EP0935071A1 - Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen - Google Patents

Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen Download PDF

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EP0935071A1
EP0935071A1 EP99100630A EP99100630A EP0935071A1 EP 0935071 A1 EP0935071 A1 EP 0935071A1 EP 99100630 A EP99100630 A EP 99100630A EP 99100630 A EP99100630 A EP 99100630A EP 0935071 A1 EP0935071 A1 EP 0935071A1
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EP
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stator
elastomer
jacket
connection
ring
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EP99100630A
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Sebastian Jäger
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Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
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Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F04C2/1073Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member is stationary while the other member rotates and orbits
    • F04C2/1075Construction of the stationary member

Definitions

  • the invention relates to an elastomer stator for a Eccentric screw pump, the elastomer stator made of an elastomer, of a rigid jacket has enclosed lining which with a for Inclusion of a rotor serving two or more times coiled cavity is provided, and wherein the Ends of the stator connecting rings to unite with remaining parts of the eccentric screw pump.
  • the invention is based on the output, stators of type mentioned in the beginning so that they on the one hand about the advantages of an inside and outside coiled coat and on the other hand also for such pumps are suitable that have a circular Request connection to the stator ends.
  • connection rings at the ends of one of the Inner contour of the stator coiled accordingly Stator sheath with a practical over the length of the sheath even wall thickness attached the Connection rings on the inner edge of one of the inner contours of the Stator have at least an approximate course.
  • the invention is based on a stator jacket, which is the same over its circumference and length Has wall thickness and accordingly in a simple manner a cylindrical tube body by pressing from the inside can be manufactured here.
  • An editing of the End sections of this jacket training is not required, these can rather be the coils be shaped accordingly and accordingly when viewed its face is roughly the shape of an ellipse exhibit.
  • To use such a coat in general can he receives flange-like connection rings that from the geometric circular ring shape and in Deviation from this design in its inner scope or on the inner edge of the inner contour of the elastic lining accordingly at least approximately is elliptical.
  • the Stator jacket also with its face blunt on the Apply to the inside of the connection ring and there be attached, which is preferably by welding od. Like. Is achieved.
  • stator designed in this way can be used universally; he can therefore also used in such progressing cavity pumps be using the usual stators cylindrical outer surface must be equipped.
  • the stator according to the invention opens after another Proposal according to the invention the possibility Stator jacket bodies in longer lengths, and indeed to be manufactured with elastic lining inside, by shorter bodies of greater length Cut ends by a normal cut. These ends are then used directly as a jacket and in According to the invention equipped with the connection rings. Also already provided with elastic inner lining Workpieces obtained in the aforementioned sense can even through weld seams on her back with the Connection rings are firmly connected.
  • the elastomer stator consists essentially of one stare, e.g. steel jacket 1, one inside lying lining 2 enclosed by the jacket 1 Rubber or rubber-like plastics and on the Stator ends located connection rings 7, which also are made of steel.
  • the lining 2 is preferably firmly adhered to the Jacket 1 connected, but it can also only - under No binding agent - on the inside of the Coat 1 fit and thus only held positively be.
  • the lining has a continuous cavity 4 for receiving a rotor 5, which is only in Fig. 2 in Cross section is shown. To achieve a Pump effect, the rotor 5 is simply coiled Cavity 4, however, designed double coiled.
  • the lining 2 is a total has uniform wall thickness s and the jacket 1 inside and outside according to the contour of the cavity 4 is also coiled.
  • the jacket 1 also has a constant over the stator length Wall thickness M.
  • connection ring 7 which the Connection between the stator on the one hand and the Pump frame on the suction side or pressure side on the other hand.
  • the connecting ring 7 is cylindrical on the outer circumference designed; the inner edge 8 of the connecting ring 7, however, runs in the sense of the contour of the cavity 4 or in parallel and essentially describes an ellipse. Compared to edge 8, however, jumps Lining 2 radially inwards.
  • connection ring 7 Concentric to the outer circumferential surface of the Connection ring 7 is located on the outside of this ring an annular groove 9, which serves to receive an O-ring 10.
  • the stator shown is preferably between two flange-like parts of the Pump held; the outside diameter of these parts should thereby that of the two envisaged Correspond to connection rings 7, the 0-ring 10 deformed and creates a seal. If necessary. can he Connection ring 7 in the area of its outer circumference too with screw holes or similar connecting means be provided to as detachable a connection as possible to create the other parts of the pump.
  • the jacket 1 can already be equipped with the lining 2 by cutting to length from a body with a larger size Length extension can be obtained by sawing or the like. This coat 1 is then both ends with a Provide connection ring 7, which is attached through the outside Welds 12 is attached so as to be tight and firm connection between the jacket 1 and the two To create connection rings 7.
  • connection ring 7 on the inner circumference - as indicated at 11 - conical externally expanding is
  • connection ring 7 on one, but preferably also on provided at both ends of the stator.
  • Fig. 1 and 2 corresponds to the outside diameter of the Connecting ring 7 of the greatest amplitude of the jacket 1, So it does not protrude in the radial direction.
  • the weld seam 12 is also intended.
  • the connecting ring 7 is used for fastening a metal sleeve 14 in coaxial with the stator Arrangement at its rear end by a Weld 15 is connected to the connecting ring 7 and a screw thread 16 in the area of its front end inside, but possibly also outside.
  • This Connection thread can also be designed conically.
  • the Metal sleeve 14 also has an outside with the Connection ring 7 matching outer diameter and an inside diameter that is the largest Cross extention of the peripheral surface 13 is determined.
  • the subsequent attachment of the metal sleeve 14 with Thread has the advantage that the thread in a later incised element to be connected to the stator can be.
  • Connection ring 7 also causes the Connection ring 7 a favorable transition from the outside coiled stator jacket 1 to an outer cylindrical Connecting link.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen, wobei der Stator einen starren Mantel (1) aufweist, der eine aus einem Elastomer bestehende, innen gewendelte Auskleidung (2) aufweist, wobei sich an den Statorenden Anschlussringe (7) zur Vereinigung mit übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe befinden. Aufgrund der Erfindung sollen diese Statoren so ausgebildet werden, dass sie einerseits die Vorteile eines innen und aussen gewendelten Mantels aufweisen, andererseits aber auch für solche Pumpen geeignet sind, die einen kreisrunden Anschluss an den Statorenden aufweisen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäss die für sich hergestellten Anschlussringe an den Enden eines die Innenkontur des Stators entsprechend gewendelten Statormantels mit einer über die Mantellänge praktisch gleichmässigen Wandstärke befestigt, wobei die Anschlussringe am inneren Rand einen der Innenkontur des Stators zumindest angenäherten Verlauf aufweisen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Elastomerstator für eine Exzenterschneckenpumpe, wobei der Elastomerstator eine aus einem Elastomer bestehende, von einem starren Mantel umschlossene Auskleidung aufweist, die mit einem zur Aufnahme eines Rotors dienenden, zwei oder mehrfach gewendelten Hohlraum versehen ist, und wobei sich an den Enden des Stators Anschlussringe zur Vereinigung mit übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe befinden.
Bei den bekannten Statoren dieser Ausbildung sind die Anschlussringe flanschartig als Kreisringe ausgeführt, um günstige Befestigungsmöglichkeiten an den angrenzenden Teilen der Exzenterschneckenpumpe z.B. am Pumpengestell zu schaffen. Die Verwendung dieser Kreisringe für Statoren, deren Mäntel über die Länge hinweg von gleicher Wandstärke sind und demgemäss aussen und innen gewendelt sind, ist nicht möglich, da sie einen ordnungsgemässen Anschluss des Stators an den übrigen Teilen der Pumpe nicht zustandekommen lassen. Aus diesem Grunde ist man gezwungen, den Mantel der letztgenannten Statoren an seinen Enden bleibend zu verformen, um ihm dort eine Zylindergestalt zu vermitteln. Es versteht sich, dass diese Verformung besondere Arbeitsgänge zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Ausgabe zugrunde, Statoren der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass sie einerseits über die Vorteile eines innen und aussen gewendelten Mantels verfügen und andererseits auch für solche Pumpen geeignet sind, die einen kreisrunden Anschluss an den Statorenden verlangen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäss die für sich hergestellten Anschlussringe an den Enden eines der Innenkontur des Stators entsprechend gewendelten Statormantels mit einer über die Mantellänge praktisch gleichmässigen Wandstärke befestigt, wobei die Anschlussringe am inneren Rand einen der Innenkontur des Stators zumindest angenäherten Verlauf aufweisen.
Demgemäss geht die Erfindung von einem Statormantel aus, der über seinen Umfang und seine Länge hinweg die gleiche Wandstärke aufweist und demgemäss in einfacher Weise aus einem zylindrischen Rohrkörper durch Verpressen von innen her gefertigt werden kann. Eine Bearbeitung der Endabschnitte dieser Mantelausbildung ist nicht erforderlich, diese können vielmehr den Wendeln entsprechend geformt sein und demgemäss bei Betrachtung ihrer Stirnseite in etwa die Gestalt einer Ellipse aufweisen. Um einen solchen Mantel allgemein nutzen zu können, erhält er flanschartige Anschlussringe, die von der geometrischen Kreisringform abweichen und in Abweichung von dieser Gestaltung an ihrem inneren Umfang bzw. am innen gelegenen Rand der Innenkontur der elastischen Auskleidung entsprechend zumindest in etwa elliptisch gestaltet ist. Aus diesenm Grunde kann der Statormantel auch mit seiner Stirnfläche stumpf an der Innenseite des Anschlussringes anliegen und dort befestigt sein, was vorzugsweise durch Schweissen od. dgl. erreicht wird.
Der so ausgeführte Stator ist universell nutzbar; er kann daher auch bei solchen Exzenterschneckenpumpen eingesetzt werden, die an sich für die üblichen Statoren mit zylindrischer Aussenfläche ausgerüstet werden müssen.
Der erfindungsgemässe Stator eröffnet nach einem weiteren Vorschlag gemäss Erfindung die Möglichkeit, Statormantelkörper in grösseren Längen, und zwar sogar mit innen liegender elastischer Auskleidung zu fertigen, um von diesen Körpern grösserer Längenerstreckung kürzere Enden durch einen Normalschnitt abzutrennen. Diese Enden werden dann unmittelbar als Mantelkörper benutzt und im Sinne der Erfindung mit den Anschlussringen ausgestattet. Auch bereits mit elastischer Innenauskleidung versehene, im vorerwähnten Sinne gewonnene Werkstücke können sogar noch durch Schweissnähte auf ihrem Rücken mit den Anschlussringen fest verbunden werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.
Es zeigen :
  • Fig. 1 einen Endabschnitt eines Elastomerstators im Längsschnitt,
  • Fig. 2 den Stator gemäss Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen und
  • Fig. 3 einen Endabschnitt eines abgewandelten Elastomerstators zusammen mit einem Verbindungselement im Längsschnitt.
  • Der Elastomerstator besteht im wesentlichen aus einem starren, z.B. aus Stahl gefertigten Mantel 1, einer innen liegenden, vom Mantel 1 umschlossenen Auskleidung 2 aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen und an den Statorenden befindlichen Anschlussringen 7, die ebenfalls aus Stahl gefertigt sind.
    Die Auskleidung 2 wird vorzugsweise festhaftend mit dem Mantel 1 verbunden, sie kann aber auch lediglich - unter Verzicht auf ein Bindemittel - an der Innenseite des Mantels 1 anliegen und somit nur formschlüssig gehalten sein. Die Auskleidung hat einen durchgehenden Hohlraum 4 zur Aufnahme eines Rotors 5, der nur in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist. Zur Erzielung eines Pumpeffektes ist der Rotor 5 einfach gewendelt, der Hohlraum 4 hingegen doppelt gewendelt gestaltet.
    Wichtig ist, dass die Auskleidung 2 insgesamt eine gleichmässige Wandstärke s aufweist und der Mantel 1 innen und aussen der Kontur des Hohlraumes 4 entsprechend ebenfalls gewendelt ist. Der Mantel 1 hat also ebenfalls über die Statorlänge hinweg eine gleichbleibende Wandstärke M.
    An der Stirnfläche 6 des Mantels 1 liegt ein aus Stahl od. dgl. bestehender Anschlussring 7 an, der die Verbindung zwischen dem Stator einerseits und dem Pumpengestell an der Saugseite bzw. Druckseite andererseits herstellen soll.
    Am äusseren Umfang ist der Anschlussring 7 zylindrisch gestaltet; die innengelegene Kante 8 des Anschlussringes 7 verläuft jedoch im Sinne der Kontur des Hohlraumes 4 bzw. parallel dazu und beschreibt somit im wesentlichen eine Ellipse. Gegenüber der Kante 8 springt jedoch die Auskleidung 2 radial nach innen vor.
    Konzentrisch zur äusseren Umfangsfläche des Anschlussringes 7 befindet sich aussen an diesen Ring eine Ringnut 9, die zur Aufnahme eines O-Ringes 10 dient.
    Vorzugsweise wird der dargestellte Stator zwischen zwei flanschartigen, durch Zuganker verbundenen Teilen der Pumpe gehalten; der Aussendurchmesser dieser Teile sollte dabei demjenigen der beidendig vorgesehenen Anschlussringe 7 entsprechen, wobei der 0-Ring 10 verformt und eine Abdichtung herbeiführt. Ggfs. kann der Anschlussring 7 im Bereich seines äuseren Umfangs auch mit Schraublöchern oder ähnlichen Verbindungsmitteln versehen sein, um eine möglichst lösbare Verbindung zu den anderen Teilen der Pumpe zu schaffen.
    Der Mantel 1 -bereits mit der Auskleidung 2 ausgestattetkann durch Ablängen von einem Körper mit grösserer Längenerstreckung durch Absägen od. dgl. gewonnen werden. Dieser Mantel 1 wird dann beidendig mit einem Anschlussring 7 versehen, der durch aussen angebrachte Schweissnähte 12 befestigt wird, um so eine dichte und feste Verbindung zwischen dem Mantel 1 und den beiden Anschlussringen 7 zu schaffen.
    Aus strömungstechnischen Gründen kann der Anschlussring 7 am inneren Umfang - wie bei 11 angedeutet - sich konisch nach aussen hin erweiternd ausgeführt sein.
    Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist ebenfalls ein Anschlussring 7 an einem, vorzugsweise aber ebenfalls an beiden Enden des Stators vorgesehen. Im Gegensatz zu Fig. 1 und 2 entpricht jedoch der Aussendurchmesser des Anschlussringes 7 der grössten Amplitude des Mantels 1, überragt diesen in radialer Richtung also nicht. Zudem ist die innere, in etwa elliptische Umfangfläche 13 des Anschlussringes 7 mit der Innenfläche 4' der Auskleidung 2 bündig. Ein Sprung oder Absatz sind also im Übergang nicht vorhanden. Die Schweissnaht 12 ist ebenfalls vorgesehen.
    Der Anschlussring 7 gemäss Fig. 3 dient zur Befstigung einer Metallhülse 14 in zum Stator gleichachsiger Anordnung, die an ihrem hinteren Ende durch eine Schweissnaht 15 mit dem Anschlussring 7 verbunden ist und im Bereich ihres vorderen Endes ein Schraubgewinde 16 innen, ggfs. aber auch aussen aufweist. Dieses Anschlussgewinde kann auch konisch gestaltet sein. Die Metallhülse 14 hat zudem einen aussen mit dem Anschlussring 7 übereinstimmenden Aussendurchmesser und einen Innendurchmesser, der durch die grösste Querersteckung der Umfangsfläche 13 bestimmt ist.
    Statoren gemäss Fig. 3 kommen vorwiegend für die Absenkung in Erdbohrungen z.B. bei der Erdölgewinnung in Betracht. Sie haben den Vorteil, dass an einem Ende des Stators die Saugarmaturen und am anderen Ende des Stators die das Antriebsgestänge aufnehmenden Rohre angeschraubt werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht an diese Anwendung gebunden.
    Die nachträgliche Anbringung der Metallhülse 14 mit Gewinde hat den Vorteil, dass das Gewinde in ein später mit dem Stator zu verbindendes Element eingeschnitten werden kann.
    Auch bei der Ausführung gemäss Fig. 2 bewirkt der Anschlussring 7 einen günstigen Übergang von dem aussen gewendelten Statormantel 1 zu einem aussen zylindrischen Anschlussglied.

    Claims (12)

    1. Elastomerstator für eine Exzenterschneckenpumpe, wobei der Elastomerstator eine aus einem Elastomer bestehende, von einem starren Mantel umschlossene Auskleidung aufweist, die einen zwei- oder mehrfach gewendelten, zur Aufnahme eines Rotors dienenden Hohlraum umgibt, und wobei sich vorzugsweise an beiden Statorenden ein Anschlussring zur Vereinigung des Elastomerstators mit übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die für sich hergestellten Anschlussringe (7) an den Enden eines der Innenkontur des Stators entsprechend gewendelten Mantels (1) mit einer über die Mantellänge praktisch gleichmässig grossen Wandstärke befestigt sind, wobei die Anschlussringe (7) am inneren Umfang einen der Innenkontur des Elastomerstators zumindest angenäherten Verlauf aufweisen.
    2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussringe am äusseren Umfang zumindest in etwa kreisförmig gestaltet sind.
    3. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Aussenseite der Anschlussringe (7) zwei oder mehrere Umfangnuten (9) zur Aufnahme eines Dichtungsrings 10) befinden.
    4. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussring (7) an seinem inneren Umfang im wesentlichen parallel zur Innenkontur des Elastomerstators verläuft.
    5. Verfahren zur Herstellung von Elastomerstatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Statormantel durch Abtrennen von einem Mantelkörper grösserer Längenerstreckung gewonnen und dann mit den Anschlussringen versehen wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Statormantel von einem Mantelkörper abgetrennt wird, der mit einer Elastomerauskleidung versehen ist.
    7. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussring (7) am inneren Umfang sich nach aussen hin konisch erweiternd ausgebildet ist ( Bezugszeichen 11).
    8. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Anschlussringes (7) praktisch durch die grösste Amplitude der Wendelung des Statormantels (1) bestimmt ist.
    9. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussring (7) zum festen Anschluss ( Schweissnaht 15 ) von hohlzylindrischen Rohrabschnitten bzw. Hülsen dient, die koaxial zum Stator verlaufen und innen und/oder aussen mit Gewinde (16) versehen sein können.
    10. Stator nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Rohrabschnitte bzw. Hülsen (14) einen dem Anschlussring (7) entsprechenden Aussendurchmesser aufweisen.
    11. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (4') der Auskleidung (2) praktisch absatzfrei in die innen gelegene Umfangsfläche (13) des Anschlussringes (7) übergeht.
    12. Stator nach Anspruch 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Rohrabschnitte bzw. Hülsen (14) durch den grössten Querabstand der Umfangsfläche (13) des Anschlussringes (7) bestimmt ist.
    EP99100630A 1998-02-04 1999-01-14 Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen Expired - Lifetime EP0935071B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19804260A DE19804260C2 (de) 1998-02-04 1998-02-04 Elastomerstator für eine Exzenterschneckenpumpe
    DE19804260 1998-02-04

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0935071A1 true EP0935071A1 (de) 1999-08-11
    EP0935071B1 EP0935071B1 (de) 2003-05-14

    Family

    ID=7856549

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    Country Link
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