DE19531318A1

DE19531318A1 - Stator with jacket, for eccentric spiral pump

Info

Publication number: DE19531318A1
Application number: DE1995131318
Authority: DE
Inventors: Sebastian Dipl Ing Jaeger
Original assignee: Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
Current assignee: Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-02-27

Abstract

The stator is fitted to a eccentric spiral pump, and has a lining which is made from an elastomer, and which has two layers. It is enclosed by a tubular jacket (1) which is harder than the lining, and the latter has an inner layer (3) whose inside is shaped to correspond with the pump cavity (4), and has an outer layer (2) which is bonded to the inner layer, and to the jacket. The outer layer has different chemical and / or physical properties from the inner layer, and has an inner diameter with a cylindrical or slightly conical form. The inner diameter may also be between 4 and 8 mm larger than the diameter which is defined by the amplitude of the winding of the pump cavity.

Description

Die Erfindung betrifft einen einen Mantel aufweisenden Stator für Exzenterschneckenpumpen mit einer aus einem Elastomer bestehenden Auskleidung, die innen an dem gegenüber der Auskleidung härteren Mantel angehaftet und zweischichtig ausgeführt ist, wobei eine innere Schicht an ihrer inneren Fläche dem Pumpenhohlraum entsprechend geformt und von einer äußeren Schicht umschlossen ist, die mit der inneren Schicht und dem Mantel festhaftend verbunden ist. Dabei können Elastomere genutzt werden, die aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen bestehen. The invention relates to a stator having a jacket for progressing cavity pumps with one made of an elastomer existing lining that is on the inside opposite the Lining harder coat adhered and two layers is executed, with an inner layer on its inner Surface shaped according to the pump cavity and by one outer layer is enclosed with the inner layer and is firmly attached to the coat. You can Elastomers are used that are made of rubber or rubber-like Plastics exist.

Bei bekannten Statoren dieser Art bildet die innere, abriebfeste Schicht eine vergleichsweise dünnwandige Schutzschicht für die äußere Schicht, die demgemäß an ihrer der inneren Schicht zugekehrten Seite dem Pumpenhohlraum entsprechend z. B. nach Art eines zweigängigen Steilgewindes geformt ist. Die sp ausgeführte innere Schicht kann zwar eine Schutzfunktion übernehmen, sie ist jedoch außerstande, z. B. das elastische Verhalten der Auskleidung zu beeinflussen, sofern dies gewünscht wird. Auch ist es mit Schwierigkeiten verbunden, eine in der Wandstärke vergleichsweise dünne Schicht zur Bildung der erwähnten inneren Schicht wirtschaftlich herzustellen.In known stators of this type, the inner, abrasion-resistant layer a comparatively thin-walled Protective layer for the outer layer, which accordingly its side facing the inner layer Pump cavity corresponding to z. B. in the manner of a two-course Steep thread is formed. The sp executed inner layer can take on a protective function, but it is unable, e.g. B. the elastic behavior of the lining to influence if desired. It is also with Difficulties connected, one in wall thickness comparatively thin layer to form the mentioned to produce the inner layer economically.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungsmöglichkeit der eingangs erwähnten Statoren zu verbessern, zudem aber auch auf das Betriebsverhalten der Auskleidung, insb. somit auf das elastische Verhalten von Fall zu Fall herstellungsmäßig Einfluß nehmen zu können.The invention is based, which Manufacturing possibility of the stators mentioned at the beginning improve, but also on the operating behavior of the Lining, especially on the elastic behavior of To be able to influence the production on a case-by-case basis.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß die äußere, sich bezüglich ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften von der inneren Schicht unterscheidende Schicht an ihrem inneren Durchmesser zylindrisch oder schwach konisch gestaltet. Zweckmäßigerweise ist dabei dieser Durchmesser so gewählt, daß er nur wenig größer ist als der durch die Amplitude des Steilgewindes des Pumpenhohlraumes bestimmte Durchmesser. To achieve this object, the outer themselves regarding their chemical and / or physical Distinguishing properties from the inner layer Layer cylindrical or weak on its inner diameter conical. This is expedient Diameter chosen so that it is only slightly larger than that by the amplitude of the steep thread of the pump cavity certain diameters.

Demgemäß bildet lediglich die innere Schicht die Konfiguration des Pumpenhohlraumes, während die äußere Schicht über die Länge des Stators hinweg eine gleichmäßige bzw. eine sich nur geringfügig ändernde Wandstärke hat, wenn eine konische Gestalt gewählt werden sollte.Accordingly, only the inner layer forms the Configuration of the pump cavity while the outer Layer even across the length of the stator or has only a slightly changing wall thickness, if a conical shape should be chosen.

Die äußere Schicht ist also eine vergleichsweise dicke Auskleidung für den Mantel des Stators. Diese Tatsache eröffnet die Möglichkeit, durch eine bestimmte Werkstoffwahl der äußeren Schicht die Eindrückung der Auskleidung bzw. deren Verhalten beim Pumpvorgang zu bestimmen, während die innere Schicht in bekannter Weise Eigenschaften erhalten kann, durch die mechanische und/oder die chemische Belastung der Pumpe vorgegeben sind.The outer layer is therefore a comparatively thick one Lining for the stator jacket. this fact opens up the possibility through a certain choice of materials the outer layer the indentation of the lining or to determine their behavior during the pumping process, while the inner layer obtained properties in a known manner can, by mechanical and / or chemical stress the pump are specified.

Die erwähnte Konizität der äußeren Schicht ist dann von Vorteil, wenn durch sie die Druckveränderungen innerhalb des Stators beim Pumpvorgang z. B. die Tatsache berücksichtigt werden soll, daß am druckseitigen Ende des Stators die Auskleidung steifer gestaltet sein soll im Vergleich zum saugseitigen Ende der Pumpe. Vorzugsweise wird demgemäß am druckseitigen Ende der Pumpe bzw. des Stators für die äußere Schicht eine größere Wandstärke gewählt im Vergleich zum anderen, saugseitigen Ende.The conicity of the outer layer mentioned is then from Advantage if the pressure changes within the Stator during pumping z. B. takes into account the fact should be that at the pressure side end of the stator Lining should be stiffer compared to suction-side end of the pump. Accordingly, on pressure-side end of the pump or stator for the outer Layer selected a larger wall thickness compared to other, suction-side end.

Es ist ferner möglich, die innere Schicht so auszuführen, daß sie an einem oder beiden Enden des Stators die Stirnflächen der äußeren Schicht bedeckt, sofern die innere Schicht eine Schutzfunktion ausüben soll. Dabei ist es zweckmäßig, die Wandstärke der äußeren Schicht zum Statorende hin zu verkleinern, um so einen Modulsprung der Auskleidung zu vermeiden.It is also possible to make the inner layer so that the at one or both ends of the stator End faces of the outer layer are covered, provided the inner one Layer should have a protective function. It is expedient, the wall thickness of the outer layer for To reduce the stator end so that a module jump of the Avoid lining.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.Further details of the invention are based on the Drawing explained in the embodiments of the Invention are shown.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Elastomerstator für eine Exzenterschneckenpumpe, Fig. 1 shows a partial longitudinal section through an elastomer stator for an eccentric screw pump,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1 und Fig. 2 shows a section along the line II-II of Fig. 1 and

Fig. 3 einen Teillängschnitt durch einen Stator in abgewandelter Ausführung. Fig. 3 shows a partial longitudinal section through a stator in a modified version.

Der Stator weist einen hohlzylindrischen, rohrförmigen Mantel 1 auf, der aus einem Stahlrohr besteht. Dieser Mantel umschließt eine elastisch verformbare, aus Elastomer bestehende Auskleidung aus einer äußeren Schicht 2 und einer inneren Schicht 3, die innen nach Art eines doppelgängigen Steilgewindes zur Bildung des Pumpenhohlraumes 4 ausgeführt ist, welcher seinerseits den nicht dargestellten Rotor aus Stahl umschließt. Dieser ist nach Art eines eingängigen Steilgewindes geformt und so bemessen, daß die innere Schicht 3 mit Vorspannung außen am Rotor anliegt, um keine nachteiligen Spaltverluste eintreten zu lassen.The stator has a hollow cylindrical, tubular jacket 1 , which consists of a steel tube. This jacket encloses an elastically deformable lining made of elastomer from an outer layer 2 and an inner layer 3 , which is designed on the inside in the manner of a double coarse thread to form the pump cavity 4 , which in turn encloses the steel rotor, not shown. This is shaped in the manner of a catchy high helix thread and is dimensioned such that the inner layer 3 rests with prestress on the outside of the rotor in order not to allow any disadvantageous gap losses to occur.

Die äußere Schicht 2 hat außen einen Durchmesser D, der dem Innendurchmesser des Mantels 1 entspricht, an dem die Schicht 2 angehaftet bzw. anvulkanisiert ist. Der Innendurchmesser H der Schicht 2 ist hingegen geringfügig z. B. um etwa 4-8 mm größer als der Durchmesser, der durch die radiale Ausdehnung des doppelten Steilgewindes bzw. des Pumpenhohlraumes 4 bestimmt ist. Insg. ist auch die Innenfläche der Schicht 2 zylindrisch gestaltet, an der die innere Schicht 3 angehaftet ist.The outer layer 2 has a diameter D on the outside which corresponds to the inner diameter of the jacket 1 to which the layer 2 is adhered or vulcanized. The inner diameter H of the layer 2 , however, is slightly z. B. about 4-8 mm larger than the diameter which is determined by the radial expansion of the double coarse thread or the pump cavity 4 . Total the inner surface of the layer 2 is also cylindrical, to which the inner layer 3 is adhered.

Zum Ende des Stators hin ist die Schicht 3 mit mit einer zum Mantel 1 geführten Schräge 5 versehen, die mit einem sich konisch nach außen hin erweiternden Endabschnitt 6 der Schicht 3 bedeckt ist. Eine solche Abdeckung kann beidendig, aber auch nur an einem Ende des Stators vorgesehen sein.At the end of the stator, the layer 3 is provided with a slope 5 which leads to the jacket 1 and which is covered with an end section 6 of the layer 3 which widens conically towards the outside. Such a cover can be provided at both ends, but also only at one end of the stator.

Die beiden Schichten 2 und 3 unterscheiden sich nicht nur durch ihre Gestaltung, sondern auch durch ihre unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften. Vorzugsweise wird die Schicht 3 jedoch von einem Elastomer gebildet, das abriebfest und/oder gegen bestimmte Stoffe beständig ist; die Schicht 2 hingegen kann polsterartig weicher, aber auch vergleichsweise härter eingestellt sein. Es ist somit möglich, die beiden Schichten dem Anwendungsgebiet der Pumpe entsprechend anzupassen. The two layers 2 and 3 differ not only in their design, but also in their different physical and / or chemical properties. However, layer 3 is preferably formed from an elastomer that is abrasion-resistant and / or resistant to certain substances; Layer 2, on the other hand, can be softer, but also comparatively harder. It is therefore possible to adapt the two layers to the area of application of the pump.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist die Schicht 2 innen geringfügig konisch gestaltet. Die unterschiedlichen Wandstärken sind mit t am dünneren Ende und mit S am dickeren Ende bezeichnet. Damit ergibt sich bei einem sich in seinem Querschnitt nicht verändernden Pumpenhohlraum 4 die Möglichkeit, am druckseitigen Ende 7 die elastische Nachgiebigkeit der Auskleidung im Vergleich zum saugseitigen Ende der Pumpe härter einzustellen, wenn die Schicht 2 entsprechend hart ausgeführt ist. Die Polsterwirkung ist dann am saugseitigen Ende größer als am druckseitigen Ende der Pumpe, das vergrößerte Drücke im Pumpenhohlraum vorsieht.In the embodiment of Fig. 3, the layer 2 is shaped slightly inwardly tapered. The different wall thicknesses are designated with t at the thinner end and with S at the thicker end. This results in a pump cavity 4 which does not change in its cross section, the possibility of setting the elastic compliance of the lining harder at the pressure-side end 7 compared to the suction-side end of the pump if the layer 2 is made correspondingly hard. The cushioning effect is then greater at the suction end than at the pressure end of the pump, which provides increased pressures in the pump cavity.

Zur Herstellung der Statoren wird zunächst die Schicht 2 innen am Mantel 1 angeformt; nach deren Vulkanisation bzw. Aushärtung kann dann eine aus gewünschtem Material bestehende Schicht 3 angeformt werden. Da die Schicht 2 praktisch hohlzylindrisch ausgeführt ist, ist ihre Erzeugung einfach und wirtschaftlich.To manufacture the stators, layer 2 is first molded onto the inside of the jacket 1 ; after its vulcanization or curing, a layer 3 consisting of the desired material can then be molded on. Since the layer 2 is practically hollow cylindrical, its production is simple and economical.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schicht 2 aus Styrol- Butadien-Kautschuk und die Schicht 3 aus Viton gefertigt wird.It is particularly advantageous if layer 2 is made from styrene-butadiene rubber and layer 3 from Viton.

Claims

1. A jacket stator for eccentric screw pumps with a lining made of elastomer, which is adhered to the inside of the jacket, which is harder than the lining, and has two layers, an inner layer on its inner side being shaped corresponding to the pump cavity and enclosed by an outer layer, which is firmly bonded to the inner layer and the jacket, characterized in that the outer layer ( 2 ), which differs in chemical and / or physical properties from the inner layer ( 3 ), is cylindrical or slightly conical in its inner diameter .

2. Stator according to claim 1, characterized in that the inner diameter (H) of the outer layer ( 2 ) only slightly z. B. is about 4-8 mm larger than the diameter determined by the amplitude of the steep thread of the pump cavity ( 4 ).

3. Stator according to claim 1, characterized in that the inner diameter (H) of the outer layer ( 2 ) at the pressure end ( 7 ) of the pump is smaller than at the suction end of the pump.

4. Stator according to claim 1, characterized in that the outer layer ( 2 ) tapers on one or both ends towards the stator end (slope 5 ).

5. Stator according to claim 4, characterized in that the taper is covered by an end portion ( 6 ) of the inner layer ( 3 ).

6. Stator according to claim 1, characterized in that the outer layer ( 2 ) serves as an elastic cushion for the inner layer ( 3 ).