EP0935073A1 - Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen - Google Patents

Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen Download PDF

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EP0935073A1
EP0935073A1 EP99100673A EP99100673A EP0935073A1 EP 0935073 A1 EP0935073 A1 EP 0935073A1 EP 99100673 A EP99100673 A EP 99100673A EP 99100673 A EP99100673 A EP 99100673A EP 0935073 A1 EP0935073 A1 EP 0935073A1
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EP
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stator
flange
jacket
rings
stator according
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EP99100673A
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Inventor
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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Publication date
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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
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    • Y10T29/49236Fluid pump or compressor making
    • Y10T29/49242Screw or gear type, e.g., Moineau type

Definitions

  • the invention is based on an elastomer stator for Eccentric screw pumps with a rigid jacket and one enclosed by the rigid jacket, made of rubber or Like existing lining that a two or multiple coiled, used to hold a rotor Surrounding cavity, with one at both stator ends Flange ring for contact with other parts of the Eccentric screw pump is located.
  • the invention has for its object elastomer save and uniform wall thicknesses of the rubber and inexpensive connection options for the stator within to ensure the pump.
  • the over its length in essentially the same wall thickness coat corresponding to the inner contour of the stator cavity is that the lining is over the stator length also essentially the same wall thickness and that at the ends of the jacket attached flange rings with the other parts (pressure and Suction connections) of the eccentric screw pump under No other parts of the eccentric screw pump interconnecting tie rods are releasably connected.
  • the two flange rings are expediently on inner circumference of the contour of the stator cavity shaped accordingly.
  • the jacket of the stator is therefore the inner contour of the Stator coiled accordingly. He has - just like that Lining - practical over the length of the stator the same wall thickness.
  • the suction and pressure side Elements of the pump frame are over the on the Flange rings attached to the stator ends with the stator jacket firmly, but releasably connected, in such a way that tie rods can be dispensed with, which at known eccentric screw pumps the aforementioned Connect elements together.
  • Stator according to the invention are thus the by Forces arising from pump operation, especially the tensile forces, transferred from the coiled stator jacket.
  • 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 flange rings 3, 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 liner 2 has a continuous cavity 4 for receiving a rotor 5, which is only shown in FIG. 2 is shown in cross section. 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.
  • a pressure port 7 is shown in FIGS. 1 and 3.
  • the flange ring 3 is cylindrical on the outer circumference designed; the inner edge 8 of the flange ring 3 runs in the sense of the contour of the cavity 4 or in parallel and thus essentially describes one Ellipse.
  • the lining 2 jumps opposite the edge 8 radially inwards.
  • the jacket 1 - already equipped with the lining 2 - can 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 flange ring 3, which is attached through the outside Weld seams 11 is attached so as to be tight and firm connection between the jacket 1 and the two To create flange rings 3.
  • FIG. 1 provided below a bolt connection, which at 12 What is indicated, of course, the necessary holes must be provided in the flanges.
  • This connection can also by clamp-like bracket 13 are replaced, the screws are designated 14 and the edge of the two flanges 3 and 15 spread.
  • the detachable is also advantageous Connection according to Fig. 3.
  • end faces of the lining 2 and the jacket 1 is in a preferably axially normal Level are or are arranged flush. Can also from fluidic reasons the flange ring 3 after outside be conically widening.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen mit einem starren Mantel (1) und einer vom Mantel umschlossenen Auskleidung (2) aus Gummi od. dgl., die einen gewendelten Hohlraum zur Aufnahme des Rotors umgibt, wobei sich an beiden Statorenden ein Flanschring (3) zur Anlage an übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe befindet. Um Elastomer einzusparen und gleichmässige Wandstärken des Elastomers zu gewährleisten und ausserdem günstige Anschlussmöglichkeiten für den Stator innerhalb der Pumpe sicherzustellen, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass der Mantel der Innenkontur des Statorhohlraumes angepasst ist, dass die Auskleidung über die Statorlänge hinweg im wesentlichen die gleiche Wandstärke aufweist und dass die an den Mantelenden befestigten Flanschringe (3) mit den übrigen Teilen (15) der Pumpe unter Verzicht auf die übrigen Teile verbindende Zuganker lösbar (13,14) verbunden sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung geht aus von einem Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen mit einem starren Mantel und einer von dem starren Mantel umschlossenen, aus Gummi od. dgl. bestehenden Auskleidung, die einen zwei- oder mehrfach gewendelten, zur Aufnahme eines Rotors dienenden Hohlraum umgibt, wobei sich an beiden Statorenden ein Flanschring zur Anlage an übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe befindet.
Bei den bekannten Statoren dieser Ausführung ist der Stator an seinem äusseren Umfang zylindrisch gestaltet und an seinen Enden nach oben abgebogen, um zu den übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe eine Verbindung herstellen zu können. Die Verbindungselemente sind somit am äusseren und inneren Umfang kreisförmig gestaltet. Ausserdem wird angesichts eines zylindrischen Rotormantels und der Wendelung innerhalb des Stators eine Gummimenge benötigt, die noch zu unterschiedlichen Wandstärken des Gummis führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Elastomer einzusparen und gleichmässige Wandstärken des Gummis und günstige Anschlussmöglichkeiten für den Stator innerhalb der Pumpe zu gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass der über seine Länge hinweg im wesentlichen die gleiche Wandstärke aufweisende Mantel der Innenkontur des Statorhohlraumes entsprechend gewendelt ist, dass die Auskleidung über die Statorlänge hinweg ebenfalls im wesentlichen die gleiche Wandstärke aufweist und dass die an den Enden des Mantels befestigten Flanschringe mit den übrigen Teilen (Druck- und Sauganschlüsse) der Exzenterschneckenpumpe unter Verzicht auf die übrigen Teile der Exzenterschneckenpumpe miteinander verbindenden Zuganker lösbar verbunden sind. Dabei sind zweckmässigerweise die beiden Flanschringe am inneren Umfang der Kontur des Statorhohlraumes entsprechend geformt.
Der Mantel des Stators ist also der Innenkontur des Stators entsprechend gewendelt. Er hat - ebenso die Auskleidung - über die Länge des Stators hinweg praktisch die gleiche Wandstärke. Die saug- und druckseitigen Elemente des Pumpengestells sind über die an den Statorenden befestigten Flanschringe mit dem Statormantel fest, jedoch lösbar verbunden, und zwar in der Weise, dass auf Zuganker verzichtet werden kann, die bei bekannten Exzenterschneckenpumpen die vorgenannten Elemente miteinander verbinden. Bei dem erfindungsgemässen Stator werden also die durch den Pumpenbetrieb entstehenden Kräfte, insb. die Zugkräfte, vom gewendelten Statormantel übertragen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.
Es zeigen :
  • Fig. 1 den druckseitigen, an einem Druckstutzen der Pumpe befestigten Endabschnitt eines Elastomerstators im Längsschnitt, und zwar im eingebauten Zustand,
  • Fi. 2 den von seinem Druckstutzen gelösten Stator gemäss Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen und
  • Fig. 3 eine Teilseitenansicht einer Verbindungsstelle zwischen dem druckseitigen Endabschnitt eines Stators und dem zugehörigen Druckstutzen der Pumpe.
  • 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 Flanschringen 3, 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 2 hat einen durchgehenden Hohlraum 4 zur Aufnahme eines Rotors 5, der lediglich 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 Flanschring 3 an, der die Verbindung zwischen dem Stator einerseits und dem Pumpengestell an der Saugseite bzw. Druckseite andererseits herstellen soll. Dargestellt ist in Fig. 1 und 3 ein Druckstutzen 7.
    Am äusseren Umfang ist der Flanschring 3 zylindrisch gestaltet; die innengelegene Kante 8 des Flanschringes 3 verläuft jedoch im Sinne der Kontur des Hohlraumes 4 bzw. parallel dazu und beschreibt somit im wesentlichen eine Ellipse. Gegenüber der Kante 8 springt die Auskleidung 2 radial nach innen vor.
    Der Mantel 1 -bereits mit der Auskleidung 2 ausgestattet- kann durch Ablängen von einem Körper mit grösserer Längenerstreckung durch Absägen od. dgl. gewonnen werden. Dieser Mantel 1 wird dann beidendig mit einem Flanschsring 3 versehen, der durch aussen angebrachte Schweissnähte 11 befestigt wird, um so eine dichte und feste Verbindung zwischen dem Mantel 1 und den beiden Flanschringen 3 zu schaffen.
    Wichtig ist nun, dass die an den Statorenden befindlichen Flanschringe 3 fest, jedoch lösbar mit den angrenzenden Teilen der Pumpe verbunden werden können. Aufgrund des Ausführungsbeispieles in der Zeichnung ist gemäss Fig. 1 unten eine Schraubbolzenverbindung vorgesehen, die bei 12 angedeutet ist, wozu natürlich die erforderlichen Löcher in den Flanschen vorgesehen sein müssen. Diese Verbindung kann aber auch durch schraubzwingenähnliche Bügel 13 ersetzt werden, deren Schrauben mit 14 bezeichnet sind und die den Rand der beiden Flansche 3 und 15 übergreifen. Vorteilhaft ist ferner die lösbare Verbindung gemäss Fig. 3. Hier ist an einem Flansch ein Schraubbolzen 16 schwenkbar gelagert, der sich in der Wirkstellung gemäss Fig. 3 in randoffenen Ausnehmungen 17 beider Flansche 3, 15 befindet und zum Lösen der Verbindung bei gelockerter Schraubmutter 18 im Sinne des Pfeiles 19 so verschwenkbar ist, dass die Flansche 3, 15 gelöst werden können.
    Es sei erwähnt, dass die Stirnflächen der Auskleidung 2 und des Mantels 1 sich in einer vorzugsweise achsnormalen Ebene befinden bzw. bündig angeordnet sind. Auch kann aus strömungstechnischen Gründen der Flanschring 3 nach aussen sich konisch erweiternd ausgeführt sein.

    Claims (12)

    1. Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen mit einem starren Mantel und einer von dem Mantel umschlossenen, aus Gummi od. dgl. bestehenden Auskleidung, die einen zwei- oder mehrfach gewendelten, zur Aufnahme eines Rotors dienenden Hohlraum umgibt, wobei sich an beiden Statorenden ein Flanschring zur Anlage an übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der über seine Länge hinweg im wesentlichen die gleiche Wandstärke (M) aufweisende Mantel (1) der Innenkontur des Statorhohlraumes (4) entsprechend gewendelt ist, dass die Auskleidung (2) über die Statorlänge hinweg ebenfalls im wesentlichen die gleiche Wandstärke (s) aufweist und dass die an den Enden des Mantels befestigten Flanschringe (3) mit den übrigen Teilen der Exzenterschneckenpumpe unter Verzicht auf die übrigen Teile (7) miteinander verbindenden Zugankern lösbar verbunden sind.
    2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flanschringe (3) am inneren Umfang der Kontur des Statorhohlraumes (4) entsprechend geformt sind.
    3. Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Flanschring (3) umschlossene Ausnehmung im wesentlichen elliptisch gestaltet ist.
    4. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschringe (3) am äusseren Umfang zumindest in etwa kreisförmig gestaltet sind.
    5. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschring (3) an seinem inneren Umfang im wesentlichen parallel zur Kontur des Statorhohlraumes (4) verläuft.
    6. 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 Flanschringen versehen wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Statormantel (1) von einem Mantelkörper abgetrennt wird, der mit einer Elastomerauskleidung versehen ist.
    8. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschring (3) am inneren Umfang sich nach aussen hin konisch erweiternd ausgebildet ist.
    9. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Auskleidung (2) und diejenige des Mantels (1) in einer vorzugsweise achsnormalen ( in Bezug auf die Statorlängsmittelachse ) Ebene liegen.
    10. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Teile (7) mit dem Flanschring (3) durch diese Elemente durchsetzende Schraubbolzen (12) verbunden sind.
    11. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Teile (7) mit den Flanschringen (3) durch diese Ringe aussen übergreifende, lösbare Bügel (13) verbunden sind.
    12. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Teile (7) mit den Flanschringen (3) durch schwenkbare Schraubbolzen (16) verbunden sind, die sich in der Wirkstellung in einer randoffenen Ausnehmung (17) der Flanschringe (3) bzw. der übrigen Teile (7) befinden.
    EP99100673A 1998-02-04 1999-01-15 Elastomerstator für Exzenterschneckenpumpen Withdrawn EP0935073A1 (de)

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    DE19804259 1998-02-04
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    Family

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