WO2016119775A1 - Exzenterschneckenpumpe mit einem automatischen verstellsystem und einstellverfahren - Google Patents

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WO2016119775A1
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stator
adjusting
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screw pump
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Stefan Voit
Christian Kneidl
Hisham Kamal
Christian BINDIG
Mikael Tekneyan
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Netzsch Pumpen & Systeme Gmbh
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    • F04C2270/17—Tolerance; Play; Gap
    • F04C2270/175—Controlled or regulated

Definitions

  • the present invention relates to an eccentric screw pump and a
  • the present invention relates to an eccentric screw pump for conveying liquid and / or granular media.
  • Eccentric screw pumps are pumps for pumping a large number of media, in particular viscous, highly viscous and abrasive media such as sludges, liquid manure, crude oil and fats.
  • the driven, coiled rotor rolls in the stator.
  • This is a housing with a spiral-shaped inside.
  • the rotor performs with its figure axis an eccentric rotation about the stator.
  • the outer screw, i. the stator has the form of a double thread, while the rotor screw is only catchy.
  • the rotor is usually made of a highly abrasion-resistant material, such as steel.
  • the stator however, consists of an elastic material, for example rubber. Due to the special shape of rotor and stator between the rotor and stator sealed cavities, which move axially upon rotation of the rotor and promote the medium. The volume of the cavities is constant, so that the fluid is not crushed. With suitable interpretation can with suitable interpretation can with
  • the rotor is pressurized to an inner wall of the stator formed by elastic material. Due to the movement of the usually metallic rotor within the usually made of rubber or a similar material stator there is a certain abrasion or wear of the stator. Due to the wear, the pressurized contact force between the rotor and stator is reduced, in particular, the contact between the stator and the rotor along a continuous helical contact line are not maintained, whereby the performance of the eccentric screw pump decreases. This is especially true for progressing cavity pumps, which have to overcome a large suction height or a high back pressure. For this reason, the stator must be replaced and replaced at regular intervals.
  • sensors are used, which detect the wear of the stator based on physical parameters.
  • DE 10157143 A1 describes an indication of maintenance intervals or residual service lives of progressing cavity pumps.
  • the sensors detect wear-relevant operating parameters that are detected by a control unit. Based on these parameters, the control unit determines an expected value of the operating time or of operating cycles up to the due date of the next maintenance or the replacement of specific parts.
  • DE 202005008989 discloses an eccentric screw pump with a monitoring of the functionality and wear of the stator, wherein the stator is associated with at least one sensor with which compressions and / or movements of the stator or the elastic material in the course of the rotation of the rotor can be measured.
  • DE 3433269 A1 describes a stator jacket with tensioning devices in the form of tension bolts, which are distributed over the entire axial length of the stator shell. This causes a significant increase in weight of the stator-rotor system. In addition, all clamping devices must be tightened individually to readjust.
  • EP 0292594 A1 discloses a stator jacket provided with a longitudinal slot for progressing cavity pumps, which has an exclusively in its pressure range
  • the tension is partially distributed over the length of the stator shell by suitable reinforcing ribs.
  • DE 4312123 A1 describes a stator jacket with a plurality of longitudinal slots, which simplify readjustment. So that an adjustment can be made better in the region of the pressure-side end of the stator, the slots end shortly before the end of the suction end of the stator and run free only at the pressure end.
  • DE 4403979 A1 discloses an adjustable stator for
  • Eccentric screw pumps with continuous longitudinal slots and longitudinal slots, which end at a short distance in front of the suction end of the stator.
  • a longitudinal slot is followed by a continuous slot.
  • the object of the invention is to achieve a simple and quick adaptation of a stator-rotor system to the operating conditions.
  • the invention relates to an eccentric screw pump with stator-rotor system.
  • the stator-rotor system comprises a rotor with a rotor screw and a stator.
  • the stator-rotor system comprises a rotor with a single-start rotor worm and a stator with a double-start internal thread.
  • the stator is constructed at least in two parts and comprises a support element and an elastomer part.
  • the elastomer part of the stator is arranged in a stator jacket and generally has no fixed connection to the stator jacket. Instead of a stator jacket, it is also possible for a fabric part or an elastomer part to comprise at least in some areas
  • Grid structure can be used as a support element. That is, the support element or the stator shell and the elastomer part are usually formed as separate parts.
  • the support element or the stator jacket surrounds the elastomer part at least partially full extent. In particular, the support element or the stator jacket surrounds the majority of the elastomer part, so that only the free outer end regions of the elastomer part via the support element
  • the stator is a stator system as described in DE 102005042559 A1. Due to a lack of a firm connection between the elastomer part and the support element or stator jacket, an axial deformation of the elastomer part is possible. When deformed, the volume of the stator remains the same. This results in an axial deformation of the elastomeric part at the same time to a cross-sectional change of the elongated hole of the elastomeric part, in which the rotor is guided.
  • the bias voltage that is, the contact force between the stator and rotor
  • the adjustment or setting of the stator can also be used to adjust the bias between stator and rotor of a progressing cavity pump to different operating conditions
  • the stator-rotor system of the eccentric screw pump has a
  • Adjustment mechanism for varying and adjusting the bias of the stator. Depending on the operating state of the eccentric screw pump, a different bias of the stator-rotor system is necessary.
  • the bias voltage is dependent, for example, on the viscosity of the conveyed product, product mixture or the like.
  • Operating state is in particular by means of different operating parameters, such as pressure. Speed, torque and / or other operating parameters determined.
  • the adjustment mechanism is coupled to a control system and is controlled and controlled by this.
  • the control system comprises at least one sensor for determining actual operating parameters of the stator-rotor system and / or the eccentric screw pump and a controller for setting the
  • Adjustment mechanism That is, the adjustment mechanism is coupled via a controller with at least one sensor for determining actual operating parameters of the stator-rotor system and / or the eccentric screw pump.
  • the control of the adjusting mechanism takes place taking into account the determined by at least one sensor actual operating parameters by the controller.
  • the control mechanism provides a relationship between various physical parameters of the stator-rotor system and the stator-rotor system
  • Wear state of the stator or the bias voltage between stator and rotor ago For example, a relationship between the physical parameters pressure, torque, flow, speed and / or viscosity and the state of wear of the stator or the bias voltage between the stator and rotor is made.
  • the most direct parameter that unites these relationships is the stress state in the elastomer material. This can either be directly via a appropriate sensors are determined in the elastomeric material, or indirectly determined by the reaction forces of the elastomer to other components, for example, via the reaction forces of the elastomer on the stator, in particular the
  • a correlation is produced, for example, from pressure, torque, flow rate, rotational speed and the existing preload in the elastomer and then a corresponding adjustment position for adjustment of the adjustment mechanism is determined which should be suitable for setting the optimum operating point.
  • the physical operating parameters of the eccentric screw pump are measured again and it is determined whether the optimum operating state has been reached. If the measured operating parameters do not correspond to the desired setpoint parameters, an adjustment path is again calculated and the adjustment mechanism is set accordingly.
  • the actual control parameter is the stress state prevailing in the elastomer, which is measured, for example, in an indirect form and in combination with others
  • the adjustment of the calculated adjustment path x and / or the adjustment direction takes place with an incremental approach. In particular, therefore, a gradual approach to the optimal adjustment of the adjustment takes place. With a setpoint actual deviation outside a specified tolerance, the
  • Adjusting mechanism adjusted by a specified amount.
  • the control algorithm according to the invention defines, on the basis of the desired-actual comparison and within the
  • the adjusting mechanism comprises two adjusting elements arranged on the stator-rotor system, which are distance-variable relative to one another. In a first working position, the two adjusting elements at a first distance from each other and in a second working position, the two adjusting elements at a second distance from each other, wherein the first distance is not equal to the second distance. In the second operating position, the cross section and the length of the elastomeric part of the stator are changed relative to the cross section and the length of the elastomeric part in the first working position.
  • Elastomer part of the stator By changing the relative distance between the two adjusting elements of the adjusting mechanism, a change of the cross section and the length of the elastomer part of the stator is effected.
  • one of the adjusting elements is fixed on the stator
  • Rotor system is arranged and the other adjusting element is arranged positionally variable on the stator-rotor system.
  • the first adjusting element is fixedly arranged on the supporting element or the stator jacket and the second adjusting element is arranged in a positionally variable manner on the elastomeric part of the stator.
  • the first adjusting element is fixedly arranged on a flange at a free end of the supporting element or stator jacket and the second position-variable adjusting element is arranged at a free end of the elastomeric part of the stator.
  • an actuator is actuated by the controller, which effects a repositioning of the second position-variable adjusting element and thus causes a change in the relative distance between the second position-variable adjusting element and the first stationary adjusting element.
  • the adjustment of the relative distance between the two adjusting elements can be done in different ways.
  • actuators for example
  • Wedge elements, wedge rings, mechanisms with spindle adjustment, cylinder assisted mechanisms etcetera serve.
  • at least one second sensor may be arranged on the stator-rotor system, in particular on the elastomer part of the stator.
  • at least one third sensor can be arranged on the adjusting mechanism.
  • the at least one first sensor for measuring the pressure, the rotational speed, torque, the temperature and / or the volumetric flow is
  • the second sensor may be, for example, a piezoelectric element, a load cell or a dielectric elastomer.
  • the second sensor can also be designed such that it can be used to measure the reaction forces of the elastomer material, while the at least one third sensor measures the position of the second position-variable adjustment element and / or for measuring the relative distance between the first stationary adjustment element and the second position variable Adjustment can be formed.
  • the invention further relates to a method for adjusting the operating state of an eccentric screw pump with a stator-rotor system described above.
  • Adjustment mechanism determined. Subsequently, the sensory determined actual operating parameters are compared with known or desired desired operating parameters. The comparison is made in particular on the basis of data stored in the controller. If a deviation between the actual operating parameters and the desired operating parameters is determined during the comparison, the adjustment mechanism for adjusting the stator is actuated. The setting of the new operating state is thereby by means of a control at least one
  • stator leads, in particular to a change in the cross section and the length of the elastomeric part of the stator.
  • the operating state is set by an incremental approach to an ideal operating point.
  • the control principle or control algorithm is based on the following operating principle: A volumetric flow is assigned to a first rotational speed of an eccentric screw pump. In particular, this would be at a 100% volumetric efficiency of
  • Volumetric flow be exactly the volume that is conveyed by the individual conveyor elements (delivery chambers) according to the speed from the suction side to the pressure side of the eccentric screw pump.
  • Eccentric screw pump only when an operating point is reached in which increasingly backflow due to the reduced bias occurs, the efficiency of the eccentric screw pump decreases.
  • the point of highest efficiency can be clearly described as follows:
  • the ideal operating point of the pump is exactly where there is just so much bias between the rotor and stator, so that there is no or little backflow.
  • the ideal operating point is therefore the point in which in the rotor-stator system just as much bias is generated as is necessary in order to generate the necessary back pressure with the lowest possible backflow of the medium.
  • This operation is used for the control algorithm, in particular, an incremental approach takes place to set the ideal operating state.
  • an incremental approach takes place to set the ideal operating state.
  • one embodiment of the invention uses the
  • Control algorithm preferably the measuring principle described below: First Certain operating parameters of the eccentric screw pump are detected.
  • a measurement of the pressure, the rotational speed, the torque (motor current) or other operating parameters by means of suitable sensors.
  • the volume flow can be detected by means of a volumetric flow meter, a metering or similar.
  • the adjustment mechanism moves to an at least substantially closed position, e.g. in which the two adjusting elements are at most approximated each other.
  • the rubber of the elastomeric part is compressed, so that the bias in the stator-rotor system increases-and thereby a backflow is minimized.
  • the adjustment mechanism is slowly and controlled reopened.
  • the volume flow initially remains largely constant up to a certain point. At a certain point, the volumetric flow breaks down as the backflow in the stator-rotor system increases.
  • the ideal operating point is just before this break-in point. The ideal operating point can also be seen as a particular area where the progressing cavity pump shows its best efficiency.
  • the adjustment of the bias voltage at certain time intervals is independent by the adjustment system within the rotor-stator system
  • the bias of the rotor-stator system increases until a maximum of the volume flow is reached. Upon reaching a maximum of
  • Adjustment of the adjusting mechanism after a defined period of time a renewed query of the actual operating state of the eccentric screw pump and comparison with the desired operating parameters. The success of the adjustment is controlled. Consists Furthermore, a deviation between the actual operating parameters and the desired operating parameters of the eccentric screw pump, in particular a deviation outside of a specified tolerance range, a renewed activation and adjustment of the adjustment mechanism.
  • a deviation between the actual operating parameters and the desired operating parameters of the eccentric screw pump in particular a deviation outside of a specified tolerance range, a renewed activation and adjustment of the adjustment mechanism.
  • Adjustment mechanism and thus adjustment or adjustment of the stator the deviation between the actual operating parameters and the desired operating parameters are sufficiently reduced, so there is no further adjustment. Instead, the set operating state of the eccentric screw pump is checked again after a defined period of time by previously described sensory measurements. If, however, at the first query of the actual operating state of
  • Eccentric screw pump no deviation between the actual operating parameters and the desired operating parameters determined, in particular no deviation outside the specified tolerance range, so after a defined period of time a renewed query of the actual operating state of the eccentric screw pump by measuring the actual operating parameters and in turn a comparison of the same the desired operating parameters.
  • Regular polling at defined intervals ensures that the stator-rotor system is constantly monitored during operation.
  • the pressure is sensory
  • Eccentric screw pump determined.
  • the bias voltage between the rotor and stator and / or the reaction forces of the elastomeric material of the elastomeric part are measured.
  • the position of at least one adjusting element of the adjusting mechanism and / or the relative distance between two adjusting elements of the adjusting mechanism can be sensed.
  • the adjusting mechanism comprises two distance-variable adjusting elements
  • Adjustment mechanism by increasing or decreasing the relative distance between the two adjustment elements. The change in distance between the two
  • Adjusting elements causes a change in the cross section and the length of the coupled elastomer part of the stator-rotor system. This calculates the
  • Regulating mechanism based on sensory physical parameters of the stator-rotor system a desired distance between the two adjusting elements and calculates in particular the adjustment of the second position variable adjustment. Subsequently, the adjusting mechanism is activated and the calculated position of the second position-variable adjusting element is set, in particular thereby the calculated distance between the two
  • the new operating state of the eccentric screw pump can be further approximated to the desired optimum operating state. Is the deviation from
  • the invention thus relates to a stator-rotor system for an eccentric screw pump and to a control of such
  • the invention particularly relates to an automatic control system for
  • Eccentric screw pump that is, between a soft component - the
  • Eccentric screw pump can be operated at any time at the optimum operating point, resulting in a significant increase in the energy efficiency of the stator-rotor system.
  • the automatic control of the bias leads in particular to an automatic wear compensation, so that a stator can be used longer. Through a fixed procedure when switching on and / or off the breakaway torque can be reduced by adjusting the stator.
  • the bias voltage between stator and rotor can be advantageously adapted to the viscosity of the pumped medium.
  • the method may alternatively or in addition to the features described one or more features and / or properties of the previously described
  • Device include. Likewise, the device may alternatively or additionally comprise one or more features and / or properties of the described method.
  • Figurenbeschreibunq
  • Figure 1 shows a schematic partial view of a known stator-rotor system (prior art).
  • Figure 2 shows a schematic partial view of a first embodiment of an inventive stator-rotor system with adjusting mechanism.
  • Figure 3 shows schematically a sequence of a control mechanism for adjusting the stator-rotor system.
  • FIG. 4 illustrates the ideal operating point as a function of an adjustment path of the adjusting mechanism. Identical or identical elements of the invention become identical
  • FIG. 1 shows a schematic partial view of a known stator-rotor system 1 for an eccentric screw pump.
  • a system 1 comprises a generally metallic, single-flight coiled rotor (not shown) and a stator 3 with a double-threaded thread.
  • the rotor performs with its figure axis an eccentric rotation about the
  • the stator 3 comprises an elastomer part 4 and a stator shell 5, wherein there is no firm connection between the elastomer part 4 and the stator shell 5.
  • Figure 2 shows a schematic partial view of a first embodiment of an inventive stator-rotor system 10 with adjusting mechanism 12 for
  • the adjusting mechanism 12 comprises a first fixed adjusting element 13 and a second position variable Adjustment element 14.
  • a change in the distance of the two adjusting elements 13, 14 causes a deformation of the elastomer and thus a change in the cross section and / or the length of the elastomeric part 4 of the stator 3 and thus readjusting or adjusting the elastomeric part 4 of the stator 3.
  • a Flange 23 on the stator shell 5 as a fixed adjusting element 13
  • an actuating element 24 arranged at the free end 8 of the elastomer part 4 serves as a position-variable adjusting element 14.
  • the adjusting mechanism 12 is coupled to the control system 30 and is controlled and controlled by this.
  • the control system 30 includes a controller 32 and at least one sensor 35 for measuring physical operating parameters of the stator-rotor system 10 and the eccentric screw pump.
  • At least one first sensor 36 is provided on the eccentric screw pump for measuring the pump pressure, the rotational speed, the temperature and / or the volumetric flow.
  • at least one second sensor 37 may be arranged on the elastomer part 4, which determines, for example, the bias voltage between rotor and stator 3 or reaction forces of the elastomer material.
  • at least one third sensor 38 may be provided on the adjusting mechanism 12, for example the position of the position-variable adjusting element 14 or the relative distance between the fixed adjusting element 13 and the position variable
  • the sensor-determined data are transmitted to the controller 32, which compares them with desired operating parameters and, in the event of a deviation between the measured actual operating parameters and the desired operating parameters, actuates a corresponding adjustment of the adjusting system 12, in particular an adjustment in which the relative distance between the fixed adjusting member 13 and the position variable adjusting member 14 is changed, whereby a deformation of the elastomer and thus a change in the cross section and / or the length of the elastomeric part 4 of the stator 3 is effected.
  • FIG. 3 schematically shows a sequence of a regulating mechanism for setting the stator-rotor system 10 according to FIG. 2.
  • Control mechanism provides a relationship between various physical operating parameters of the stator-rotor system 10 and the
  • Elastomeric material This can either be determined directly via a corresponding sensor 37 in the elastomeric material, or indirectly via the reaction force of the elastomer on other components, for example on the stator, in particular the
  • Statormantel 5 or the end face of the elastomeric part 4, on closure elements of the stator 5, on the rotor of the stator-rotor system 10 etcetera.
  • measurable parameters can be used on the eccentric screw pump, for example the pump pressure, the rotational speed with which the eccentric screw pump is operated, the temperature, the volume flow of the pumped medium, etcetera.
  • a correlation is produced, for example, from pressure, flow rate, rotational speed and the required preload and then a corresponding adjustment path for setting the
  • Adjustment mechanism 12 which should be suitable to set the optimum operating point.
  • sensors 38 may be provided which determine the actual state of the adjustment system, in particular the position of the position variable
  • Adjustment 14 or the relative distance between the fixed adjustment member 13 and the position-variable adjustment member 14 and / or sensors 38, which monitor the adjustment of the desired position desired upon adjustment of the position of the position-variable adjustment member 14.
  • the sensory operating parameters provide information about the operating state of the eccentric screw pump.
  • the operating parameters are compared by the controller 32 (see FIG. 2) with defined operating parameters, which are stored, for example, in a map or in a table in the controller 32. If there is no deviation between the actual operating parameters and the setpoint operating parameters, the system does not react. Instead, the actual operating parameters are measured again after a time interval At1 and subjected to a comparison, so that a regular monitoring or control of the operating state of the eccentric screw pump or of the stator-rotor system 10 takes place.
  • the controller 32 determines on the basis of a stored map or a stored table, the necessary adjustment of the adjustment mechanism 12 and controls this accordingly.
  • the physical operating parameters of the eccentric screw pump or of the stator-rotor system 10 are measured again after a further time interval At2 and, in turn, it is determined whether the optimum operating state has been reached or maintained. If the measured operating parameters do not correspond to the desired setpoint operating parameters, an adjustment path is again calculated by the controller 32 and the adjusting mechanism 12 adjusted accordingly. In particular, an incremental adjustment is made by a control algorithm, as described below in
  • FIG. 4 illustrates the setting of an ideal operating point as a function of an adjustment path n of the adjusting mechanism.
  • a specific rotational speed Q of a given rotational speed of an eccentric screw pump is assigned.
  • the volume flow Q would be exactly the volume that passes through the individual conveying elements (delivery chambers) in accordance with the rotational speed from the suction side to the pressure side of the
  • the progressing cavity pump now takes place as follows: If the volume flow Q is considered at a constant rotational speed over a certain adjustment path n of the adjusting mechanism, it can be established that the volume flow Q is almost constant over a longer adjustment path n. However, the necessary torque (not shown in the diagram of FIG. 4) is not constant. If the bias voltage is released by adjusting and / or repositioning the adjustment elements of the adjustment mechanism, the torque decreases due to the lower friction losses due to the lower preload. In a generally big one
  • Operating point iBP of the eccentric screw pump is located exactly in the range of the adjustment path n of the adjusting mechanism, in which just enough preload between the rotor and the stator is present, that there is no or largely no backflow.
  • the ideal operating point iBP is thus the point in which just enough bias is generated in the rotor-stator system as is necessary to produce the necessary back pressure without backflow of the medium.
  • control algorithm uses the following measurement principle:
  • pressure, speed, torque (motor current), optionally detecting the flow rate Q wherein the measurement is carried out for example by means of a volumetric flow meter, a metering or similar
  • the adjustment moves.
  • the return flow 0 or substantially 0.
  • the range of sufficient compression can, for example, based on the Measured values for the volume flow Q can be determined.
  • the volume flow Q increases. If this no longer changes or if the volume flow Q drops slightly, the maximum is exceeded.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit Stator-Rotor-System umfassend einen Rotor mit einer Rotorschnecke und einen Stator mit einem Innengewinde. Der Stator umfasst ein Stützelement und einen Elastomerteil, wobei das Stützelement den Elastomerteil bereichsweise vollumfänglich umschließt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Stator-Rotor-System einen Verstellmechanismus zum Einstellen des Stators aufweist. Der Verstellmechanismus ist über eine Steuerung mit mindestens einem Sensor zur Ermittlung von Ist-Betriebsparametern des Stator-Rotor-Systems und/oder der Exzenterschneckenpumpe gekoppelt, wobei eine Ansteuerung des Verstellmechanismus unter Berücksichtigung der mittels mindestens einen Sensors ermittelten Ist-Betriebsparametern durch die Steuerung durchführbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Anpassen des Betriebszustands einer Exzenterschneckenpumpe.

Description

EXZENTERSCHNECKENPUMPE MIT EINEM AUTOMATISCHEN VERSTELLSYSTEM UND EINSTELLVERFAHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe und ein
Verfahren zum Anpassen des Betriebszustands einer Exzenterschneckenpumpe gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 7.
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe zur Förderung flüssiger und/oder körniger Medien.
Exzenterschneckenpumpen sind Pumpen zur Förderung einer Vielzahl von Medien, insbesondere von dickflüssigen, hochviskosen und abrasiven Medien wie zum Beispiel Schlämmen, Gülle, Erdöl und Fetten. Hierbei wälzt sich der angetriebene, gewendelte Rotor im Stator ab. Dieser ist ein Gehäuse mit einer schneckenförmig gewendelten Innenseite. Der Rotor vollführt dabei mit seiner Figurenachse eine exzentrische Drehbewegung um die Statorachse. Die äußere Schnecke, d.h. der Stator, hat die Form eines zweigängigen Gewindes, während die Rotorschnecke nur eingängig ist. Der Rotor besteht üblicherweise aus einem hoch abriebfesten Material, wie zum Beispiel Stahl. Der Stator hingegen besteht aus einem elastischen Material, zum Beispiel Gummi. Durch die spezielle Formgebung von Rotor und Stator entstehen zwischen Rotor und Stator abgedichtete Hohlräume, die sich bei Drehung des Rotors axial fortbewegen und das Medium fördern. Das Volumen der Hohlräume ist dabei konstant, so dass das Fördermedium nicht gequetscht wird. Bei passender Auslegung können mit
Exzenterschneckenpumpen nicht nur Fluide, sondern auch Festkörper gefördert werden. Zur Ausbildung der Förderräume und um das jeweilige Medium mit möglichst geringem Rückfluss befördern zu können, liegt der Rotor druckbeaufschlagt an einer durch elastisches Material gebildeten Innenwandung des Stators an. Aufgrund der Bewegung des in der Regel metallischen Rotors innerhalb des in der Regel aus Gummi oder einem ähnlichen Material bestehenden Stators kommt es zu einem gewissen Abrieb beziehungsweise Verschleiß des Stators. Durch den Verschleiß wird die druckbeaufschlagte Anlagekraft zwischen Rotor und Stator reduziert, insbesondere kann die Berührung zwischen dem Stator und dem Rotor längs einer ununterbrochenen wendelförmigen Berührungslinie nicht aufrecht erhalten werden, wodurch die Leistung der Exzenterschneckenpumpe sinkt. Dies gilt insbesondere für Exzenterschneckenpumpen, die eine große Saughöhe oder einen hohen Gegendruck zu überwinden haben. Aus diesem Grund muss der Stator in regelmäßigen Abständen ausgetauscht und ersetzt werden.
Um den Zeitpunkt des Austausche des Stators zu ermitteln, werden beispielsweise Sensoren verwendet, die den Verschleiß des Stators anhand physikalischer Parameter detektieren. Die DE 10157143 A1 beschreibt eine Anzeige von Wartungsintervallen beziehungsweise Restbetriebsdauern von Exzenterschneckenpumpen. Die Sensoren erfassen verschleißrelevante Betriebsparameter, die von einer Steuereinheit erfasst werden. Die Steuereinheit ermittelt anhand dieser Parameter einen zu erwartenden Wert der Betriebsdauer beziehungsweise von Betriebszyklen bis zur Fälligkeit der nächsten Wartung beziehungsweise dem Austausch von bestimmten Teilen.
Die DE 202005008989 offenbart eine Exzenterschneckenpumpe mit einer Überwachung der Funktionsfähigkeit und des Verschleißes des Stators, wobei dem Stator mindestens ein Messaufnehmer zugeordnet ist, mit welchem Kompressionen und / oder Bewegungen des Stators beziehungsweise des elastischen Materials im Zuge der Rotation des Rotors messbar sind.
Weitere Möglichkeiten der sensorischen Überwachung des Statorzustandes werden beispielsweise in den Dokumenten JP 2011112041 A, JP 2010281280 A, JP 2009235976 A und JP 20101104 A beschrieben.
Damit ein Stator länger verwendet werden kann, sind zudem nachstellbare Statoren bekannt. DE 3433269 A1 beschreibt einen Statormantel mit Spannvorrichtungen in Form von Zugbolzen, die über die gesamte axiale Länge des Statormantels verteilt sind. Dies bewirkt eine deutliche Gewichtserhöhung des Stator- Rotor- Systems. Zudem müssen zum Nachstellen alle Spannvorrichtungen einzeln nachgezogen werden.
EP 0292594 A1 offenbart einen mit einem Längsschlitz versehenen Statormantel für Exzenterschneckenpumpen, der ausschließlich in seinem Druckbereich eine
Spannvorrichtung zur Druckerzeugung sowie zum Nachstellen bei Verschleiß des Stators aufweist. Die Spannung wird durch geeignete Verstärkungsrippen teilweise über die Länge des Statormantels verteilt. DE 4312123 A1 beschreibt einen Statormantel mit mehreren längs verlaufenden Schlitzen, die das Nachstellen vereinfachen. Damit ein Nachstellen besser im Bereich des druckseitigen Endes des Stators vollzogen werden kann, enden die Schlitze kurz vor dem Ende des saugseitigen Endes des Stators und laufen nur am druckseitigen Ende frei aus. DE 4403979 A1 offenbart einen nachstellbaren Stator für
Exzenterschneckenpumpen mit durchgängigen Längsschlitzen und Längsschlitzen, die mit geringem Abstand vor dem saugseitigen Ende des Stators enden.
Zweckmäßigerweise folgt je einem Längsschlitz ein durchgehender Schlitz.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach und schnelle Anpassung eines Stator- Rotor- Systems an die Betriebszustände zu erreichen.
Die obige Aufgabe wird durch ein Stator- Rotor- System und ein Verfahren zum Anpassen des Betriebszustands eines Stator- Rotor- Systems gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1 und 7 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Exzenterschneckenpumpe mit Stator- Rotor- System. Das Stator- Rotor- System umfasst einen Rotor mit einer Rotorschnecke und einen Stator. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Stator- Rotor- System einen Rotor mit einer eingängigen Rotorschnecke und einen Stator mit einem zweigängigen Innengewinde. Der Stator ist mindestens zweiteilig aufgebaut und umfasst ein Stützelement und ein Elastomerteil. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Elastomerteil des Stators in einem Statormantel angeordnet und weist in der Regel keine feste Verbindung zum Statormantel auf. Anstelle eines Statormantels kann auch ein Gewebeteil oder eine das Elastomerteil zumindest bereichsweise umfassende
Gitterstruktur als Stützelement Verwendung finden. Das heißt, das Stützelement beziehungsweise der Statormantel und das Elastomerteil sind in der Regel als getrennte Teile ausgebildet. Das Stützelement beziehungsweise der Statormantel umschließt das Elastomerteil zumindest bereichsweise vollumfänglich. Insbesondere umschließt das Stützelement beziehungsweise der Statormantel den Großteil des Elastomerteils, so dass nur die freien äußeren Endbereiche des Elastomerteils über das Stützelement
beziehungsweise den Statormantel hinaus ragen und nicht von diesem umschlossen sind. Insbesondere handelt es sich bei dem Stator um ein Statorsystem wie es in der DE 102005042559 A1 beschrieben ist. Aufgrund einer fehlenden festen Verbindung zwischen Elastomerteil und Stützelement beziehungsweise Statormantel ist eine axiale Verformung des Elastomerteils möglich. Bei einer Verformung bleibt das Volumen des Stators gleich. Dadurch führt eine axiale Verformung des Elastomerteils zugleich zu einer Querschnittsveränderung des Langlochs des Elastomerteils, in dem der Rotor geführt ist,. Dadurch kann zusätzlich zum Ausgleich des Verschleißes des Stators die Vorspannung, das heißt die Anpresskraft zwischen Stator und Rotor, variiert werden, das heißt das Nachstellen beziehungsweise Einstellen des Stators kann auch verwendet werden, um die Vorspannung zwischen Stator und Rotor einer Exzenterschneckenpumpe an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen.
Das Stator- Rotor- System der Exzenterschneckenpumpe weist einen
Verstellmechanismus zur Variation und Nachstellen der Vorspannung des Stators auf. Je nach Betriebszustand der Exzenterschneckenpumpe ist eine andere Vorspannung des Stator- Rotor- Systems notwendig. Die Vorspannung ist beispielsweise abhängig von der Viskosität des geförderten Produktes, Produktgemisches oder ähnlichem. Der
Betriebszustand wird insbesondere mittels unterschiedlicher Betriebsparameter, beispielsweise Druck. Drehzahl, Drehmoment und / oder weiterer Betriebsparameter ermittelt. Der Verstellmechanismus ist mit einem Regelsystem gekoppelt und wird durch dieses angesteuert und kontrolliert. Insbesondere umfasst das Regelsystem mindestens einen Sensor zur Ermittlung von Ist- Betriebsparametern des Stator- Rotor- Systems und / oder der Exzenterschneckenpumpe und eine Steuerung zur Einstellung des
Verstellmechanismus. Das heißt, der Verstellmechanismus ist über eine Steuerung mit mindestens einem Sensor zur Ermittlung von Ist- Betriebsparametern des Stator- Rotor- Systems und / oder der Exzenterschneckenpumpe gekoppelt. Die Ansteuerung des Verstellmechanismus erfolgt unter Berücksichtigung der mittels mindestens einen Sensors ermittelten Ist- Betriebsparameter durch die Steuerung.
Der erfindungsgemäße Regelmechanismus stellt einen Zusammenhang zwischen verschiedenen physikalischen Parametern des Stator- Rotor- Systems und dem
Verschleißzustand des Stators bzw. der Vorspannung zwischen Stator und Rotor her. Beispielsweise wird ein Zusammenhang zwischen den physikalischen Parametern Druck, Drehmoment, Durchfluss, Drehzahl und / oder Viskosität sowie dem Verschleißzustand des Stators beziehungsweise der Vorspannung zwischen Stator und Rotor hergestellt. Der direkteste Parameter, der diese Zusammenhänge miteinander vereint, ist der Spannungszustand im Elastomermaterial. Diese kann entweder direkt über eine entsprechende Sensorik im Elastomermaterial bestimmt werden, oder indirekt über die Reaktionskräfte des Elastomers auf andere Bauteile ermittelt werden, beispielsweise über die Reaktionskräfte des Elastomers auf die Statorwandung, insbesondere dem
Stützelement beziehungsweise den Statormantel, oder über die Reaktionskraft des Elastomers auf eine der Stirnseiten des Elastomerteils, über die Reaktionskraft des Elastomers auf Verschlüsse, die beispielsweise aus zwei Schalen bestehen und das Stützelement beziehungsweise den Statormantel zusammenhalten etcetera.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Regelalgorithmus wird eine Korrelation beispielsweise aus Druck, Drehmoment, Durchfluss, Drehzahl und der vorhandenen Vorspannung im Elastomer hergestellt und daraufhin eine entsprechende Verstellposition zur Einstellung des Verstellmechanismus ermittelt, der geeignet sein sollte, den optimalen Betriebspunkt einzustellen. Nach automatisierter Justierung des Verstellmechanismus werden die physikalischen Betriebsparameter der Exzenterschneckenpumpe erneut gemessen und daraus ermittelt, ob der optimale Betriebszustand erreicht ist. Entsprechen die gemessenen Betriebsparameter nicht den gewünschten Soll- Parametern, so wird erneut ein Verstellweg berechnet und der Verstellmechanismus entsprechend eingestellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung ist der eigentliche Regelparameter der im Elastomer vorherrschende Spannungszustand, der beispielsweise in einer indirekten Form gemessen wird und in Kombination mit weiteren
Betriebsparametern, wie beispielsweise der Drehzahl der Exzenterschneckenpumpe oder ähnlichem einen Verstellweg x und / oder eine Verstellrichtung mit inkrementaler
Annäherung an den gewünschten Soll- Wert ausgibt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Einstellung des berechneten Verstellweg x und / oder die Verstellrichtung mit inkrementaler Annäherung erfolgt. Insbesondere erfolgt also eine schrittweise Annäherung an die optimale Einstellung des Verstellmechanismus. Bei einer Soll- Ist- Abweichung außerhalb einer festgelegten Toleranz wird der
Verstellmechanismus um einen festgelegten Betrag verstellt. Der erfindungsgemäße Regelalgorithmus legt aufgrund des Soll- Ist- Vergleichs und den innerhalb des
Regelalgorithmus hinterlegten Daten die Richtung der Verstellung fest, die Größe der Verstellung entspricht einem vorbestimmten Betrag. Auf diese Weise erfolgt eine insbesondere inkrementale Annäherung an einen gewünschten Soll- Wert, solange bis die gemessene Soll- Ist- Abweichung innerhalb der festgelegten Toleranz liegt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verstellmechanismus zwei am Stator- Rotor- System angeordnete Einstellelemente, die zueinander distanzvariabel sind. In einer ersten Arbeitsposition weisen die beiden Einstellelemente einen ersten Abstand zueinander auf und in einer zweiten Arbeitsposition weisen die beiden Einstellelemente einen zweiten Abstand zueinander auf, wobei der erste Abstand ungleich dem zweiten Abstand ist. In der zweiten Arbeitsposition sind der Querschnitt und die Länge des Elastomerteils des Stators gegenüber dem Querschnitt und der Länge des Elastomerteils in der ersten Arbeitsposition verändert.
Vorzugsweise besteht zwischen dem Verstellmechanismus und dem Stator eine mechanische Koppelung und / oder Verbindung, insbesondere besteht eine solche Koppelung und / oder Verbindung zwischen dem Verstellmechanismus und dem
Elastomerteil des Stators. Durch Änderung des relativen Abstands zwischen den beiden Einstellelementen des Verstellmechanismus wird eine Veränderung des Querschnitts und der Länge des Elastomerteils des Stators bewirkt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eines der Einstellelemente ortsfest am Stator-
Rotor- System angeordnet ist und das andere Einstellelement positionsvariabel am Stator- Rotor- System angeordnet ist. Insbesondere ist das erste Einstellelement ortsfest an dem Stützelement beziehungsweise dem Statormantel angeordnet und das zweite Einstellelement positionsvariabel am Elastomerteil des Stators angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Einstellelement ortsfest an einem Flansch an einem freien Ende des Stützelements beziehungsweise Statormantels angeordnet und das zweite positionsvariable Einstellelement ist an einem freien Ende des Elastomerteils des Stators angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird durch die Steuerung ein Aktor angesteuert, der eine Neupositionierung des zweiten positionsvariablen Einstellelements bewirkt und somit eine Änderung des relativen Abstands zwischen dem zweiten positionsvariablen Einstellelement und dem ersten ortsfesten Einstellelement bewirkt. Die Einstellung des relativen Abstandes zwischen den beiden Einstellelementen kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Als Aktoren können beispielsweise
Keilelemente, Keilringe, Mechanismen mit Spindelverstellung, Zylinder unterstützte Mechanismen etcetera dienen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein erster Sensor an einer ortsfesten, dem Stator- Rotor- System zugeordneten, Komponente der Exzenterschneckenpumpe angeordnet sein, der bestimmte physikalische Parameter des Stator- Rotor- System detektieren kann. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein zweiter Sensor an dem Stator- Rotor- System, insbesondere an dem Elastomerteil des Stators angeordnet sein. Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich mindestens ein dritter Sensor an dem Verstellmechanismus angeordnet sein.
Beispielsweise ist der mindestens eine erste Sensor zur Messung des Drucks, der Drehzahl, Drehmoment, der Temperatur und / oder des Volumenstroms der
Exzenterschneckenpumpe ausgebildet, während der mindestens eine zweite Sensor zur direkten oder indirekten Messung der Vorspannung zwischen Stator und Rotor des Stator- Rotor- Systems ausgebildet ist. Der zweite Sensor kann beispielsweise ein Piezoelement, eine Kraftmessdose oder ein dielektrisches Elastomer sein. Der zweite Sensor kann auch derart ausgebildet sein, dass damit die Reaktionskräfte des Elastomermaterials gemessen werden können, während der mindestens eine dritte Sensor zur Messung der Position des zweiten positionsvariablen Einstellelements und / oder zur Messung des relativen Abstands zwischen dem ersten ortsfesten Einstellelement und dem zweiten positionsvariablen Einstellelement ausgebildet sein kann.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Anpassen des Betriebszustands einer Exzenterschneckenpumpe mit einem oben beschriebenen Stator- Rotor- System.
Zuerst erfolgt eine Abfrage des Ist- Betriebszustandes der
Exzenterschneckenpumpe. Hierbei werden sensorisch mindestens ein physikalischer Ist- Betriebsparameter betreffend die Exzenterschneckenpumpe und / oder mindestens ein physikalischer Ist- Betriebsparameter betreffend das Elastomerteil des Stator- Rotor- Systems und / oder mindestens ein physikalischer Ist- Betriebsparameter des
Verstellmechanismus ermittelt. Anschließend werden die sensorisch ermittelten Ist- Betriebsparameter mit bekannten beziehungsweise gewünschten Soll- Betriebsparametern verglichen. Der Vergleich erfolgt insbesondere anhand von in der Steuerung gespeicherten Daten. Wird bei dem Vergleich eine Abweichung zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern ermittelt, so erfolgt eine Ansteuerung des Verstellmechanismus zum Einstellen des Stators. Die Einstellung des neuen Betriebszustands wird dabei mittels einer Kontrolle mindestens eines
physikalischen Ist- Betriebsparameters überwacht.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird bei Ermittlung einer Abweichung zwischen den gemessenen Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern eine notwendige Verstellung eines Verstellwegs des Verstellmechanismus berechnet und dieser entsprechend angesteuert und der berechnete Verstellweg eingestellt, was zu einem Nachstellen beziehungsweise
Einstellen des Stators führt, insbesondere zu einer Änderung des Querschnitts und der Länge des Elastomerteils des Stators.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird der Betriebszustand durch eine inkrementale Annäherung an einen idealen Betriebspunkt eingestellt. Dem Regelprinzip beziehungsweise Regelalgorithmus liegt dabei folgendes Funktionsprinzip zugrunde: Einer ersten Drehzahl einer Exzenterschneckenpumpe ist ein Volumenstrom zugeordnet. Insbesondere würde dies bei einem 100% volumetrischen Wirkungsgrad der
Volumenstrom genau dem Volumen betragen, das durch die einzelnen Förderelemente (Förderkammern) entsprechend der Drehzahl von der Saugseite zur Druckseite der Exzenterschneckenpumpe gefördert wird.
Die optimale Einstellung des Betriebspunkts der Exzenterschneckenpumpe erfolgt nun folgendermaßen: Betrachtet man den Volumenstrom bei einer konstanten Drehzahl über einen bestimmten Verstellbereich, so ist festzustellen, dass dieser über einen längeren Bereich zumindest weitgehend konstant ist. Das hierfür notwendige
Antriebsdrehmoment ist jedoch nicht konstant. Wird die Vorspannung gelöst, sinkt das Drehmoment durch die geringeren Reibverluste aufgrund der verringerten Vorspannung. In dem Bereich, in dem keine Änderung des Volumenstromes erfolgt, da noch keine oder nur eine geringe Rückströmung auftritt, steigt der Wirkungsgrad der
Exzenterschneckenpumpe, Erst wenn ein Betriebspunkt erreicht ist, in dem zunehmend Rückströmung aufgrund der verringerten Vorspannung auftritt, sinkt der Wirkungsgrad der Exzenterschneckenpumpe. Der Punkt des höchsten Wirkungsgrad kann anschaulich so beschrieben werden: Der ideale Betriebspunkt der Pumpe liegt genau da, in dem gerade so viel Vorspannung zwischen Rotor und Stator vorhanden ist, so dass es zu keiner beziehungsweise geringer Rückströmung kommt. Der ideale Betriebspunkt ist also der Punkt, in dem im Rotor- Stator- System gerade so viel Vorspannung erzeugt wird wie nötig ist, um den notwendigen Gegendruck mit möglichst geringer Rückströmung des Mediums erzeugen zu können.
Diese Funktionsweise wird für den Regelalgorithmus verwendet, wobei insbesondere eine inkrementale Annäherung erfolgt, um den idealen Betriebszustand einzustellen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet der
Regelalgorithmus vorzugsweise das nachfolgend beschriebene Messprinzip: Zuerst werden bestimmte Betriebsparameter der Exzenterschneckenpumpe erfasst.
Beispielsweise erfolgt eine Messung des Drucks, der Drehzahl, des Drehmoments (Motorstrom) oder anderer Betriebsparameter mittels geeigneter Sensoren.
Beispielsweise kann auch der Volumenstrom vermittels eines Volumenstrommessers, einer Messblende oder Ähnlichem erfasst werden.
Nunmehr fährt der Verstellmechanismus in eine zumindest weitgehend geschlossene Position, z.B. bei der die beiden Einstellelemente maximal einander angenähert sind. Dadurch wird der Gummi des Elastomerteils verpresst, so dass sich die Vorspannung im Stator- Rotor- System erhöht-und dadurch eine Rückströmung minimiert wird.
Nachdem sichergestellt ist, dass ein Bereich ausreichender Verpressung eingestellt ist, wird der Verstellmechanismus langsam und kontrolliert wieder geöffnet. Dabei bleibt der Volumenstrom anfangs bis zu einem bestimmten Punkt weitgehend konstant. An einem bestimmten Punkt bricht der Volumenstrom ein, da die Rückströmung im Stator-Rotor-System zunimmt. Der ideale Betriebspunkt befindet sich kurz vor diesem Einbruchspunkt. Der ideale Betriebspunkt kann auch als ein bestimmter Bereich gesehen werden, in dem die Exzenterschneckenpumpe ihren besten Wirkungsgrad zeigt.
Vorzugsweise wird die Einstellung der Vorspannung in bestimmten Zeitabständen eigenständig durch das Verstellsystem innerhalb des Rotor- Stator- Systems
durchgeführt. Dadurch kann eine aktive Einstellung beziehungsweise Anpassung an variierende Betriebsbedingungen der Pumpe gewährleistet werden.
Alternativ kann anhand der gemessenen Betriebsparameter und der inkrementalen Verstellprozedur die Vorspannung des Rotor- Stator- Systems soweit erhöht, bis ein Maximum des Volumenstroms erreicht wird. Bei Erreichen eines Maximums des
Volumenstroms wird die Vorspannung nochmals um eine festgelegte Anzahl an
Verstellinkrementen erhöht. Somit ist sichergestellt, dass der iBP überschritten wurde. Durch anschließendes inkrementales Lösen der Vorspannung wird der iBP ermittelt, und eingestellt. Diese Prozedur wird in festgelegten Zeitabständen wiederholt. Somit wird auf sich ändernde Betriebszustände reagiert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt im Anschluss an die
Verstellung des Verstellmechanismus nach einer definierten Zeitspanne eine erneute Abfrage des Ist- Betriebszustandes der Exzenterschneckenpumpe und Vergleich mit den Soll- Betriebsparametern. Dabei wird der Erfolg des Verstellens kontrolliert. Besteht weiterhin eine Abweichung zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern der Exzenterschneckenpumpe, insbesondere eine Abweichung außerhalb eines festgelegten Toleranzbereichs, erfolgt eine erneute Ansteuerung und Einstellung des Verstellmechanismus. Konnte durch die Einstellung des
Verstellmechanismus und somit Nachstellung beziehungsweise Einstellen des Stators die Abweichung zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern ausreichend reduziert werden, so erfolgt keine weitere Verstellung. Stattdessen wird der eingestellte Betriebszustand der Exzenterschneckenpumpe nach einer definierten weiteren Zeitspanne erneut durch vorbeschriebene sensorische Messungen überprüft. Wird dagegen bei der ersten Abfrage des Ist- Betriebszustandes der
Exzenterschneckenpumpe keine Abweichung zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern ermittelt, insbesondere keine Abweichung außerhalb des festgelegten Toleranzbereichs, so erfolgt nach einer definierten Zeitspanne eine erneute Abfrage des Ist- Betriebszustandes der Exzenterschneckenpumpe durch Messung der Ist- Betriebsparameter und wiederum ein Vergleich derselben mit den Soll- Betriebsparametern. Durch die regelmäßige Abfrage in definierten Zeitabständen wird das Stator- Rotor- System im laufenden Betrieb ständig überwacht. Somit kann eine
Abweichung vom gewünschten Betriebszustand im laufenden Betrieb zeitnah
nachreguliert und angepasst werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird sensorisch der Druck, die
Drehzahl, das Drehmoment, die Temperatur und / oder der Volumenstrom der
Exzenterschneckenpumpe ermittelt. Alternativ oder zusätzlich werden die Vorspannung zwischen Rotor und Stator und / oder die Reaktionskräfte des Elastomermaterials des Elastomerteils gemessen. Weiterhin kann sensorisch die Position mindestens eines Einstellelementes des Verstellmechanismus und /oder der relative Abstand zwischen zwei Einstellelementen des Verstellmechanismus ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der der Verstellmechanismus zwei distanzvariable Einstellelemente umfasst, erfolgt die Verstellung des
Verstellmechanismus, indem der relative Abstand zwischen den beiden Einstellelementen vergrößert oder verkleinert wird. Die Abstandsänderung zwischen den beiden
Einstellelementen bewirkt eine Veränderung des Querschnitts und der Länge des gekoppelten Elastomerteils des Stator- Rotor- Systems. Hierbei berechnet der
Regelmechanismus aufgrund sensorisch ermittelter physikalischer Parameter des Stator- Rotor- Systems einen Soll- Abstand zwischen den beiden Einstellelementen und berechnet insbesondere den Verstellweg des zweiten positionsvariablen Einstellelementes. Anschließend wird der Verstellmechanismus angesteuert und die berechnete Position des zweiten positionsvariablen Einstellelementes eingestellt, insbesondere wird dadurch der berechnete Abstand zwischen den beiden
Einstellelementen eingestellt. Nach einem weiteren Zeitintervall werden die
physikalischen Betriebsparameter erneut ermittelt. Ist die Abweichung vom gewünschten Ist- Wert reduziert, so stellt dies den neuen Betriebszustand der
Exzenterschneckenpumpe dar. Durch weiteres Nachstellen beziehungsweise Einstellen, kann der neue Betriebszustand der Exzenterschneckenpumpe an den gewünschten optimalen Betriebszustand weiter angenähert werden. Ist die Abweichung vom
gewünschten Ist- Wert nicht reduziert, so erfolgt eine weitere Verstellung des
Verstellmechanismus. Die Erfindung bezieht sich also auf eine auf ein Stator- Rotor- System für eine Exzenterschneckenpumpe und auf eine Regelung eines solchen
Systems. Die Erfindung betrifft insbesondere ein automatisches Regelsystem zur
Variation der Vorspannung zwischen dem Stator und dem Rotor einer
Exzenterschneckenpumpe, das heißt zwischen einem weichen Bauteil - dem
Elastomerteil - und einem härteren Bauteil - dem Stützelement, beispielsweise einem sogenannten Statormantel. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die
Exzenterschneckenpumpe zu jedem Zeitpunkt im optimalen Betriebspunkt betrieben werden kann, was zu einer deutlichen Steigerung der Energieeffizienz des Stator- Rotor- Systems führt.
Die automatische Regelung der Vorspannung führt insbesondere zu einem automatischen Verschleißausgleich, so dass ein Stator länger verwendet werden kann. Durch eine festgelegte Prozedur beim Ein- und/oder Ausschalten kann durch das Einstellen des Stators das Losbrechmoment verringert werden.
Weiterhin kann mit dem automatischen Regelsystem die Vorspannung zwischen Stator und Rotor vorteilhaft an die Viskosität des geförderten Mediums angepasst werden.
Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen
Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen. Figurenbeschreibunq
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Figur 1 zeigt eine schematische Teil- Ansicht eines bekannten Stator- Rotor- Systems (Stand der Technik).
Figur 2 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßem Stator- Rotor- Systems mit Verstellmechanismus.
Figur 3 zeigt schematisch einen Ablauf eines Regelmechanismus zum Einstellen des Stator- Rotor- Systems.
Figur 4 stellt den idealen Betriebspunkt in Abhängigkeit von einem Verstellweg des Verstellmechanismus dar. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische
Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Figur 1 zeigt eine schematische Teil- Ansicht eines bekannten Stator- Rotor- Systems 1 für eine Exzenterschneckenpumpe. Ein solches System 1 umfasst einen in der Regel metallischen, eingängig gewendelten Rotor (nicht dargestellt) und einen Stator 3 mit einem zweigängigen Gewinde. Beim Betrieb der Exzenterschneckenpumpe vollführt der Rotor mit seiner Figurenachse eine exzentrische Drehbewegung um die
Statorlängsachse X3. Der Stator 3 umfasst einen Elastomerteil 4 und einen Statormantel 5, wobei keine feste Verbindung zwischen Elastomerteil 4 und Statormantel 5 besteht.
Figur 2 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßem Stator- Rotor- Systems 10 mit Verstellmechanismus 12 zum
Nachstellen beziehungsweise Einstellen des Stators 3. Der Verstellmechanismus 12 umfasst ein erstes feststehendes Einstellelement 13 und ein zweites positionsvariables Einstellelement 14. Eine Abstandsänderung der beiden Einstellelemente 13, 14 zueinander bewirkt eine Verformung des Elastomers und somit eine Änderung des Querschnitts und / oder der Länge des Elastomerteils 4 des Stators 3 und somit ein Nachstellen beziehungsweise Einstellen des Elastomerteils 4 des Stators 3. Insbesondere dient ein Flansch 23 am Statormantel 5 als feststehendes Einstellelement 13 und ein am freien Ende 8 des Elastomerteils 4 angeordnetes Betätigungselement 24 dient als positionsvariables Einstellelement 14.
Der Verstellmechanismus 12 ist mit dem Regelsystem 30 gekoppelt und wird durch dieses angesteuert und kontrolliert. Das Regelsystem 30 umfasst eine Steuerung 32 und mindestens einen Sensor 35 zur Messung von physikalischen Betriebsparametern des Stator- Rotor- Systems 10 beziehungsweise der Exzenterschneckenpumpe.
Insbesondere ist mindestens ein erster Sensor 36 an der Exzenterschneckenpumpe vorgesehen, zur Messung des Pumpendrucks, der Drehzahl, der Temperatur und / oder des Volumenstroms. Weiterhin kann mindestens ein zweiter Sensor 37 am Elastomerteil 4 angeordnet sein, der beispielsweise die Vorspannung zwischen Rotor und Stator 3 oder Reaktionskräfte des Elastomermaterials ermittelt. Zudem kann mindestens ein dritter Sensor 38 am Verstellmechanismus 12 vorgesehen sein, der beispielsweise die Position des positionsvariablen Einstellelements 14 beziehungsweise den relativen Abstand zwischen dem feststehenden Einstellelement 13 und dem positionsvariablen
Einstellelement 14 detektiert. Die sensorisch ermittelten Daten werden der Steuerung 32 übermittelt, die diese mit Soll- Betriebsparametern vergleicht und bei einer Abweichung zwischen den gemessenen Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern eine entsprechende Verstellung des Verstellsystems 12 ansteuert, insbesondere eine Verstellung, bei der der relative Abstand zwischen dem feststehenden Einstellelement 13 und dem positionsvariablen Einstellelement 14 verändert wird, wodurch eine Verformung des Elastomers und somit eine Änderung des Querschnitts und / oder der Länge des Elastomerteils 4 des Stators 3 bewirkt wird.
Figur 3 zeigt schematisch einen Ablauf eines Regelmechanismus zum Einstellen des Stator- Rotor- Systems 10 gemäß Figur 2. Der erfindungsgemäße
Regelmechanismus stellt einen Zusammenhang zwischen verschiedenen physikalischen Betriebsparametern des Stator- Rotor- Systems 10 beziehungsweise der
Exzenterschneckenpumpe und dem Verschleißzustand des Stators 3 bzw. der
Vorspannung zwischen Stator 3 und Rotor der Exzenterschneckenpumpe her.
Beispielsweise wird ein Zusammenhang zwischen den physikalischen Parametern Druck, Durchfluss, Drehzahl und / oder Viskosität und dem Verschleißzustand des Stators 3 bzw. der Vorspannung zwischen Stator 3 und Rotor hergestellt. Der direkteste Parameter, der diese Zusammenhänge miteinander vereint, ist der Spannungszustand im
Elastomermaterial. Diese kann entweder direkt über eine entsprechende Sensorik 37 im Elastomermaterial bestimmt werden, oder indirekt über die Reaktionskraft des Elastomers auf andere Bauteile, beispielsweise auf die Statorwandung, insbesondere den
Statormantel 5, oder die Stirnseite des Elastomerteils 4, auf Verschlusselemente des Statormantels 5, auf den Rotor des Stator- Rotor- Systems 10 etcetera.
Alternativ und / oder zusätzlich können an der Exzenterschneckenpumpe messbare Parameter herangezogen werden, beispielsweise der Pumpendruck, die Drehzahl, mit der die Exzenterschneckenpumpe betrieben wird, die Temperatur, der Volumenstrom des geförderten Mediums etcetera.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Regelalgorithmus wird eine Korrelation beispielsweise aus Druck, Durchfluss, Drehzahl und der benötigten Vorspannung hergestellt und daraufhin ein entsprechender Verstellweg zur Einstellung des
Verstellmechanismus12 ermittelt, der geeignet sein sollte, den optimalen Betriebspunkt einzustellen. Insbesondere können Sensoren 38 vorgesehen sein, die den Ist- Zustand des Verstellsystems ermitteln, insbesondere die Position des positionsvariablen
Einstellelements 14 beziehungsweise den relativen Abstand zwischen dem feststehenden Einstellelement 13 und dem positionsvariablen Einstellelement 14 und / oder Sensoren, 38, die bei Verstellung der Position des positionsvariablen Einstellelements 14 die Einstellung der gewünschten Soll- Position überwachen.
Die sensorisch ermittelten Betriebsparameter geben eine Auskunft über den Betriebszustand der Exzenterschneckenpumpe. Die Betriebsparameter werden durch die Steuerung 32 (vergleiche Figur 2) mit definierten Betriebsparametern verglichen, die beispielsweise in einem Kennfeld oder in einer Tabelle in der Steuerung 32 gespeichert sind. Ergibt sich zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern keine Abweichung, so erfolgt keine Reaktion des Systems. Stattdessen werden die Ist- Betriebsparametern nach einem Zeitintervall At1 erneut gemessen und einem Vergleich unterzogen, so dass eine regelmäßige Überwachung beziehungsweise Kontrolle des Betriebszustands der Exzenterschneckenpumpe bzw. des Stator- Rotor- Systems 10 erfolgt.
Ergibt sich zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern dagegen eine Abweichung, ermittelt die Steuerung 32 anhand eines gespeicherten Kennfelds beziehungsweise einer gespeicherten Tabelle die notwendige Verstellung des Verstellmechanismus 12 und steuert diesen entsprechend an. Nach automatisierter Justierung des Verstellmechanismus 12 werden die physikalischen Betriebsparameter der Exzenterschneckenpumpe beziehungsweise des Stator- Rotor- Systems 10 nach einem weiteren Zeitintervall At2 erneut gemessen und daraus wiederum ermittelt, ob der optimale Betriebszustand erreicht ist beziehungsweise beibehalten wird. Entsprechen die gemessenen Betriebsparameter nicht den gewünschten Soll- Betriebsparametern, so wird durch die Steuerung 32 erneut ein Verstellweg berechnet und der Verstellmechanismus 12 entsprechend nachgestellt. Insbesondere erfolgt eine inkrementale Einstellung durch einen Regelalgorithmus, wie sie nachfolgend im
Zusammenhang mit Figur 4 beschrieben wird.
Auch wenn durch die Verstellung der gewünschte optimale Betriebszustand der Exzenterschneckenpumpe erreicht wurde, erfolgt eine permanente Überwachung durch regelmäßige Ermittlung der Betriebsparameter in definierten Zeitintervallen At3 und gegebenenfalls erneuter Nachjustierung des Verstellmechanismus, um die optimale Verformung des Elastomers und somit den optimalen Betriebszustand der
Exzenterschneckenpumpe im laufenden Betrieb zu erzielen.
Figur 4 stellt die Einstellung eines idealen Betriebspunkts in Abhängigkeit von einem Verstellweg n des Verstellmechanismus dar. Einer bestimmten Drehzahl einer Exzenterschneckenpumpe ist ein bestimmter Volumenstrom Q zugeordnet. Insbesondere würde bei einem 100% volumetrischen Wirkungsgrad der Volumenstrom Q genau dem Volumen betragen, das durch die einzelnen Förderelemente (Förderkammern) entsprechend der Drehzahl von der Saugseite zur Druckseite der
Exzenterschneckenpumpe gefördert wird. Die optimale Einstellung eines idealen Betriebspunkts iBP der
Exzenterschneckenpumpe erfolgt nun folgendermaßen: Betrachtet man bei einer konstanten Drehzahl über einen bestimmten Verstellweg n des Verstellmechanismus den Volumenstrom Q, so ist festzustellen, dass der Volumenstrom Q über einen längeren Verstellweg n fast konstant ist. Das notwendige Drehmoment (im Diagramm der Figur 4 nicht dargestellt) ist jedoch nicht konstant. Wird die Vorspannung gelöst, indem die Einstellelemente des Verstellmechanismus entsprechend eingestellt und / oder neu positioniert werden, sinkt das Drehmoment durch die geringeren Reibungsverluste aufgrund der niedrigeren Vorspannung. In einem in einem in der Regel großen
Verstellbereich, in dem zumindest weitgehend keine Änderung des Volumenstromes Q erfolgt, da noch keine oder nur eine geringe RückStrömung auftritt, steigt der
Wirkungsgrad der Exzenterschneckenpumpe. Erst wenn ein Betriebspunkt erreicht ist, in dem zunehmend Rückströmung auftritt, sinkt der Wirkungsgrad der
Exzenterschneckenpumpe. Der Punkt des höchsten Wirkungsgrad stellt den idealen Betriebspunkt iBP dar und kann anschaulich so beschrieben werden: Der ideale
Betriebspunkt iBP der Exzenterschneckenpumpe liegt genau in dem Bereich des Verstellwegs n des Verstellmechanismus, in dem gerade so viel Vorspannung zwischen Rotor und Stator vorhanden ist, dass es zu keiner beziehungsweise weitgehend keiner Rückströmung kommt. Der ideale Betriebspunkt iBP ist also der Punkt, in dem im Rotor- Stator- System gerade so viel Vorspannung erzeugt wird, wie nötig ist, um den notwendigen Gegendruck ohne Rückströmung des Mediums zu erzeugen.
Diese Funktionsweise wird für den neuen Regelalgorithmus verwendet, wobei insbesondere eine inkrementale Annäherung an den idealen Betriebszustand iBP erfolgt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet der Regelalgorithmus folgendes Messprinzip:
1. Erfassen von Betriebsparametern der Exzenterschneckenpumpe,
beispielsweise Druck, Drehzahl, Drehmoment (Motorstrom), gegebenenfalls Erfassen des Volumenstroms Q, wobei die Messung beispielsweise mittels eines Volumenstrommessers, einer Messblende oder Ähnlichem erfolgt
2. Einstellung des Rotor- Stator- Systems über den Verstellmechanismus:
Zuerst fährt die Verstellung zu. Der Gummi des Elastomerteils wird verpresst, so dass die Rückströmung = 0 beziehungsweise weitgehend 0 ist. Insbesondere sinkt bei zunehmender Verpressung der Volumenstrom Q, da das Kammervolumen der Pumpkammern der
Exzenterschneckenpumpe immer kleiner wird.
3 wenn sichergestellt ist, dass man sich im Bereich ausreichender Verpressung befindet, wird die Verstellung wieder aufgefahren. Dabei bleibt der Volumenstrom Q anfangs bis zu einem bestimmten Punkt konstant. An diesem Punkt bricht der Volumenstrom Q ein, da die
Rückströmung im Stator-Rotor-System zunimmt. Der ideale Betriebspunkt iBP befindet sich kurz vor diesem Einbruchspunkt.
Der Bereich ausreichender Verpressung kann beispielsweise anhand der Messwerte für den Volumenstrom Q ermittelt werden. Beim Verschließen des Verstellmechanismus steigt der Volumenstrom Q an. Wenn sich dieser nicht mehr ändert beziehungsweise wenn der Volumenstrom Q leicht fällt, ist das Maximum überschritten.
4. Die Einstellung nach Punkt 3 wird in bestimmten Zeitabstanden eigenständig innerhalb des Rotor- Stator- Systems durchgeführt, sodass eine aktive Einstellung beziehungsweise Anpassung auf variierende Betriebsbedingungen der Pumpe gewährleistet ist. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Stator- Rotor- System
3 Stator
4 Elastomerteil
5 Statormantel
8 freies Ende
10 Stator- Rotor- System
12 Verstellmechanismus
13 erstes feststehendes Einstellelement
14 zweites positionsvariables Einstellelement
23 Flansch
24 Betätigungselement
30 Regelsystem
32 Steuerung
35 Sensor
36 erster Sensor
37 zweiter Sensor
38 dritter Sensor
At Zeitintervall
iBP Idealer Betriebspunkt
n Verstellweg
Q Volumenstrom
X Längsachse

Claims

Ansprüche
Exzenterschneckenpumpe mit Stator- Rotor- System (10) umfassend einen Rotor mit einer Rotorschnecke und einen Stator (3) mit einem Innengewinde, der Stator (3) umfassend ein Stützelement (5) und ein Elastomerteil (4), wobei das Stützelement (5) das Elastomerteil (4) zumindest bereichsweise vollumfänglich umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Stator- Rotor- System (10) einen Verstellmechanismus
(12) zum Einstellen des Stators (3) aufweist, der über eine Steuerung (32) mit mindestens einem Sensor (35) zur Ermittlung von Ist- Betriebsparametern des Stator- Rotor- Systems (10) und / oder der Exzenterschneckenpumpe gekoppelt ist, wobei eine Ansteuerung des Verstellmechanismus (12) unter Berücksichtigung der mittels mindestens einen Sensors (35) ermittelten Ist- Betriebsparametern durch die
Steuerung (32) durchführbar ist.
Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 1 , wobei der Verstellmechanismus (12) zwei am Stator- Rotor- System (10) angeordnete Einstellelemente (13, 14) umfasst, die zueinander distanzvariabel sind, wobei zwischen den Einstellelementen (13, 14) des Verstellmechanismus (12) und dem Stator (3) eine mechanische Koppelung und / oder Verbindung besteht, so dass mittels einer Änderung des relativen Abstands zwischen den beiden Einstellelementen (13, 14) eine Veränderung des Querschnitts und der Länge des Elastomerteils (4) des Stators bewirkbar ist.
Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 2, wobei das eine erste Einstellelement
(13) ortsfest am Stator- Rotor- System (10) angeordnet ist und wobei das andere zweite Einstellelement (14) positionsvariabel am Stator- Rotor- System (10) angeordnet ist.
Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 3, wobei das zweite positionsvariable Einstellelement (14) zur Änderung des Abstands gegenüber dem ersten ortsfesten Einstellelement (13) durch einen über die Steuerung (32) angesteuerten Aktor neu positionierbar ist.
Exzenterschneckenpumpe nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei mindestens ein erster Sensor (36) an der Exzenterschneckenpumpe angeordnet ist und / oder wobei mindestens ein zweiter Sensor (37) an dem Elastomerteil (4) des Stators (3) angeordnet ist und / oder wobei mindestens ein dritter Sensor (38) an dem Verstellmechanismus (12) angeordnet ist. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 5, wobei der erste Sensor (36) zur Messung des Drucks, der Drehzahl, der Temperatur und / oder des Volumenstroms der Exzenterschneckenpumpe ausgebildet ist und / oder wobei der zweite Sensor (37) zur Messung der Vorspannung und / oder von Reaktionskräften des
Elastomermaterials des Elastomerteils (4) ausgebildet ist und / oder wobei der dritte Sensor (38) zur Messung der Position des zweiten positionsvariablen Einstellelements (14) und / oder zur Messung des Abstands zwischen dem ersten ortsfesten
Einstellelement (13) und dem zweiten positionsvariablen Einstellelement (14) ausgebildet ist.
Verfahren zum Anpassen des Betriebszustands einer Exzenterschneckenpumpe mit Stator- Rotor- System (10), das Stator- Rotor- System (10) umfassend einen Rotor, einen Stator (3) und einen Verstellmechanismus (12) zum Einstellen des Stators (3), der Stator umfassend einen Elastomerteil (4) und ein Stützelement (5), das Verfahren umfassend folgende Verfahrensschritte: a. Abfrage eines Ist- Betriebszustandes der Exzenterschneckenpumpe durch sensorische Ermittlung mindestens eines physikalischen Ist- Betriebsparameters betreffend die Exzenterschneckenpumpe und / oder sensorische Ermittlung mindestens eines physikalischen Ist- Betriebsparameters betreffend das Elastomerteil (4) und / oder sensorische Ermittlung mindestens eines physikalischen Ist- Betriebsparameters betreffend den Verstellmechanismus (12); b. Vergleich des mindestens einen Ist- Betriebsparameters mit bekannten Soll- Betriebsparametern; c. bei Ermittlung einer Abweichung zwischen den gemessenen Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern eine Ansteuerung des Verstellmechanismus (12) zum Einstellen des Stators (3) erfolgt, d. wobei die Einstellung des neuen Betriebszustands mittels einer Kontrolle
mindestens eines physikalischen Ist- Betriebsparameters überwacht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei Ermittlung einer Abweichung zwischen den gemessenen Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern eine
Berechnung eines Verstellwegs (n) des Verstellmechanismus (12) durchgeführt wird und wobei der Verstellmechanismus (12) zum Einstellen eines idealen
Betriebspunktes (iBP) des Stators (3) entsprechend angesteuert und der berechnete Verstellweg (n) eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei Ermittlung einer Abweichung zwischen den gemessenen Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern die
Anpassung des Betriebszustands durch eine Einstellung eines idealen
Betriebspunktes (iBP) mittels einer inkrementalen Annäherung erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Verstellmechanismus (12) in eine zumindest weitgehend geschlossene Position mit einer erhöhten Vorspannung im Stator- Rotor- System (10) überführt wird, wobei anschließend durch ein kontrolliertes Öffnen des Verstellmechanismus (12) der ideale Betriebspunkt (iBP) eingestellt wird, an dem die Exzenterschneckenpumpe ihren besten Wirkungsgrad zeigt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei im Anschluss an die Verstellung des Verstellmechanismus (12) nach einer definierten Zeitspanne (At2) eine erneute Abfrage der Ist- Betriebsparameter der Exzenterschneckenpumpe und Vergleich mit den Soll- Betriebsparametern erfolgt. 12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei bei bestehender Abweichung zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern eine erneute Ansteuerung des Verstellmechanismus (12) erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei bei ausreichender Reduzierung der Abweichung zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern der eingestellte Betriebszustand der Exzenterschneckenpumpe nach einer definierten Zeitspanne (At3) erneut überprüft wird.
14. Verfahren einem der Ansprüche 7 bis 11 , wobei bei fehlender Abweichung zwischen den Ist- Betriebsparametern und den Soll- Betriebsparametern nach einer definierten Zeitspanne (At1) eine erneute Abfrage der Ist- Betriebsparameter der
Exzenterschneckenpumpe und Vergleich mit den Soll- Betriebsparametern erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei sensorisch der Druck, die Drehzahl, die Temperatur und / oder der Volumenstroms der
Exzenterschneckenpumpe ermittelt wird und / oder wobei sensorisch die Vorspannung zwischen Rotor und Stator (3) ermittelt wird und / oder wobei sensorisch
Reaktionskräfte des Elastomermaterials des Elastomerteils (4) ermittelt werden und / oder wobei sensorisch die Position mindestens eines Einstellelementes (13, 14) des Verstellmechanismus (12) ermittelt wird und / oder wobei sensorisch der Abstand zwischen zwei Einstellelementen (13, 14) des Verstellmechanismus (12) gemessen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, wobei die Verstellung des
Verstellmechanismus (12) erfolgt, indem der Abstand zwischen zwei
Einstellelementen (13, 14) des Verstellmechanismus (12) vergrößert oder verkleinert wird, wobei durch die Abstandsänderung zwischen den beiden Einstellelementen (13, 14) eine Veränderung des Querschnitts und der Länge des gekoppelten
Elastomerteils (4) des Stator- Rotor- Systems (10) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, wobei die ermittelte Abweichung eine Ansteuerung des Verstellmechanismus nur dann auslöst, wenn die ermittelte
Abweichung außerhalb eines festgelegten Toleranzbereiches liegt
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