NO123735B

NO123735B -

Info

Publication number: NO123735B
Application number: NO16386966A
Authority: NO
Inventors: S Kolarik; D Tatarka; M Skrabak; V Madlo
Original assignee: Sigma Lutin
Priority date: 1966-07-11
Filing date: 1966-07-11
Publication date: 1972-01-03

Description

Tospindels skruepumpe. Two-spindle screw pump.

Denne oppfinnelse vedrører en tospindelpumpe, særlig for anvendelse i kjemisk industri eller næringsmiddelindustrien, med to på skrå i.forhold til hverandre anordnede og for samme dreieretning lagrede like gjengespindler med. gjenger hvis toppartier danner en rotasjonshyperboloid. This invention relates to a two-spindle pump, particularly for use in the chemical industry or the food industry, with two identical threaded spindles arranged at an angle to each other and stored for the same direction of rotation. threads whose vertices form a hyperboloid of rotation.

I kjemisk industri og i næringsmiddelindustrien benyttes skrue-spindelpumper, f.eks. tospindelpumper, med spindler roterende i samme retning og slike pumper er meget hensiktsmessige til transport av forskjellige vannaktige substanser. Væsker som inneholder faste stoffer med uensartet form ellc^r massepartikler, kan transporteres uten at pumpens gjengekammer eller pumpens gjenger beskadiges som følge av at de transporterte partikler setter seg fast eller gnisser mellom spindlene. In the chemical industry and in the food industry, screw-spindle pumps are used, e.g. twin-spindle pumps, with spindles rotating in the same direction and such pumps are very suitable for transporting various watery substances. Liquids containing solids of uneven shape or mass particles can be transported without the pump's thread chamber or the pump's threads being damaged as a result of the transported particles getting stuck or rubbing between the spindles.

Det stilles meget store.krav til pumper av den nevnte type. Foruten kravet om stor ytelse og størst mulig volumetrisk og meka-nisk virkningsgrad samt evne til å transportere det behandlede medi-um ved høye trykk og temperatur forlanges også at pumpen i still-stand skal kunne tjene som sperreorgan for rørledningen, hvori den er montert og gjennom hvilken suspensjonen e.l. transporteres. For å oppnå lang levetid eller brukstid er det vanlig å konstruere pumpen som langsomtgående og kravene til stor tetthet vil da bli enda større. Very high demands are placed on pumps of the aforementioned type. In addition to the requirement for high performance and the greatest possible volumetric and mechanical efficiency as well as the ability to transport the treated medium at high pressure and temperature, it is also required that the pump in standstill should be able to serve as a blocking device for the pipeline, in which it is mounted and through which the suspension etc. transported. In order to achieve a long service life or service life, it is common to design the pump as slow-moving, and the requirements for high density will then be even greater.

Pumper med gjengespindler hvis topparti følger en sylinderform eller hyperboloidform er kjent. Ved slike pumper er spindlenes gjenger og spindlenes anordning i pumpekammeret slik at spindlene går i hverandre langs en kurve hvilket krever at gjengene må formes med varierende stigning ellers vil det dannes et ugunstig forløp av gjen-gedybden langs spindlenes gjengelengde med mulighet for dannelse av et antall innbyrdes lukkede gjengekammere. Ved sylindriske spindler hvor et lite antall gjenger er i inngrep med hverandre, blir pumpens volumetriske virkningsgrad lav og evnen til å tette ledningen hvor trykkdifferanse er til stede liten. Pumps with threaded spindles whose top part follows a cylindrical or hyperboloid shape are known. In the case of such pumps, the threads of the spindles and the arrangement of the spindles in the pump chamber are such that the spindles join each other along a curve, which requires that the threads must be shaped with varying pitch, otherwise an unfavorable progression of the thread depth along the thread length of the spindles will be formed with the possibility of the formation of a number mutually closed thread chambers. In the case of cylindrical spindles where a small number of threads are engaged with each other, the volumetric efficiency of the pump is low and the ability to seal the line where a pressure difference is present is small.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en pumpe som ikke lider av de nevnte ulemper, som sikrer stor tetthet og stor volumetrisk virkningsgrad og som tillater kontinuerlig transport av medier som inneholder faste partikler uten at nevneverdig slita-sje finner sted. The purpose of the invention is therefore to provide a pump which does not suffer from the aforementioned disadvantages, which ensures high density and a high volumetric efficiency and which allows continuous transport of media containing solid particles without significant wear taking place.

Denne hensikt har man ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at lag-ringen av gjengespindlene innbyrdes tilfredsstiller de i hovedkravet angitte betingelser. According to the invention, this purpose has been achieved in that the storage of the threaded spindles mutually satisfies the conditions specified in the main claim.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksempel under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et skjematisk oppriss av to gjengespindler som er i inngrep med hverandre, fig. 2 er et grunnriss til fig. 1, og fig..3 viser et tverrsnitt gjennom spindlene ifølge fig. 1 og 2. The invention shall be explained in more detail by means of an example with reference to the drawings, where: Fig. 1 is a schematic elevation of two threaded spindles which engage each other, fig. 2 is a plan view of fig. 1, and fig..3 shows a cross-section through the spindles according to fig. 1 and 2.

Selve pumpen er ikke vist på tegningene da oppfinnelsen bare knytter seg til pumpens spindler. The pump itself is not shown in the drawings as the invention only relates to the pump's spindles.

Pumpen har to spindler H^, H»med rotasjonsakser 0^, 0^- Spindlenes H^, H2akser 0-^, 0j er anordnet vindskjevt i forhold til hverandre og befinner seg i hvert sitt plan som er parallelt med det andre og avstanden mellom planene er betegnet med u, som det fremgår av fig. 2. Avstanden u er samtidig den korteste avstand mellom de to rotasjonsakser 0^, 02som ifølge fig. 1 danner mellom seg en vin- The pump has two spindles H^, H» with rotation axes 0^, 0^- The axes H^, H2 of the spindles 0-^, 0j are arranged diagonally in relation to each other and are each in a plane that is parallel to the other and the distance between the plans are denoted by u, as can be seen from fig. 2. The distance u is at the same time the shortest distance between the two rotation axes 0^, 02 which according to fig. 1 forms between them a wine-

kei som er betegnet med oto.kei which is denoted by oto.

For bedre forståelse av oppfinnelsen er på fig. 1 også innteg-net halsplan eller inngrepsplan pi,P2som forløper perpendikulært på rotasjonsaksene 0^ hhv. 0j og som passerer den korteste avstands-strekning (u) mellom de to innbyrdes vindskjeve rotasjonsakser. Spindlenes gjengediameter i halsplanet er betegnet med 2a. I disse halsplan har spindlene den minste diameter og gjengene den minste dybde hhv. høyde. Gjengenes toppflater er betegnet 1^hhv. lg. Toppflatenes 1^, lj form er bestemt ved vinkelen a som er hellingsvinkelen for toppflatenes generatrise p i forhold til den angjeldende rotasjonsakse 0^for spindelen H, hhv. Og for spindelen Hg. For a better understanding of the invention, fig. 1 also inscribed neck plane or engagement plane pi,P2 which runs perpendicular to the rotation axes 0^ respectively. 0j and which passes the shortest distance (u) between the two mutually inclined rotation axes. The thread diameter of the spindles in the neck plane is denoted by 2a. In these neck planes, the spindles have the smallest diameter and the threads the smallest depth, respectively. height. The top surfaces of the threads are designated 1^ respectively. lg. The shape of the top surfaces 1^, lj is determined by the angle a which is the angle of inclination of the generatrix p of the top surfaces in relation to the relevant rotation axis 0^ for the spindle H, respectively. And for the spindle Hg.

Gjengenes flanker 2^, 2g og 3^, 3g er bestemt ved konsentriske skruelinjer hvis stigning er definert, hvilket skal forklares nærmere nedenfor. Gjengeroten er betegnet med 4^ hhv. ^ og refererer seg til punktene 12, 13 på fig. 3. På fig. 3 viser punktene 10 og 11 de rette inngrepslinjer for de to spindler H. og Hg. The flanks of the threads 2^, 2g and 3^, 3g are determined by concentric screw lines whose pitch is defined, which will be explained in more detail below. The gang root is denoted by 4^ respectively. ^ and refers to points 12, 13 on fig. 3. In fig. 3, points 10 and 11 show the straight engagement lines for the two spindles H. and Hg.

Som allerede nevnt går oppfinnelsens gjenstand ut på en bestemt innbyrdes lagring av de to gjengespindler, slik at de griper i hverandre langs rette linjer, hvor gjengenes toppkanter berører hverandre uten klaring, hvor gjengene som er utført med konstant stigning, er bygget eller dannet på de nevnte felles rette inngrepslinjer. As already mentioned, the object of the invention consists in a certain mutual storage of the two threaded spindles, so that they engage each other along straight lines, where the top edges of the threads touch each other without clearance, where the threads, which are made with a constant pitch, are built or formed on the said common straight intervention lines.

For å tilfredsstille disse betingelser er det nødvendig å tilfredsstille følgende ligninger: To satisfy these conditions, it is necessary to satisfy the following equations:

hvor a er vinkelen mellom spindlenes gjengetoppgeneratrise og spin-delaksen, <t>o halvparten av vinkelen mellom de to spindlers inngrepslinjer, u den minste avstand mellom rotasjonsaksene 0^, Og i snitt-punktet for halsplanene pi, p2, a er radien for halssirkellinjen i halsplanet pi hhv. p2, hvor aoer den vinkel som rotasjonsaksene 0^, Og danner mellom seg. where a is the angle between the spindle's thread top generatrix and the spin axis, <t>o half of the angle between the two spindles' engagement lines, u the smallest distance between the rotation axes 0^, And in the intersection point of the neck planes pi, p2, a is the radius of the neck circle line in the neck plane pi or p2, where ao is the angle that the rotation axes 0^, Og make between themselves.

Stigningen for spindlenes gjenger er betegnet med s og tilfredsstiller følgende ligning: The pitch for the spindle threads is denoted by s and satisfies the following equation:

Når alle nevnte betingelser er tilfredsstillet er det teore^tisk mulig å oppnå et hvilket som helst antall innbyrdes lukkede kammere mellom gjengene, hvor kamrene mellom seg danner en hydrau-lisk sperre med stor motstand, slik at pumpen også kan benyttes for meget store trykkfall. For den praktiske utførelse av spindlene vil det således være nødvendig i avhengighet av driftsforholdene å velge verdiene for a og a, mens de andre verdier velges i samsvar med de ovenfor angitte betingelser. When all the aforementioned conditions are satisfied, it is theoretically possible to achieve any number of mutually closed chambers between the threads, where the chambers between them form a hydraulic barrier with great resistance, so that the pump can also be used for very large pressure drops. For the practical execution of the spindles, it will thus be necessary, depending on the operating conditions, to select the values for a and a, while the other values are selected in accordance with the conditions stated above.

Claims

1. Pump with two spindles, particularly for use in the chemical industry or the food industry, with identical threaded spindles arranged at an angle in relation to each other and stored for the same direction of rotation, with threads whose top parts form a hyperboloid of rotation, characterized by the mutual bearing of the threaded spindles in space satisfying the following conditions:

where a is the angle of inclination of the right generatrix of the spindle threads H-^, Hg top surfaces in relation to the rotation axis in question, <J>o is half of the angular distance between the spindles' engagement lines (10, 11, fig. 3), u is the smallest distance between the spindles' axes of rotation 0^ , And measured along the intersection line of the neck planes pi, pz, a is the radius of the neck circle line of the spindles measured in the neck plane pi respectively P2 j and where oto is the angle between the spindles H^ , Hg rotation axes O-l » Og.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the threads of both spindles have a constant pitch along common engagement lines for the top surfaces of the spindles and which pitch follows the alignment: