WO2015114006A1 - Feed screw as a forward or reverse rotor for a feed screw pair of a screw pump - Google Patents

Feed screw as a forward or reverse rotor for a feed screw pair of a screw pump Download PDF

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WO2015114006A1
WO2015114006A1 PCT/EP2015/051707 EP2015051707W WO2015114006A1 WO 2015114006 A1 WO2015114006 A1 WO 2015114006A1 EP 2015051707 W EP2015051707 W EP 2015051707W WO 2015114006 A1 WO2015114006 A1 WO 2015114006A1
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WO
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feed screw
profile
flank
edge portion
screw
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Application number
PCT/EP2015/051707
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German (de)
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Inventor
Thomas Eschner
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Klaus Union Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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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
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • 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
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons

Definitions

  • the present invention relates to a feed screw as a runner or counter-rotor of a pair of conveying screws of a screw pump.
  • Screw pumps promote fluids of all kinds due to the displacement effect of their cylindrical, provided on the circumference with helical and pairwise intermeshing runners.
  • the profile flanks of the rotor are preferably parallel to each other, but do not touch.
  • the size of the remaining gap determines the return flow losses between successive delivery chambers separated by the engagement region. The remaining gaps determine the characteristic diagram and the efficiency of the screw pumps.
  • Runner profiles can be designed differently.
  • a disadvantage of the symmetrical rotor profiles is that they have relatively large, profile-related edge gaps, which lead to quite large gap flow losses. The efficiency of such screw pumps is thus not satisfactory.
  • screw pumps of screw pumps are known in which the flank profiles consist of several differently shaped sections.
  • GB 2 418 455 A shows a screw rotor machine with a male and a female rotor.
  • the rack profile is formed by two cycloid curves.
  • the feed screw should have a high degree of robustness even against heavily contaminated fluids, as well as be easy to manufacture.
  • the conveyor screw according to the invention as a runner or counter-rotor of a screw pair of screw pump is characterized by a rotor profile whose profile edge, viewed in cross-section perpendicular to the axis of the feed screw having an inner flank portion with concave curve, which merges tangentially in the inner diameter of the feed screw in the circular line of the inner diameter ,
  • a profile flank configured in this way, it is achieved that the flank gap between conveying screws of a conveyor screw pair is reduced.
  • the contour surface of the profile flank while maintaining the outer extent of the feed screw increased. This increases the volume of the delivery chamber, so that thereby the delivery rate can be increased.
  • the increase in the volume is not done as usual by increasing the diameter of the feed screw, which on the one hand incur higher costs and on the other higher power losses had to be accepted by friction, in the present case reduces the power consumption.
  • the volumetric efficiency is thus increased according to the invention.
  • the course of the inner flank section is preferably determined by a first cycloid. As a result, the remaining between the conveyor screws column can be further reduced in a pair of conveyor screws.
  • the inner flank portion may extend from the inner diameter to a height of 20% of the profile height, preferably to 25% of the profile height.
  • the feed screw according to the invention has an outer flank section which extends to the outer diameter of the feed screw. Due to the presence of two sections, the edge gap is reduced, which further improves the efficiency.
  • the course of the outer flank section is determined by a second cycloid.
  • the outer flank portion may further be concave.
  • the outer flank portion is at least partially convex.
  • the profile flank ends in the region of the tooth tip in a profile tip, which is exposed to high loads in the conveying operation and is therefore subject to high wear.
  • the concomitant wear of the profile tip increases the edge gap, which leads to an increase in scrubströmlexicen and this leads to a deterioration of the efficiency.
  • the profile of the outer flank section is determined by an inverted cycloid.
  • the volumetric efficiency can be further increased. It is also conceivable, however, that the course of the inner and the of the outer flank section are each determined by an ordinary cycloid.
  • the feed screw can also be made of a hardened material, which improves the resistance of the feed screws to abrasion.
  • the outer flank portion may be formed geometrically such that the runner rolls on the counter-rotor without sliding. Of course, there remains a narrow gap between the rotor and the counter-rotor, which, as explained above, do not touch.
  • the feed screw on a central edge portion which connects the inner with the outer edge portion.
  • the profile flank from the inner diameter to the outer diameter of the feed screw on a continuous, in particular a steady course on.
  • the profile flanks have no corners or kinks.
  • the wear-related wear is low, since the steady edge course offers little attack possibilities for abrasion and is fluidically favorable.
  • the course of the middle edge section can be determined by a polynomial. This ensures that the flank gap can be minimized as much as possible, but it does not come to a touch of the conveyor screws.
  • the middle flank section can extend over a length of 30 to 35% of the profile height.
  • the parameters of the polynomial can be simply determined by continuously and continuously interconnecting the inner and outer flank sections.
  • the conveyor screw can be more continuous. For example, it can have two or more helices. This further improves the possible throughput.
  • the conveying screws according to the invention can be produced well with CNC machines. This allows a fast and at the same time very precise production, in particular with regard to the edge gap.
  • the present invention relates to a screw pump.
  • the screw pump according to the invention with a pair of conveying screws is characterized by the fact that it has conveying screws according to the invention, which are designed as runners and counter-rotors.
  • the conveying screws have in particular the same flight depth, the same number of flights and the same number of helices.
  • the screw pump according to the invention By the screw pump according to the invention, a higher volumetric efficiency can be achieved in comparison to the known pumps. Furthermore, the screw pump according to the invention can also be made simpler and more precise.
  • the conveying screws of the screw pump according to the invention have the same profile. Particularly preferably, all flanks have the same profile.
  • FIG. 1 seen in cross-section perpendicular to the axis of a feed screw, a schematic representation of a profile flank of a rotor profile according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a profile flank 10 of a runner profile according to the invention in a possible embodiment, seen in cross-section perpendicular to the axis of a feed screw.
  • the profile flank 10 according to the invention extends from an inner diameter D F to an outer diameter D K of the feed screw. The difference between D K and D F is the profile height of the feed screw.
  • the material of the feed screw (preferably steel) is in the illustration on the right at F. To the left of the profile flank 10 is the medium to be conveyed.
  • the profile flank 10 is subdivided into three regions: a first region 12, a second region 14 and a third region 16.
  • the first region 12, which is an inner flank segment extending from O to Oi, has a concave shape, which merges tangentially at the inner diameter D F of the feed screw in the circular line of the inner diameter D F. This ensures that inter alia, the edge gaps between the conveyor screws of a pair of conveyor screws can be reduced.
  • the inner flank section is determined by a first cycloid.
  • the second region 14, which is an outer edge portion and extends from 0 2 to 0 3 is defined by a second cycloid. But it is also possible that the second region 14 is determined by an inverted cycloid.
  • the third region 16 a middle portion extending from Oi to 0 2 , interconnects the inner and outer flank portions.
  • the middle portion 16 is formed such that the profile flank from the inner diameter D F to the outer diameter D K has a continuous, preferably a continuous course. As a result, the profile edge has no edges that would be particularly susceptible to abrasive wear.
  • the dashed area shows the area which is obtained by the rotor profile according to the invention in relation to the known edge progressions 50.

Landscapes

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

Abstract

The application relates to a feed screw as a forward or reverse rotor for a feed screw pair of a screw pump. The feed screw is characterised in that it has a rotor profile whose profile flank (10), when viewed in cross-section perpendicularly to the axis of said feed screw, comprises an inner flank section (12) with a concave progression that transitions tangentially, on the inner diameter of said feed screw, into the circumference of said inner diameter (DK). An outer flank section (14) extends to the outer diameter (DK) of the feed screw. The inner flank section (12) and outer flank section (14) are both determined by a cycloid. A central flank section (16) connects the inner flank section (12) to the outer flank section (14) such that the profile flank (10) displays a continuous progression from the inner diameter (DF) to the outer diameter (DK) of the feed screw. The central flank section (16) is determined by a polynomial.

Description

Förderschraube als Läufer oder Geaenläufer eines Förderschraubenpaares einer Schraubenpumpe  Feed screw as a runner or runner of a screw pair of a screw pump
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderschraube als Läufer oder Gegenläufer eines Förderschraubenpaares einer Schraubenpumpe. The present invention relates to a feed screw as a runner or counter-rotor of a pair of conveying screws of a screw pump.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Schraubenpumpen mit Förderschrauben bekannt. Schraubenpumpen fördern Flüssigkeiten aller Art infolge der Verdrängungswirkung ihrer zylindrischen, auf dem Umfang mit Schraubennuten versehenen und paarweise ineinandergreifenden Läufer. Im Bereich ihres maximalen gegenseitigen Eingriffs stehen sich die Profilflanken der Läufer bevorzugt parallel gegenüber, berühren sich jedoch nicht. Die Größe des verbleibenden Spalts bestimmt die Rückströmverluste zwischen aufeinanderfolgenden Förderkammern, die durch den Eingriffsbereich voneinander getrennt sind. Die verbleibenden Spalte bestimmen das Kennfeld und den Wirkungsgrad der Schraubenpumpen. From the prior art, a plurality of screw pumps with conveyor screws is known. Screw pumps promote fluids of all kinds due to the displacement effect of their cylindrical, provided on the circumference with helical and pairwise intermeshing runners. In the region of their maximum mutual engagement, the profile flanks of the rotor are preferably parallel to each other, but do not touch. The size of the remaining gap determines the return flow losses between successive delivery chambers separated by the engagement region. The remaining gaps determine the characteristic diagram and the efficiency of the screw pumps.
Läuferprofile können verschiedenartig gestaltet sein. Insbesondere wird zwischen symmetrisch und asymmetrisch ausgebildeten Läuferprofilen unterschieden. Nachteilig an den symmetrischen Läuferprofilen ist, dass sie relativ große, profilbedingte Flankenspalte aufweisen, die zu recht großen Spaltströmungsverlusten führen. Der Wirkungsgrad derartiger Schraubenpumpen ist somit nicht zufriedenstellend. Um den volumetrischen Wirkungsgrad weiter zu verbessern, sind auch Förderschrauben von Schraubenpumpen bekannt, bei denen die Flankenprofile aus mehreren unterschiedlich geformten Abschnitten bestehen. Durch derartige Ausgestaltungen soll erreicht werden, dass der Flankenspalt möglichst gering ausfällt, wodurch der Durchsatz erhöht werden kann. Runner profiles can be designed differently. In particular, a distinction is made between symmetrically and asymmetrically designed rotor profiles. A disadvantage of the symmetrical rotor profiles is that they have relatively large, profile-related edge gaps, which lead to quite large gap flow losses. The efficiency of such screw pumps is thus not satisfactory. In order to further improve the volumetric efficiency, screw pumps of screw pumps are known in which the flank profiles consist of several differently shaped sections. By such Embodiments should be achieved that the edge gap fails as low as possible, whereby the throughput can be increased.
Die GB 2 418 455 A zeigt beispielsweise eine Schraubenrotormaschine mit einem männlichen und einem weiblichen Rotor. Das Zahnstangenprofil ist durch zwei Zykloidkurven gebildet. For example, GB 2 418 455 A shows a screw rotor machine with a male and a female rotor. The rack profile is formed by two cycloid curves.
Ausgehend vom Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine alternative Förderschraube zu schaffen, durch die eine hohe Förderleistung erreicht werden kann. Ferner soll die Förderschraube eine hohe Robustheit auch gegenüber stark verunreinigten Fördermedien aufweisen, sowie einfach in ihrer Herstellung sein. Starting from the prior art, it is an object of the invention to provide an alternative conveyor screw through which a high flow rate can be achieved. Furthermore, the feed screw should have a high degree of robustness even against heavily contaminated fluids, as well as be easy to manufacture.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Förderschraube als Läufer oder Gegenläufer eines Förderschraubenpaares für Schraubenpumpen gemäß Anspruch 1 , sowie eine Schraubenpumpe nach Anspruch 13. This object is achieved by a feed screw as a runner or counter-rotor of a screw pair for screw pumps according to claim 1, and a screw pump according to claim 13.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims. It should be noted that the features listed individually in the claims can also be combined with one another in any desired and technologically sensible manner and thus show further embodiments of the invention.
Die erfindungsgemäße Förderschraube als Läufer oder Gegenläufer eines Förderschraubenpaares einer Schraubenpumpe zeichnet sich durch ein Läuferprofil aus, dessen Profilflanke, im Querschnitt senkrecht zur Achse der Förderschraube gesehen, einen inneren Flankenabschnitt mit konkavem Verlauf aufweist, der am Innendurchmesser der Förderschraube tangential in die Kreislinie des Innendurchmessers übergeht. Durch eine derartig ausgestaltete Profilflanke wird erreicht, dass der Flankenspalt zwischen Förderschrauben eines Förderschraubenpaars verringert wird. Ferner wird durch eine derartige Profilflanke die Konturfläche der Profilflanke bei Beibehaltung des äußeren Ausmaßes der Förderschraube vergrößert. Hierdurch vergrößert sich das Volumen der Förderkammer, so dass dadurch auch die Fördermenge erhöht werden kann. Indem erfindungsgemäß die Erhöhung des Volumens nicht wie üblich durch eine Vergrößerung des Durchmessers der Förderschraube erfolgt, wodurch zum einen höhere Kosten entstehen und zum anderen höhere Leistungsverluste durch Reibung hingenommen werden mussten, verringert sich vorliegend der Leistungsbedarf. Mit den gleichen äußeren Ausmaßen wie bei einer bekannten Förderschraube wird somit erfindungsgemäß der volumetrische Wirkungsgrad erhöht. The conveyor screw according to the invention as a runner or counter-rotor of a screw pair of screw pump is characterized by a rotor profile whose profile edge, viewed in cross-section perpendicular to the axis of the feed screw having an inner flank portion with concave curve, which merges tangentially in the inner diameter of the feed screw in the circular line of the inner diameter , By means of a profile flank configured in this way, it is achieved that the flank gap between conveying screws of a conveyor screw pair is reduced. Furthermore, by such a profile edge, the contour surface of the profile flank while maintaining the outer extent of the feed screw increased. This increases the volume of the delivery chamber, so that thereby the delivery rate can be increased. By according to the invention, the increase in the volume is not done as usual by increasing the diameter of the feed screw, which on the one hand incur higher costs and on the other higher power losses had to be accepted by friction, in the present case reduces the power consumption. With the same outer dimensions as in a known conveyor screw, the volumetric efficiency is thus increased according to the invention.
Bevorzugt ist der Verlauf des inneren Flankenabschnitts durch eine erste Zykloide bestimmt. Hierdurch können bei einem Förderschraubenpaar die zwischen den Förderschrauben verbleibenden Spalte weiter verringert werden. Der innere Flankenabschnitt kann sich vom Innendurchmesser bis zu einer Höhe von 20 % der Profilhöhe, bevorzugt bis 25 % der Profilhöhe, erstrecken. The course of the inner flank section is preferably determined by a first cycloid. As a result, the remaining between the conveyor screws column can be further reduced in a pair of conveyor screws. The inner flank portion may extend from the inner diameter to a height of 20% of the profile height, preferably to 25% of the profile height.
Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Förderschraube einen äußeren Flankenabschnitt auf, der sich bis zum Außendurchmesser der Förderschraube erstreckt. Durch das Vorhandensein von zwei Abschnitten kommt es zu einer Reduzierung des Flankenspalts, wodurch der Wirkungsgrad weiter verbessert wird. Besonders bevorzugt ist der Verlauf des äußeren Flankenabschnitts durch eine zweite Zykloide bestimmt. Der äußere Flankenabschnitt kann ferner konkav verlaufen. Advantageously, the feed screw according to the invention has an outer flank section which extends to the outer diameter of the feed screw. Due to the presence of two sections, the edge gap is reduced, which further improves the efficiency. Particularly preferably, the course of the outer flank section is determined by a second cycloid. The outer flank portion may further be concave.
Vorteilhafterweise verläuft der äußere Flankenabschnitt zumindest teilweise konvex. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Profilflanke im Bereich des Zahnkopfes in einer Profilspitze endet, die im Förderbetrieb hohen Belastungen ausgesetzt ist und daher einem hohen Verschleiß unterliegt. Durch die damit einhergehende Abnutzung der Profilspitze vergrößert sich der Flankenspalt, wodurch es zu einem Anstieg an Rückströmverlusten kommt und dies zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads führt. Advantageously, the outer flank portion is at least partially convex. In this way it can be avoided that the profile flank ends in the region of the tooth tip in a profile tip, which is exposed to high loads in the conveying operation and is therefore subject to high wear. The concomitant wear of the profile tip increases the edge gap, which leads to an increase in Rückströmverlusten and this leads to a deterioration of the efficiency.
Besonders bevorzugt ist der Verlauf des äußeren Flankenabschnitts durch eine invertierte Zykloide bestimmt. Hierdurch kann der volumetrische Wirkungsgrad weiter erhöht werden. Denkbar ist aber auch, dass die Verläufe des inneren und des äußeren Flankenabschnitts jeweils durch eine gewöhnliche Zykloide bestimmt sind. Particularly preferably, the profile of the outer flank section is determined by an inverted cycloid. As a result, the volumetric efficiency can be further increased. It is also conceivable, however, that the course of the inner and the of the outer flank section are each determined by an ordinary cycloid.
Für eine Verringerung der verschleißbedingten Abnutzung ist es ferner vorteilhaft, wenn zumindest der äußere Flankenabschnitt mit einer Verschleißschutzschicht versehen ist. Die Förderschraube kann auch aus einem gehärteten Material bestehen, wodurch die Widerstandskraft der Förderschrauben gegenüber Abrasion verbessert wird. For a reduction of the wear-related wear, it is also advantageous if at least the outer edge portion is provided with a wear protection layer. The feed screw can also be made of a hardened material, which improves the resistance of the feed screws to abrasion.
Der äußere Flankenabschnitt kann geometrisch derart ausgebildet sein, dass der Läufer am Gegenläufer ohne zu gleiten abrollt. Dabei verbleibt selbstverständlich ein schmaler Spalt zwischen Läufer und Gegenläufer, die sich, wie oben erläutert, nicht berühren. The outer flank portion may be formed geometrically such that the runner rolls on the counter-rotor without sliding. Of course, there remains a narrow gap between the rotor and the counter-rotor, which, as explained above, do not touch.
Bevorzugt weist die Förderschraube einen mittleren Flankenabschnitt auf, der den inneren mit dem äußeren Flankenabschnitt verbindet. Besonders bevorzugt weist die Profilflanke vom Innendurchmesser bis zum Außendurchmesser der Förderschraube einen kontinuierlichen, insbesondere einen stetigen Verlauf, auf. Die Profilflanken weisen keine Ecken oder Knicke auf. Die verschleißbedingte Abnutzung ist dabei gering, da der stetige Flankenverlauf wenig Angriffsmöglichkeiten für Abrasion bietet und strömungstechnisch günstig ist. Der Verlauf des mittleren Flankenabschnitts kann durch ein Polynom bestimmt sein. Hierdurch wird erreicht, dass der Flankenspalt größtmöglich minimiert werden kann, es aber nicht zu einer Berührung der Förderschrauben kommt. Der mittlere Flankenabschnitt kann sich über eine Länge von 30 bis 35 % der Profilhöhe erstrecken. Die Parameter des Polynoms können einfach danach bestimmt werden, dass der innere und der äußere Flankenabschnitt stetig und kontinuierlich miteinander verbunden werden. Preferably, the feed screw on a central edge portion which connects the inner with the outer edge portion. Particularly preferably, the profile flank from the inner diameter to the outer diameter of the feed screw on a continuous, in particular a steady course on. The profile flanks have no corners or kinks. The wear-related wear is low, since the steady edge course offers little attack possibilities for abrasion and is fluidically favorable. The course of the middle edge section can be determined by a polynomial. This ensures that the flank gap can be minimized as much as possible, but it does not come to a touch of the conveyor screws. The middle flank section can extend over a length of 30 to 35% of the profile height. The parameters of the polynomial can be simply determined by continuously and continuously interconnecting the inner and outer flank sections.
Die Förderschraube kann mehrgängig sein. Sie kann beispielsweise zwei oder mehrere Helices aufweisen. Hierdurch wird der mögliche Durchsatz weiter verbessert. Indem sich die erfindungsgemäßen Förderschrauben als dreidimensionale Modelle darstellen lassen, können die Förderschrauben gut mit CNC-Maschinen hergestellt werden. Hierdurch wird eine schnelle und gleichzeitig sehr präzise Fertigung, insbesondere hinsichtlich des Flankenspalts ermöglicht. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Schraubenpumpe. Die erfindungsgemäße Schraubenpumpe mit Förderschraubenpaar zeichnet sich dadurch aus, dass sie erfindungsgemäße Förderschrauben aufweist, die als Läufer und Gegenläufer ausgebildet sind. Die Förderschrauben weisen insbesondere die gleiche Gangtiefe, die gleiche Gangzahl sowie die gleiche Anzahl an Helices auf. The conveyor screw can be more continuous. For example, it can have two or more helices. This further improves the possible throughput. By being able to present the conveying screws according to the invention as three-dimensional models, the conveying screws can be produced well with CNC machines. This allows a fast and at the same time very precise production, in particular with regard to the edge gap. Furthermore, the present invention relates to a screw pump. The screw pump according to the invention with a pair of conveying screws is characterized by the fact that it has conveying screws according to the invention, which are designed as runners and counter-rotors. The conveying screws have in particular the same flight depth, the same number of flights and the same number of helices.
Durch die erfindungsgemäße Schraubenpumpe kann im Vergleich zu den bekannten Pumpen ein höherer volumetrischer Wirkungsgrad erreicht werden. Ferner lässt sich die erfindungsgemäße Schraubenpumpe auch einfacher und präziser fertigen. Vorteilhafterweise weisen die Förderschrauben der erfindungsgemäßen Schraubenpumpe dasselbe Profil auf. Besonders bevorzugt weisen alle Flanken das gleiche Profil auf. By the screw pump according to the invention, a higher volumetric efficiency can be achieved in comparison to the known pumps. Furthermore, the screw pump according to the invention can also be made simpler and more precise. Advantageously, the conveying screws of the screw pump according to the invention have the same profile. Particularly preferably, all flanks have the same profile.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, es ist darauf hinzuweisen, dass die Zeichnung eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausführungsvariante beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Unteransprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind. Es zeigt: The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to the drawing, it should be noted that the drawing shows a particularly preferred embodiment of the invention. However, the invention is not limited to the embodiment shown. In particular, the invention includes, as far as is technically feasible, any combination of the technical features listed in the dependent claims or described in the description as being relevant to the invention. It shows:
Fig. 1 eine im Querschnitt senkrecht zur Achse einer Förderschraube gesehene, schematische Darstellung einer Profilflanke eines erfindungsgemäßen Läuferprofils. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer im Querschnitt senkrecht zur Achse einer Förderschraube gesehene Profilflanke 10 eines erfindungsgemäßen Läuferprofils in einer möglichen Ausgestaltung. Die erfindungsgemäße Profilflanke 10 erstreckt sich von einem Innendurchmesser DF bis zu einem Außendurchmesser DK der Förderschraube. Die Differenz aus DK und DF ist die Profilhöhe der Förderschraube. Das Material der Förderschraube (vorzugsweise Stahl) befindet sich in der Darstellung rechts bei F. Links der Profilflanke 10 befindet sich das zu fördernde Medium. Die Profilflanke 10 ist in drei Bereiche untergliedert: In einen ersten Bereich 12, in einen zweiten Bereich 14 und in einen dritten Bereich 16. Der erste Bereich 12, bei dem es sich um einen inneren Flankenabschnitt handelt, der sich von O bis Oi erstreckt, weist einen konkaven Verlauf auf, der am Innendurchmesser DF der Förderschraube tangential in die Kreisline des Innendurchmessers DF übergeht. Hierdurch wird erreicht, dass unter anderem die Flankenspalte zwischen den Förderschrauben eines Förderschraubenpaars verringert werden. Besonders bevorzugt ist der innere Flankenabschnitt durch eine erste Zykloide bestimmt. Der zweite Bereich 14, bei dem es sich um einen äußeren Flankenabschnitt handelt und der sich von 02 bis 03 erstreckt, ist durch eine zweite Zykloide bestimmt. Es ist aber auch möglich, dass der zweite Bereich 14 durch eine invertierte Zykloide bestimmt ist. Dies bietet unter anderem den Vorteil, dass derartige Förderschrauben gegenüber abrasivem Verschleiß weniger anfällig sind. Der dritte Bereich 16, ein mittlerer Abschnitt, der sich von Oi bis 02 erstreckt, verbindet den inneren und äußeren Flankenabschnitt miteinander. Der mittlere Abschnitt 16 ist derart ausgebildet, dass die Profilflanke vom Innendurchmesser DF bis zum Außendurchmesser DK einen kontinuierlichen, bevorzugt einen stetigen Verlauf, aufweist. Hierdurch weist die Profilflanke keine Kanten auf, die besonders anfällig für abrasiven Verschleiß wären. Fig. 1 seen in cross-section perpendicular to the axis of a feed screw, a schematic representation of a profile flank of a rotor profile according to the invention. FIG. 1 shows a schematic representation of a profile flank 10 of a runner profile according to the invention in a possible embodiment, seen in cross-section perpendicular to the axis of a feed screw. The profile flank 10 according to the invention extends from an inner diameter D F to an outer diameter D K of the feed screw. The difference between D K and D F is the profile height of the feed screw. The material of the feed screw (preferably steel) is in the illustration on the right at F. To the left of the profile flank 10 is the medium to be conveyed. The profile flank 10 is subdivided into three regions: a first region 12, a second region 14 and a third region 16. The first region 12, which is an inner flank segment extending from O to Oi, has a concave shape, which merges tangentially at the inner diameter D F of the feed screw in the circular line of the inner diameter D F. This ensures that inter alia, the edge gaps between the conveyor screws of a pair of conveyor screws can be reduced. Particularly preferably, the inner flank section is determined by a first cycloid. The second region 14, which is an outer edge portion and extends from 0 2 to 0 3 , is defined by a second cycloid. But it is also possible that the second region 14 is determined by an inverted cycloid. This offers, inter alia, the advantage that such conveyor screws are less susceptible to abrasive wear. The third region 16, a middle portion extending from Oi to 0 2 , interconnects the inner and outer flank portions. The middle portion 16 is formed such that the profile flank from the inner diameter D F to the outer diameter D K has a continuous, preferably a continuous course. As a result, the profile edge has no edges that would be particularly susceptible to abrasive wear.
Der gestrichelte Bereich zeigt die Fläche, die durch das erfindungsgemäße Läuferprofil gegenüber den bekannten Flankenverläufen 50 gewonnen wird. Hierdurch werden unter anderem die Verdrängung und damit auch der Volumenstrom der zu fördernden Flüssigkeit erhöht. The dashed area shows the area which is obtained by the rotor profile according to the invention in relation to the known edge progressions 50. As a result, inter alia, the displacement and thus the volume flow of the liquid to be delivered are increased.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Förderschraube als Läufer oder Gegenläufer eines Förderschraubenpaares einer Schraubenpumpe, 1 . Conveyor screw as a runner or counter-rotor of a pair of conveying screws of a screw pump,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Läuferprofil dessen Profilflanke (10), im Querschnitt senkrecht zur Achse der Förderschraube gesehen, einen inneren Flankenabschnitt (12) mit konkavem Verlauf aufweist, der am Innendurchmesser (DF) der Förderschraube tangential in die Kreislinie des Innendurchmessers (DF) übergeht. characterized by a rotor profile whose profile flank (10), viewed in cross-section perpendicular to the axis of the feed screw, an inner flank portion (12) having a concave course, the tangent to the inner diameter (D F ) of the feed screw in the circular line of the inner diameter (D F ).
2. Förderschraube nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des inneren Flankenabschnitts (12) durch eine erste Zykloide bestimmt ist. 2. Feed screw according to claim 1, characterized in that the course of the inner flank section (12) is determined by a first cycloid.
3. Förderschraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der innere Flankenabschnitt (12) vom Innendurchmesser (DF) bis zu 20 % oder bis zu 25 % der Profilhöhe erstreckt. 3. feed screw according to claim 2, characterized in that extending the inner edge portion (12) from the inner diameter (D F ) up to 20% or up to 25% of the profile height.
4. Förderschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen äußeren Flankenabschnitt (14), der sich bis zum Außendurchmesser (DK) der Förderschraube erstreckt. 4. feed screw according to one of claims 1 to 3, characterized by an outer edge portion (14) which extends to the outer diameter (D K ) of the feed screw.
5. Förderschraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Flankenabschnitt (14) durch eine zweite Zykloide bestimmt ist. 5. feed screw according to claim 4, characterized in that the outer edge portion (14) is determined by a second cycloid.
6. Förderschraube nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Flankenabschnitt (14) konkav verläuft. 6. feed screw according to claim 4 or 5, characterized in that the outer edge portion (14) extends concave.
7. Förderschraube nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Flankenabschnitt (14) zumindest teilweise konvex verläuft. 7. feed screw according to claim 4 or 5, characterized in that the outer edge portion (14) extends at least partially convex.
8. Förderschraube nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Flankenabschnitt (14) so geformt ist, dass dort der Läufer am Gegenläufer ohne zu gleiten abrollt. 8. feed screw according to one of claims 4 to 7, characterized in that the outer edge portion (14) is shaped so that there the runner rolls on the counter-rotor without sliding.
9. Förderschraube nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch einen mittleren Flankenabschnitt (16), der den inneren Flankenabschnitt (12) mit dem äußeren Flankenabschnitt (14) verbindet, so dass die Profilflanke (10) vom Innendurchmesser (DF) bis zum Außendurchmesser (DK) der Förderschraube einen kontinuierlichen Verlauf hat. 9. feed screw according to one of claims 4 to 8, characterized by a central edge portion (16) which connects the inner edge portion (12) with the outer edge portion (14), so that the profile edge (10) from the inner diameter (D F ) to to the outer diameter (D K ) of the feed screw has a continuous course.
10. Förderschraube nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Flankenabschnitt (16) durch ein Polynom bestimmt ist. 10. Feed screw according to claim 9, characterized in that the mean flank section (16) is determined by a polynomial.
1 1 . Förderschraube nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mittlere Flankenabschnitt (16) über eine Länge von 30 bis 35 % der Profilhöhe erstreckt. 1 1. Conveying screw according to claim 9 or 10, characterized in that the middle flank section (16) extends over a length of 30 to 35% of the profile height.
12. Förderschraube nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verläufe des inneren Flankenabschnitts (12) und des äußeren Flankenabschnitts (16) jeweils durch eine gewöhnliche Zykloide bestimmt sind. 12. Feed screw according to one of claims 4 to 1 1, characterized in that the courses of the inner flank section (12) and the outer flank section (16) are each determined by an ordinary cycloid.
13. Schraubenpumpe mit Förderschraubenpaar 13. Screw pump with conveyor screw pair
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Förderschrauben nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Feeding screws according to one of claims 1 to 12.
14. Schraubenpumpe mit Förderschraubenpaar nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschrauben dasselbe Profil aufweisen. 14. screw pump with pair of conveyor screws according to claim 13, characterized in that the conveying screws have the same profile.
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