DE2505261C3

DE2505261C3 - Stator adjustment device in an eccentric screw pump for viscous media

Info

Publication number: DE2505261C3
Application number: DE19752505261
Authority: DE
Inventors: Lorenz 7312 Kirchheim Baron
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-07
Filing date: 1975-02-07
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2505261A1; DE2505261B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Statornachstellvorrich ■ tung bei einer Exzenterschneckenpumpe für zähflüssige Medien, mit einem elastischen Stator, der mit einer Durchbrechungen aufweisenden metallischen zylindrischen Umhüllung versehen ist und in dessen innengewindeförmig ausgebildetem Pumpenraum ein exzentrisch zu der Statorachse gelagerter schneckenförmiger Rotor aus Metall drehbar angeordnet ist, sowie mit einer an der Umhüllung anliegenden Spannschelle, durch die der elastische Stator radial nachstellbar ist.The invention relates to a Statornachstellvorrich ■ device in an eccentric screw pump for viscous Media, with an elastic stator, with a metallic cylindrical with openings Enclosure is provided and an eccentric in its internally threaded pump chamber to the stator axis mounted worm-shaped rotor made of metal is rotatably arranged, as well as with a clamp that rests on the casing and allows the elastic stator to be adjusted radially.

Bei derartigen Exzenlerschneckenpumpen sind zwischen dem zweigängigen Statorinnenraum und der eingängigen Schnecke druckdicht !gegeneinander ver- « schlossene Kammern vorhanden, die bei Drehung des Rotors von der Saugseite zur Druckseite der Pumpe wandern und den nötigen Druck in dem zu fördernden Medium aufbauen. Der Rotor steht dabei in der Regel unter einer gewissen Vorspannung des elastischen ^M1 Statorwerkstoffs, Hierdurch und wegen der teilweise stark verschleißenden Wirkung der Fördermedien unterliegt insbesondere der Stator einer relativ starken Abnutzung und muß von Zeit zu Zeit nachgestellt werden. Der Stator einer bekannten Exzenterschnek- ^ kenpumpe (DE-OS 22 50 263) weist einen rohrförmigen Mantel auf, der aus einem starren Werkstoff, insbesondere aus Stahl, hergestellt ist. Dieser Mantel läßt sich nur in sehr geringem Maße radial zusammendrücken. Er weist gegen radial nach innen gerichtete Druckkräfte eine ausgesprochen hohe Formsteifigkeit auf. Der Mantel ist zwar mit mehreren über seinen Umfang verteilten Löchern versehen, diese erhöhen aber nur geringfügig seine Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung. Damit kann lediglich eine recht kleine Durchmesserverringerung des Mantels erreicht werden, nicht aber eine ausreichende radiale Verstellbarkeit des Stators. Würde der rohrförmige Mantel durch ein äußeres Spannelement radial zusammengedrückt, so müßte er dieser Kraft irgendwann durch Einbeulen ausweichen. Das Einbeulen erfolgt aber in völlig unkontrollierter Form und ist zum Nachstellen keineswegs geeignet In einem Ausführungsbeispiel der bekannten Exzenterschnekicenpumpe weist der Stator eine Umhüllung in Form eines wellenförmig ausgebildeten Profils aus dünnem Blech auf. Hier ist zwar ein geringfügiges radiales Nachstellen denkbar, ab einer bestimmten Größe der radialen Nachstellkraft wird aber das wellenförmige Profil zusammengequetscht Außerdem ist die Herstellung der wellenförmigen Umhüllung recht aufwendig.In such eccentric screw pumps, there are pressure-tightly sealed chambers between the double-flighted stator interior and the single-flighted screw, which migrate from the suction side to the pressure side of the pump when the rotor rotates and build up the necessary pressure in the medium to be conveyed. The rotor is usually under a certain pre-tension of the elastic ^M1 stator material. As a result, and because of the sometimes strong wear and tear of the conveying media, the stator in particular is subject to relatively heavy wear and must be readjusted from time to time. The stator of a known eccentric screw pump (DE-OS 22 50 263) has a tubular jacket which is made of a rigid material, in particular steel. This jacket can only be compressed radially to a very small extent. It has an extremely high dimensional stiffness against radially inwardly directed compressive forces. The jacket is provided with several holes distributed over its circumference, but these only slightly increase its flexibility in the circumferential direction. In this way, only a very small reduction in the diameter of the jacket can be achieved, but not sufficient radial adjustability of the stator. If the tubular jacket were to be compressed radially by an external tensioning element, it would have to evade this force at some point by buckling. The denting takes place in a completely uncontrolled manner and is in no way suitable for readjustment. In one embodiment of the known eccentric screw pump, the stator has a casing in the form of a wave-shaped profile made of thin sheet metal. A slight radial readjustment is conceivable here, but above a certain size of the radial readjustment force the wave-shaped profile is squeezed together. In addition, the production of the wave-shaped casing is quite complex.

Das Metallgehäuse einer anderen bekannten Exzenterschneckenpumpe (DE-GM 19 95 352) weist zwar zwei achsparallele Trennfugen auf, die ein Zusammendrücken der zwei Halbschalen des Gehäuses ermöglichen. Dieses Zusammendrücken dient .aber nicht einer Nachstellung des Stators, sie soll nur ein gegenseitiges Abdichten der Statorhälften ermöglichen. Ein derartiger zweigeteilter Stator ist für hohe Förderdrücke vollkommen ungeeignet auch wenn die beiden elastischen Statorhälften mit axial verlaufenden, ineinandergreifenden zahnartigen Profilstegen versehen sind. Die Exzenterschneckenpumpe ist demgemäß weder zum Erzeugen hoher Förderdrücke noch zum Fördern stark verschleißender Medien bestimmtThe metal housing of another known eccentric screw pump (DE-GM 19 95 352) has two axially parallel joints that allow the two half-shells of the housing to be pressed together. This compression serves .ber not to readjust the stator, it should only be mutual Allow sealing of the stator halves. Such a two-part stator is for high delivery pressures completely unsuitable even if the two elastic stator halves with axially extending, interlocking tooth-like profile webs are provided. The eccentric screw pump is accordingly neither for Generating high pumping pressures, still intended for pumping strongly wearing media

Bei einer weiteren bekannten Exzenterschneckenpumpe (DE-OS 2019 254) weist der Stator einen mit Schlitzen versehenen Metallmantel auf, der bei einem Ausführungsbeispiel mit durchgehenden Schlitzen versehen ist, was seine Festigkeit verringert. Die Schlitze des Metallmantels sollen hierbei gegebenenfalls nach einer Zick-Zack-Linie verlaufen, wodurch sich die Festigkeit des Mantels weiterhin verkleinert. Die Schlitze können durch Spannvorrichtungen zusammengedrückt und damit der Stator nachgestellt werden. Bei hohen Drücken kann der gummielastische Werkstoff des Stators durch die Schlitze austreten, wodurch Steifigkeit und Formbeständigkeit des Stators beeinträchtigt werden. Außerdem führt die erhöhte Beanspruchung des elastischen Werkstoffs an den Austrittsstellen zu einer frühzeitigen Beschädigung des Stators. In another known eccentric screw pump (DE-OS 2019 254), the stator has a Metal jacket provided with slots, which is provided with continuous slots in one embodiment is what reduces its strength. The slots in the metal jacket should, if necessary, follow suit run in a zigzag line, which further reduces the strength of the jacket. the Slots can be pressed together by clamping devices and thus the stator can be readjusted. at high pressures, the rubber-elastic material of the stator can escape through the slots, whereby Rigidity and dimensional stability of the stator are impaired. It also leads to the increased stress the elastic material at the exit points to premature damage to the stator.

Schließlich ist auch noch eine Exzenterschneckenpumpe bekanntgeworden (DE-OS 21 47 452), in deren Stator sich in dessen Längsrichtung und mindestens über den größten Teil seiner Länge erstreckende, im Verhältnis zu ihrer Länge dünne Verstärkungsstäbe eingebettet sind, die in erster Linie dazu dienen, ein axiales Zusammenpressen des Stators zu vermeiden. Bei konischer Gestaltung des Stators und des diesen umgebenden Mantels aus Metall wird eine Nachstellung des Stators dadurch bewirkt, daß von dem Stator an seinem pumpenauslaßseitigen Ende eine schmale Scheibe abgeschnitten, und der Stator um ein entsprechendes Maß in den Mantel hineingetrieben wird, wobei er wegen der konischen Gestaltung von Mantel und Stator zusammengepreßt wird. Auf der Pumpeneinlaßseile wird eine entsprechende Ausgleichscheibe einge-Finally, an eccentric screw pump has also become known (DE-OS 21 47 452), in which Stator extending in the longitudinal direction and at least over most of its length, im In relation to their length thin reinforcing rods are embedded, which primarily serve a to avoid axial compression of the stator. With a conical design of the stator and this surrounding metal jacket, readjustment of the stator is effected by starting from the stator its end on the pump outlet side cut off a narrow disk, and the stator around a corresponding one Measure is driven into the jacket, because of the conical design of the jacket and Stator is compressed. A corresponding shim is placed on the pump inlet cable.

setzt. Diese Art von Nachstellung ist naturgemäß verhältnismäßig umständlich.puts. This type of adjustment is natural relatively cumbersome.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Statornachstellvorrichtung der eingangs genannten Gattung so weiter zu bilden, daß unter Beibehaltung der Formstabilität und Torsionssteifigkeit des Stators eine in weiten Grenzen gleichmäßige Nachstellung möglich ist.The invention is based on the object of providing a stator adjusting device of the type mentioned at the beginning Generate so on to form that while maintaining the dimensional stability and torsional rigidity of the stator one Uniform readjustment is possible within wide limits.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zylindrische Spannschelle mindestens eine mit ineinandergreifenden Vorsprüngen und Einbuchtungen versehene, im wesentlichen axial verlaufende Trennfuge aufweist und daß die Umhüllung aus einem in den Statorwerkstoff eingebetteten Mantel aus Streckmetall besteht ι äAccording to the invention, this object is achieved by that the cylindrical clamp at least one with essentially axially extending parting line provided with interlocking projections and indentations and that the casing consists of an expanded metal jacket embedded in the stator material consists ι ä

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.Advantageous further developments of the invention are characterized in subclaims 2 to 5.

Die erfindungsgemäße Statornachstellvorrichtung ermöglicht die Verwendung von sehr einfach herzustellenden metallischen Statorumhüllungen. Die Umhüllung braucht nur aus Blech ausgeschnitten und in Zylinderform umgebogen werden. Dadurch verbillgt sich die Herstellung der gesamten Exzenterschneckenpumpe beträchtlich.The stator adjustment device according to the invention enables the use of very simple to manufacture metallic stator casings. The casing only needs to be cut out of sheet metal and in a cylindrical shape be bent. This makes the production of the entire eccentric screw pump cheaper considerably.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigtIn the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown schematically. It shows

F i g. 1 eine mit einer erfindungsgemäßen Statornachstellvorrichtung versehene Exzenterschneckenpumpe, in einem axialen Längsschnitt,F i g. 1 with a stator adjusting device according to the invention equipped eccentric screw pump, in an axial longitudinal section,

F i g. 2 die Exzenterschneckenpumpe nach F i g. 1 in so einer seitlichen Teilansicht, in vergrößertem Maßstab,F i g. 2 the eccentric screw pump according to FIG. 1 in such a side partial view, on an enlarged scale,

Fig.3 die Exzenterschneckenpumpe nach Fig. 1, in einer Ansicht entsprechend der Linie 1II-1I1 von F i g. 2,3 shows the eccentric screw pump according to FIG. 1, in a view corresponding to the line 1II-1I1 of F i g. 2,

Fig.4 einen aus Streckmetall hergestellten Mantel für die Exzenterschneckenpumpe nach Fig. 1, in Ji Teilansicht in der Abwicklung und4 shows a jacket made of expanded metal for the eccentric screw pump according to FIG. 1, in Ji Partial view in the development and

F i g. 5 den Stator eines anderen Ausführungsbeispiels einer mit einer erfindungsgemäßen Statornachstellvorrichtung versehenen Exzenterschneckenpumpe, in einer Teilansicht im Längsschnitt. «F i g. 5 shows the stator of another exemplary embodiment of a stator adjusting device according to the invention provided eccentric screw pump, in a partial view in longitudinal section. «

Eine nach ,teilbare Exzenterschneckenpumpe 1 besteht im wesentlichen aus einem feststehenden Stator 2 mit einem Innenhohlraum oder Pumpenraum 3, dessen Wandung als zweigängiges Gewinde ausgebildet ist und aus einem in dem Pumpenraum drehbar angeordneten Rotor 4, der als eingängige Schnecke mit abgerundetem Profil ausgebildet ist. Die Schneckensteigung des Stators 2 beträgt das Doppelte der Gewindesteigung des Rotors 4. Der Rotor 4 sitzt exzentrisch in dem Pumpenraum des Stators, d. h. die Rotorachse 4a befindet sich in einem Abstand 6 von der Statorachse 2a und beschreibt während der Drehung des Rotors 4 eine kreisförmige' Bewegung um die Statorachse la. A divisible eccentric screw pump 1 essentially consists of a stationary stator 2 with an inner cavity or pump chamber 3, the wall of which is designed as a double thread, and a rotor 4 which is rotatably arranged in the pump chamber and is designed as a single-start worm with a rounded profile. The screw pitch of the stator 2 is twice the thread pitch of the rotor 4. The rotor 4 sits eccentrically in the pump chamber of the stator, ie the rotor axis 4a is at a distance 6 from the stator axis 2a and describes a circular shape as the rotor 4 rotates. Movement around the stator axis la.

Der Stator 4 bildet in dem Pumpenraum 3 eine Reihe hintereinander liegender Kammern 8, die gegeneinander druckdicht abgedichtet sind. Wenn sich der Rotor 4 dreht, wandern die Kammern 8 in Förderrichtung, die in der Zeichnung durch einen Pfeil A angedeutet ist, von der Saugseite 9 zu der Druckseite 10 der Pumpe und bauen dabei den erforderlichen Druck in dem zu bo fördernden, in der Regel ziemlich zähflüssigen Medium auf.In the pump chamber 3, the stator 4 forms a series of chambers 8 lying one behind the other, which are sealed against one another in a pressure-tight manner. When the rotor 4 rotates, the chambers 8 migrate in the conveying direction, which is indicated in the drawing by an arrow A , from the suction side 9 to the pressure side 10 of the pump and build the required pressure in the pump to be promoted, usually rather viscous medium.

Auf der Saugseite 9 weist der Rotor 4 einen Mitnehmerkopf 12 auf, der zur Ankupplung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebes bestimmt ist. >-.■, Wegen der exzentrischen Drehung des Rotors 4 wird in der Regel das eine Ende einer Kardanwolle mit dem Mitnehmerkopf 12 gekippelt. Eine Nut 13 in dem Mitnehmerkopf 12 stellt nur ein Beispiel einer Kupplungsmöglichkeit dar.On the suction side 9, the rotor 4 has a driver head 12 which is used for coupling one in the Drawing not shown drive is intended. > -. ■, Because of the eccentric rotation of the rotor 4 is usually one end of a cardan shaft with the Driving head 12 tilted. A groove 13 in the driver head 12 is just one example Coupling option.

Der elastische Stator 2 erhält die notwendige Stabilität von einer ihn mantelartig umgebenden äußeren Umhüllung 14. Die Umhüllung 14 besteht aus einem mit dem Stator 2 verbundenen metallgitterartigen elastischen Mantel 15, der von einer Spannschelle 16 umfaßt ist. In dem Ausführungsbeispiel besteht der Mantel 15 aus in den Werkstoff des Stators 2 eingebettetem Streckmetall.The elastic stator 2 receives the necessary stability from a jacket-like surrounding it outer casing 14. The casing 14 consists of a metal lattice-like structure connected to the stator 2 elastic jacket 15, which is encompassed by a clamp 16. In the embodiment there is the Sheath 15 made of expanded metal embedded in the material of the stator 2.

Der Mantel 15 aus Streckmetall ist in der Regel in den Werkstoff des Stators 2 ganz eingebettet Bei einem Stator aus Kautschuk ist er in diesen einvulkanisiert. Die den Mantel 15 von außen umgebende Spannschelle 16 besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel (vergleiche auch Fig.2 und 3) aus zwei halbzylindrischen Spannschalen 16a und 16b, die längs zweier im wesentlichen parallel zu der Pumpenachse verlaufenden Trennfugen 18 und 19 geteilt sind. Die beidseitigen Kanten der Trennfugen 18 und 19 sind abwechselnd mit trapezförmigen Vorsprüngen 20 und Einbuchtungen 21 versehen, die in Form von zwei untereinander gleichen Zahnstangen ineinandergreifen. Die Vorsprünge und Einbuchtungen 20 bzw. 21 der beiden Spannschalen 16a und 16b bilden so sich jeweils überlappende Bereiche, die es einerseits ermöglichen, den Stator bei Bedarf durch Zusammenziehen der beiden Spannschalen 16a und 160 radial zusammenzudrücken und damit ein beträchtliches Maß nachzustellen. Andererseits greifen die Vorsprünge und die Einbuchtungen 21 wechselseitig so ineinander über, daß ein seitlicher Austritt des elastischen Statorwerkstoffs beim Nachstellen wirksam verhindert wird. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Spannelement auch längs nur einer Trennfuge 18 aufgeschnitten sein oder auch aus mehr als zwei Spannschalen bestehen, die jeweils in der beschriebenen Weise zahnstangenartig ineinandergreifen. The shell 15 made of expanded metal is usually in the Material of the stator 2 completely embedded. In the case of a stator made of rubber, it is vulcanized into it. the The clamp 16 surrounding the jacket 15 from the outside consists in the illustrated embodiment (Compare also Fig. 2 and 3) from two semi-cylindrical Clamping shells 16a and 16b, which extend along two essentially parallel to the pump axis Parting lines 18 and 19 are divided. The edges on both sides of the parting lines 18 and 19 alternate with trapezoidal projections 20 and indentations 21 provided, which are identical to one another in the form of two Interlocking racks. The projections and indentations 20 and 21 of the two clamping shells 16a 16 and 16b thus each form overlapping areas which, on the one hand, make it possible to move the stator if necessary by pulling the two clamping shells 16a and 160 together radially and thus a to recreate a considerable amount. On the other hand, the projections and the indentations 21 mutually engage into one another in such a way that a lateral exit of the elastic stator material is effective when readjusting is prevented. Notwithstanding the illustrated embodiment, the clamping element can also be longitudinal be cut open only one parting line 18 or consist of more than two clamping shells, each in mesh like a rack in the manner described.

Die Exzenterschneckenpumpe weist eine im folgenden beschriebene Statornachstellvorrichtung auf. An die Spannschalen 16a und 166 sind jeweils seitlich vorgehende Längsflansche 24 angeschweißt, die mit Durchsteckbohrungen 25 versehen sind. Diese Durchsteckbohrungen 25 dienen der Aufnahme von Schrauben 26, die die oberen und die unteren Längsfiansche 24 miteinander verbinden. Auf die Schrcuben 2S sind Muttern 27 aufgeschraubt und durch Anziehen dieser Schraubverbindungen 26, 27 können die beiden Spannschalen 16a und 166 zusammengezogen und damit der Stator 2 nach Bedarf in radialer Richtung nachgestellt werden, bis er wieder mit der für eine einwandfreie Abdichtung erforderlichen Vorspannung an dem Rotor 4 anliegt.The eccentric screw pump has a stator adjustment device described below. To the Clamping shells 16a and 166 are each welded laterally projecting longitudinal flanges 24, which with Through bores 25 are provided. These through bores 25 are used to receive screws 26, which connect the upper and lower longitudinal flanges 24 to one another. On the 2S screws Screwed on nuts 27 and by tightening these screw connections 26, 27, the two Clamping shells 16a and 166 pulled together and thus the stator 2 in the radial direction as required be readjusted until it is again with the preload required for a perfect seal rests against the rotor 4.

Aus der in Fig.4 dargestellten aufgeschnittenen Abwicklung des Mantels 15 ist ersichtlich, wie das netzartige Gitter 28 des Streckmetall in dem elastischen Werkstoff des Stators 2 eingebettet ist. Durch diese netzartige Ausbildung und innige Verbindung der beiden Elemente ist der Mantel 15 einerseits recht stabil und knn andererseits in Umfangsrichtung weit zusammengedrückt und damit radial verkleinert werden. Dadurch ist er zum Nachstellen sehr gut geeignet.From the cut open shown in Fig.4 Development of the jacket 15 can be seen as the reticulated grid 28 of the expanded metal in the elastic material of the stator 2 is embedded. Through this network-like training and intimate connection of the two elements, the jacket 15 is on the one hand quite stable and on the other hand can be in the circumferential direction can be compressed far and thus reduced radially. This makes it very good for readjusting suitable.

Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Exzenterschneckenpumpe mit erfindungsgemäßer Nachstellvorrichtung ist aus F i g. 5 ersichtlich. Das Streckmetall des Mantels 15' reicht hier nicht ganz bis zu den beiden Stirnflächen des Stators 2. Der Mantel 15' weistAnother embodiment of an eccentric screw pump with an adjusting device according to the invention is from FIG. 5 can be seen. The expanded metal of the jacket 15 'does not quite extend to the two here End faces of the stator 2. The jacket 15 'has

vielmehr an beiden Enden je eine ringförmige Büchse 30 aus Metall auf, an die das dazwischenliegende Streckmetall angeschweißt oder angelötet sein kann.rather, at each end an annular sleeve 30 made of metal to which the intermediate Expanded metal can be welded or soldered on.

In Fällen etwas geringerer Beanspruchung der Exzenterschneckenpumpe ist es auch möglich, daß der metallgitterartige Mantel 15' (F i g. 5) aus je einer an den beiden Enden des Stators 2 angeordneten und ihn am Außenumfang umschließenden Büchsen 30 aus Streckmetall besteht und daß der Zwischenraum zwischen den beiden Büchsen durch Verstärkungsstäbe 31 überbrückt ist (Fig.3). Diese sind in den Werkstoff des Stators 2 eingebettet und bilden somit einen radial zusammendrückbaren gitterartigen Mantel.In cases of somewhat lower stress on the eccentric screw pump, it is also possible that the metal lattice-like jacket 15 '(FIG. 5) of one arranged at each of the two ends of the stator 2 and attaching it to the The outer circumference of the bushes 30 is made of expanded metal and that the space between the bridged by reinforcing rods 31 between the two bushings is (Fig.3). These are in the material of the stator 2 embedded and thus form a radially compressible lattice-like jacket.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Stator adjustment device in an eccentric screw pump for viscous media, with an elastic stator, which is provided with a metallic cylindrical casing having openings and in the internally threaded pump chamber of which a screw-shaped rotor made of metal, which is mounted eccentrically to the rigid axis, is rotatably arranged, as well as with one on the wrapping adjacent clamp through which the resilient stator is radially adjustable, characterized in that the cylindrical clamp (16) at least one of into each other ^'5' engaging projections! (20) and indentations (21) provided with substantially axially extending parting line ( 18, 19) and that the sheath (14) consists of an expanded metal jacket (15, 15 ') embedded in the stator material

Z stator adjusting device according to claim 1, characterized in that the projections (20) and indentations (21) are formed like a rack.

3. Stator adjusting device according to claim 1 M or 2, characterized in that the jacket (15 ') is provided at both ends with annular sleeves (30) made of metal

4. Stator adjusting device according to claim 3, characterized in that the sleeves (30) are made of ³ⁿ expanded metal.

5. Statorr ^ chstellvorrichtung according to claim 1, characterized in that ö-r jacket (15,15 ') consists of two at the two ends of the stator (2) arranged sleeves (30) made of expanded metal and in the space between them within the Stator (2) several, for example three, embedded reinforcing rods (31) extending in the longitudinal direction are provided.

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