DE2730576A1 - Eccentric screw pump with epitrochoidal profile - Google Patents
Eccentric screw pump with epitrochoidal profileInfo
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- 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
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- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
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Description
Exzenterschneckenpumpe mit epitrochoidalem ProfilEccentric screw pump with epitrochoidal profile
Bei bekannten Exzenterschneckenpumpen ergibt sich durch das Profil ihrer Arbeitsteile eine kombinierte rotierende und oszillierende Bewegung des Rotors im Statorhohlraum. Dabei treten in bestimmten Lagen Schubbewegungen des Rotors im Statorhohlraum auf, die für höhere Förderhöhen einen höheren Dichtungsdruck zwischen Rotor und Stator erfordern. Der höhere Dichtungsdruck kann durch ein höheres Übermaß der Herstellungstoleranzen des Rotors und des Stators erreicht werden. Allerdings ist dieses Übermaß eine der Hauptursachen für das Festfressen der Pumpe und verursacht beim "trockenen" Anlaufen der Pumpe eine bedeutende Überlastung des Antriebsaggregates. In Anbetracht dieser Überlastung des Antriebes beim Anlaufen der Exzenterschneckenpumpen müssen Elektromotoren mit höherer Leistungsaufnahme eingesetzt werden, als dies für den Normalbetrieb dieser Pumpe notwendig ist.In known eccentric screw pumps, the profile of their working parts results in a combined rotating and oscillating movement of the rotor in the stator cavity. In this case, thrust movements occur in certain positions of the rotor in the stator cavity, which means a higher sealing pressure between the rotor and the Require stator. The higher sealing pressure can be due to a greater excess of the manufacturing tolerances of the rotor and the stator can be achieved. However, this excess is a major cause of pump seizure and causes a significant overload of the drive unit when the pump starts up "dry". In In view of this overload of the drive when the eccentric screw pumps start up, electric motors must also be used higher power consumption can be used than is necessary for normal operation of this pump.
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Das gegenwärtig verwendete Profil des Rotors und des Stators ermöglicht keine normale Herstellung von Exzenterschneckenpumpen mit metallischem Stator und Rotor.The currently used profile of the rotor and stator does not allow normal progression cavity pumps to be manufactured with metallic stator and rotor.
Die Herstellung von Statoren mit einem Schraubenlinienprofil bereitet auch bei elastischen Materialien große herstellungstechnische Probleme. Bei Metallstatoren fehlt es an einer geeigneten Technologie zur Erreichung der erforderlichen Genauigkeit.The manufacture of stators with a helical profile prepares great manufacturing engineering for elastic materials Problems. In the case of metal stators, there is a lack of suitable technology to achieve the required Accuracy.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Konstruktion der Exzenterschneckenpumpe zu schaffen, welche die Mängel und Nachteile der bestehenden Lösungen beseitigt.The object of the invention is to create a new construction of the eccentric screw pump which eliminates the shortcomings and the disadvantages of the existing solutions eliminated.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Exzenterschneckenpumpe mit epitrochoidem Profil des Stators und des Rotors, bei der die Anzahl der Epitrochoidscheitel des Stators "n" und die Anzahl der Epitrochoidspitzen des Rotors nn-ln ist, dadurch, daß die Epitrochoidalform des Querprofils des Stators entlang der gesamten Statorlänge einen geradlinigen Verlauf aufweist.This object is achieved by the invention in an eccentric screw pump with an epitrochoid profile of the stator and the rotor, in which the number of epitrochoid vertices of the stator is "n" and the number of epitrochoid tips of the rotor is n nl n , in that the epitrochoidal shape of the transverse profile of the stator is along the entire stator length has a straight course.
Die Statorkonstruktian der Exzenterschneckenpumpe gemäß der Erfindung ermöglicht eine unkomplizierte Herstellung auf Universalmaschinen bei geringerem Arbeitsaufwand und der Möglichkeit, die Endbearbeitung mittels Durchziehen zu verrichten. Der Antrieb wird während des Pumpenanlaufes nicht überlastet, und über die gesamte Statorlänge ist eine zufriedenstellende Dichtheit gesichert, so daß die Dichtungsdrücke nicht vergrößert werden müssen.The stator construction of the eccentric screw pump according to the invention enables uncomplicated production on universal machines with less work and the possibility of finishing by pulling through. The drive is activated while the pump is starting not overloaded, and over the entire stator length a satisfactory tightness is ensured so that the sealing pressures do not have to be increased.
Eine Ausführung der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is described with reference to the drawing. Show it:
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Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch die Exzenterschneckenpumpe,1 shows a schematic axial section through the eccentric screw pump,
Fig. 2, 3 Querschnitte des Rotors und der Statoreinlage mit den verschiedenen Epitrochoidalformen,Fig. 2, 3 cross sections of the rotor and the stator insert with the different epitrochoidal shapes,
Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt durch die Statoreinlage nach Fig. 2,4 shows a partial longitudinal section through the stator insert according to Fig. 2,
Fig. 5 ein Schema des Verlaufes des Rotorprofiles durch die Statoreinlage nach den Fig. 1 und 4.5 shows a diagram of the course of the rotor profile the stator insert according to FIGS. 1 and 4.
Die Exzenterschneckenpumpe besteht aus einem Rotor 1 und einem Stator 2 mit einer Statoreinlage 21. Die Querprofile des Rotors 1 und der Statoreinlage 21 haben die Form einer Epitrochoide, wobei die Anzahl der Epitrochoidenscheitel des Rotors "n-ln beträgt. Der Rotor 1 ist auf einer Hilfswelle 3 gelagert, die in einem mit der Hauptwelle 5 fest verbundenen Antriebsexzenter 4 exzentrisch gelagert ist. Der Stator 2 ist zylindrisch, und die Einlage 21 ist mit dem Stator entweder fest oder drehbar verbunden. Das Querprofil der Einlage 21 hat die Form einer achsparallelen Epitrochoide mit einem geraden Verlauf auf der gesamten Länge der Statoreinlage 21. Die epitrochoidale Querform des Rotors 1 verläuft schraubenlinienförmig.The eccentric screw pump consists of a rotor 1 and a stator 2 with a stator insert 21. The transverse profiles of the rotor 1 and the stator insert 21 have the shape of an epitrochoid, the number of epitrochoid vertices of the rotor being "nl n . The rotor 1 is on an auxiliary shaft 3, which is eccentrically mounted in a drive eccentric 4 fixedly connected to the main shaft 5. The stator 2 is cylindrical and the insert 21 is either fixedly or rotatably connected to the stator a straight course over the entire length of the stator insert 21. The epitrochoidal transverse shape of the rotor 1 runs helically.
Durch die exzentrische Lagerung des Rotors 1 in bezug zur Statorachse wälzt sich das epitrochoidale Rotorprofil auf der entsprechenden Fläche des epitrochoidalen Einlagenprofils des Stators 2 so ab, daß sich in Richtung vom Einlaß 6 zwischen dem Rotor 1 und der Statoreinlage 21 allmählich Arbeitskammern 5 bilden, in die die Arbeitsflüssigkeit eingesaugt wird. Durch Abwälzen des schraubenlinienförmigen epitrochoiden Rotors 1 auf der geradlinig verlaufenden epitrochoiden Statoreinlage 21 schließen die Arbeitskammern undDue to the eccentric mounting of the rotor 1 in relation to the stator axis, the epitrochoidal rotor profile rolls on the corresponding surface of the epitrochoidal insert profile of the stator 2 so that it extends in the direction of the inlet 6 between the rotor 1 and the stator insert 21 gradually form working chambers 5 into which the working fluid is sucked will. By rolling the helical epitrochoid rotor 1 on the straight running epitrochoid Stator insert 21 close the working chambers and
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fördern die Flüssigkeit zum Auslaß 7 der Pumpe. Dieser Vorgang ist in Fig. 5 schematisch dargestellt.promote the liquid to outlet 7 of the pump. This process is shown schematically in FIG.
Die Bewegung des Rotors 1 in der Statoreinlage 21 ist kompliziert. Der Querschnitt des Rotorprofils ist in der Form beständig, aber durch die Lage seiner Profilmitte ständig im Eingriff mit dem Einlageprofil des Stators 2. Die einzelnen Punkte des Querprofils des Rotors 1 bilden eine räumliche doppelte Schraubenlinie, die sich aus der Schraubenlinie der Profilachse mit einer Ganghöhe "s" und aus der Schraubenlinie mit einer Ganghöhe "n*sH zusammensetzt. Jeder folgende Profilschnitt des Rotors 1 ist in der Einlage 21 des Stators 2 gemäß der Ganghöhe der Schraubenlinie des Rotors 1 phasenverschoben.The movement of the rotor 1 in the stator insert 21 is complicated. The cross-section of the rotor profile is constant in shape, but constantly in engagement with the insert profile of the stator 2 due to the position of its profile center "s" and composed of the helix with a pitch "n * s H. Each following profile section of the rotor 1 is phase-shifted in the insert 21 of the stator 2 according to the pitch of the helix of the rotor 1.
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Claims (3)
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