DE4323759A1

DE4323759A1 - Process for the production of rotors for eccentric screw pumps

Info

Publication number: DE4323759A1
Application number: DE19934323759
Authority: DE
Original assignee: Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
Current assignee: Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1995-01-19
Also published as: EP0634236A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rotoren von Exzenterschneckenpumpen, bei denen der starre Rotor in einem innen mit einem Elastomer ausgekleideten Stator angeordnet ist, wobei der Stator und der ihn aufnehmende Hohlraum des Stators nach Art eines Steilgewindes ausgeführt sind, jedoch der Rotor ein- oder mehrgängig und der Stator zwei oder mehrgängig in der Weise ausgebildet sind, daß die Gangzahl des Stators stets um einen Gang größer ist im Vergleich zum Rotor.The invention relates to a method for producing Rotors of eccentric screw pumps where the rigid Rotor in an inside lined with an elastomer Stator is arranged, the stator and the him receiving cavity of the stator in the manner of a Steep thread are executed, but the rotor on or multi-thread and the stator two or more threads in the way are trained that the number of gears of the stator always around is one gear higher compared to the rotor.

Da die Konfigurationen des Stators und des Rotors genau aufeinander abgestimmt sein müssen, muß die Außengestalt des Rotors und der ihn aufnehmende Hohlraum des Stators genau bemessen, aber auch für sich genau geformt sein. Nach bekannten Vorschlägen wird dazu der aus Stahl od. dgl. bestehende Rotor durch Fräsen und Wirbeln gefertigt. Da dies aber besondere, relativ zeitraubende Arbeitsgänge sind, können Rotoren für Exzenterschneckenpumpen nur mit einem größeren Aufwand erstellt werden, was insb. für längere Rotoren zutrifft.Because the configurations of the stator and rotor are accurate must match each other, the external shape of the rotor and the cavity of the stator receiving it precisely dimensioned, but also be shaped precisely for yourself. To Known proposals will be made of steel or the like. existing rotor manufactured by milling and whirling. There but this is a special, relatively time-consuming process rotors for progressing cavity pumps can only be used with a greater effort, especially for longer rotors apply.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Rotoren so herzustellen, daß sich Fräs- bzw. Wirbelbearbeitungen erübrigen und demgemäß auch längere Statoren mit einem geringeren Aufwand an Material preislich günstiger gefertigt werden können.The invention is based on the object at the outset to manufacture the mentioned rotors so that milling or Eddy eddies are unnecessary and therefore longer Stators priced with less material can be manufactured more cheaply.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird zur Herstellung der eingangs erwähnten Statoren erfindungsgemäß ein Stab mit einem dem Rotor zumindest im wesentlichen entsprechenden Querschnitt durch Verdrehen bleibend verformt und ihm so die Gestalt nach Art eines Steilgewindes vermittelt.To solve this problem is to manufacture the beginning mentioned stators according to the invention a rod with a Rotor at least essentially corresponding cross section permanently deformed by twisting and thus its shape conveyed like a steep thread.

Demgemäß geht man nunmehr von einem einfach zu fertigenden, geraden Stab aus, der über seine gesamte Länge hinweg den gleichen Querschnitt aufweist; dieser Stab wird nunmehr evtl. bei erhöhter Temperatur in sich verdreht (Torsionsverdrehung), um so aus dem geraden Stab einen Steilgewindekörper zu fertigen, wobei sich jedoch ggfs. noch ein Arbeitsgang anschließen kann, bei dem der schon verdrehte Stab auf einen genauen Querschnitt gebracht werden kann.Accordingly, one now simply goes from one finishing straight rod made out along its entire length across the same cross-section; this staff will now possibly twisted at elevated temperature (Torsion twist), so that one from the straight bar To produce high-helix thread bodies, but if necessary. can still connect a work step in which the already twisted rod brought to an exact cross section can be.

Zur Herstellung des geraden Stabes kann dessen endgültige Querschnittsform durch sog. Ziehen erreicht werden, wobei dieser Vorgang auch mehrfach ausgeführt werden kann, um so auch die Festigkeitseigenschaften des Stabes zu verbessern.To make the straight rod, its final Cross-sectional shape can be achieved by so-called pulling, whereby this process can also be carried out several times, so also to improve the strength properties of the rod.

Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens liegt auch darin, daß man von Stäben größerer Längenerstreckung ausgehen kann, die über die gesamte Länge hinweg verdreht werden. Die so gegebenen längeren, bereits verdrehten Stäbe können dann als entsprechend lange Rotoren benutzt, aber auch in beliebig viele kleinere Abschnitte und damit in entsprechend viele kürzere Rotoren unterteilt werden.A particular advantage of this process is that that one can start from rods of greater length can be twisted along the entire length. The longer rods that have already been twisted in this way can then used as correspondingly long rotors, but also in any number of smaller sections and thus in correspondingly many shorter rotors can be divided.

Es sei erwähnt, daß die Endarmaturen der so gefertigten Rotoren - z. B. die Kupplungselemente - für sich hergestellt werden können, um sie nachträglich z. B. durch Schweißen mit dem verdrehten Stab zu verbinden.It should be mentioned that the end fittings of the so manufactured Rotors - e.g. B. the coupling elements - made for themselves can be added to them later. B. by welding to connect with the twisted rod.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigenFurther details of the invention are based on the Drawing explained in which an embodiment of the Invention is shown. Show it

Fig. 1 einen Stab zur Herstellung eines Rotors für eine Exzenterschneckenpumpe in der Seitenansicht, Fig. 1 a rod for the production of a rotor for an eccentric screw pump in the side view,

Fig. 2 den Stab gemäß Fig. 1 im Querschnitt, Fig. 2 shows the rod of FIG. 1 in cross-section,

Fig. 3 einen Rotor für eine Exzenterschneckenpumpe in der Seitenansicht, Fig. 3 shows a rotor for an eccentric screw pump in the side view,

Fig. 4 einen Stator für einen Rotor gemäß Fig. 3 im Querschnitt und Fig. 4 shows a stator for a rotor according to Fig. 3 in cross-section and

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Stator gemäß Fig. 4. Fig. 5 shows a longitudinal section through the stator of FIG. 4.

Der Rotor gemäß Fig. 3 hat einen aktiven Teil in Form eines doppelgängigen Steilgewindes 1 und an einem Ende eine Kupplung 2, an der die Antriebswelle des Antriebsmotors angreift. Die Exzentrizität ist mit E bezeichnet.The rotor has according to FIG. 3 an active part in the form of a two-start coarse thread at one end 1 and a clutch 2 at which the drive shaft of the drive motor engages. The eccentricity is labeled E.

Der zugehörige Stator gemäß Fig. 4 und 5 besteht aus einem Mantel 3 aus Stahl, der eine Auskleidung 4 aus einem Elastomer umschließt, die ihrerseits festhaftend mit dem Mantel 3 verbunden ist. Die Auskleidung 4 begrenzt den Pumpenhohlraum 5 zur Aufnahme des Rotors gemäß Fig. 3.The associated stator according to FIGS. 4 and 5 consists of a jacket 3 made of steel, which encloses a lining 4 made of an elastomer, which in turn is firmly bonded to the jacket 3 . The lining 4 delimits the pump cavity 5 for receiving the rotor according to FIG. 3.

Während der Rotor bzw. sein Steilgewinde 1 von zwei einander gegenüberliegenden Gängen 6 bestimmt ist, ist der Pumpenhohlraum 5 durch drei gleichmäßig gegeneinander versetzte Hohlraumgänge 7, 8 und 9 bestimmt, um so durch den Rotor eine Pumpwirkung zu erreichen.While the rotor or its steep thread 1 is determined by two mutually opposite gears 6 , the pump cavity 5 is determined by three cavity paths 7 , 8 and 9 which are evenly offset from one another in order to achieve a pumping effect through the rotor.

Bei der Herstellung des aktiven Teils des Rotors bzw. seines Steilgewindes 1 geht man aufgrund der Erfindung von einem geraden Stab 10 aus, der einen im wesentlichen elliptischen, vollen Querschnitt hat, der seine Genauigkeit und Festigkeit durch Ziehen eines entsprechend vorbereiteten geraden Stabes erhält. Dieser Stab 10 wird auf geeigneten Einrichtungen ggfs. bei erhöhter Temperatur in sich verdreht z. B. durch Einspannen seiner beiden Enden, und zwar im Sinne der beiden gegenläufigen Drehpfeile 11, 12. Dabei werden längere Stäbe 10 benutzt z. B. Stäbe 10 mit einer Länge von 5-10 m, von denen dann wahlweise und nach Bedarf die erforderlichen Längen für einen Rotor abgetrennt werden. Vor dem Abtrennen können die verdrillten Stäbe 10 noch kalibriert werden, wenn besonders höhe Anforderungen an die Genauigkeit gestellt werden. Liegen die einzelnen Längen für den zugehörigen Stator vor, so werden sie mit den Kupplungen 2 versehen, was durch eine Schweißverbindung herbeigeführt werden kann. In the manufacture of the active part of the rotor or its steep thread 1 , a straight rod 10 is assumed on the basis of the invention, which has a substantially elliptical, full cross-section, which obtains its accuracy and strength by pulling a correspondingly prepared straight rod. This rod 10 is rotated on suitable devices if necessary at elevated temperature z. B. by clamping its two ends, in the sense of the two opposite rotation arrows 11 , 12th Longer rods 10 are used for. B. rods 10 with a length of 5-10 m, from which the required lengths for a rotor can then optionally be separated. Before being separated, the twisted rods 10 can still be calibrated if particularly high demands are placed on the accuracy. If the individual lengths are available for the associated stator, they are provided with the couplings 2 , which can be brought about by a welded connection.

Die Erfindung ermöglicht nicht nur die Herstellung vergleichsweiser langer Rotoren, vielmehr kann - wie beschrieben - von einem langen Stab 10 ausgegangen werden, der dann als Grundlage für eine Vielzahl von Rotoren dient.The invention not only enables the production of comparatively long rotors, but rather - as described - it can be assumed that a long rod 10 is used as the basis for a large number of rotors.

Aufgrund der Erfindung ist es auch möglich, sinngemäß Kerne herzustellen, die zum Abformen und Vulkanisieren der Statoren bzw. des Pumpenhohlraumes 5 dienen. Im vorliegenden Falle würde ein gerader Stab zu verwenden sein, der zur Bildung eines dreigängigen Steilgewindes drei um 120° gegeneinander versetzte Kuppen erhalten müßte, um die drei Hohlraumgänge 7, 8 und 9 in der Presse bzw. Vulkanisierform erzeugen zu können. Dieser Stab wäre dann im Sinne von Fig. 2 zu verdrehen, damit ein Steilgewinde mit der geforderten Steigung entstehen kann. Der so gefertigte Kern mit seinem dreigängigen Steilgewinde wird zentral in die Spritz- bzw. Vulkanisierform eingesetzt, um so die Abformung des Pumpenhohlraumes herbeizuführen. Es versteht sich, daß dabei eine beliebige Konstruktion für die Einspritz-, Preß- oder Vulkanisierform gewählt werden kann und eine geeignete lösbare Halterung des Kerns innerhalb des Außenkörpers der Formen gewährleistet sein muß. On the basis of the invention, it is also possible to produce cores which serve for molding and vulcanizing the stators or the pump cavity 5 . In the present case, a straight rod would have to be used, which would have to be provided with three crests offset by 120 ° to form a three-start helix thread in order to be able to produce the three hollow passages 7 , 8 and 9 in the press or vulcanizing mold. This rod would then be twisted in the sense of FIG. 2, so that a steep thread with the required pitch can arise. The core thus manufactured with its three-start high-helix thread is inserted centrally into the injection or vulcanizing mold in order to take the impression of the pump cavity. It goes without saying that any construction for the injection, pressing or vulcanizing mold can be chosen and a suitable releasable mounting of the core within the outer body of the molds must be ensured.

Die Erfindung schließt nicht aus, daß nach der Herstellung der Rotoren bzw. der vorgenannten Herstellungskerne an diesen noch Arbeitsgänge vorgenommen werden. So ist es aufgrund der Erfindung vorteilhaft, an den Enden der Rotoren bzw. Kernen bleibende Verformungen herbeizuführen, wenn Verringerungen oder Erhöhungen der Pressungen zwischen dem Rotor bzw. dem Steilgewinde 1 einerseits und der Auskleidung 4 andererseits für den Betrieb der Pumpe zweckmäßig sind. Zu diesem Zweck kann der Rotor, aber auch der Kern bearbeitet werden, um mit ihm die Abmessungen der Auskleidung 4 bei ihrer Abformung zu beeinflussen. Das Aufweiten der Rotoren bzw. Kerne kann hier durch Stauchen, aber auch durch Aufweiten geschehen, indem an den Enden der Teile Bohrungen zum Eintreiben von Konen vorgesehen werden. Durchmesserverringerungen können durch Verpressen in Gesenken od. gl. herbeigeführt werden. Diese nachträgliche Bearbeitung wird im Regel falle über eine Länge von etwa 4-8 cm vollzogen.The invention does not exclude that after the manufacture of the rotors or the aforementioned manufacturing cores, operations are still carried out on them. Thus, it is advantageous on the basis of the invention to bring about permanent deformations at the ends of the rotors or cores if reductions or increases in the pressures between the rotor or the steep thread 1 on the one hand and the lining 4 on the other hand are expedient for the operation of the pump. For this purpose, the rotor, but also the core, can be machined in order to influence the dimensions of the lining 4 during its molding. The rotors or cores can be widened here by upsetting, but also by widening, by providing bores at the ends of the parts for driving in cones. Reductions in diameter can be achieved by pressing in dies or the like. This subsequent processing is usually carried out over a length of about 4-8 cm.

Claims

1. A method for producing rotors for eccentric screw pumps, characterized in that a rod with a cross-section at least substantially corresponding to the rotor is permanently deformed by twisting and the shape is conveyed to it in the manner of a steep thread.

2. The method according to claim 1, characterized in that the permanently deformed rod through its final shape Calibration receives.

3. The method according to claim 1, characterized in that the permanent deformation occurs at elevated temperature.

4. The method according to claim 1, characterized in that the member is dimensioned by dragging.

5. The method according to claim 1, characterized in that a rod of greater length is used, from which after turning two or more rotors or Steep threads are separated.

6. Rod for a method according to claim 1, characterized in that it ( 10 ) has a substantially elliptical cross section.

7. The application of the method according to claim 1 for Manufacture of cores for spraying, pressing or Vulcanizing an elastomer Lining for stators of eccentric screw pumps, whereby the cores for molding the pump cavity for receiving the pump rotor.

8. The method according to claim 1 and 7, characterized in that the twisted rods (rotors, cores) at their ends to remain conical to change their diameter be deformed.

9. The method according to claim 8, characterized in that the ends are dipped or widened to a size Increase diameter.

10. The method according to claim 8, characterized in that the ends in a die are reduced in diameter.