange 10 mit der Verbindungswelle 9 verbunden, wobei die Kuppelstange 10 über ein antriebsseitiges Gelenk 11 mit der Verbindungswelle 9 und über ein rotorseitiges Gelenk 12 mit dem Rotor 2 verbunden ist. Zur flüssigkeitsdichten Trennung des Pumpengehäuses 4 gegen die Umgebung bzw. gegen den Antrieb kann die Verbindungswelle 9 z. B. mit einer Wellenabdichtung 13 abgedichtet sein, die z. B. als Gleitringdichtung ausgebildet ist. Einzelheiten sind in den Figuren nicht dargestellt. Das von dem Antrieb 3 rotierend angetriebene Aggregat (z. B. Verbindungswelle, Kuppelstange, Gelenke und Rotor) wird als „rotierende Einheit“ bezeichnet.The figures show an eccentric screw pump which, in its basic structure, has a stator 1, a
Das Pumpengehäuse 4 weist einen statorseitigen Gehäusestutzen 7 (das sogenannte Stopfteil) und einen antriebsseitigen Gehäusestutzen 16 auf, so dass die Einlassöffnung 6 zwischen dem statorseitigen Gehäusestutzen 7 und dem antriebsseitigen Gehäusestutzen 16 angeordnet ist. Der statorseitige Gehäusestutzen 7 ist über seinen Umfang zumindest bereichsweise derart zu öffnen, dass die rotierende Einheit im Bereich des Gehäusestutzens und insbesondere das rotorseitige Gelenk 12 zu Inspektions- oder Wartungszwecken freilegbar sind. Dazu ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der statorseitige Gehäusestutzen 7 bzw. seine äußerer, rohrförmiger Gehäusemantel 8 in axialer Richtung x verschiebbar, und zwar im Ausführungsbeispiel in axialer Richtung x auf den Stator 1 aufschiebbar. Durch Verschieben des Gehäusemantels 8 in Richtung auf den Stator 1 lässt sich folglich der Innenbereich des Gehäuses im Bereich des Gelenkes 12 zu Wartungs- und Inspektionszwecken freilegen.The
Innerhalb des statorseitigen Gehäusestutzens 7 ist eine auswechselbare Einlage 14 angeordnet, welche die Innengeometrie des Gehäuses im Übergang vom Gehäuse zum Stator definiert. Der statorseitige Gehäusestutzen 7 ist erfindungsgemäß unabhängig von dieser Einlage 14 zu öffnen, d.h. der Gehäusestutzen 7 lässt sich öffnen bzw. demontieren, ohne dass die Einlage 14 demontiert werden muss bzw. bewegt werden muss. Dazu ist die Einlage 14 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an der Statoraufnahme 15 befestigt. Denn der statorseitige Gehäusestutzen 7 setzt sich aus dem rohrförmigen Gehäusemantel 8 und der stirnseitigen (z. B. scheibenförmigen oder ringscheibenförmigen) Statoraufnahme 15 zusammen, wobei der Stator gegen die Statoraufnahme 15 anliegt bzw. in die Statoraufnahme 15 eingreift. Die Einlage 14 ist ausschließlich an dieser Statoraufnahme 15 und nicht an dem verschiebbaren Gehäusemantel 8 befestigt, so dass sich der Gehäusemantel 8 zum Öffnen des Gehäuses relativ zu der Statoraufnahme 15 und damit auch relativ zu der montierten Einlage 14 verschieben lässt. Dieses ist z. B. in
Von besonderer Bedeutung ist jedoch darüber hinaus, dass auch die Einlage 14 demontierbar ist, um den Bereich der rotierenden Einheit und insbesondere den Bereich des Gelenkes 12 zu Wartungs- und Inspektionszwecken freizulegen. Dazu ist die Einlage 14 bevorzugt mehrteilig ausgebildet. Aus den
Die
Die
In
Eine alternative Befestigungsmöglichkeit der Einlage 14 an der Statoraufnahme 15 ist in den
In den
Ferner ist in
Die Pumpe kann im Übrigen als Trichterpumpe ausgebildet sein, so dass die Einlassöffnung 6 von einem Trichter gebildet wird. Die Kuppelstange 10 ist im Ausführungsbeispiel mit einer Transportschnecke 20 versehen, die z. B. außenumfangsseitig umlaufend auf die Kuppelstange 10 aufgeschweißt ist.The pump can also be designed as a funnel pump, so that the inlet opening 6 is formed by a funnel. The
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt im Zuge der Demontage der rotierenden Einheit z. B. eine Zerlegung der Gelenke 11, 12, so dass z. B. zum Trennen des Rotors 2 von der Kuppelstange 15 das Gelenk 12 selbst zerlegt wird. Es liegt jedoch ebenso im Rahmen der Erfindung, zusätzlich zu den Gelenken 11, 12 Trennstellen bzw. Trennelemente vorzusehen, so dass auch eine Trennung des jeweiligen Teils ohne eine Zerlegung der Gelenke möglich ist. Dazu kann auf Vorbilder aus dem Stand der Technik zurückgegriffen werden, die in den Figuren nicht dargestellt sind. Stets ist der Bereich solcher Trennstellen optimal zugänglich, da sich sowohl der statorseitige Gehäusestutzen 7 demontieren lässt als auch die darin angeordnete Einlage 14.In the illustrated embodiment, z. B. a decomposition of the
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