DE2014499A1

DE2014499A1 - Pipe feed pump with screw conveyor

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Publication number: DE2014499A1
Application number: DE19702014499
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-03-25
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1971-10-14
Also published as: DE2014499B2; DE2014499C3

Description

Rohrförderpumpe mit Förderschnecke Die Erfindung betrifft Rohrförderpumpen mit Förderschnekken und insbesondere Pumpen, deren Rotoren nach Art von Planetenrädern umlaufen, um sowohl Flüssigkeiten als auch pulvriges und feinkörniges Material wie Lebensmittel, Chemikalien, Schlamm, Betonmischungen und dgl. zu fordern. Insbesondere betrifft die Erfindung die Gestaltung des Planetenrotors und des Stators, mit denen eine besonders gute Abdichtung der Kammern bei verminderter Abnutzung erzielt wird und wobei außerdem die Notwendigkeit umgangen wird, die Verbindung zwischen dem Rotorantrieb und dem Rotor mit einem Kreuzgelenk zu machen. Pipe feed pump with screw conveyor The invention relates to pipe feed pumps with screw conveyors and in particular pumps, their rotors in the manner of planetary gears circulate to both liquids and powdery and fine-grained material such as To demand food, chemicals, mud, concrete mixes and the like. In particular The invention relates to the design of the planetary rotor and the stator with which a particularly good seal of the chambers is achieved with reduced wear and also obviating the need to make the connection between the Make rotor drive and the rotor with a universal joint.

Derartige Pumpen enthalten im allgemeinen ein Paar schraubenförmiger Schneckenelemente, die gegeneinander abdichtend eine Anzahl von Pumpenkammern oder Hohlräumen bilden, die in axialer Richtung von einem Ende zum anderen durch die Pumpe wandern. Such pumps generally include a pair of helical ones Screw elements that seal against each other a number of pump chambers or Form cavities in the axial direction from one end to the other through the Pump migrate.

Normalerweise ist das äußere Element ein Stator mit einem ihn axial durchziehenden Hohlraum, dessen Innenfläche eine schraubenförmig gewundene Gestaltung hat, während das innere Element als Rotor in dem Stator mit schraubenförmig gewundener Außenfläche angeordnet ist, wobei diese beiden Teile miteinander in abdichtender Verbindung sind und so schraubenförmige Hohlräume bilden. Im Querschnitt ist der Stator gewöhnlich mit einem Lappen mehr oder weniger ausgestattet als der Rotor, wobei im letzteren Fall der Rotor zwei oder mehr Lappen aufweist. Die geometrische Achse des Rotors wandert außerdem um eine exzentirsche Achse, um das Pumpen zu bewirken.Usually the outer element is a stator with an axially continuous cavity, the inner surface of which has a helically wound design has, while the inner element as a rotor in the stator with helically wound Outer surface is arranged, these two parts with each other in sealing Connection are and so form helical cavities. In the cross-section is the Stator usually equipped with a lobe more or less than the rotor, in the latter case the rotor has two or more lobes. The geometric The axis of the rotor also moves around an eccentric axis to effect pumping.

Deshalb sind die bekannten Rotoran mit einem Drehantrieb über ein Universalgelenk verbunden, damit diese exzentrische Auslenkung des Rotors und seiner geometrischen Längsachse möglich ist. Therefore, the well-known Rotoran with a rotary drive over a Universal joint connected to this eccentric deflection of the rotor and its geometric longitudinal axis is possible.

Normalerweise wandert die Längsachse auf ihrem 3600umfassenden Weg n-mal der Rotorumdrehung, wobei "n" die Anzahl der Lappen des Rotors ist. Hat der Rotor einen Lappen weniger als der Stator so ist die Umlaufrichtung der Wanderung der Längsachse entgegengesetzt der Rotorumdrehung, wogegen die Wanderung in derselben Richtung wie die Rotorumdrehung erfolgt, wenn der Rotor einen Lappen mehr als der Stator hat.Normally the long axis wanders on its 3600 extensive path n times the rotor rotation, where "n" is the number of lobes of the Rotor is. If the rotor has one lobe less than the stator, the direction of rotation is the migration of the longitudinal axis opposite to the rotor rotation, whereas the migration in the same direction as the rotor rotation occurs when the rotor has a lobe more than the stator has.

Die Form des Stators im Querschnitt kann z.B. polar zykloidal sein, während der Rotor eine im wesentlichen elliptische oder ovale Gestalt mit einem Lappen mehr als der Stator hat. Eine speziellere Ausführung eines Statorhohlraums im Querschnitt ist eine polare Conchoide, die der geometrische Ort der Endpunkte einer geradliniXgen Erzeugenden ist, deren Mittelpunkt 0 sich auf einem Kreis bewegt, während die Erzeugende um den Mittelpunkt O geschwenkt wird und dabei durch einen Ausgangsbezugspunkt auf dem Umkreis geht. In Polarkoordinatendarstelleung hat die daraus sich ergebende Conchoide die allgemeine Gleichung y - 2e sin zu Q + L, worin y der Abstand vom Ausgangsbezugspunkt des Mittelpunktes O zu einem Ende der Erzeugenden, L die halbe Länge der Erzeugenden, e der Umkreisradius und @ die Winkellage der Efr,zeugenden relativ zu einer Ausgangsbezugsstellung gegenüber dem Kreis ist, durch den ihre Mitte führt, wobei der Berührungspunkt derselbe wie der Ausgangsbezugspunkt ist. The shape of the stator in cross section can e.g. be polar cycloidal, while the rotor has a substantially elliptical or oval shape with a Lobes more than the stator has. A more specialized version of a stator cavity in cross section is a polar conchoid, which is the locus of the endpoints is a straight line whose center 0 moves on a circle, while the generating line is pivoted around the center O and thereby through a Starting point of reference on the perimeter is. In polar coordinate representation, the resulting conchoid the general equation y - 2e sin to Q + L, where y is the distance from the starting reference point of the center O to one end of the generating line, L is half the length of the generating line, e is the perimeter radius and @ is the angular position the Efr, which is convincing relative to an initial reference position in relation to the circle, through which their center passes, the point of contact being the same as the starting reference point is.

Eine derartige Vorrichtung benötigt z.B. einen Stator, der einen Hohlraumquerschnitt in Form einer Polarchonchoide und einen exzentrischen zweilappigen Rotor aufweist, der sich dreht und sich außerdem noch auf einem exzentrischen Weg im Stator verschiebt, wobei seine Endpunkte immer mit den Statorwänden in Berührung sind. Die Breite des Rotors ist gleich der Länge der Erzeugenden der Polarconchoide, und sein Querschnitt ist symmetrisch zur Erzeugenden, so daß seine geometrische Mittelachse während einer vollen Umdrehung des Rotors zweimal um den Mittelpunkt des Exzenterkreises umläuft. Such a device requires, for example, a stator that has a Cavity cross-section in the form of a polar conchoid and an eccentric bilobed Has rotor that rotates and also spins on an eccentric path moves in the stator, with its end points always in contact with the stator walls are. The width of the rotor is equal to the length of the generatrix of the polar conchoid, and its cross-section is symmetrical to the generatrix, so that its geometric Center axis twice around the center point during one full revolution of the rotor of the eccentric circle revolves.

Der Rotor ist mit einem Drehantrieb derart verbunden, daß er diese exzentrische Auswanderung durchfUhren kann.The rotor is connected to a rotary drive so that it can perform eccentric emigration.

Bei einem anderen bekannten Ausführungsbeispiel arbeiten ein sich in drei Richtungen erstreckender schraubenförmiger Rotor und ein Stator zusammen, so daß sie verschlossene schraubenförmige Hohlräume oder Kammern bilden, die axialen einem Ende der Pumpe zum anderen sich bewegen, wenn der Rotor sich dreht und außerdem um eine exzentrische Umi aufachse umläuft0 Der Rotor hat einen Lappen weniger als der Statorhohlraum, so daß die Mittelachse des Rotors um den Exzentermittelpunkt folglich in entgegengesetzter Richtung zur Rotordrehrichtung umläuft. Die Form dieses Rotors ist einem Korkenzieher ähnlich. Folglich ist der Rotor und auch der Hohlraum im Stator sehr schwer herauszuarbeiten oder sonstwie herzustellen. Außerdem muß der Ro tor mit dem Drehantrieb über ein Universalgelenk verbunden sein mit Hinblick auf nicht planare Verschiebung des Rotors gegenüber der Antriebswelle während des Pumpens. In another known embodiment, one works helical rotor extending in three directions and a stator together, so that they form closed helical cavities or chambers, the axial move one end of the pump to the other when the rotor turns and also revolves around an eccentric axis 0 The rotor has one lobe less than the stator cavity so that the central axis of the rotor is about the center of the eccentric consequently rotates in the opposite direction to the direction of rotation of the rotor. The shape of this Rotors is similar to a corkscrew. Hence the rotor is and also the cavity in the stator is very difficult to work out or to produce in any other way. In addition, the Ro tor must be connected to the rotary drive via a universal joint with regard to non-planar displacement of the rotor with respect to the drive shaft during pumping.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Stator mit einer Innenfläche ausgestattet, deren Querschnitt die Form einer Cardioide und dessen Rotorquerschnitt im wesentlichen elliptische Form hat. Wegen der Bogenspitze, die den Rotor entweder auf einem Lappen oder entlang seiner Seite berührt, findet bei' diesem AusSührungsbeispiel während des überwiegenden Teils der Rotorbewegung eine Dreipunktberührung statt, wobei die Bogenspitze der Cardioide ständig mit dem Rotor in Verbindung ist. In another embodiment, the stator is with an inner surface equipped, whose cross-section the shape of a cardioid and its rotor cross-section is substantially elliptical in shape. Because of the tip of the bow that is the rotor either touched on a rag or along its side, takes place in this embodiment three-point contact takes place during the major part of the rotor movement, the tip of the bow of the cardioids being in constant contact with the rotor.

Da es sich also um eine Berüh'rung auf sehr kleiner Fläche handelt, wird die Dichtung wegen der verstärkten Abnutzung an der Bogenspitze~im Laute der Zeit schlechter. Die enge Berührung zwischen der Bogenspitze und dem Rotor ist dann nicht mehr Möglich, so daß ein Durchtritt von zu puder Substanz möglich ist.Since it is a contact on a very small area, Because of the increased wear and tear at the tip of the bow, the seal becomes ~ in the lute of the Time worse. The close contact between the tip of the bow and the rotor is then no longer possible, so that too powdery substance can pass through.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Förderpumpen ist die Schwierigkeit, die beim Reinigen des Rotors und des Stators auftritt. In Jedem Fall muß die Einheit zerlegt und der Rotor vollständig ausgebaut werden, um Zugang zu den Innenflächen zu erhalten. Die Verwendung eines geteilten Stators, der zerlegt und dann vom Rotor abgenommen werden kann, ist nicht möglich in manchen Fällen wegen der vorhandenen spitzen Kante, was eine diagonale Spalte in einer Kante benötigen würde, die dann sehr schnell in einen Spalt abgenutzt werden wurde, oder wegen des Vorhandenseins mehrerer Lappen im Stator in anderen Fällen, was eine Spalte oder Teilungslinie diagonal bedingen würde, die sich diagonal über die Verbindungslinie der einzelnen Lappen erstrecken würde, wo die Statorfläche dann einen scharfen Winkel mit der Ebene des litzes einnimmt. Reinigen und desinfizieren ist aber besonders wichtig, wenn Lebenmittel behandelt werden sollen, wo dies bereits in kurzen Zeitintervallen von Jeweils sechs Stunden während des Betriebs vorgenommen werden muß. Es ist außerdem wünschenswert, die Pumpe zu reinigen, ohne die Leitung auseinandernehmen zu müssen. Another disadvantage of the known feed pumps is the difficulty the cleaning of the rotor and the stator occurs. In each In this case, the unit must be dismantled and the rotor completely removed for access to get to the inner surfaces. The use of a split stator that disassembles and then can be removed from the rotor is not possible in some cases because of the existing sharp edge, what a diagonal column in an edge need which would then be worn out very quickly in a crack, or because of the Presence of several lobes in the stator in other cases, what a column or Dividing line would require diagonally extending diagonally across the connecting line of the individual lobes would extend where the stator face would then make a sharp angle occupies with the plane of the litz. But cleaning and disinfecting is special important if food is to be treated, where this is already done in short time intervals must be done every six hours during operation. It is also desirable to clean the pump without disassembling the line.

Mit der Konstruktion der erfindungsgemäßen Pumpe werden die aufgezeitten Nachteile verringert, und es werden weitere vorteilhafte Eigenschaften, die bisher nicht zu erzielen waren, erreicht. With the construction of the pump according to the invention, the timed Disadvantages are reduced, and there are further advantageous properties that hitherto could not be achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Abnutzung zu verringern und zugleich die Dichtung zwischen Stator und Rotor einer derartigen Pumpe mit spindelförmigem Rotor zu verbessern und außerdem zu vermeiden, daß der Rotor und sein Antrieb über eine Univèrsalkupplung miteinander verbunden werden müssen. The object of the invention is to reduce wear and tear at the same time the seal between the stator and rotor of such a pump with spindle-shaped To improve the rotor and also to avoid that the rotor and its drive over a universal coupling must be connected to each other.

Eine weitere Aufgabe wird darin gesehen, einen dynamischen Flüssigkeitsausgleich in der Pumpe oder dem Förderer zu erzielen, um damit ungkeichmäßige radiale Kräfte,während des Betriebs zu vermeiden. A further task is seen in a dynamic fluid balance to achieve in the pump or the conveyor in order to thereby unchecked radial forces while to avoid the operation.

Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine umlauf'ende Pumpe oder Fördereinrichtung der genanntes Art zù schaffen, die einen geteilten Stator hat, um auf diese Weise das Zerlegen der Pumpe zu erleichtern, ohne daß dadurch die Gefahr entsteht, daß an der Trennlinie übermäßige' Abnutzung entsteht, wodurch das wiederholt fällig werdende Reinigen, wie dies besonders bei der Behandlung von Lebensmitteln nötig wird, erleichtert wird; Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine mit schrautenförmigem Hohlraum ausgestattete Planetenrotorpumpe oder Fördereinrichtung zu schaffen, die einen Statorhohlraum mit Conchoiden- Querschnitt aufweist, der keine Kanten oder spitzen Leiten hat, und bei dem die Abnutzung über die gesamte Innenfläche des Stators verteilt ist und nicht etwa auf derartige scharfkantige Leisten konzentriert ist. A further object of the invention is to provide a circumferential Create a pump or delivery device of the type mentioned, which has a split Stator has to make it easier to dismantle the pump in this way, without doing this there is a risk of excessive wear and tear occurring at the parting line, as a result of which the repetitive cleaning, as is particularly the case with the treatment of Food becomes necessary, is facilitated; Another task is to a planetary rotor pump or conveying device equipped with a helical cavity to create a stator cavity with conchoid cross-section which has no edges or sharp conductors, and in which the wear is over the entire inner surface of the stator is distributed and not on such sharp-edged Last is focused.

Diese genannten Aufgaben werden mit der erfindungsgemäßen Pumpe oder Fördereinrichtung gelöst, die einen im westatlichen rohrförmigen Stator mit einer schraubenförmigen Innenfläche aufweist, deren Querschnitt die Gestalt einer ersten gesohlossenen Fläche aufweist, die durch Punkte definiert wird, welche um eine Strecke r auf Normallinien von der Fläche einer Polarzykloide mit n-l Lappen entfernt gelegen sind und diene Erzeugende hat, deren Mittelpunkt um ein exzentrischen Zentrum umläuft. Die innere schraubenförmige Fläche wird erzeugt durch Verschieben dieser ebenen Figur entlang einer Achse, die sich senkrecht zu dieser Ebene durch den Exzentrizitätsmittelpunkt erstreckt, wobei die geschlossene ebene Figur sich um ihre Achse dreht. Das Verhältnis des Radius des umschreibenden Kreises der Erzeugenden zur Exzentrizität ist wsbigstens etwa n2 : 1. Innerhalb des Statorho aums befindet sich ein Rotor mit einer schraubenförmigen Fläche, deren Querschnitt die Form einer zweiten ebenen Figur mit n-symmetrisohen Lappen aufweist, die abgerundete Enden mit dem Radius r hat, wobei der Mittelpunkt dieser Kreisbgen auf den Endpunkten der Erzeugenden liegt. Die schraubenförmige Fläche wird durch Verschieben dieser zweiten ebenen Figur entlang der Rotorachse hervorgerufen, die sich durch die geometrische Mitte erstreckt, wobei sich diese Fläche n-mal um die Achse dreht, wobei die Zahl n durch den Stator vorgegebenist. Der Rotor wird im Stator durch einen Anttiebsmototr oder dergleichen angetrieben, der zugleich eine Verschiebung der Rotorachse um einen Exzentermittelpunkt P erlaubt, wobei der Verschiebungsumlauf n-mal so häufig erfolgt, wie eine Umdrehung des Rotors. These tasks are mentioned with the pump according to the invention or Conveyor released, which has a western tubular stator with a has a helical inner surface, the cross section of which has the shape of a first has closed area, which is defined by points, which around a distance r located on normal lines from the face of a polar cycloid with n-l lobes and has its generators whose center revolves around an eccentric center. The inner helical surface is created by moving this plane Figure along an axis perpendicular to this plane through the center of eccentricity extends, the closed planar figure rotating about its axis. The relationship of the radius of the circumscribing circle of the generatrix to the eccentricity is wsbigstens about n2: 1. Inside the stator cavity there is a rotor with a helical shape Area whose cross-section has the shape of a second planar figure with n-symmetrical isos Has lobes that have rounded ends with radius r, the center point of these arcs on the end points of the Generating lies. the helical surface is created by moving this second flat figure along caused by the rotor axis, which extends through the geometric center, wherein this surface rotates n times around the axis, the number n being given by the stator. The rotor is driven in the stator by a drive motor or the like, which at the same time allows the rotor axis to be shifted around an eccentric center point P, the displacement cycle takes place n times as often as one revolution of the rotor.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Statorquerschnitt die Form einer Polarconchoide, und der Rotorquerschnitt hat eine Gestalt mit symmetrischen Quadranten, welche zu der geradlinigen Erzeugenden und einer Linie senkrecht dazu symmetrisch angeordnet sind. Die Seitenflächen des Rotorquerschnitts zwischen den abgeründeten Enden sind so gestaltet, daß der Rotor sich-an die Innenfläche des stators anpaßt, wenn die umschriebene Mitte des Rotorquerschnitts in einer Anfangsbezugsstellung auf einem Kreis liegt, durch den der Mittelpunkt der Erzeugenden während der Erzsugungsbewegung verläuft. In a preferred embodiment, the stator cross-section the shape of a polar conchoid, and the rotor cross-section has a shape with symmetrical Quadrants which correspond to the rectilinear generatrix and a line perpendicular to it are arranged symmetrically. The side surfaces of the rotor cross-section between the rounded ends are designed so that the rotor attaches itself to the inner surface of the stator adapts when the circumscribed center of the rotor cross-section is in an initial reference position lies on a circle through which the center of the generators during the ore sucking movement runs.

Gemäß einer besonderen Gestaltung ist der Rotorkörper innen hohl und hat eine dünne Wand von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke über seine gesamte Länge, so daß die Zentrifugalkraft des Rotors um die Antriebsachse ungefähr gleich und entgegengesetzt den Zentrifugaikräften sich in der Pumpenkammer befindeten Materials sind. Das durch die Pumpenwege hindurchströmende Medium wirkt also damit als Gegengewicht, so daß eine gute dynamische Auswuchtung des Rotors gegeben ist. Die Verbindung zwischen Drehantrieb und Rotor erfolgt vorzugsweise in Form einer Kupplungswelle, die an ihren Enden mittels paralleler Gelenkbolzen einerseits mit derAntriebswelle, andererseits mit dem Rotor verbunden ist. Eine derartige Verbindung reicht für Rotoren und Statoren bei Vorrichtungen nach der Erfindung aus. According to a special design, the rotor body is hollow on the inside and has a thin wall of substantially uniform thickness over its entire length Length so that the centrifugal force of the rotor about the drive axis is approximately the same and opposing the centrifugal forces of material located in the pump chamber are. The medium flowing through the pump paths thus acts as a counterweight, so that a good dynamic balance of the rotor is given. The connection between Rotary drive and rotor are preferably in the form of a coupling shaft that is connected to their ends by means of parallel hinge pins on the one hand with the drive shaft, on the other hand connected to the rotor. Such a connection is sufficient for rotors and stators in devices according to the invention.

Nach einem weiteren Untermerkmal der Erfindung ist der Stator aus zwei in Axialebene längsgeteilten Abschnitten zusammengesetzt, so daß diese leicht vom Rotor zum Zwecke der Reinigung abgenommen werden können. Es wird damit umgangen, daß der Rotor von seinem Antrieb gelöst werden muß. According to a further sub-feature of the invention, the stator is off composed of two longitudinally divided sections in the axial plane, so that these easily can be removed from the rotor for cleaning purposes. It is dealt with that the rotor must be released from its drive.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels wird die Erfindung nun eingehend beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Förderpumpe in einer Ausgangsbezugsstellung des Rotors; Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in, Fig. 1; Fig. 4-einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1; Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1; Fig. 6 eine teils aufgebrochene Seitenansicht der Förderpumpe aus Fig. 1, wobei der Rotor gegenüber der ersten Bezugsstellung um 90 gedreht ist; Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6, der dem Schnitt 2-2 entspricht; Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 6, der dem Schnitt 3-3 entspricht; -Fig."9 einen Querschnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 6, der dem Schnitt 4-4 entspricht; Fig. 10 einen Querschnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 6, der dem Schnitt 5-5 entspricht; und Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der geometrischen Beziehungen, die bei der Erzeugung der den Querschnitt den Statorhohlraums und den Querschnitt des Rotors hervorruf enden Flächen auftreten. Using an exemplary embodiment shown in the drawing the invention will now be described in detail. They show: FIG. 1 a longitudinal section by a feed pump according to the invention in an initial reference position of the rotor; Figure 2 is a cross-section along line 2-2 in Figure 1; 3 shows a cross section along the line 3-3 in FIG. 1; Fig. 4 - a cross section along the line 4-4 in Fig. 1; Fig. 5 is a cross-section along the line 5-5 in Fig. 1; 6 shows a partially broken away Side view of the feed pump from FIG. 1, with the rotor opposite the first reference position rotated 90; Fig. 7 is a cross section along the line 7-7 in Fig. 6, the Section 2-2 corresponds to; Fig. 8 is a cross section along the line 8-8 in Fig. 6, the corresponds to section 3-3; -Fig. "9 shows a cross section along the line 9-9 in Fig. 6, which corresponds to section 4-4; Fig. 10 is a cross section along the line 10-10 in Fig. 6, which corresponds to section 5-5; and Fig. 11 is an explanatory diagram the geometrical relationships involved in creating the cross-section of the stator cavity and surfaces causing the cross section of the rotor occur.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 und 6 Bezug genommen, die eine Rohrf8rderpumpe mit spiralig gestaltetem Innenraum und Rotor gemäß der Erfindung zeigen, welche besonders zum För-5 dern von Lebenmitteln wie Milch, Ilüttenkäse, Pasteten und Tortenfüllungen und dgl. benutzt wird. Die Pumpe weist einen Pumpenkörper 10 auf, einen im wesentlichen rohrförmigen Stator 11, der vorzugsweise aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material besteht, und einen schraubenförmigen Rotor 12, der sich innerhalb des Stators befindet. Der Rotor 12 ist in Fig. 6 gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Stellung um 900 verdreht, und es wird noch später deutlich, daß während der Drehung die Rotoraahse sich in einer Weise verschiebt, die im einzelnen noch zu beschreiben ist. Der Stator 11 ist in einem zylindrischen Metallrohr 13 untergebracht, der an den Pumpenkörper 10 an einer Ausgangsöffnung einer Eintrittskammer 14 angeschlossen ist. Reference is first made to FIGS. 1 and 6, which illustrate a tubular conveyor pump with a spiral interior and rotor according to the invention show which are particularly useful for promoting foodstuffs such as milk, cottage cheese, Pies and pie fillings and the like. Is used. The pump has a pump body 10, a substantially tubular stator 11, which is preferably made of rubber or a similar elastic material, and a helical rotor 12, which is located inside the stator. The rotor 12 is opposite in FIG. 6 the position shown in Fig. 1 rotated by 900, and it will be clear later, that during the rotation the Rotoraahse shifts in a way that in detail yet to be described. The stator 11 is in a cylindrical metal tube 13 housed, which is attached to the pump body 10 at an outlet opening of an inlet chamber 14 is connected.

Am Abgabeende ist an das Rohr ein enger werdendes Mundstück 17 angeschlossen. Der Stator 11 und das Rohr t3 sind in ether horizontalen Mittelebene in zwei gleiche Hälften teilbar, und die zwei Hälften des Rohres 13 sind entlang einer Kante miteinander durch ein (nicht gezeigtes) Scharnier verbunden0 Die Hälften sind durch Ringklammern 15 an Jedem Ende miteinander und mit dem Pumpenkörper 10 bzw. dem Mundstück 17 verbunden. Ein so aufgebautes Aggregat erlaubt es, den Stator 11 und das Rohr 13 schnell vom Pumpenkörper 10 und vom Rotor 12 für den periodisch erforderlich werdenden Relnlgungßvorgzng abzunehmen, ohne daß dabei-die Verbindung zwischen der Rotorantriebswelle und dem Rotor gelöst zu werden braucht. Auf dem Pumpenkörper sitzt außerdem ein Einlaßrohr 16, das mit der Eintrittskammer 14 in Verbindung steht. Das zu fördernde Material wird durch das EinLaß-oder Aufgaberohr 16 in der erforderlichen Menge, wie sie von der Pumpe gefördert werden kann, zugeführt.At the dispensing end, a mouthpiece 17 that becomes narrower is connected to the tube. The stator 11 and the tube t3 are two equal in the horizontal central plane Halves divisible, and the two halves of the tube 13 are along one edge with each other connected by a hinge (not shown )0 The halves are connected by ring clips 15 connected to each other and to the pump body 10 or the mouthpiece 17 at each end. A unit constructed in this way allows the stator 11 and the tube 13 to move quickly from the Pump body 10 and the rotor 12 for the periodically required Relnlgungßvorgzng to decrease without that thereby-the connection between the rotor drive shaft and the rotor needs to be released. There is also a seat on the pump body Inlet pipe 16 which is in communication with the inlet chamber 14. That to be promoted Material is fed through the inlet or feed pipe 16 in the required quantity, as it can be conveyed by the pump, supplied.

Amentgegengesetzten Ende des Stators 11 und des Rotors 12 befindet sich ein enger werdendes Abgabemundstück 17, durch das das geförderte Material schließlich seiner endgültigen Bestimmung zugeführt wird. An opposite end of the stator 11 and the rotor 12 is located a narrowing dispensing nozzle 17 through which the conveyed material finally its final destination.

Der Rotor 12 wird über eine Welle 19 angetrieben, die in Lagern 20 und 21 im Pumpengehäuse 10 gehalten ist. Die Verbindung zwischen Antriebswelle 19 und Rotor 12 erfordert ein Gelenkzwischenstück 22, das mit der Antriebswelle mittels eines Gelenkbolzens 23 verbunden ist. Der Gelenkbolzen 23 durchsetzt dabei ein gabelförmiges Ende 24 des Kupplungszwischenstückes 22 und das Ende der Welle 19. Das Kupplungszwischenstück 22 ist auch mit dem Rotor 12 an seinem anderen Ende über einen weiteren Gelenkbolzen 25 verbunden, dessen Achse parallel zur Achse des ersten Gelenkbolzens 23 verläuft und das Wellenende des Kupplungszwischenstücks 22 durchsetzt sowie Lagerstellen 26, die sich in einem Enddichtungsstück 27 am inneren Ende des Rotors 12 befinden. Das gegenüberliegende Ende des hohlen Rdtors ist durch ein anderes Enddichtungsstück 28 abgeschlossen. Die Arbeitsweise dieses Scharniergelenkkupplungs stückes 22 wird in Einzelheiten nachfolgend noch beschrieben. The rotor 12 is driven via a shaft 19 which is supported by bearings 20 and 21 is held in the pump housing 10. The connection between drive shaft 19 and rotor 12 requires a joint adapter 22 which is connected to the drive shaft by means of a hinge pin 23 is connected. The hinge pin 23 penetrates a fork-shaped one End 24 of coupling adapter 22 and the end of shaft 19. The coupling adapter 22 is also connected to the rotor 12 at its other end via another hinge pin 25 connected, the axis of which runs parallel to the axis of the first hinge pin 23 and the shaft end of the coupling intermediate piece 22 passes through as well as bearing points 26, located in an end seal 27 at the inner end of the Rotor 12 are located. The opposite end of the hollow door is through another End seal piece 28 completed. How this hinge coupling works piece 22 will be described in detail below.

Der Stator 11 und der Rotor 12 bilden zwischen sich eine Anzahl von abgedichteten schraubenförmigen Hohlräumen 31, 32, 33 und 34, die vom Einlaßende zum Abgabeende der Pumpe wandern, während der Rotor sich dreht und außerdem umläuft. In den Figuren 2 bis 5 ist die gegenseitige Stellung von Rotor und Stator in einzelnen Querschnitten gezeigt, die in vier verschiedenen voneinander gleichen Abstand habenden Ebenen liegen, woraus auch die gegenseitige Verdrehung von Rotor und Stator zu erkennen ist. Es ist erkennbar, daß die einzelnen Kammern von einem dichten Ende bis zu einem maximalen Querschnitt zunehmen und dann bis zum nächsten Abdichtpunkt wieder abnehmen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Kammern über zwei Drittel der Länge des Rotors und Stators oder mtt anderen Worten, der Rotor und der Stator sind eineinhalb Kammerlängen lang. Aus dem gezeigten geht hervor, daß während des Arbeitens in der Pumpe vier verschiedene Hohlräume vorhanden sind. The stator 11 and the rotor 12 form between them a number of sealed helical cavities 31, 32, 33 and 34 extending from the inlet end migrate to the discharge end of the pump while the rotor spins and also spins. In Figures 2 to 5, the mutual position of the rotor and stator is shown in detail Cross-sections shown, which have four different spacings from one another Levels lie, from which the mutual rotation of rotor and stator can be seen is. It can be seen that the individual chambers from a sealed end to a increase the maximum cross-section and then decrease again to the next sealing point. In the illustrated embodiment, the chambers extend over two Third of the length of the rotor and stator or in other words, the rotor and the stator are one and a half chamber lengths long. From what is shown it follows that There are four different cavities in the pump while it is working.

Fig. 7 bis 10 zeigen verschiedene Querschnitte, die denen -aus Fig. 1 entsprechen, nachdem der Rotor um 90° gedreht ist. 7 to 10 show different cross-sections similar to those of Fig. 1 after the rotor has turned 90 °.

Das Voranschreiten der verschiedenen Hohlräume ist aus diesen Darstellungen sichtbar wie auch die Tatsache, daß der Rotor um 1800 um das Exzentrizitätszentrum umgelaufen ist, während der Rotor sich um 900 um seine eigene Achse 0-0 gedreht hat.The advancement of the various cavities is evident from these representations visible as well as the fact that the rotor was around 1800 around the center of eccentricity rotated while the rotor rotated 900 about its own axis 0-0 Has.

Am Eintrittsende des Rotors 12 hat sich außerdem gerade eine neue Kammer 30 gebildet.At the entry end of the rotor 12, a new one has also just emerged Chamber 30 is formed.

Um nun sicher,zu,stellen, daß zwischen Rotor 12 und Stator 11 eine bestimmte Beziehung besteht, ist der Stator gegenüber der Eintrittskammer des Gehäuses 10 in einer bestimmten Lage festgelegt. Dadurch ist bedingt, daß die Beziehung zwischen der Mittelachee P-P des Stators und der Antriebsachse D-D die beispielsweise in Fig. 7 gezeigte Form hat. To make sure now, that between rotor 12 and stator 11 a If there is a certain relationship, the stator is opposite the entry chamber of the housing 10 set in a specific location. This means that the relationship between the central axis P-P of the stator and the drive axis D-D, for example in Fig. 7 has the shape shown.

Fig. 11 wird däzu benutzt, die verschiedenen gepmetttschen Beziehungen, die bei der Herstellung von Rotor und Statorflächen verwendet werden, zu erläutern. Die Linie AB ist die Erzeugende, die den Querschnitt sowohl von Rotor 12 als auch von Stator 11 bestimmt. Sie wird für die Erzeugung einer Conchsoide (in gestrichelten Linien dargestellt) benötigt, indem ihr Mittelpunkt O um ein Exzentrizitätszentrum P bewegt wird und die Erzeugende AB sich zugleich um ihren Mittelpunkt 0 dreht, wobei die Winkelgeschwindigkeit der Drehung die Hälfte der Verschiebungsgeschwindigkeit ist und die Richtung der Umlaufverschiebung dieselbe wie die Richtung der Drehung ist. Die gezeigte Lage der Erzeugenden AB wird nachfolgend als Bezugslage bezeichnet. Während der Erzeugungsbewegung der Erzeugenden beschreiben ihre Endpunkte eine Polarconchoide, wie sie in gestrichelten Linien gezeigt ist, deren Polargleichung lautet y = 2e sin @ + + L, worin y den Abstand des Bezugsmittelpunktes C von jedem Punkt A der Oberfläche der Conchoide darstellt, (das Bezugszentrum C ist der Punkt, in dem die Linie AB senkrecht auf einer Linie steht, die die Punkte 0 und P verbindet, und Punkt O ist dem Punkt C überlagert.) e ist die Exzentrizität oder der Radius des Umlaufs; e ist der Winkel zwischen der Linie AB in ihrer Bezugsstellung und einer Augenblicksstellung, in welchem Augenblick der Punkt A einen Punkt auf der Conchoide beschreibt, wie sie dadurch die obige Gleichung bestimmt ist; L ist die halbe Länge der Linie AB. Fig. 11 is used to show the various pimped relationships, used in the manufacture of rotor and stator surfaces. The line AB is the generatrix that defines the cross section of both rotor 12 and determined by stator 11. It is used for the production of a conchoid (in dashed lines Lines shown) by placing their center O around a center of eccentricity P is moved and the generating AB is at the same time around its center 0 rotates, where the angular speed of rotation is half the displacement speed and the direction of orbital displacement is the same as the direction of rotation is. The position of the generatrix AB shown is hereinafter referred to as the reference position. During the generating movement of the generators, their endpoints describe a polar conchoid, as shown in dashed lines, whose polar equation is y = 2e sin @ + + L, where y is the distance of the reference center point C from each point A represents the surface of the conchoid, (the reference center C is the point in where the line AB is perpendicular to a line connecting the points 0 and P, and point O is superimposed on point C.) e is the eccentricity or the radius of circulation; e is the angle between the line AB in its reference position and a momentary position, at which moment the point A becomes a point on the Conchoid describes how it is determined by the above equation; L is the half the length of the line AB.

In Fig. 11 ist ein Radius r gezeigt, dessen Ursprungspunkt auf dem Punkt A liegt,und ein weiterer Radius gleicher Länge mit B als Ursprungspunkt. Die Conchoide beschreibt also den geometrischen Ort für die Mitten dieser zwei Radien, da diese sich mit der Erzeugenden AB zusammen verschieben. Die tatsächliche Form des Statorquerschnittes S, die so erhalten wird, ist somit größer als die Conchoide selbst, und zwar um den Abstand t normal zur Randkante der Conchoide. In Fig. 11, a radius r is shown, the origin of which on the Point A lies, and another radius of the same length with B as the point of origin. the So conchoid describes that geometric location for the mids of these two radii, since they move together with the generating line AB. the the actual shape of the stator cross-section S obtained in this way is thus larger than the conchoid itself, namely by the distance t normal to the edge of the conchoid.

Der Rotorquerschnitt R kann am besten im Bezug auf die Erzeugende AB.in ihrer Bezugsstellung beschrieben werden, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist, wo die Mittelachse 0 des Rotors zugleich in den Punkt C fällt. Es zeigt sich, daß der Rotorquerschnitt in symmetrische Quadranten aufgeteilt werden kann, wobei diese Quadranten durch die Erzeugende AB,"die an beiden Enden durch die Radien r verlängert wird, und eine Linie senkrecht auf AB durch den Punkt C gebildet werden. Die beiden Enden des Rotorquerschnitts R sind durch die Radien r abgerundet, wobei die Mittelpunkte dieser Kreisbögen die Endpunkte AB der Erzeugenden sind, und die Abschnitte zwischen den Enden dieser Kreisbögen sind so geformt, daß der Rotor sich genau in die Innenfläche des Stators hineinlegt, wenn,' und nur wenn der Rotor die in Fig. 11 gezeigte Bezugslage hat. Bei Drehung des zweidimensionalen Rotors folgt dieser der Bowegung der Erzeugenden AB, die diese bei der Erzeugung der Statorconchoide innerhalb des Statorquerschnittæ S ausführt. The rotor cross-section R can best in relation to the generatrix AB.be described in their reference position, as shown in Fig. 11, where the center axis 0 of the rotor falls at the same time in point C. It turns out that the Rotor cross-section can be divided into symmetrical quadrants, these Quadrant through the generatrix AB, "which is extended at both ends by the radii r and a line perpendicular to AB through point C will be formed. The two Ends of the rotor cross-section R are rounded by the radii r, with the center points of these arcs are the endpoints AB of the generators, and the sections between the ends of these arcs are shaped so that the rotor fits exactly into the inner surface of the stator if 'and only if the rotor has the reference position shown in FIG Has. When the two-dimensional rotor rotates, it follows the bow movement of the generators AB, which this in the generation of the stator conchoid within the stator cross sectionæ S executes.

Diese spezielle Statorfläche ist einfacher zu erzeugen und herzustellen, denn es kann ein Fräser mit dem Radius r hindurchgeführt werden. This special stator surface is easier to create and manufacture, because a milling cutter with the radius r can be passed through.

Die Seiten des exzentrischen Rotors schließen sich dicht an die Statorwände in der Bezugsstellung AB oder der umgekehrten Stellung BA an. Dadurch wird die Querschnittsfläche der Kammern an ihren Enden zu 0. In einer zweidimensionalen Fördervorrichtung ist Jedoch diese Bedingung, daß an den Enden die Kammerflächen 0 werden, für das Pumpen nicht wesentlich. The sides of the eccentric rotor close tightly to the stator walls in the reference position AB or the reverse position BA. This will make the cross-sectional area of the chambers at their ends to 0. In a two-dimensional conveyor is However, this condition that the chamber areas become 0 at the ends for pumping not essential.

Bei einer förderschneckenartigen Vorrichtung dagegen bilden die Seitenwände des Rotorquerschnitts zuweilen Abdichtlinien, und ein dichter Abschluß ist wesentlich für eine Steuerung des Leckaustritts.In the case of a screw conveyor-like device, on the other hand, the side walls form of the rotor cross-section sometimes sealing lines, and a tight seal is essential for a control of the leakage outlet.

Die dreidimensionale geometrische Gestalt des schraubenförmigen Rotors 12 wird in folgender Weise hergestellt. Es wird der exzentrische Rotorquerschnitt R genommen und innerhalb des Stators mit Conchoiden-Querschnitt S über dessen axiale Erstreckung um den Mittelpunkt 0 gedreht. Gleichzeitig wird der Mittelpunkt O um das Exzenttizitätszentrum P herumgeführt, so daß durch den Rotor gelegte Normalebenen, die zueinander in axialer Richtung einen Abstand von einer Spindelsteigung haben, den Rotor im Stator in genau denselben Relativstellungen hinsichtlich der Bezugsstellung von Fig. ii zeigen. The three-dimensional geometric shape of the helical rotor 12 is made in the following manner. It becomes the eccentric rotor cross section R taken and inside the stator with conchoid cross-section S over its axial Extension rotated around center 0. At the same time, the center point O is around the center of eccentricity P led around, so that normal planes laid by the rotor, which to each other in axial direction a distance of one spindle pitch have the rotor in the stator in exactly the same relative positions with regard to the Show the reference position of Fig. Ii.

Das bedeutet eine'1800- Drehung der Rotorschnittfläche R und eine Wanderung des Punlçtes 0 auf dem Exzentrizitätskreis um 3609. Die Verdrehung um die Mittelachse O ist genau halb so groß wie die Wanderung von O um das Zentrum P, oder mit anderen Worten, die Steigung der Schraube um O ist zweimal so lang wie die Steigung *er Schraubenlinie von 0 um P.That means one'1800 rotation of the rotor cutting surface R and one Migration of point 0 on the eccentricity circle by 3609. The rotation by the central axis O is exactly half the size of the migration from O around the center P, or in other words, the pitch of the screw around O is twice as long as the slope of the helix from 0 to P.

In dieser Form ist die Vorrichtung Jedoch für den praktischen Gebrauch nutzlos, da der Rotor sich im Stator nicht mehr zu drehen vermag. In this form, however, the device is for practical use useless because the rotor can no longer rotate in the stator.

Als nächstes wird der exzentrische Bewegungsweg des Mittelpunktes O um den Exzentermittelpunkt P genommen und dieser ganzen Einheit eine weitere schraubenförmige Verwindung gegeben; d.h. der axial sich erstreckende Statorabschnitt und der schraubenförmige Rotor. Diese Schraubenverwindung ist in entgegentesetzter Richtung zu den beiden ersten Schraubenverwindungen, die der schraubenförmige, Rotor hat, gerichtet und erfolgt um eine Mittellinie P-P, die eine gerade Linie ist, während die Mittellinie 0-0 nun schraubenförmig gewunden ist, um P-P als Mittelachse, wie dies oben beschrieben wurde. Sind die beiden Schraubenlinien des Rotors, die dieser bereits aufweist, im Gegenuhrzeigersinn gerichtet, so wird die neue schraubenförmige Verwindung um die Mittellinie P-P im Uhrzeigersinn angebracht, wobei die Steigungslänge gleich aber in entgegengesetzter Richtung zur Schraubenlinie der Mittellinie 0-0 ist. Das Ergebnis dieser schraubenförmigen Verwindung ist, daß der Stator eine schraubenförmige Form annimmt, während die Statorconchoide ungitchmäßige radiale Abmessungen im Bezug auf die Linie P-P hat. Es zeigt sich außerdem, daß die verwundene Linie 0-0 gerade wird, und daß die verwundene Ebene AA-BB aus dem Gegenuhrzeigersinn ausgedreht und im Uhrzeigersinn verdreht wird. Die Steigungshöhe der Verwindung der Ebene AA-BB um die gerade Mittellinie 0-0 ist zweimal so lang und im Uhrzeigersinn wie die Steigung der Statorverbindung um die gerade Mittellinie P-P, die ebenfalls im Uhrzeigersinn verläuft. Next is the eccentric path of travel of the center point O taken around the center of the eccentric P and this whole unit a further helical one Twist given; i.e., the axially extending stator portion and the helical one Rotor. This twisting of the screw is in the opposite direction to the two first screw twists, which the helical, rotor has, directed and takes place around a center line P-P, which is a straight line while the center line 0-0 is now helically wound, like P-P as the central axis this has been described above. Are the two helices of the rotor that this one already has, directed counterclockwise, the new one becomes helical Twist attached around the center line P-P clockwise, with the pitch length same but in the opposite direction to the helical line of the center line 0-0 is. The result of this helical twist is that the stator is helical Assumes shape while the stator conchoid unevenly radial dimensions in relation to it on the line P-P has. It also shows that the twisted line 0-0 is straight is, and that the twisted plane AA-BB rotated counterclockwise and is rotated clockwise. The pitch of the twist of the plane AA-BB around the straight center line 0-0 is twice as long and clockwise as the slope the stator connection around the straight center line P-P, which is also clockwise runs.

Während in Jedem Schnitt, der in der axialen Länge vorgenommen wird, die Schnitte der Linien 0-0 und P-P in derselben Winkelstellung auftreten, ist es nun möglich, den schraubenförmigen Rotor um seine Mittellinie 0-0 zu drehen und gleichzeitig diese Mittellinie 0-0 um die Achse P-P in derselben Weise zu verlagern, wie das mit der zweidimensionalen Vorrichtung geschah. Während der Drehung des schraubenförmigen Rotors folgt die Erzeugende AB in Jedem Schnitt demselben Weg, wie dies bei der zweidimensionalen Vorrichtung wie beschrieben geschah. While in every cut made in the axial length, the intersections of lines 0-0 and P-P occur in the same angular position, it is now possible to rotate the helical rotor about its center line 0-0 and at the same time to shift this center line 0-0 about the axis P-P in the same way, how that happened to the two-dimensional device. During the rotation of the helical Rotor, the generating AB follows the same path in every cut as with the two-dimensional device as described happened.

Als Ergebnis dieser Bewegung wird eine Axialverlagerung Jeder Kammer 31, 2, 33 und 34 hervorgerufen, die etwa der Vorwärtsbewegung einer Welle auf ihrem Weg entspricht. Diese wellenförmige Bewegung ist Jedoch sehr komplex, da sie auf einem schraubenförmigen Weg verläuft. As a result of this movement there will be axial displacement of each chamber 31, 2, 33 and 34 caused approximately the forward movement of a wave on their Way corresponds. However, this undulating motion is very complex because it is based on runs a helical path.

Jede Kammer ist durch die Berührung zwischen dem schraubenfmigen Rotor 12 der Statorinnenfläche abgedichtet. Diese Berührung würde entlang der Linien A-A und B-B verlaufen, wenn scharfe Kanten verwendet würden. Da Jedoch ein Radius die Oberfläche begrenzt, dessen Mitte auf den Linien A-A bzw. B-B in erfindungsgemäßer Weise verläuft, wie dies in Verbindung mit der zweidimensionalen Vorrichtung beschrieben wurde, findet die-Berührung zwischen dem konvexen Radius des schraubenförmigen Rotors und dem konkaven Radius des Stators statt und bewegt sich über die gesamte Fläche des Radius am Rotor, so daß die Abnutzung des Rotors über diesen Rotorraditis' gleichmäßig verteilt ist. An den Enden sind die Kammern durch genaues Ineinanderpassen von Rotor-und Statorfläche abgeschlossen. Diese Abschlußlinien bewegen sich in wellenförmiger Verschiebung wie die wellenförmige Bewegung der Hohlräume selbst. Each chamber is shaped by the contact between the helical Rotor 12 sealed the stator inner surface. This touch would be along the lines A-A and B-B would run if sharp edges were used. However, there is a radius the surface is limited, its center on the lines A-A and B-B in the invention Way proceeds as described in connection with the two-dimensional device the contact takes place between the convex radius of the helical rotor and the concave radius of the stator and moves over the entire surface of the radius on the rotor, so that the wear of the rotor over this rotor raditis' is uniform is distributed. At the ends are the chambers by precisely fitting the rotor and Stator surface closed. These end lines move in a wave-like shift like the undulating motion of the cavities themselves.

Diese wellenförmige Hohraumbewegung ist für eine Pumpe oder einen Hydraulikmotor günstig, da am Eintrittsende die Kammer auf ein maximales Volumen anwächst und dann mit diesem maximalen Volumen durch die Vorrichtung zum Abgabeende läuft. Die Kammer beginnt das Volumen wieder zu verringern, wenn ihr vorderes Ende das Abgabeende des Gehäuses erreicht hat. Erreicht dann das hintere Ende der Kammer das Abgabeende, so hat die Kammer das Volumen ??Null?? und verschwindet. This undulating cavity movement is for a pump or a Hydraulic motor inexpensive, as the chamber is set to a maximum volume at the inlet end increases and then with this maximum volume through the device to the end of delivery runs. The chamber begins to decrease in volume again when its front end has reached the discharge end of the housing. Then reach the back of the chamber the discharge end, the chamber has the volume ?? zero ?? and disappears.

Durch abfließende Enden der Kammern in dieser Weise ist eine neue Familie von Getriebemechanismus geschaffen worden, die auf hohe Exzentrizitätsverhältnisse gegründet ist, wobei der Faktor der Exzentrizität Re als Verhältnis von der halben Länge der Linie A-B zur Exzentrizität ausgedrückt wird, so daß sbch ergibt R e. By draining the ends of the chambers in this way there is a new one Family of gear mechanisms have been created that rely on high eccentricity ratios is established, with the factor of eccentricity Re as the ratio of half Length of line A-B is expressed as eccentricity, so that sbch gives R e.

e e. e e.

Es hat sich gezeigt, daß, wenn dies Verhältnis unter 4:1 ist, die Innenfläche des Stators wo sie sich am nächsten zum Zentrum P befindet, eine konvexe Charakteristik zu entwickeln beginnt. Eine konvexe Oberfläche würde aber an dieser Stelle Anlaß geben, daß der Rotor sich an dem äußeren Teil in der Bezugsstellung einhangt, sobald das innere Teil so ausgebildet ist, daß es sich dem äußeren Teil in der Bezugsstellung anpaßt. It has been found that when this ratio is below 4: 1, the Inner surface of the stator where they are closest to to the center P is located, a convex characteristic begins to develop. A convex surface would but at this point give cause that the rotor is on the outer part in the Reference position hangs as soon as the inner part is designed so that it is adapts to the outer part in the reference position.

Folglich ist die Vorrichtung nach der Erfindung auf derartige Ausbildung -beschränkt, in der das Exzentrizitätsverhältnis Re größer als 3:1 und vorzugsweise größer als 4:1 ist. Consequently, the device according to the invention is designed to be of this type -limited, in which the eccentricity ratio Re is greater than 3: 1 and preferably is greater than 4: 1.

Es ist noch zu erkennen, daß die Länge der Linie L (1-cos ) größer sein muß als die Länge der Linie ex (1-cox 20), um an diesem Punkt konvexe Form im äußeren Teil zu vermeiden. D.h. It can still be seen that the length of the line L (1-cos) is greater must be than the length of the line ex (1-cox 20) in order to be convex in shape at that point to avoid in the outer part. I.e.

L(1 - cos )> e (1- cos t) oder L # 1 - cos 2 0 # 2 (1 + cos 0) , e 1 - cos 0 worin der der Drehwinkel der Erzeugenden relativ zu einer Linie ist, die durch das Zentrum P und durch den Punkt O in der Ausgangsbezugsstellung liegt. L (1 - cos)> e (1- cos t) or L # 1 - cos 2 0 # 2 (1 + cos 0) , e 1 - cos 0 where is the angle of rotation of the generatrix relative to a line, which lies through the center P and through the point O in the starting reference position.

Der größte Wert des Verhältnisses tritt bei = 00 auf, oder wenn 1 + cos = 2 ist, so daß dann Re> 4 wird. The largest value of the ratio occurs when = 00, or when 1 + cos = 2, so that Re> 4 then.

Es ist klar, daß dasselber Ergebnis mit Rotoren erzielt werden kann, die mehr als zwei Lappen haben. Wenn der Stator mehr als einen Lappen hat, wird die Erzeugende eine ebene Figur, die etwa ein gleichseitiges Dreieck ist (zwei Statorlappen), oder ein g ichseitiges Polygon, dessen umschreibender Kreis den Radius L hat. In diesen Fällen wird das Exzentfl1zitätsverhältnis größer als bei einem zweilappigen Rotor. Z.B. ist dann L / e gleich 4, 9, 16, u.s.w. für einen Lappen, zwei Lappen oder drei Lappen u.s.w.. It is clear that the same result can be achieved with rotors, that have more than two lobes. If the stator has more than one lobe, will the generatrix is a plane figure that is roughly an equilateral triangle (two stator lobes), or a mutual polygon whose circumscribing circle has the radius L. In In these cases, the eccentric flow ratio is greater than in a two-lobed one Rotor. E.g. L / e is then 4, 9, 16, etc. for one rag, two rag or three rags, etc.

Der Rotor 12 kann aus Stahl oder Aluminiumrohr geeignter Wanddicke durch einen der folgenden Ausdehnungsprozesse hergestellt sein: a.) hydraulische Rohrexpansion b.) elektrohydraulische, Hochgeschwindigkeits-Rohr-Expansion c.) Explosionsverformung c.) elektromagnetische Verformung. The rotor 12 can be made of steel or aluminum tube of suitable wall thickness be made by one of the following expansion processes: a.) hydraulic Pipe expansion b.) Electro-hydraulic, high-speed pipe expansion c.) Explosive deformation c.) electromagnetic deformation.

Die bisher bekannten Rotorforinen ließen sich auf diese Weise nicht herstellen, entweder wegen ihrer schraubenförmigen Mittellinien oder wegen ihrer stark eingezogenen Querschnittsflächen. The previously known rotor forines could not be done in this way either because of their helical centerlines or because of their strongly indented cross-sectional areas.

SCHARNIERKUPPLUNG Bei der Erfindung wird eine sehr einfache Antriebskupplung 22 verwendet, die nur in einer Ebene beweglich ist, im Gegensatz zu den bisher benötigten Kupplungen, die in Jeder Richtung beweglich sein mußten. Diese Art Verbindung wird vorzugsweise als Scharnierverbindung bezeichneat.HINGE COUPLING The invention provides a very simple drive coupling 22 is used, which can only be moved in one plane, in contrast to the ones previously required Couplings that had to be movable in every direction. That kind of connection will preferably referred to as a hinge connection.

Es soll Jetzt auf Fig. 11 Bezug genommen werden, wo--bei festzustellen, ist, daß bei der vorstehend besphriebenen Rotorbewegung die Linie AB des Rotors ständig durch die Bei zugsstellung C des Punktes 0 verläuft, unabhängig welche Lage der Rotor während seiner Drehung einnimmt. Reference should now be made to FIG. 11, where - at is that in the rotor movement described above, the line AB of the rotor runs constantly through the case of Zugsstellung C of point 0, regardless of which position the rotor assumes during its rotation.

Wenn eine einfache Scharniedbolzenverbindung mit der Antriebswelle 19 verbunden ist, dis nilt ihrer Achse'durch'die Bezugsstellung C verläuft, und eine zweite ähnliche Scharnier bolzenverbindung am Rotor 12 im-Punkg 0 angelenkt ist, wenn 0 in seiner Bezugsstellung C liegt, und wenn dte beiden Scharnlerbolzen zueinander parallel verlaufen und senkrecht zu einer Axialebene,die die Linie AB enthält, und wenn weiter diese zwei Gelenke miteinander durch eine starre Kupplungswelle miteinander verbunden sind, dann hen diese Doppelgelenkscharnierverbinduung ihre flexible Ebene stets parallel zur Linie AB, durch die sie auch hindurchtritt, unabhängig in welche Winkelstellung die Linie AB gedreht ist. Diese einfache Kupplung ist dann in der zu Lage de Rotor 121folgen und ihm ein Drehmoment zu übertragen. When a simple hinge pin connection to the drive shaft 19 is connected, dis nilt its axis 'runs through' the reference position C, and a second similar hinge bolt connection is articulated on the rotor 12 in Punkg 0 is when 0 is in its reference position C, and when the two Scharnlerbolzen run parallel to each other and perpendicular to an axial plane which is the line AB contains, and if further these two joints are connected to each other by a rigid coupling shaft are connected to each other, then hen this double hinge connection their flexible plane always parallel to the line AB, through which it also passes, independently in which angular position the line AB is rotated. This simple coupling is then able to follow the position of the rotor 121 and transmit a torque to it.

Die Verwendung einer solchen einfachen Scharniergelenkverbindung spart erheblich Kosten bei der Herstellung dieses schraubenförmigen Antriebssystems ein. Eine zweite und gleichfalls vorteilhafte Eigenschaft ist, daß die Gleitlager 26 am zweiten Gelenkpunkt wrwendet werden können. Diese Lager können eine wesentlich größere Belastung ertragen als die modifizierte Universalkupplung, wo der überwiegende Teil der Lagerfläche weggeschnitten werden muß, um die volle be -nötigt Flexibilität zu gewährleisten. Wenn es gewünscht wird, kann der Rotor lösbar mit diesem Glenkbolzen verbunden sein, so daß er zum Reinigen schnell entrernt werden kann, denn alle Axialkräfte, die auftreten, schieben den Rotor gegen seinen Antrieb. The use of such a simple hinge joint saves considerable costs in the manufacture of this helical drive system a. A second and equally advantageous property is that the plain bearings 26 can be turned at the second pivot point. These bearings can be an essential bear greater loads than the modified universal coupling, where the predominant Part of the storage area must be cut away in order to achieve the full flexibility required to ensure. If desired, the rotor can be detachable with this pivot pin connected so that it can be removed quickly for cleaning, because all axial forces, which occur push the rotor against its drive.

A USOEWUC HTETER ROTOR Der benötigte Umfang des Rotors 12 hat einen Nachteil, daß nämlich die auftretenden Zentrifugalkräfte, die duroh die Umlaufbewegung der Rotoraußenzonen entstehen, in der Pumpe oder dem Motorrahmen Schwingungen erzeugen, die zu Geräuschen und Instabilitäten Anlaß geben, welche die Drehzahl der Vorrichtung begrenzen.A USOEWUC HTETER ROTOR The required circumference of the rotor 12 has a Disadvantage, namely the centrifugal forces that occur, the duroh the Orbital motion the rotor outer zones arise, generate vibrations in the pump or the motor frame, which give rise to noises and instabilities, which increase the speed of the device limit.

Der große Querschnitt des Rotors 12, der sich durch Hinzufügen der Radien an den Punkten A und B (Fig. 11) ergibt und weiter aus der Ausdehnung der Rotorseitenflächen, damit sich diese dem Stator ii anpassen, macht es jedoch möglich, das Rotrinnere hohl und den Rotor mit verhältnismäßig dünner Wand zu gestalten. The large cross-section of the rotor 12, which is achieved by adding the Radii at points A and B (Fig. 11) and further from the expansion of the However, rotor side surfaces, so that they adapt to the stator ii, makes it possible to make the red gutter hollow and the rotor with a relatively thin wall.

Da die Wand einen verhältnismäßig. großen Abstand von der Drehachse des Rotors hat, der größer ist als bei ähnlichen Schneckengetriebemechanismen, ist die, Torsionsspannung bei einem bestimmten Drehmoment verhältnismäßig klein. Die erade Mittellinie 0-0 des Rotors verbessert darüberhinaus die Fähigkeit, Drehmomente zu übertragen' gegenüber vergleichbaren Vorrichtungen, bei denen der Rotor eine schraubenförmig gewundene Mittellinie aufweist. Because the wall is a relative. large distance from the axis of rotation of the rotor, which is larger than similar worm gear mechanisms the, torsional stress at a certain torque is relatively small. the The 0-0 center line of the rotor also improves its torque capacity to transfer 'compared to comparable devices in which the rotor is a having helically wound centerline.

Diese erheblich verbesserte Drehmomentübertragungsfähigkeit macht es möglich, die Wanddicke so wei,t zu reduzieren, daß das spezifische Gewicht des Rotors gleich dem der Flüssigkeit wird, die zu pumpen ist (wobei angenommen wird, daß der Rotor leer und an beiden Seiten verschlossen ist). Da die Flüssigkeit in dem äußeren Teil mit derselben durchschnittlichen Winkelgeschwindigkeit wie der Rotor umläuft, schwimmt der Rotor 12 gewissermaßen in der Flüssigkeit, woraus sich letzten Endes ein Unwuchtausgleich ergibt, wobei die FlUssigkeit selbst als Ausgleichgewicht wirkt. This makes significantly improved torque transmission capability it possible to reduce the wall thickness so white that the specific The weight of the rotor becomes equal to that of the liquid to be pumped (where assumed that the rotor is empty and closed on both sides). As the liquid in the outer part with the same average angular velocity as that When the rotor rotates, the rotor 12, as it were, floats in the liquid, which results in it Ultimately, an imbalance compensation results, with the liquid itself acting as a balance weight works.

Es versteht sich, daß bei Pumpen und Antriebsvorrichtungen von größerer axialer Länge mehr Hohlräume hintereinander verwendet werden, wenn dies gewünscht wird, wodurch dann der Druck der Vorrichtung, den diese abgeben kann, verstärkt wird. It is understood that pumps and drive devices of greater axial length more cavities can be used in a row if so desired which then increases the pressure that the device can deliver will.

GETEILTER STATOR Wie bereits angedeutet, ist der Stator 11 und auch das umgebene Rohr 13 in geteilter Konstruktion gebaut, wobei die Teilfuge 35 in einer axialen Ebene liegt. Eine derartige Konstruktion ist nur möglich, weil, wie dies bereits in Fig. 2 bis 5 angedeutet ist, die Teilungsebene 35 das Innere der achraubenförmigen Fläche des Stators 11 im wesentlichen rechtwinkelßig über die gesamte Länge des Stators schneidet. Es ergeben sich also keine scharfen, spitzen Winkel in dem Stator, die Anlaß zu starker Abnutzung sein könnten.DIVIDED STATOR As already indicated, the stator is 11 and also the surrounding pipe 13 built in split construction, the parting line 35 in lies in an axial plane. Such a construction is only possible because of how this is already indicated in Fig. 2 to 5, the dividing plane 35 is the interior of the ach helical surface of the stator 11 substantially at right angles over the whole length of the stator intersects. So there are none sharp, acute angles in the stator which could give rise to excessive wear.

Der Fortfall von spitzen Winkeln an der Schnitt linie der Innenfläche des Stators mit der axialen Ebene über die gesamte Statorlänge wird dadurch erreicht, daß Y die Polaconchoide der Fig. 1t (gestrichelte Linien) durch den Abstand r vergrößert wird, und daß, ein relativ hohes Exzentrizität verhältnis Re von wenigstens 3:1, vorzugsweise 4:1 oder größer gewählt wird, damit keine Grate oder vorstehenden Kanten auf treten. Fig*, 11 zeigt, daß der Innenraum des Stators dadurch noch stärker ausgerundet wird, wenn die Form mit der ConchoXde verglichen wird, auQ der die Statorquerschnittsfläche abgeleitet ist Die zwei Hälften des umgebenden Rohres 19 können dadurch ein Scharnier entlang der einen Teilungslinie zusammengehängt sein, wodurch eine gute, axiale Ausrichtung sichergestellt. ist, wenn die Anlage zusammengebaut ist. Um den Stator und das umgebende Rohr abzunehmen, brauchen lediglich an den Enden die Ringklammern 15 entfernt zu werden, mit denen das Rohr 13 einerseits an den Pumpenkörper 10 angeschlossen ist und andererseits Verbindung hat mit dem Mundstück 17, woraufhin dann die Hälften auseinandergeklappt werden können und der Rotor herausgenommen werden kann. The elimination of acute angles on the cutting line of the inner surface of the stator with the axial plane over the entire stator length is achieved that Y increases the polaconchoids of FIG. 1t (dashed lines) by the distance r and that, a relatively high eccentricity ratio Re of at least 3: 1, preferably 4: 1 or larger is chosen so that no burrs or protruding edges appear. Fig *, 11 shows that the interior of the stator is rounded even more If the shape is compared with the ConchoXde, also the stator cross-sectional area The two halves of the surrounding tube 19 can thereby form a hinge be hung together along one division line, creating a good, axial Alignment ensured. is when the system is assembled. Around the stator and remove the surrounding pipe, only need the ring clips at the ends 15 to be removed with which the pipe 13 on the one hand to the Pump body 10 is connected and on the other hand has connection with the mouthpiece 17, whereupon the halves can be unfolded and the rotor removed can be.

Claims

P A T E N-T A N S P R Ü C H E

Pump Pump with a helically wound inner surface and rotor, with a substantially tubular stator, the helical inner surface of which by moving a first, self-contained, flat figure with n-l lobes is obtained along an axis perpendicular thereto, while this first planar figure is rotated about this axis, with a rotor in the stator, which is a helical one has a sinuous outer surface that is closed by moving a second flat figure with n-symmetrical lobes along a rotor axis is obtained, which runs perpendicular to the second flat figure through its geometric center with n times the slope with which the first flat figure rotates around the first axis, around with rotary drive means for rotating the rotor in the stator and walking at the same time the rotor axis around the first-mentioned axis with n times the number of rotations of the rotor, characterized in that the first planar figure (S) is determined by points, those by a distance (r) on normal lines from a closed polar conchoid with n-1 lobes lie, and a generatrix of this conchoid with its center (0) around a center of eccentricity (P) on the first axis revolves, being the ratio of the radius of the circumscribing circle to which the center point the generatrix of the polar conchoid leads to the eccentricity is at least n2: 1, and that the lobes of the second closed planar figure (R) have rounded ends with a radius (r) around the endpoints (A, B) of the generatrix.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the polar cone figure has a straight generating line (AB) whose center (O) is the center of the eccentricity (P) where the ratio of the radial length of the generatrix to the eccentricity is at least 3: 1, and that the second closed planar figure (R) is symmetrical Has quadrant through the generatrix and one perpendicular to it bisecting straight line are divided, so that when the rotor rotates in the stator, the rotor axis in the same direction the center of eccentricity with twice the number of revolutions of it Speed migrates.

3. Pump according to claim 2, characterized in that the ratio is at least 4: 1.

4. Pump according to claim 1, characterized in that the rotor is tubular and has a uniform wall thickness over its entire length.

5. Pump according to claim 4, characterized in that the center of gravity of the rotor together with the material it delivers in each radial plane falls into the axis of the rotary drive.

6. Pump according to claim 2, characterized in that the rotor (12) is articulated with the rotary drive by a coupling element (22) by means of one first. Hinge joint (23) at one end and further with a second Soh, arni'ergel "enk (25) at its other end is connected to the rotor, the hinge axes run parallel to each other.

7. Pumpj according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the stator (11) is divided in an axial plane and so two of the same with each other connectable mating halves 50 that the stator is removed from the rotor can be.

L e r s e i t e