EP1739307A2 - Progressive cavity pump - Google Patents

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Publication number
EP1739307A2
EP1739307A2 EP20060009904 EP06009904A EP1739307A2 EP 1739307 A2 EP1739307 A2 EP 1739307A2 EP 20060009904 EP20060009904 EP 20060009904 EP 06009904 A EP06009904 A EP 06009904A EP 1739307 A2 EP1739307 A2 EP 1739307A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stator
sensor
eccentric screw
rotor
screw pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20060009904
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhold Eikenkamp
Michael Hams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seepex GmbH
Original Assignee
Seepex GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seepex GmbH filed Critical Seepex GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-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
    • F04C2/107—Rotary-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
    • F04C2/1071—Rotary-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
    • F04C2/1073—Rotary-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/16—Wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/80—Diagnostics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/86—Detection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/02—Rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/04—PTFE [PolyTetraFluorEthylene]

Definitions

  • the invention relates to an eccentric screw pump with a (eccentric screw) stator and a rotatably driven and helically wound (eccentric screw) rotor mounted in the stator, the stator being made at least partially from an elastic material, e.g. an elastomer.
  • the rotor is regularly connected to the drive or the drive shaft via at least one coupling rod, which is also referred to as a cardan shaft.
  • the pump housing regularly has a filling opening or a filling funnel.
  • elastomer means in particular a (synthetic) rubber or a rubber mixture.
  • composites of an elastomer and another material includes.
  • the rubber or rubbers may be e.g. to be an R rubber, e.g. a nitrile butadiene rubber (NBR). Further, it may be an M rubber, e.g. Ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) or propylene-tetra-fluoro-ethylene rubber (FPM) act.
  • EPDM Ethylene-propylene-diene rubber
  • FPM propylene-tetra-fluoro-ethylene rubber
  • Q rubbers and consequently silicone rubbers come into question.
  • the stator or the elastic material are usually surrounded by a stator jacket or integrated in a stator jacket, which z. B. is made of metal.
  • eccentric screw pumps of the type described above are known in different embodiments.
  • the elastomeric stators are subject to wear in the course of operation, so that maintenance work or a pump replacement are required at regular intervals.
  • an indirect determination of the state of wear takes place.
  • a particular disadvantage is that measurements or measurement signals of the respective plant operator must be accessed. - This is where the invention starts.
  • the invention has for its object to provide an eccentric screw pump of the type described above, which allows a simple and functional way a reliable monitoring of the functionality and in particular the wear of the stator.
  • the invention teaches in a generic eccentric screw pump, that the stator is associated with at least one sensor with which compressions (or expansions) and / or movements of the stator or the elastic material in the course of the rotation of the rotor can be measured. Movements of the stator or elastic material means in particular movements of stator areas, which are caused by compression or expansion.
  • the sensor may be z. B. to act as a pressure transducer or force transducer, which generates a dependent on the pressure or the force output of compressions of the stator.
  • the sensor can also be designed as a displacement transducer which, when the stator is compressed and associated movements of stator regions, produces an output signal which is dependent on a change in the path (eg thickness change).
  • the sensors can be designed, for example, as strain gauges (strain gauges), as inductive sensors, as capacitive sensors, as optical sensors and / or as piezoelectric sensors.
  • strain gauges strain gauges
  • electronic circuits such as a bridge circuit
  • the Sensor an output signal, such as a voltage generated, which depends on a predetermined characteristic of the pressure or path to be determined.
  • the sensor can be at least partially integrated into the elastic material of the stator.
  • the invention proposes that the sensor is connected to a measuring and / or evaluation unit which registers the measuring signal as a function of time. This measuring and / or evaluation unit can be integrated in the sensor or the pump or in a corresponding pump control.
  • the measuring and / or evaluation unit is formed by a separate computer. It is particularly advantageous if, with the measuring and / or evaluation unit for determining the state of wear of the stator, the determined (time-dependent) measuring signal is compared with stored reference signals.
  • the invention is based on the recognition that a monitoring of the state of wear of the stator of an eccentric screw pump is possible in a particularly simple and reliable manner, when a compression registering measuring sensor is integrated into the elastic stator.
  • the invention has recognized that the back pressure generated by the elastomeric stator during the rotation of the rotor depends on the state of wear of the stator. Because with increasing material removal in the region of the stator and the pressure transmitted by the rotor in the course of the rotation on the elastomeric stator or the compression decreases. Is now at a certain time z. B.
  • the measurement signal registered as a function of time is a periodic signal. While the period or frequency of this signal usually does not change with increasing rotor frequency with increasing wear, the amplitude of the periodic signal decreases with increasing wear, since the pressure acting on the pressure sensor or the path registered by the transducer decreases accordingly.
  • Particularly advantageous is the fact that the determination of the measurement signal and possibly a comparison with a previously performed and stored reference measurement are completely sufficient to gain reliable information about the state of wear of the stator. It is not necessary to use "external" measured values or data of the system operator, such as the flow rate or the like.
  • the output signal of the measuring sensor changes periodically with the periodic movement of the rotor, so that the measuring sensor according to the invention at the same time allows monitoring of the operating time and also the operating speed or speed. In this context, otherwise customary sensors in the field of the drive can therefore be dispensed with.
  • the measuring and evaluation unit is connected to a data transmission unit or such a data transmission unit is integrated into the measuring and / or evaluation unit, wherein the data transmission unit transmits the determined pressure signals and / or the respective results of the evaluation to a monitoring unit become.
  • the data transmission unit can be connected, for example, to a local network in a building. But there is also the possibility that the data transmission unit, the corresponding Transmits measured values via, for example, telecommunication lines or the like in the sense of remote data transmission.
  • the elastomeric material of the stator is surrounded in a manner known per se at least in regions by a (rigid) stator jacket (for example made of metal).
  • a stator jacket for example made of metal.
  • the invention proposes that the measuring sensor, z. B. pressure sensor can be supported directly or indirectly on the stator shell as an abutment. The sensor is thus attached to the stator shell or fixed relative to the stator shell in this embodiment, so that it is ensured that pressure changes in the elastomeric stator material are also completely transferred to the pressure transducer, i. The pressure transducer can not escape during the compression of the stator.
  • the pressure transducer is substantially completely integrated into the stator and (only) the connecting leads and / or a connection socket of the pressure transducer are led out of the stator.
  • the pressure transducer is cast in the course of production with the elastomer or is formed in the elastomeric stator.
  • a sensor for. B. trained as a strain gauge pressure sensor is fully integrated into the elastic stator shell, without being supported on the stator shell.
  • At least one moving element for. B. a bolt, pin or connected, wherein movements of this moving element is detected in the course of the rotation of the rotor with the sensor.
  • a measuring pin may be fixedly connected to the elastomer and led out through the stator jacket (eg an opening) so that the measuring pin can move relative to the stator jacket in the course of the movement of the stator.
  • the associated path changes of this pin can then with a corresponding sensor, eg. B. registered an optical sensor.
  • the sensor generates a periodic output signal in the course of the rotation of the rotor, which can be correspondingly registered and evaluated.
  • the senor is arranged in a region with a minimum inner width of the stator. This applies both to stators with variable or non-uniform wall thickness and with uniform wall thickness over the stator length.
  • stators with variable wall thickness of the elastomeric stator outside is regularly cylindrically shaped and provided on the inside with an internal screw or a screw flight with variable inner width. This results in the different areas of the elastomeric stator areas with different thickness or wall thickness, with areas of maximum wall thickness occur where the inner width is minimal.
  • the one or more pressure sensors are preferably arranged in such areas of maximum wall thickness.
  • the pressure transducer can be optimally integrated into the elastomeric material and at the same time sufficient elastomeric material for generating the corresponding counter-pressure is present.
  • the largest back pressure is generated by the rotor in this area. This applies in the case of stators with uniform wall thickness in a corresponding manner, because even there is generated in the areas with minimal internal width of the maximum back pressure from the rotor. In principle, however, it is also possible to arrange the sensor (s) in other areas of the stator.
  • FIG. 1 shows an eccentric screw pump 1 with an eccentric screw stator and an eccentric screw rotor 3 mounted in the eccentric screw stator 2.
  • the rotor 3 is helically wound and driven by a drive 4 rotating.
  • the drive 4 is connected in the embodiment via a coupling rod 5 to the rotor 3.
  • the pump housing 6 is equipped in the region of the coupling rod 5 with a filling opening 7.
  • the working direction of the pump is indicated by an arrow R by way of example.
  • the stator 2 of the eccentric screw pump 1 is made of an elastomeric material. This may be, for example, NBR, EPDM, FPM, CSM or even a silicone rubber.
  • the stator 2 is assigned a measuring sensor 8 with which compressions of the stator 2 are measured in the course of the rotation of the rotor 3.
  • This sensor 8 is designed as a pressure transducer.
  • the pressure transducer 8 is designed as a strain gauge transducer (strain gauges) with appropriate bridge circuit. This pressure transducer 8 generates a pressure dependent on the pressure acting on the transducer output signal in the form of an electrical voltage. It can be seen that the pressure transducer 8 is partially integrated into the elastomer. Incidentally, it is possible to position a plurality of pressure transducers at different positions of the stator.
  • Fig. 1 indicates that the pressure transducer 8 is connected to a measuring and / or evaluation unit 9, which registers the pressure signal (or the corresponding voltage signal) as a function of time and optionally stores.
  • This measurement and / or evaluation unit 9 can be designed as a separate unit, e.g. be designed as a computer or be integrated into a corresponding pump control.
  • the elastomeric material of the stator 2 in the region of the pressure transducer 8 is now more or less compressed during the rotation of the rotor 3, so that the pressure transducer 8 generates a periodic pressure signal whose period of the rotational speed of the rotor. 3 and its amplitude from the generated back pressure of the elastomer depends.
  • a reference measurement is now carried out at a specific reference time, for example when the pump is delivered, it is possible at a later time to record a likewise periodic pressure signal with the measuring and / or evaluation unit 9 for determining the state of wear of the stator 2 and to compare with the stored reference signal. If such a comparison yields, for example, that the amplitude of the measurement signal deviates from the amplitude of the reference signal, it is thus possible to draw conclusions about the state of wear of the pump.
  • the determination of the signals or the evaluation and analysis can be made directly on site on the eccentric screw pump 1 or on the control unit or the corresponding computer.
  • the measuring and evaluation unit 9 is connected to a data transmission device 10, with which the detected measurement signals and / or the results of the evaluation and optionally a warning signal to a (External) monitoring unit 11 are transmitted.
  • the transmission can take place via local and / or global networks in the sense of remote data transmission, e.g. via appropriate telecommunications networks, so that there is the possibility of remote monitoring.
  • the elastomeric material of the stator 2 is at least partially surrounded by a (rigid) stator jacket 12, which may be made of metal, for example.
  • the pressure transducer 8 is fixed in this embodiment of this stator shell 12 so that it is supported on the stator shell 12 and this stator shell 12 thus forms an abutment, which ensures that the counter pressure generated by the elastomer completely on the pressure sensor 8 and its active Surface acts.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a stator with variable or non-uniform wall thickness over the stator length.
  • the worm gear of the stator has a variable over the stator length inner width.
  • the pressure sensor 8 is arranged in a region of the stator 2 with a minimum inner width W. This area of minimum inner width W corresponds to a region with maximum wall thickness.
  • the maximum wall thickness is characterized by W max , while the minimum wall thickness is marked W min .
  • the structure of the stator essentially corresponds to the structure according to FIG. 2.
  • the measuring sensor 8 is designed as a displacement transducer.
  • this displacement sensor 8 is associated with a connected to the elastomeric stator material movement element 13, which is formed in the embodiment as a pin or pin and partially integrated in the elastomer.
  • This pin 13 is passed through a recess 14 through the stator casing 12.
  • an optical sensor end sensor 8 is zugeorndet.
  • the transducer 8 is arranged completely outside the stator shell 12.
  • the pin 13 In the course of the rotation of the rotor 3 and the associated compressions of the stator 2, the pin 13 periodically changes its position relative to the stator jacket 12, wherein these position changes or path changes are registered with the optical sensor 8.
  • the time-dependent measurement signal can then be registered and evaluated as already explained with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 1 to 3 show embodiments in which the stator has a variable or non-uniform wall thickness over the stator length
  • FIG. 4 shows a modified embodiment with a stator uniform wall thickness.
  • the sensor shown in Fig. 4 is here - as in the embodiment of FIG. 2 - designed as a pressure transducer 8. It can be seen that this pressure sensor 8 is arranged in the region of minimum inner width W.
  • Fig. 5 - shows an embodiment of a stator with uniform wall thickness.
  • the sensor is designed in this embodiment as a displacement transducer 8 or as an optical sensor, as already described for Fig. 3.

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  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

The eccentric screw pump (1) has a rotationally driven rotor (3) mounted in a stator (2), whereby the stator consists at least in areas of an elastic material. At least one sensor (8) is provided for the stator by which compressions and/or movements of the stator or elastic material are measured in the course of the rotation of the rotor. The sensor may be a pressure transducer, force transducer and/or displacement transducer. The measurement sensor may be integrated at least in part in the elastic material of the stator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit einem (Exzenterschnecken-) Stator und einem in dem Stator gelagerten, rotierend angetriebenen und schraubenförmig gewundenen (Exzenterschnecken-) Rotor, wobei der Stator zumindest bereichsweise aus einem elastischen Material, z.B. einem Elastomer besteht. - Bei derartigen Exzenterschneckenpumpen ist der Rotor regelmäßig über zumindest eine Kupplungsstange, welche auch als Gelenkwelle bezeichnet wird, mit dem Antrieb bzw. der Antriebswelle verbunden. Ferner weist das Pumpengehäuse regelmäßig eine Einfüllöffnung bzw. einen Einfülltrichter auf. Im Bereich der Kupplungsstange kann zusätzlich eine Förderschnecke vorgesehen sein. Elastomer meint im Rahmen der Erfindung insbesondere einen (Synthese-) Kautschuk oder eine Kautschukmischung. Es werden im Übrigen auch Verbundwerkstoffe aus einem Elastomer und einem anderen Material, z.B. Metall, umfasst. Bei dem Kautschuk oder den Kautschuken kann es sich z.B. um einen R-Kautschuk handeln, z.B. einen Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR). Ferner kann es sich um einen M-Kautschuk handeln, z.B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder Propylen-Tetra-Fluor-Ethylen-Kautschuk (FPM) handeln. Außerdem kommen auch Q-Kautschuke und folglich Silikon-Kautschuke in Frage. Der Stator bzw. das elastische Material sind üblicherweise von einem Statormantel umgeben bzw. in einen Statormantel integriert, welcher z. B. aus Metall gefertigt ist.The invention relates to an eccentric screw pump with a (eccentric screw) stator and a rotatably driven and helically wound (eccentric screw) rotor mounted in the stator, the stator being made at least partially from an elastic material, e.g. an elastomer. In such eccentric screw pumps, the rotor is regularly connected to the drive or the drive shaft via at least one coupling rod, which is also referred to as a cardan shaft. Furthermore, the pump housing regularly has a filling opening or a filling funnel. In the region of the coupling rod may additionally be provided a screw conveyor. In the context of the invention, elastomer means in particular a (synthetic) rubber or a rubber mixture. Incidentally, composites of an elastomer and another material, e.g. Metal, includes. The rubber or rubbers may be e.g. to be an R rubber, e.g. a nitrile butadiene rubber (NBR). Further, it may be an M rubber, e.g. Ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) or propylene-tetra-fluoro-ethylene rubber (FPM) act. In addition, Q rubbers and consequently silicone rubbers come into question. The stator or the elastic material are usually surrounded by a stator jacket or integrated in a stator jacket, which z. B. is made of metal.

Aus der Praxis sind Exzenterschneckenpumpen der eingangs beschriebenen Art in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Dabei unterliegen die elastomeren Statoren im Zuge des Betriebes einem Verschleiß, so dass in regelmäßigen Abständen Wartungsarbeiten oder auch ein Pumpenaustausch erforderlich sind. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, den Verschleiß während des Betriebes durch Ermittlung geeigneter Parameter zu überwachen. So besteht die Möglichkeit, den Durchfluss bzw. die Fördermenge zu registrieren und diese Werte mit den jeweiligen Drehzahlen des Rotors zu vergleichen. In ähnlicher Weise kann auch der Gegendruck der Pumpe im Vergleich zur Drehzahl ermittelt werden. Bei den insoweit bekannten Methoden erfolgt gleichsam eine indirekte Ermittlung des Verschleißzustandes. Nachteilig ist insbesondere, dass auf Messungen bzw. Messsignale des jeweiligen Anlagenbetreibers zugegriffen werden muss. ― Hier setzt die Erfindung ein.From practice eccentric screw pumps of the type described above are known in different embodiments. The elastomeric stators are subject to wear in the course of operation, so that maintenance work or a pump replacement are required at regular intervals. In this context, it is known to monitor the wear during operation by determining suitable parameters. So it is possible to register the flow or the flow rate and to compare these values with the respective rotational speeds of the rotor. Similarly, the back pressure of the pump compared to the speed can be determined. As far as the methods known so far, an indirect determination of the state of wear takes place. A particular disadvantage is that measurements or measurement signals of the respective plant operator must be accessed. - This is where the invention starts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Exzenterschneckenpumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die auf einfache und funktionsgerechte Weise eine zuverlässige Überwachung der Funktionsfähigkeit und insbesondere des Verschleißes des Stators ermöglicht.The invention has for its object to provide an eccentric screw pump of the type described above, which allows a simple and functional way a reliable monitoring of the functionality and in particular the wear of the stator.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Exzenterschneckenpumpe, dass dem Stator zumindest ein Messaufnehmer zugeordnet ist, mit welchem Kompressionen (bzw. Expansionen) und/oder Bewegungen des Stators bzw. des elastischen Materials im Zuge der Rotation des Rotors messbar sind. Bewegungen des Stators bzw. elastischen Materials meint insbesondere Bewegungen von Statorbereichen, welche durch Kompressionen bzw. Expansionen hervorgerufen werden. Bei dem Messaufnehmer kann es sich z. B. um einen Druckaufnehmer oder Kraftaufnehmer handeln, welcher bei Kompressionen des Stators ein von dem Druck bzw. der Kraft abhängiges Ausgangssignal erzeugt. Der Messaufnehmer kann auch als Wegaufnehmer ausgebildet sein, welcher bei Kompressionen des Stators und damit verbundenen Bewegungen von Statorbereichen ein von einer Wegänderung (z. B. Dickenänderung) abhängiges Ausgangssignal erzeugt. Die Messaufnehmer können z.B. als Dehnungsmessstreifen-Aufnehmer (DMS), als induktive Aufnehmer, als kapazitative Aufnehmer, als optische Aufnehmer und/oder als piezoelektrische Aufnehmer ausgebildet sein. In die jeweiligen Messwertaufnehmer können entsprechende elektronische Schaltungen, z.B. eine Brückenschaltung, integriert sein, so dass der Messaufnehmer ein Ausgangssignal, z.B. eine Spannung, erzeugt, welche nach einer vorgegebenen Kennlinie von dem zu ermittelnden Druck bzw. Weg abhängt. Der Messaufnehmer kann dabei zumindest bereichsweise in das elastische Material des Stators integriert sein. Ferner schlägt die Erfindung vor, dass der Messaufnehmer mit einer Mess- und/oder Auswerteeinheit verbunden ist, welche das Messsignal in Abhängigkeit von der Zeit registriert. Diese Mess-und/oder Auswerteeinheit kann in den Sensor bzw. die Pumpe oder auch in eine entsprechende Pumpensteuerung integriert sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Mess- und/oder Auswerteinheit von einem separaten Rechner gebildet wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn mit der Mess-und/oder Auswerteeinheit zur Ermittlung des Verschleißzustandes des Stators das ermittelte (zeitabhängige) Messsignal mit gespeicherten Referenzsignalen verglichen wird.To solve this problem, the invention teaches in a generic eccentric screw pump, that the stator is associated with at least one sensor with which compressions (or expansions) and / or movements of the stator or the elastic material in the course of the rotation of the rotor can be measured. Movements of the stator or elastic material means in particular movements of stator areas, which are caused by compression or expansion. The sensor may be z. B. to act as a pressure transducer or force transducer, which generates a dependent on the pressure or the force output of compressions of the stator. The sensor can also be designed as a displacement transducer which, when the stator is compressed and associated movements of stator regions, produces an output signal which is dependent on a change in the path (eg thickness change). The sensors can be designed, for example, as strain gauges (strain gauges), as inductive sensors, as capacitive sensors, as optical sensors and / or as piezoelectric sensors. In the respective transducers corresponding electronic circuits, such as a bridge circuit, be integrated, so that the Sensor an output signal, such as a voltage generated, which depends on a predetermined characteristic of the pressure or path to be determined. The sensor can be at least partially integrated into the elastic material of the stator. Furthermore, the invention proposes that the sensor is connected to a measuring and / or evaluation unit which registers the measuring signal as a function of time. This measuring and / or evaluation unit can be integrated in the sensor or the pump or in a corresponding pump control. However, there is also the possibility that the measuring and / or evaluation unit is formed by a separate computer. It is particularly advantageous if, with the measuring and / or evaluation unit for determining the state of wear of the stator, the determined (time-dependent) measuring signal is compared with stored reference signals.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass auf besonders einfache und zuverlässige Weise eine Überwachung des Verschleißzustandes des Stators einer Exzenterschneckenpumpe möglich ist, wenn in den elastischen Stator ein Kompressionen registrierender Messsensor integriert ist. Dabei hat die Erfindung erkannt, dass der von dem elastomeren Stator im Zuge der Rotation des Rotors erzeugte Gegendruck von dem Verschleißzustand des Stators abhängt. Denn mit zunehmendem Materialabtrag im Bereich des Stators sinkt auch der von dem Rotor im Zuge der Rotation auf den elastomeren Stator übertragene Druck bzw. die Kompression. Wird nun zu einem bestimmten Zeitpunkt z. B. mit einem Druckaufnehmer ein Drucksignal ermittelt und registriert und dabei festgestellt, dass das Drucksignal bzw. die entsprechend ermittelte Spannung wesentlich geringer ist als die zuvor gespeicherten Referenzsignale, so ist dieses ein zuverlässiges Indiz für einen entsprechenden Verschleiß des Stators. Aufgrund des periodischen Betriebs des Rotors handelt es sich bei dem in Abhängigkeit von der Zeit registrierten Messsignal um ein periodisches Signal. Während sich die Periode bzw. Frequenz dieses Signals bei vorgegebener Rotorfrequenz mit zunehmenden Verschleiß in der Regel nicht ändert, so nimmt die Amplitude des periodischen Signals mit zunehmendem Verschleiß ab, da der auf den Drucksensor wirkende Druck oder der von dem Wegaufnehmer registrierte Weg entsprechend abnimmt. Besonders vorteilhaft ist dabei die Tatsache, dass die Ermittlung des Messsignals und gegebenenfalls ein Vergleich mit einer zuvor durchgeführten und gespeicherten Referenzmessung vollständig ausreichen, um zuverlässige Informationen über den Verschleißzustand des Stators zu gewinnen. Es ist nicht erforderlich, auf "externe" Messwerte bzw. Daten des Anlagenbetreibers, wie z.B. die Durchflussmenge oder dergleichen zurückzugreifen.The invention is based on the recognition that a monitoring of the state of wear of the stator of an eccentric screw pump is possible in a particularly simple and reliable manner, when a compression registering measuring sensor is integrated into the elastic stator. In this case, the invention has recognized that the back pressure generated by the elastomeric stator during the rotation of the rotor depends on the state of wear of the stator. Because with increasing material removal in the region of the stator and the pressure transmitted by the rotor in the course of the rotation on the elastomeric stator or the compression decreases. Is now at a certain time z. B. with a pressure transducer detects a pressure signal and registered and found that the pressure signal or the correspondingly determined voltage is much lower than the previously stored reference signals, this is a reliable indication of a corresponding wear of the stator. Due to the periodic operation of the rotor, the measurement signal registered as a function of time is a periodic signal. While the period or frequency of this signal usually does not change with increasing rotor frequency with increasing wear, the amplitude of the periodic signal decreases with increasing wear, since the pressure acting on the pressure sensor or the path registered by the transducer decreases accordingly. Particularly advantageous is the fact that the determination of the measurement signal and possibly a comparison with a previously performed and stored reference measurement are completely sufficient to gain reliable information about the state of wear of the stator. It is not necessary to use "external" measured values or data of the system operator, such as the flow rate or the like.

Im Übrigen besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, mit der Auswerteeinheit ebenfalls die Anzahl der Umdrehungen des Rotors zu zählen und/oder die Drehzahl bzw. die Frequenz des Rotors zu ermitteln. Denn das Ausgangssignal des Messsensors ändert sich periodisch mit der periodischen Bewegung des Rotors, so dass der erfindungsgemäße Messsensor zugleich eine Überwachung der Betriebsdauer und auch der Betriebsgeschwindigkeit bzw. ―drehzahl ermöglicht. Auf in diesem Zusammenhang sonst übliche Sensoren im Bereich des Antriebs kann folglich verzichtet werden.Incidentally, it is within the scope of the invention to count with the evaluation also the number of revolutions of the rotor and / or to determine the speed or the frequency of the rotor. Because the output signal of the measuring sensor changes periodically with the periodic movement of the rotor, so that the measuring sensor according to the invention at the same time allows monitoring of the operating time and also the operating speed or speed. In this context, otherwise customary sensors in the field of the drive can therefore be dispensed with.

Nach besonders bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Mess- und Auswerteeinheit mit einer Datenübertragungseinheit verbunden oder ist eine solche Datenübertragungseinheit in die Mess- und/oder Auswerteeinheit integriert, wobei mit der Datenübertragungseinheit die ermittelten Drucksignale und/oder die jeweiligen Ergebnisse der Auswertung an eine Überwachungseinheit übermittelt werden. Im Rahmen der Erfindung besteht folglich die Möglichkeit einer zentralisierten Überwachung bzw. einer Fernüberwachung einer oder mehrerer Exzenterschneckenpumpen. Die Datenübertragungseinheit kann z.B. mit einem lokalen Netzwerk in einem Gebäude verbunden sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Datenübertragungseinheit die entsprechenden Messwerte über z.B. Telekommunikationsleitungen oder dergleichen im Sinne einer Datenfernübertragung überträgt. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, den Verschleißzustand bzw. den Betriebszustand einer Vielzahl von Exzenterschneckenpumpen zentral zu überwachen und dann zu gegebener Zeit entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Im Übrigen besteht auch die Möglichkeit, dass die Mess- und/oder Auswerteeinheit bei Über- bzw. Unterschreiten eines bestimmten Grenzwertes ein Warnsignal erzeugt.According to a particularly preferred development of the invention, the measuring and evaluation unit is connected to a data transmission unit or such a data transmission unit is integrated into the measuring and / or evaluation unit, wherein the data transmission unit transmits the determined pressure signals and / or the respective results of the evaluation to a monitoring unit become. In the context of the invention, therefore, there is the possibility of centralized monitoring or remote monitoring of one or more progressing cavity pumps. The data transmission unit can be connected, for example, to a local network in a building. But there is also the possibility that the data transmission unit, the corresponding Transmits measured values via, for example, telecommunication lines or the like in the sense of remote data transmission. In this way, it is possible to centrally monitor the state of wear or the operating state of a plurality of progressing cavity pumps and then to take appropriate measures at the appropriate time. Incidentally, there is also the possibility that the measuring and / or evaluation unit generates a warning signal when it exceeds or falls below a certain limit value.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der elastomere Werkstoff des Stators in an sich bekannter Weise zumindest bereichsweise von einem (starren) Statormantel (z.B. aus Metall) umgeben. Dabei schlägt die Erfindung vor, dass der Messsensor, z. B. Drucksensor an dem Statormantel als Widerlager unmittelbar oder mittelbar abgestützt sein kann. Der Messaufnehmer ist bei dieser Ausführung folglich an dem Statormantel befestigt bzw. relativ zu dem Statormantel fixiert, so dass gewährleistet ist, dass Druckänderungen in dem elastomeren Statormaterial auch vollständig auf den Druckaufnehmer übertragen werden, d.h. der Druckaufnehmer kann im Zuge der Kompression des Stators nicht ausweichen. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, dass der Druckaufnehmer im Wesentlichen vollständig in den Stator integriert ist und (ausschließlich) die Anschlussleitungen und/oder eine Anschlussbuchse des Druckaufnehmers aus dem Stator herausgeführt sind. In fertigungstechnischer Hinsicht besteht dabei die Möglichkeit, dass der Druckaufnehmer im Zuge der Fertigung mit dem Elastomer vergossen wird bzw. in den elastomeren Stator eingeformt wird. In abgewandelter Ausführungsform besteht aber auch die Möglichkeit, dass ein Sensor, z. B. als DMS ausgebildeter Drucksensor, vollständig in den elastischen Statormantel integriert ist, ohne dabei an dem Statormantel abgestützt zu sein.According to a further proposal of the invention, the elastomeric material of the stator is surrounded in a manner known per se at least in regions by a (rigid) stator jacket (for example made of metal). In this case, the invention proposes that the measuring sensor, z. B. pressure sensor can be supported directly or indirectly on the stator shell as an abutment. The sensor is thus attached to the stator shell or fixed relative to the stator shell in this embodiment, so that it is ensured that pressure changes in the elastomeric stator material are also completely transferred to the pressure transducer, i. The pressure transducer can not escape during the compression of the stator. In this context, there is the possibility that the pressure transducer is substantially completely integrated into the stator and (only) the connecting leads and / or a connection socket of the pressure transducer are led out of the stator. In terms of manufacturing technology, there is the possibility that the pressure transducer is cast in the course of production with the elastomer or is formed in the elastomeric stator. In a modified embodiment, but also the possibility that a sensor, for. B. trained as a strain gauge pressure sensor is fully integrated into the elastic stator shell, without being supported on the stator shell.

In abgewandelter Ausführungsform der Erfindung ist an das elastische Material des Stators zumindest ein Bewegungselement, z. B. einen Bolzen, Stift oder dergleichen angeschlossen, wobei Bewegungen dieses Bewegungselementes im Zuge der Rotation des Rotors mit dem Messaufnehmer erfasst wird. Insofern kann z. B. ein Messstift fest an den Elastomer angeschlossen sein und durch den Statormantel (z. B. eine Öffnung) herausgeführt sein, so dass sich der Messstift im Zuge der Bewegung des Stators relativ zu dem Statormantel bewegen kann. Die damit verbundenen Wegänderungen dieses Stiftes können dann mit einem entsprechenden Sensor, z. B. einem optischen Sensor registriert werden. Auch bei dieser Ausführungsform erzeugt der Messaufnehmer im Zuge der Rotation des Rotors ein periodisches Ausgangssignal, das entsprechend registriert und ausgewertet werden kann. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, mit einem Wegaufnehmer zu arbeiten und dabei auf z. B. den Stift zu verzichten. Der Wegaufnehmer kann dann (z. B. durch eine Ausnehmung im Statormantel hindurch) Bewegungen des elastischen Materials registrieren. Folglich besteht auch die Möglichkeit, mit einem Messaufnehmer zu arbeiten, der nicht in das Statormaterial integriert ist, sondern vollständig außerhalb des elastischen Materials bzw. des Stators angeordnet ist.In a modified embodiment of the invention, at least one moving element, for. B. a bolt, pin or connected, wherein movements of this moving element is detected in the course of the rotation of the rotor with the sensor. In this respect, z. For example, a measuring pin may be fixedly connected to the elastomer and led out through the stator jacket (eg an opening) so that the measuring pin can move relative to the stator jacket in the course of the movement of the stator. The associated path changes of this pin can then with a corresponding sensor, eg. B. registered an optical sensor. Also in this embodiment, the sensor generates a periodic output signal in the course of the rotation of the rotor, which can be correspondingly registered and evaluated. Basically, it is also possible to work with a transducer and thereby z. B. to dispense the pen. The displacement transducer can then register movements of the elastic material (eg through a recess in the stator jacket). Consequently, it is also possible to work with a sensor, which is not integrated in the stator material, but is disposed entirely outside the elastic material or the stator.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Messaufnehmer in einem Bereich mit minimaler Innenweite des Stators angeordnet. Dieses gilt sowohl für Statoren mit variabler bzw. ungleichmäßiger Wandstärke als auch mit gleichmäßiger Wandstärke über die Statorlänge. Bei Statoren mit variabler Wandstärke ist der elastomere Stator außenseitig regelmäßig zylindrisch ausgebildet und innenseitig mit einer Innenschnecke bzw. einem Schneckengang mit variabler Innenweite versehen. Damit ergeben sich in den verschiedenen Bereichen des elastomeren Stators Bereiche mit unterschiedlicher Dicke bzw. Wandstärke, wobei Bereiche mit maximaler Wandstärke dort auftreten, wo die Innenweite minimal ist. Der oder die Drucksensoren sind dabei vorzugsweise in solchen Bereichen maximaler Wandstärke angeordnet. Dabei ist gewährleistet, dass der Druckaufnehmer optimal in den elastomeren Werkstoff integriert werden kann und zugleich ausreichend Elastomermaterial zur Erzeugung des entsprechenden Gegendruckes vorhanden ist. Außerdem wird in diesem Bereich der größte Gegendruck vom Rotor erzeugt. Dieses gilt bei Statoren mit gleichmäßiger Wandstärke in entsprechender Weise, denn auch dort wird in den Bereichen mit minimaler Innenweite der maximale Gegendruck vom Rotor erzeugt. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, den oder die Messaufnehmer in anderen Bereichen des Stators anzuordnen.According to a preferred embodiment of the invention, the sensor is arranged in a region with a minimum inner width of the stator. This applies both to stators with variable or non-uniform wall thickness and with uniform wall thickness over the stator length. In stators with variable wall thickness of the elastomeric stator outside is regularly cylindrically shaped and provided on the inside with an internal screw or a screw flight with variable inner width. This results in the different areas of the elastomeric stator areas with different thickness or wall thickness, with areas of maximum wall thickness occur where the inner width is minimal. The one or more pressure sensors are preferably arranged in such areas of maximum wall thickness. This ensures that the pressure transducer can be optimally integrated into the elastomeric material and at the same time sufficient elastomeric material for generating the corresponding counter-pressure is present. In addition, the largest back pressure is generated by the rotor in this area. This applies in the case of stators with uniform wall thickness in a corresponding manner, because even there is generated in the areas with minimal internal width of the maximum back pressure from the rotor. In principle, however, it is also possible to arrange the sensor (s) in other areas of the stator.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig.1
eine erfindungsgemäße Exzenterschneckenpumpe mit einer Mess- und/oder Auswerteeinheit in schematischer Darstellung,
Fig. 2
einen vergrößerten Ausschnitt aus der Exzenterschneckenpumpe nach Fig. 1,
Fig. 3
den Gegenstand nach Fig. 2 in abgewandelter Ausführungsform,
Fig. 4
den Gegenstand nach Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform und
Fig. 5
den Gegenstand nach Fig. 4 in veränderter Ausführungsform.
In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. Show it
Fig.1
an eccentric screw pump according to the invention with a measuring and / or evaluation unit in a schematic representation,
Fig. 2
an enlarged detail of the eccentric screw pump according to Fig. 1,
Fig. 3
the article of FIG. 2 in a modified embodiment,
Fig. 4
the article of Fig. 2 in a further embodiment and
Fig. 5
the article of FIG. 4 in a modified embodiment.

In den Fig. ist eine Exzenterschneckenpumpe 1 mit einem Exzenterschneckenstator und einem in dem Exzenterschneckenstator 2 gelagerten Exzenterschneckenrotor 3 dargestellt. Der Rotor 3 ist schraubenförmig gewunden und mit einem Antrieb 4 rotierend angetrieben. Der Antrieb 4 ist dabei im Ausführungsbeispiel über eine Kupplungsstange 5 mit dem Rotor 3 verbunden. Ferner ist erkennbar, dass das Pumpengehäuse 6 im Bereich der Kupplungsstange 5 mit einer Einfüllöffnung 7 ausgerüstet ist. Die Arbeitsrichtung der Pumpe ist durch einen Pfeil R beispielhaft angedeutet.1 shows an eccentric screw pump 1 with an eccentric screw stator and an eccentric screw rotor 3 mounted in the eccentric screw stator 2. The rotor 3 is helically wound and driven by a drive 4 rotating. The drive 4 is connected in the embodiment via a coupling rod 5 to the rotor 3. Further It can be seen that the pump housing 6 is equipped in the region of the coupling rod 5 with a filling opening 7. The working direction of the pump is indicated by an arrow R by way of example.

Der Stator 2 der erfindungsgemäßen Exzenterschneckenpumpe 1 ist aus einem elastomeren Material gefertigt. Dabei kann es sich beispielsweise um NBR, EPDM, FPM, CSM oder auch einem Silikonkautschuk handeln. In Fig. 2 ist erkennbar, dass dem Stator 2 ein Messaufnehmer 8 zugeordnet ist, mit welchem Kompressionen des Stators 2 im Zuge der Rotation des Rotors 3 gemessen werden. Dieser Messaufnehmer 8 ist als Druckaufnehmer ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Druckaufnehmer 8 als DMS-Aufnehmer (Dehnungsmessstreifen) mit entsprechender Brückenschaltung ausgebildet. Dieser Druckaufnehmer 8 erzeugt ein von dem auf den Aufnehmer wirkenden Druck abhängiges Ausgangssignal in Form einer elektrischen Spannung. Dabei ist erkennbar, dass der Druckaufnehmer 8 bereichsweise in den Elastomer integriert ist. Im Übrigen besteht die Möglichkeit mehrere Druckaufnehmer an unterschiedlichen Positionen des Stators zu positionieren.The stator 2 of the eccentric screw pump 1 according to the invention is made of an elastomeric material. This may be, for example, NBR, EPDM, FPM, CSM or even a silicone rubber. In FIG. 2 it can be seen that the stator 2 is assigned a measuring sensor 8 with which compressions of the stator 2 are measured in the course of the rotation of the rotor 3. This sensor 8 is designed as a pressure transducer. In the embodiment of FIG. 1, the pressure transducer 8 is designed as a strain gauge transducer (strain gauges) with appropriate bridge circuit. This pressure transducer 8 generates a pressure dependent on the pressure acting on the transducer output signal in the form of an electrical voltage. It can be seen that the pressure transducer 8 is partially integrated into the elastomer. Incidentally, it is possible to position a plurality of pressure transducers at different positions of the stator.

Fig. 1 deutet an, dass der Druckaufnehmer 8 mit einer Mess- und/oder Auswerteeinheit 9 verbunden ist, welche das Drucksignal (bzw. das korrespondierende Spannungssignal) in Abhängigkeit von der Zeit registriert und gegebenenfalls speichert. Diese Mess- und/oder Auswerteeinheit 9 kann als separate Einheit, z.B. als Rechner ausgebildet sein oder auch in eine entsprechende Pumpensteuerung integriert sein.Fig. 1 indicates that the pressure transducer 8 is connected to a measuring and / or evaluation unit 9, which registers the pressure signal (or the corresponding voltage signal) as a function of time and optionally stores. This measurement and / or evaluation unit 9 can be designed as a separate unit, e.g. be designed as a computer or be integrated into a corresponding pump control.

Während des Betriebs der Exzenterschneckenpumpe 1 wird nun im Zuge der Rotation des Rotors 3 das elastomere Material des Stators 2 im Bereich des Druckaufnehmers 8 mehr oder weniger stark komprimiert, so dass der Druckaufnehmer 8 ein periodisches Drucksignal erzeugt, dessen Periode von der Drehzahl des Rotors 3 und dessen Amplitude von dem erzeugten Gegendruck des Elastomeren abhängt. Wird nun zu einem bestimmten Referenz-Zeitpunkt, z.B. bei der Auslieferung der Pumpe, eine Referenzmessung durchgeführt, so besteht zu einem späteren Zeitpunkt die Möglichkeit, mit der Mess- und/oder Auswerteeinheit 9 zur Bestimmung des Verschleißzustandes des Stators 2 ein ebenfalls periodisches Drucksignal aufzunehmen und mit dem gespeicherten Referenzsignal zu vergleichen. Ergibt ein solcher Vergleich z.B., dass die Amplitude des Messsignals von der Amplitude des Referenzsignals abweicht, so lassen auf diese Weise Rückschlüsse über den Verschleißzustand der Pumpe gewinnen.During operation of the eccentric screw pump 1, the elastomeric material of the stator 2 in the region of the pressure transducer 8 is now more or less compressed during the rotation of the rotor 3, so that the pressure transducer 8 generates a periodic pressure signal whose period of the rotational speed of the rotor. 3 and its amplitude from the generated back pressure of the elastomer depends. If a reference measurement is now carried out at a specific reference time, for example when the pump is delivered, it is possible at a later time to record a likewise periodic pressure signal with the measuring and / or evaluation unit 9 for determining the state of wear of the stator 2 and to compare with the stored reference signal. If such a comparison yields, for example, that the amplitude of the measurement signal deviates from the amplitude of the reference signal, it is thus possible to draw conclusions about the state of wear of the pump.

Die Ermittelung der Signale bzw. die Auswertung und Analyse können dabei unmittelbar vor Ort an der Exzenterschneckenpumpe 1 bzw. an dem Steuergerät oder dem korrespondierenden Rechner vorgenommen werden. In Fig. 1 ist jedoch angedeutet, dass im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit besteht, dass die Mess- und Auswerteeinheit 9 mit einer Datenübertragungseinrichtung 10 verbunden ist, mit welcher die ermittelten Messsignale und/oder die Ergebnisse der Auswertung sowie gegebenenfalls ein Warnsignal an eine (externe) Überwachungseinheit 11 übermittelt werden. Die Übermittlung kann dabei über lokale und/oder globale Netze im Sinne einer Datenfernübertragung z.B. über entsprechende Telekommunikationsnetze erfolgen, so dass die Möglichkeit einer Fernüberwachung besteht.The determination of the signals or the evaluation and analysis can be made directly on site on the eccentric screw pump 1 or on the control unit or the corresponding computer. In Fig. 1, however, indicated that within the scope of the invention, there is also the possibility that the measuring and evaluation unit 9 is connected to a data transmission device 10, with which the detected measurement signals and / or the results of the evaluation and optionally a warning signal to a (External) monitoring unit 11 are transmitted. In this case, the transmission can take place via local and / or global networks in the sense of remote data transmission, e.g. via appropriate telecommunications networks, so that there is the possibility of remote monitoring.

Im Übrigen ist in Fig. 2 erkennbar, dass der elastomere Werkstoff des Stators 2 zumindest bereichsweise von einem (starren) Statormantel 12 umgeben ist, der beispielsweise aus Metall gefertigt sein kann. Der Druckaufnehmer 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel an diesem Statormantel 12 fixiert, so dass er sich an dem Statormantel 12 abstützt und dieser Statormantel 12 folglich ein Widerlager bildet, welches gewährleistet, das der von dem Elastomeren erzeugte Gegendruck vollständig auf den Drucksensor 8 bzw. dessen aktive Fläche wirkt.Incidentally, it can be seen in FIG. 2 that the elastomeric material of the stator 2 is at least partially surrounded by a (rigid) stator jacket 12, which may be made of metal, for example. The pressure transducer 8 is fixed in this embodiment of this stator shell 12 so that it is supported on the stator shell 12 and this stator shell 12 thus forms an abutment, which ensures that the counter pressure generated by the elastomer completely on the pressure sensor 8 and its active Surface acts.

Fig. 2 zeigt dabei eine Ausführungsform eines Stators mit über die Statorlänge variabler bzw. ungleichmäßiger Wandstärke. Der Schneckengang des Stators weist eine über die Statorlänge veränderliche Innenweite auf. In Fig. 2 ist erkennbar, dass der Druckaufnehmer 8 in einem Bereich des Stators 2 mit minimaler Innenweite W angeordnet ist. Dieser Bereich minimaler Innenweite W entspricht einem Bereich mit maximaler Wandstärke. Die maximale Wandstärke ist dabei mit Wmax gekennzeichnet, während die minimale Wandstärke mit Wmin gekennzeichnet ist.FIG. 2 shows an embodiment of a stator with variable or non-uniform wall thickness over the stator length. The worm gear of the stator has a variable over the stator length inner width. In FIG. 2 it can be seen that the pressure sensor 8 is arranged in a region of the stator 2 with a minimum inner width W. This area of minimum inner width W corresponds to a region with maximum wall thickness. The maximum wall thickness is characterized by W max , while the minimum wall thickness is marked W min .

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht der Aufbau des Stators im Wesentlichen dem Aufbau nach Fig. 2. Der Messaufnehmer 8 ist bei dieser Ausführungsform jedoch als Wegaufnehmer ausgebildet. Dazu ist diesem Wegaufnehmer 8 ein an das elastomere Statormaterial angeschlossenes Bewegungselement 13 zugeordnet, welches im Ausführungsbeispiel als Stift oder Bolzen ausgebildet ist und bereichsweise in den Elastomer integriert ist. Dieser Stift 13 ist durch eine Ausnehmung 14 durch den Statormantel 12 hindurchgeführt. Ferner ist erkennbar, dass dem Stift 13 z. B. endseitig ein optischer Sensor als Wegaufnehmer 8 zugeorndet ist. Der Wegaufnehmer 8 ist dabei vollständig außerhalb des Statormantels 12 angeordnet. Im Zuge der Rotation des Rotors 3 und den damit verbundenen Kompressionen des Stators 2 verändert der Stift 13 periodisch seine Lage relativ zu dem Statormantel 12, wobei diese Lageänderungen bzw. Wegänderungen mit dem optischen Sensor 8 registriert werden. Das von der Zeit abhängige Messsignal kann dann wie bereits anhand der Fig. 1 und 2 erläutert registriert und ausgewertet werden.In the modified embodiment according to FIG. 3, the structure of the stator essentially corresponds to the structure according to FIG. 2. However, in this embodiment the measuring sensor 8 is designed as a displacement transducer. For this purpose, this displacement sensor 8 is associated with a connected to the elastomeric stator material movement element 13, which is formed in the embodiment as a pin or pin and partially integrated in the elastomer. This pin 13 is passed through a recess 14 through the stator casing 12. Furthermore, it can be seen that the pin 13 z. B. an optical sensor end sensor 8 is zugeorndet. The transducer 8 is arranged completely outside the stator shell 12. In the course of the rotation of the rotor 3 and the associated compressions of the stator 2, the pin 13 periodically changes its position relative to the stator jacket 12, wherein these position changes or path changes are registered with the optical sensor 8. The time-dependent measurement signal can then be registered and evaluated as already explained with reference to FIGS. 1 and 2.

Während die Fig. 1 bis 3 Ausführungsformen zeigen, bei welchen der Stator über die Statorlänge eine variable bzw. ungleichmäßige Wandstärke aufweist, zeigt Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform mit einem Stator mit gleichmäßiger Wandstärke. Der in Fig. 4 dargestellte Messaufnehmer ist hier - wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 - als Druckaufnehmer 8 ausgebildet. Es ist erkennbar, dass dieser Druckaufnehmer 8 im Bereich minimaler Innenweite W angeordnet ist.While FIGS. 1 to 3 show embodiments in which the stator has a variable or non-uniform wall thickness over the stator length, FIG. 4 shows a modified embodiment with a stator uniform wall thickness. The sensor shown in Fig. 4 is here - as in the embodiment of FIG. 2 - designed as a pressure transducer 8. It can be seen that this pressure sensor 8 is arranged in the region of minimum inner width W.

Schließlich zeigt Fig. 5 - wie auch Fig. 4 - eine Ausführungsform eines Stators mit gleichmäßiger Wandstärke. Der Messaufnehmer ist bei dieser Ausführungsform als Wegaufnehmer 8 bzw. als optischer Sensor ausgebildet, so wie es bereits zu Fig. 3 beschrieben wurde.Finally, Fig. 5 - as well as Fig. 4 - shows an embodiment of a stator with uniform wall thickness. The sensor is designed in this embodiment as a displacement transducer 8 or as an optical sensor, as already described for Fig. 3.

Claims (6)

Exzenterschneckenpumpe (1) mit einem Stator (2) und einem in dem Stator gelagerten, rotierend angetriebenen Rotor (3), wobei der Stator (2) zumindest bereichsweise aus einem elastischen Material, z.B. einem Elastomer, besteht,
dadurch gekennzeichnet , dass
dem Stator (2) zumindest ein Messaufnehmer (8) zugeordnet ist, mit welchem Kompressionen und/oder Bewegungen des Stators (2) bzw. des elastischen Materials im Zuge der Rotation des Rotors (3) messbar sind.Eccentric screw pump (1) having a stator (2) and a rotor (3) mounted in the stator, the stator (2) being made of an elastic material, eg an elastomer, at least in regions,
characterized in that
the stator (2) is associated with at least one sensor (8) with which compressions and / or movements of the stator (2) or the elastic material in the course of the rotation of the rotor (3) can be measured. Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer (8) als Druckaufnehmer, Kraftaufnehmer und/oder Wegaufnehmer ausgebildet ist.Eccentric screw pump (1) according to claim 1, characterized in that the sensor (8) is designed as a pressure sensor, load cell and / or transducer. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer (8) als Dehnungsmessstreifen-Aufnehmer, als optischer Aufnehmer, als induktiver Aufnehmer, als kapazitativer Aufnehmer und/oder als piezoelektrischer Aufnehmer ausgebildet ist.Eccentric screw pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (8) is designed as a strain gauge pickup, as an optical pickup, as an inductive pickup, as a capacitive pickup and / or as a piezoelectric pickup. Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer (8) zumindest bereichsweise in das elastische Material des Stators (2) integriert ist.Eccentric screw pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor (8) is at least partially integrated in the elastic material of the stator (2). Exzenterschneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messaufnehmer (8) mit einer Mess- und/oder Auswerteeinheit (9) verbunden ist, welche das Messsignal in Abhängigkeit von der Zeit registriert.Eccentric screw pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor (8) is connected to a measuring and / or evaluation unit (9) which registers the measuring signal as a function of time. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Mess- und/oder Auswerteeinheit (9) zur Ermittlung des Verschleißzustandes des Stators (2) das ermittelte Messsignal mit gespeicherten Referenzsignalen verglichen wird.Eccentric screw pump according to claim 5, characterized in that with the measuring and / or evaluation unit (9) for determining the state of wear of the stator (2), the determined measuring signal is compared with stored reference signals.
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