DE2043609A1

DE2043609A1 - Screw pump with helical rotor

Info

Publication number: DE2043609A1
Application number: DE19702043609
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 7143 Vaihingen Hagele
Original assignee: Zyklos Metallbau KG Dipl.-Ing. Karl Hagele, 7143 Vaihingen
Priority date: 1970-09-03
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1972-03-09

Description

Schneckenpumpe mit schraubengförmigem Rotor. Screw pump with screw-shaped rotor.

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpumpe mit einem schraubenförmigen Rotor, einem aus elastischem Werkstoff bestehenden, diesen umgebenden Stator und einem diesen stützenden Mantel.The invention relates to a screw pump with a helical Rotor, a stator made of elastic material and surrounding it a coat that supports them.

Bei einer solchen Pumpe kann ein beträchtliches Drehmoment von dem Rotor und dem geförderten Gut auf den Stator ausgeübt werden. Der Stator muß daher daran gehindert werden, sich zu drehen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, zum Beispiel aus der DO 1 553 199, den AuEenumfeng des Stators auf den Mantel aufzuvulkanisieren. Das verlangt einen besonderen Arbeitsgang mit Sondermaschinen und spezieller Behandlung der beiden Teile und macht es unmöglich, den Stator auszuwechseln, wenn er zu stark abgenützt ist. Man muß vielmehr stets Stator und Mantel zusammen austauschen. Weiterhin können, wie sich gezeigt hat, in manchen Fellen in dem Stator Drehschwingungen auftreten, welche die Förderung der Pumpe unstetig machen. Sie rühren davon her, daß der Stator periodisch beansprucht wird, wenn die Gänge von Stator und Rotor an einander vorbei gleiten, sein Werkstoff durch innere Verformung dieser eenspruchung stellenweise nachgibt und dann wieder zurückschwingt.With such a pump, a considerable torque can be obtained from the Rotor and the conveyed goods are exerted on the stator. The stator must therefore prevented from turning. For this purpose it is known, for example from DO 1 553 199, vulcanize the outer circumference of the stator onto the jacket. This requires a special work process with special machines and special treatment of the two parts and makes it impossible to replace the stator if it is too strong is worn out. Rather, one always has to exchange the stator and jacket together. Farther As has been shown, torsional vibrations can occur in the stator in some heads, which make the delivery of the pump discontinuous. You move from it here, that the stator is stressed periodically when the gears of the stator and rotor slide past each other, its material through internal deformation of this stress gives way in places and then swings back again.

Diesen Nachteilen wirkt die vorliegende Erfindung entgegen.The present invention counteracts these disadvantages.

Sie besteht darin, daß Stator und mantel formschlüssig durch über den ganzen Umfang verteilte, in Aussparungen des einen Teils greifende Vorsprünge des anderen Teils drehfest mit einander verbunden sind.It consists in the fact that the stator and jacket form-fit through over the entire circumference, engaging in recesses of one part of the projections of the other part are rotatably connected to each other.

Dadurch wird ebenfalls sicher ein Verdrehen des Stators verhindert, außerdem die !\dontaOe der Teile erleichtert. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform hat der elastische Stator Längsnuten, in welche nach innen vorspringende Leisten des Mantels greifen. Diese Leisten stützen das ttaterial des Stators im Drehsinn ab und wirken den in diesem auftretenden Drehschwingungen entgegen - besonders stark, wenn die Leisten mehr als ein Viertel der Wandstärke des Stators einnehmen.This also reliably prevents the stator from rotating, it also facilitates the! \ dontaOe of the parts. In a particularly expedient embodiment the elastic stator has longitudinal grooves into which inwardly protruding strips grab the coat. These bars support the stator material in the direction of rotation and counteract the torsional vibrations occurring in this - particularly strong, if the strips take up more than a quarter of the wall thickness of the stator.

Ist diese Einwirkung nur weniger stark notwendig, z.B.weil der Stator weniger elastisch ist , so läßt sich ein guter Formschluß auch dadurch erreichen, daß Stator und mantel mit Hilfe von Nuten geringer Tiefe nach Art einer Verzahnung in einander greifen. Auch diese Anordnung wirkt noch mehr als nur ein einziger den Stator gegen Verdrehen haltender Vorsprung oder als das Festhalten der glatten Oberfläche des Stators durch Vulkanisieren etwaigen Drehschwingungen des Stators entgegen. Sie eignet sich besonders für Statoren mit geringer llandstärke.If this effect is only necessary to a lesser extent, e.g. because of the stator is less elastic, a good form fit can also be achieved by that the stator and jacket with the help of grooves of shallow depth in the manner of a toothing interlock. This arrangement is also more effective than just a single den Stator against twisting holding projection or as holding the smooth surface the stator counteracts any torsional vibrations of the stator by vulcanizing. It is particularly suitable for stators with a low land thickness.

Es ist zweckmäig und an sich bekannt, den Mantel radial nachstellbar zu machen, so daß eine begrenzte Abnützung des Stators ausgeglichen werden kann, und zwar insbesondere nach der genannten DOS dadurch, daß der Mantel zwischen geschlossenen Endabschnitten verlaufende, einen Teil seiner Länge einnehmende Schlitze hat und durch eine an einer Stelle geschlitzte, dort durch eine Schraube zusammenziehbare Spannschelle, die in seiner mitte liegt, verstellt wird. Das hat den Nachteil, daß sich alle Mittelabschnitte des Mantels gegenüber dem festen Durchmesser an den Enden nach innen durchbiegen müssen.It is expedient and known per se to adjust the jacket radially to make, so that a limited wear of the stator can be compensated, in particular according to the said DOS in that the jacket between closed End portions extending, part of its length occupying slots and through a slit at one point, there by a screw contractible clamp, which lies in its center, is adjusted. That has the disadvantage that all the middle sections of the jacket are opposite to the fixed diameter must bend inwards at the ends.

Sie können also nicht steif sein, insbesondere keine verhältnisinäßig dicken, in den Stator eingreifenden leisten bilden oder tragen. Weiter ist die Verkleinerung des Manteldurchmessers, oder der daraus entstehende Druck auf den Stator, über dessen länge ungleichmäßig, was zu einer ungleichmäßigen und daher vorzeitigen Abnützung des Stators führt. Ein Formschluß zwischen Stator und j\tantel durch Rillen geringer Tiefe wäre durch diese ungleichmäßige tinschnürung an Teilen der Mantellänge, die nicht so stark zusammengedrückt werden, gefährdet. Auch längs des Umfanges ist die Zusammendrückung nicht gleichmäßig, da die Schraube nur tangential an einer Stelle der Spannschelle angreift.So you can not be stiff, especially not relatively form or wear thick strips that engage in the stator. Next is the downsizing of the shell diameter, or the resulting pressure on the stator, over its length unevenly, resulting in uneven and therefore premature wear of the stator leads. A form fit between the stator and j \ tantel due to grooves is less Depth would be due to this uneven constriction on parts of the length of the mantle, which are not so strongly compressed, endangered. This is also along the circumference Compression not evenly because the screw is only tangential at one point the clamp attacks.

Das Verstellen des Mantels wird daher besser durch ermöglicht, daß der Manteil wechselweise von einem seiner Enden her den größten Teil seiner länge durchsetzende Längsschlitze und auf seiner Außenseite zwei i<egelflächen hat, gegen welche von außen Pumpenteile mit passenden Kegelflächen in axial einstellbarer Lage angelegt sind. Vorteilhafterweise sind die Xegelflächen einander entgegengesetzt geneigt und tragen zwei darauf passende Ringe, die durch einstellbare Mittel, insbesondere Schrauben, gegen einander gezogen werden. Die lage der Ringe läßt sich so abstimmen, daß ihre radiale Kraft dort angreift, wo sie der Resultante der radialen elastischen Widerstandskräfte von Mantel und Stator das Gleichgewicht für je eine Hälfte der Länge dieser Teile halten.The adjustment of the jacket is therefore better made possible by that The M portion alternates from one of its ends for the greater part of its length has penetrating longitudinal slots and two corner surfaces on its outside, against which from the outside pump parts with matching conical surfaces in axially adjustable Location are created. The conical surfaces are advantageously opposite one another inclined and wear two matching rings, by adjustable means, in particular Screws to be pulled against each other. The position of the rings can be adjusted so that their radial force acts where it is the resultant of the radial elastic Resistance forces of the jacket and stator the equilibrium for each half of the Maintain the length of these parts.

Zwei Aunführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig.l ein Pumpe im Längsschnitt, zum Teil in der Ansicht, Fig.2 einen Schnitt nach TI-II der Fig.l, Fig.3 tEentel und Stator einer zweiten Ausführungsform.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows Fig.l a pump in longitudinal section, partly in a view, Fig.2 a Section according to TI-II of Fig.l, Fig.3 tEentel and stator of a second embodiment.

Der rotor 1 der Pumpe ist schraubenförmig gewunden und hat an einem Ende eine Kupplung 2, über welche er angetrieben wird.The rotor 1 of the pump is helically wound and has on one End of a clutch 2 through which it is driven.

Er ist umgeben von einem Stator 3 aus elastischem Werkstoff wie Gummi, dessen innere Ausnehmung ebenfalls wie bei Schraubepumpen üblich die l?orm eines Rundgewindes hat. Der Stator ist von einem mantel 4 umschlosren, der an seiner Innenseite zylindrisch ist und an vier teilen seines Umfangs durch Schrauben 5 befestigte Leisten 6 trägt. Diese greifen in passende Nuten 7 des Stators, und zwar so tief, daß sie mehr als ein Viertel der Wandatärke des Stators einnehmen.It is surrounded by a stator 3 made of elastic material such as rubber, the inner recess of which, as is usual with screw pumps, is the loud one Has a round thread. The stator is enclosed by a jacket 4 on its inside is cylindrical and on four parts of its circumference fastened by screws 5 strips 6 carries. These engage in matching grooves 7 of the stator, so deep that they occupy more than a quarter of the wall thickness of the stator.

Auf seiner Außenseite sind an dem D ntel 3 zwei gegensinnig geneigte Kegelflächen 8,9 angearbeitet, so daß der Mantel in 10 seinem Mittelabschnitt#dicker als an den Randabschnitten ist.On the outside of the deltoid 3 there are two inclined in opposite directions Conical surfaces 8,9 worked so that the jacket is thicker in its central section 10 than is on the edge sections.

Gegen jede dieser Kegelflachen liegt ein passender Ring 11,12 an. Beide Ringe haben in flanschartigen Fortsätzen 13,14 Bohrungen 15,16, durch welche zwei Schrauben 17,18 gesteckt sind.A matching ring 11, 12 rests against each of these conical surfaces. Both rings have holes 15, 16 in flange-like extensions 13, 14 through which two screws 17,18 are inserted.

Mit Hilfe von Muttern 19,20, die auf die Schrauben 17,18 gedreht sind, werden die Ringe 11,12 gegen einander auf die Kegelflächen 8,9 gezogen.With the help of nuts 19, 20, which are screwed onto the screws 17, 18, the rings 11, 12 are drawn against each other on the conical surfaces 8, 9.

In dem Mantel 4 sind acht Längsschlitze 21,22 angebracht, die wechselweise von einem der Enden des Mantels ausgehen und nicht ganz bis zum anderen Ende durchgeführt sind. Der Mantel hat daher in der Abwicklung eine Mäander-artige Form. Die Schlitze 21,22 sind so schmal, daß der auf seiner Außenseite zylindrische Stator 3 nicht in sie eindringt.In the jacket 4 eight longitudinal slots 21,22 are attached, which alternate starting from one of the ends of the mantle and not carried all the way to the other end are. The jacket therefore has a meander-like shape in the development. The slots 21, 22 are so narrow that the stator 3, which is cylindrical on its outside, is not penetrates into them.

An den Enden des Stators 3 liegen Flanschen 23,24 an, die mit Aussparungen 25,26 über die Leisten 6 greifen. Sie sind mit Hilfe von Zugankern 27,28 gegen den Stator angedrückt und spannen ihn in axialer Richtung vor. Am Flansch 24 ist anschließend an eine Auslaßöffnung 29 ein Anschlußstück 30 mit einer Kupplung für eine anzuschlieBende Rohrleitung angebracht.At the ends of the stator 3 are flanges 23,24 with recesses 25,26 reach over the strips 6. You are with the help of tie rods 27.28 against the Stator pressed and tension it in the axial direction. On the flange 24 is then to an outlet opening 29 a connection piece 30 with a coupling for a to be connected Pipeline attached.

Wenn die Pumpe fördert, wirkt auf den inneren Teil des Stators 3 ein der Drehrichtung des Rotors 1 folgendes Drehmoment ein. Der Außenumfang des Stators kann dem nicht folgen, da er durch die leisten 6 gehalten wird. Diese sind ihrerseits gegen Verdrehung in den flanschen 23 und 24 festgelegt. Da die leisten 6 an mehreren Stellen des IJnsfangni angreifen, liegen die abgestützten Stellen verhältnismäßig dicht beieinander; da auch der Abstand von den Innenseiten der Leisten bis zur Ausnehlaung des Stators nicht groß ist, können sich die inneren Abschnitte des Stators kaum gegenüber den äußeren verdrehen. Drehschwingungen im Stator werden daher weitgehend unterdrückt.When the pump delivers, the inner part of the stator 3 acts the direction of rotation of the rotor 1 a following torque. The outer circumference of the stator cannot follow this because it is held in place by the bars 6. These are in turn fixed against rotation in the flanges 23 and 24. Since they do 6 on several Attack places of the IJnsfangni, the supported places are proportionate close together; there is also the distance from the inside of the strips to the recess of the stator is not large, the inner portions of the stator can hardly be twist with respect to the outer. Torsional vibrations in the stator are therefore largely suppressed.

Wenn der Stator 3 etwas abgenützt ist, werden die Muttern 19,20 angezogen. Dadurch ziehen die Schrauben 17,18 die Ringe 11,12 gegen einander, und diese drängen über die Kegelflächen 8,9 die Teile des Mantels 4 über den ganzen Umfang gleichmäßig und stets auch an beiden Kegelflächen gleich stark nach innen. Die Mantelteile bewegen sich auch über ihre ganze Länge etwa parallel nach innen, wie es an sich von entsprechend ausgebildeten lagern her bekannt ist. Die Leisten geben dabei eine zuf3ätzliche Versteifung in Längsrichtung, so daß der Stator auf seiner ganzen länge gleichmäßig dem Rotor genähert wird. Er nützt sich daher gleichmäßig ab, was seine lebensdauer erhöht.When the stator 3 is worn a little, the nuts 19, 20 are tightened. As a result, the screws 17, 18 pull the rings 11, 12 against each other, and these push them over the conical surfaces 8,9 the parts of the shell 4 over the entire circumference evenly and always equally inward on both conical surfaces. Move the shell parts is also approximately parallel inwards over its entire length, as it is in itself from corresponding trained camps ago is known. The strips give an additional Stiffening in the longitudinal direction so that the stator is uniform over its entire length the rotor is approached. It therefore wears out evenly, which is its service life elevated.

Ist der Stator über den Nachstellbereich hinaus abgeniitzt, kann er auf ainfache Weise nach abnehmen eines der Flansche 23,24 aus dem roantel herausgenom:nen und durch einen neuen ersetzt werden.If the stator is worn beyond the adjustment range, it can in a simple way after removing one of the flanges 23,24 from the tube shell and replaced with a new one.

Bei der Ausführungsform nach Fig.3 sind statt der leisten an dem .hNantel 31 und dem Stator 32 Längsnuten in Form von Verzahnungen 33,34 angebracht, welche passend in einander greifen und dadurch ebenfalls den Stator daran hindern, sich zu drehen. Sie reichen auch aus, besonders wenn die Wandstärke des Stators nicht groß und sein Werkstoff verhältnismäßig wenig elastisch ist, Drehschwingungen der geschilderten Art zu unterdrücken.In the embodiment according to Figure 3, instead of the bars on the .handle 31 and the stator 32 longitudinal grooves in the form of teeth 33,34 attached, which fit into each other and thereby also prevent the stator from becoming to turn. They are also sufficient, especially if the wall thickness of the stator is not large and its material is relatively little elastic, torsional vibrations of the suppressed type.

Die beschriebenen formschlüssigen Verbindungen zwischen Stator und Mantel oder nach Form und Anzahl der Vorsprünge abweichende Abwandlungen davon lassen sich auch bei nicht nachstellbaren Pumpenmänteln oder Mänteln mit andersclrtiger Nachstellung vorteilhaft verwenden. Eine besonders günstige Ausführungsform der Pumpe ergibt sich aber aus der Kombination der beschriebenen Merkmale.The positive connections described between the stator and Leave coat or modifications of it that differ in terms of shape and number of projections even with non-adjustable pump jackets or jackets with a different one Use readjustment to advantage. A particularly favorable embodiment of the The pump results from the combination of the features described.

Die Kegelflächen 8 und 9 können auch gleich geachtet sein und an passenden Flächen eines Gehäuseteils anliegen, das in bei Lagern bekannter Weise axial verstellbar mit einem anderen Gehäuseteil, beispielsweise einem der Flanschen 23,24, verbunden ist.The conical surfaces 8 and 9 can also be respected and matched Areas of a housing part rest, which is axially adjustable in a manner known for bearings connected to another housing part, for example one of the flanges 23,24 is.

Claims

Claims.

1. Screw pump with a helical rotor, one made of elastic The existing material surrounding this stator and a jacket supporting it, characterized in that the stator (3) and jacket (4) form-fit by over the over the entire circumference, in recesses (7,33) of one part engaging projections (6,34) of the other part are non-rotatably connected to each other.

2. Screw pump according to claim 1, characterized in that the Stator (3) I, longitudinal grooves (7) into which inwardly protruding lists (6) of the Grab the jacket (4).

3. Screw pump according to claim 2, characterized in that the Jacket (4) is cylindrical on the inside and its projections from with it, consist in particular by screws (5), firmly connected lines (6).

4. Screw pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the depth of the grooves (7) of the stator (3) is at least a quarter of its wall thickness assumes and prevents torsional vibrations occurring in the stator.

5. worm pump according to claim 1, characterized in that the stator (32) and jacket (31) with the help of grooves of shallow depth in the manner of toothings (33,345 interlocking.

6. Screw pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the jacket (4) alternately from one of its ends most of its Length penetrating longitudinal slots (21,? 2) and suf its outside two conical surfaces 8.9 has, against which from the outside pump parts with matching conical surfaces in axially adjustable Location are created.

7, worm pump according to claim 6, characterized in that the conical surfaces (8,9) of the mantle are inclined in opposite directions and two matching it Rings (11,12) wear which by adjustable means, 'in particular screws (17:18), drawn against each other.