专利名称：偏心螺杆泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种至少带有一个定子和一个可旋转地支承在定子内的转子的偏心螺杆泵，在定子的一个端部上设置吸入壳并且在对置的另一个端部上设置管接头，转子在吸入壳内部通过联轴节连接到联接杆或驱动轴上，该联轴节包括驱动侧的第一活节件和与第一活节件铰接的转子侧的第二活节件，转子可松开地连接到联轴节的第二活节件上。
背景技术：
定子通常由弹性材料制成。在此，定子可以被刚性的例如由金属制成的定子套包围。弹性材料在本发明的范围内尤其是指弹性体，例如橡胶(合成橡胶)或橡胶混合物。优选定子套和弹性体定子构成为单独的构件。由弹性体材料制成的定子在工作期间受到磨损，因此定期的维护工作或更换定子是必需的。为了更换装配在吸入壳与管接头之间的定子，实践中迄今需要拆下吸入壳和/ 或管接头。因为偏心螺杆泵经常集成到带有大量其他构件的设备内，这样的拆卸一般是昂贵的。转子的更换也是类似的情况。为了简化弹性体定子的更换，已经建议，偏心螺杆泵的定子构成为纵向剖分的定子，其包括至少两个定子分壳，例如两个半壳。用所述方式可以更换由弹性体材料制成的定子，而无须昂贵地拆开泵(见WO 2009/024279A1)。可选地建议，在定子与管接头之间设置为了拆卸定子而能被取出的间隔环， 该间隔环在装配好的管接头和装配好的定子的情况下是可拆卸和可取出的，以便紧接着在拆卸间隔环后可以用简单的方式更换定子，而且不必拆卸吸入壳和管接头(见DE 102008021919A1)。在这种实施方式中在不拆卸定子的情况下也可以实现定子的更换。最后可选地已经建议，给吸入壳装备可取下的外壳段，以便在去除可取下的外壳段之后松开转子与联接杆之间的连接，因此可以去除定子连同存在于定子内的转子。为了进一步简化这种可能性而建议，转子可松开地连接到联轴节的第二活节件上。这种在开头所述类型的偏心螺杆泵由DE 102008021919A1已知。实现第二活节件与转子之间的活节分离，以便不必拆开联轴节本身。因此第二活节件不再是传统转子的一体的组成部分，而是独立的构件，其可松开地与真正的转子或与转子的螺旋段连接。用这种方式尤其能实现简单的定子更换。由DE 19943107A1已知一种用于排空料仓的偏心螺杆泵，其中，泵与螺杆输送机组合使用。为了维护目的，例如为了更换转子和更换定子，偏心螺杆泵必须从相邻的螺杆输送机上分离。为此提出一种用于将泵与螺杆输送机隔离开的关闭元件。因为不再能分离联轴节本身，所以建议，转子通过中间轴与联接轴连接，该中间轴具有朝向联接轴的多边形断面，并且联接轴在其朝向中间轴的端部区域内设有互补的多边形断面，以便中间轴可以推到联接轴上。类似的实施方式由DE 202007013820U1已知，其提出一种用于粘稠介质的偏心螺杆泵，其中同样设有附加的输送元件或处理元件。
发明内容
本发明的目的是，实现一种开头所述类型的偏心螺杆泵，该偏心螺杆泵不仅允许按廉价的且在装配技术上简单的方式更换定子，而且尤其是也允许更换转子。为了达到所述目的，本发明教导一种偏心螺杆泵，其至少包括一个定子和一个可旋转地支承在定子内的转子，在定子的一个端部上设置吸入壳并且在对置的另一个端部上设置管接头；由弹性体材料制成的定子设置在定子套内，并且能与该定子套分开地更换， 定子构成为纵向剖分的定子，并且具有至少两个定子分壳、例如半壳；转子在吸入壳内部通过联轴节连接到联接杆或驱动轴上，该联轴节包括驱动侧的第一活节件和与第一活节件铰接的转子侧的第二活节件；转子可松开地连接到联轴节的第二活节件上，该第二活节件具有朝向转子的且在转子侧敞开的转子接纳部，转子端部可以沿着轴向插入到该转子接纳部内，此时构成抗旋转的连接，或者反之，转子端部具有在活节侧敞开的接纳部，第二活节件的活节端部可以沿着轴向插入到该接纳部内；转子端部可以沿着轴向用保险元件固定在转子接纳部内，或者活节端部可以沿着轴向用保险元件固定在转子端部的接纳部内。本发明在此首先以下述知识为出发点，即在可以用简单的方式更换偏心螺杆泵的转子而不必拆卸吸入壳和管接头时可以显著降低偏心螺杆泵的维护费用。本发明附加下述考虑，即简化偏心螺杆泵的的定子更换，并且扩展更换转子的可能途径。然而现在为了所述的转子更换，不再需要使用带有单独的间隔环的定子和/或带有可取下的外壳段的吸入壳。更确切地说，在本发明的范围内，即使在传统的外壳结构中也能实现转子更换。因为在本发明的范围内尽管在吸入壳区域内通常非常狭窄的结构空间仍实现活节分离，其中，可分离的区域同样可以沿着轴向从吸入壳内取出。因此即使在该实施方式中也无需拆开联轴节本身，而是实现第二活节件与转子之间的活节分离。然而所述分离或拆卸可以在不拆开吸入壳的情况下在拆卸定子之后通过吸入壳的朝向定子的开口实现。因此本发明尤其可以在如下实施方式中实现，其中，在不拆卸设备的情况下可以更换定子。在拆卸定子之后，可以拆卸和更换转子，而且是在不拆卸吸入壳的情况下，因为全部需要拆卸的元件沿着轴向可以通达，并且从而通过吸入壳的配属于定子的开口是可被通达的。在此优选按本发明的构思在这样的偏心螺杆泵中实现，其中，用简单的方式在不拆卸管接头和吸入壳的情况下实现定子更换。在此本发明例如追溯到由WO 2009/024279A1 已知的实施方式。因此由弹性体材料制成的定子设置在定子套内，并且能与该定子套分开地更换。这意味着，可更换的弹性体定子不固定在定子套上，尤其是不粘接或硫化到该定子套上，而是为了更换可以与定子套容易地分离。在此，定子构成为纵向剖分的定子。它包括至少两个定子分壳，例如半壳。按本身已知的方式，定子或定子的分壳在中间连接一个或多个适配件的情况下连接到吸入壳的连接法兰的和/或压力管接头的连接法兰上。此外有利的是，定子套也构成为纵向剖分的套子，并且具有至少两个、优选至少三个、例如四个或更多套段。定子套以其套段构成定子夹紧装置，用该夹紧装置可以在径向方向上朝着转子夹紧定子。本发明附加这种允许简单更换定子的技术，并且现在附加地提出更换转子的简单的可能性。在此，下述事实是特别有利的，即按本发明的原理与传统的偏心螺杆泵相容，因为不必修改吸入壳。尤其是无需拆卸吸入壳，并且吸入壳也不必具有可取下的外壳段，因为如上面解释过的，通过吸入壳的标准开口同样沿着轴向实现活节分离。因为按本发明联轴节的第二活节件具有朝向转子的并且在转子侧敞开的转子接纳部，转子端部沿着轴向插入到该转子接纳部内，此时构成抗旋转的连接。为此，在转子接纳部内设置至少一个第一形锁合元件，并且转子端部具有第二形锁合元件，以便总体上通过将转子端部插入到转子接纳部内实现形锁合的且从而抗旋转的连接，其中转子端部同样沿着轴向插入到罐形的转子接纳部内，并且在那里沿着轴向被固定。转子接纳部也可以本身构成形锁合元件。按一种实施方式，形锁合元件互相接合，此时构成爪式联接装置。这例如可以通过如下方式用简单且廉价的方式实现，即在转子接纳部内设置销作为形锁合元件，并且转子端部具有叉形接纳部作为形锁合元件，其中销在装配过程中嵌入到叉形接纳部内，此时构成爪式联接装置。然而在本发明的范围中也存在颠倒的情况，即转子端部具有销，而转子接纳部具有叉形接纳部或者构成为叉形接纳部。本发明迄今首先借助于优选的实施方式解释，其中，第二活节件具有在转子侧敞开的转子接纳部，转子端部可以沿着轴向在构成抗旋转连接的情况下插入到该转子接纳部内。然而可选地也存在下述可能性，即不是转子端部插入到第二活节件的敞开的接纳部内，而是相反，转子端部具有敞开的接纳部，第二活节件用其端部插入到该敞开的接纳部内。在这种实施方式中同样可以按所述的方式在构成爪式联接装置的情况下设置所述的形锁合元件。本发明也包括修改的实施方式，其中，形锁合元件不构成爪式联接装置。因此形锁合元件也可以例如在构成多角连接的情况下互相接合。这例如可以通过如下方式实现，即其中一个形锁合元件构成为四角形或四角形榫头，其嵌入到一个相应的空隙内。然而可选的是，榫头和空隙可以具有其它外形，并且例如设有外和/或内齿。基本上在此重要的是， 借助于形锁合元件实现抗旋转的连接。可选的是，作为形锁合元件，在转子端部上可以设有一个或多个偏心设置的轴向突出的榫头，而在第二活节件上可以设有一个或多个相应的偏心设置的空隙，或者反之。所述突起和空隙本身可具有任意横截面，并且例如也可构成为圆柱形的，因为通过偏心定位保证抗旋转的连接。为了可以用简单的方式沿着轴向固定转子端部，设有保险元件，转子端部可以用所述保险元件固定在转子接纳部内。保险元件例如构成为沿着径向可装配的保险板，该保险板在装配状态下穿过转子接纳部的通孔(例如缝隙)或转子接纳部的壁，并且嵌入到转子端部的外圆周侧的空隙(例如槽)内。因此即使当活节分离和活节连接基本上沿着轴向实现时，按本发明不排除，沿着径向装配用于产生轴向保险的保险元件。然而保险元件可以构成为相对小的保险板，该保险板尽管狭窄的结构空间仍可以用简单的方式导入到吸入壳内，并且在那里可以装配在希望的位置上。因为不必通过所述保险元件建立抗旋转的连接， 而是保险元件仅仅用于轴向保险。该实施方式进一步通过如下方式优化，即例如沿着径向可装配的保险元件用沿着轴向可推到转子接纳部上的支承环固定。所述支承环又可以沿着轴向用锁定元件例如卡圈或类似物锁定。带有保险元件、支承环和/或锁定元件或卡圈的结构也可以以相同方式在如下各实施方式中实现，其中，不是转子端部插入到第二活节件的敞开的接纳部内，而是相反第二活节件插入到转子端部的敞开的接纳部内。于是优选转子端部的接纳部的壁具有通孔，保险元件例如保险板穿过该通孔，该保险元件于是嵌入到活节端部的外圆周侧的空隙内。因此支承环推到转子端部的接纳部内。
可选的是，轴向保险也可以以其他的方式实现。因此存在下述可能性，即转子端部具有(法兰式的)第一保险板，并且第二活节件具有(法兰式的)第二保险板，各保险板沿着轴向通过可推上的且可旋转的保险套筒互相连接。该结构尤其是适合于所述的带有偏心的形锁合元件的实施方式。于是适当的是，偏心的形锁合元件设置在第一板或第二板上。因此第一板和第二板在装配过程中互相压紧，以便榫头嵌入到空隙内，并且从而实现抗旋转的连接。已经推上的保险套筒可以旋转预定角度，例如45°，以便通过套筒的构造实现轴向保险。在此在本发明的范围内的是，用锁定元件锁定保险套筒以防止转动。总体上在本发明的范围内重要的是活节分离与轴向保险相结合的可能性。因为所述轴向保险允许泵尽管活节分离仍能沿着两个旋转方向被推动。
下面借助于仅示出实施例的附图详细解释本发明。其中图1显示按本发明的偏心螺杆泵的简化的纵剖面图，图2显示在取下定子的情况下按图1的内容的简化透视图，图3显示图2中的保险板，图4显示按本发明的偏心螺杆泵的改变的实施方式的局部图，图5显示图4中的转子端部，图6显示图4中的第二活节件，图7显示图4中的保险套筒。
具体实施例方式在附图中示出偏心螺杆泵，该偏心螺杆泵在其基本结构中具有由弹性材料制成的定子1和支承在定子1内的转子2，定子1至少局部被定子套3包围。定子1由弹性体材料制成，而定子套3 —般由金属制成，定子1和定子套3构成为单独的并且从而互相可分离的构件。此外，泵具有吸入壳4以及管接头5，该管接头也称为压力管接头。同样设有的驱动装置未被示出，该驱动装置通过仅示意表示的联接杆6作用到转子2上。该联接杆通过联轴节一方面连接到转子2上，另一方面连接到未示出的驱动轴上，对于这些联轴节，仅示出转子侧的活节7。定子1以本身已知的方式用其一端连接在吸入壳4的连接法兰9上，并且用其另一端连接在管接头5的连接法兰10上。在所示的实施方式中不是直接连接到连接法兰9、 10上，而且在中间连接各一个适配件11、12的情况下实现连接。所述适配件也称为对中环。 定子1在本实施例中构成为纵向剖分的定子，并且从而由两个定子分壳la、lb构成。弹性体定子的纵向剖分的结构允许在装配好吸入壳4、压力管接头5和转子2时能拆卸和装配定子1，因为定子1不必在去除压力管接头之后从一侧推到转子上。定子套3构成为纵向剖分的套子。为此它具有多个套段13，这些套段构成定子夹紧装置或定子调节装置，用该定子夹紧装置或定子调节装置一方面可以固定和密封纵向剖分的定子1，并且另一方面可以实现在定子1中加入希望的应力或预紧力。为了构成纵向剖分的定子和纵向剖分的套子，请具体参阅WO 2009/024279A1中的解释。
7
现在按本发明不仅可以更换定子1，而且尤其可以更换转子2。这尤其由图2可见。图2在转子2与联接杆6之间的联轴节7的区域内以局部图示出偏心螺杆泵。所述联轴节7以本身已知的方式包括第一活节件7a和与第一活节件7a铰接的转子侧的第二活节件7b。转子2此时可松开地连接到联轴节7的第二活节件7b上。活节的分离在本实施例中通过如下方式实现，即第二活节件7b具有朝向转子2的并且在转子侧敞开的转子接纳部 14。转子端部15可以沿着轴向插入到所述转子接纳部14内，构成抗旋转的连接。因此在不必拆开或以其他方式打开吸入壳4的情况下，为了更换转子，转子2可以从联轴节7上分离。这在下面还将解释。在按图1至3的实施例中，在罐形的转子接纳部14内设置第一形锁合元件16，该第一形锁合元件在本实施例中构成为销。第二形锁合元件17连接到转子端部15上，该第二形锁合元件在本实施例中构成为叉形接纳部17。因此形锁合元件16、17在装配过程中互相接合，构成爪齿式联接装置，以便实现在转子2与联轴节7之间抗旋转的连接(在转子2 与联轴节7之间不能彼此相对旋转的连接)。然而转子端部15在转子接纳部14内的装配和拆卸基本上沿着轴向进行，因为转子端部15沿着轴向插入到转子接纳部14内。不过必需的是，转子端部紧接着在轴向方向上用保险元件18固定在转子接纳部内。所述保险元件 18在图3中示出。在本实施例中构成为保险板18，该保险板在装配状态下穿过转子接纳部 14的通孔19或者说转子接纳部的壁，并且嵌入到转子端部15的外圆周侧的空隙20内，即槽20内。即使在所述保险板18作为轴向保险原则上基本上沿着径向插入到缝隙19或槽 20内时，也可以容易地从吸入壳4的朝向转子2或定子1的开口 8的方向实施所述装配，以便在装配好的吸入壳时能总体上更换转子，而且是在去除定子1之后。保险板18不必实现真正的抗旋转的且形锁合的连接，它仅仅用于轴向保险。真正的形锁合的和抗旋转的连接通过形锁合元件16、17的相互作用并因此通过销16和叉形接纳部17的互相作用实现。此外为了固定保险元件18，设有沿着轴向可推到转子接纳部14 上的支承环21，用该支承环固定保险元件。支承环21本身又可以沿着轴向用卡圈22或类似物锁紧。因此在本发明的范围内，为了更换转子，首先去除定子1，此时不必拆卸压力管接头和/或吸入壳，因为定子在本实施例中构成为纵向剖分的定子。因此在去除定子之后可以通达吸入壳4的端侧的开口 8。现在通过该开口 8可以以已描述的方式实现活节分离，以便可以更换转子。对于卡圈22，另一个外圆周侧的槽23在外侧加工到转子接纳部14中。 此外可见，转子端部15除了已经解释过的用于保险板的槽20之外还具有附加的槽M，例如密封圈25可以装入到该附加的槽内。在图1至3中仅仅示出优选的实施例，其中，罐形的接纳部设置在第二活节件7b 上，以便转子端部15插入到所述敞开的转子接纳部14内。然而可选的，也可以在转子端部15上设有敞开的接纳部，以便于是第二活节件7b 可以用其端部插入到转子端部15的敞开的接纳部内。这样的实施方式在附图中未示出。借助于图4至7解释本发明的一种修改的实施方式。图4在活节分离的区域内以局部图示出偏心螺杆泵。可见转子2或转子端部15和带有尤其是第二活节件7b的联轴节 7。在此也可以实现转子2与第二活节件7b之间可松开的形锁合连接。作为形锁合元件， 在转子端部15上设有两个偏心设置的轴向突出的榫头17'，并且在第二活节件7b上设有两个相应的偏心设置的空隙16'。为了实现抗旋转连接，榫头17'在装配过程中嵌入到空隙16'内。空隙16'和榫头17'本身构成为圆柱形的。然而抗旋转连接通过偏心定位实现。在按图4至7的示出的实施例中，在转子端部上设有法兰式的第一板沈，并且在第二活节件上设有法兰式的第二板27。空隙16'和突起17'设置所述法兰式的板沈、27上。 板沈、27通过直径减小的腹部沈‘,27'与转子端部15或活节件7b隔开距离。各板本身具有不同于圆形形状的横截面，例如具有四边形的横截面，在本实施例中具有长方形或正方形的横截面。轴向保险通过可插上且可旋转的保险套筒18'实现。所述保险套筒18' 在图7中详细示出，并且所述保险套筒的功能通过对比观察图4至7得出。可见，保险套筒 18'对于板沈、27分别在分隔壁观‘内具有相应的空隙观，板沈、27可以穿过所述空隙并且可以被拼合在一起。分隔壁观‘通过间隔腔30隔开距离，以便板沈、27在装配状态时嵌入到间隔腔30内。通过将套筒旋转例如45°，板沈、27可以沿着轴向互相固定。所示旋转可以通过附加的锁定元件22'固定，该锁定元件穿过设在套筒上的空隙31。总体上在该实施例的范围内实现快换联接装置。 在此在本发明的范围内的是，在附图中示出的板沈、27与转子或活节件一体地制造。然而特别优选，至少板26类似作为适配件可松开地与转子2连接，该适配件带有连接在其上的接头。这在图4中可见。
权利要求
1.偏心螺杆泵，其至少带有一个定子(1)和一个可旋转地支承在定子(1)内的转子 0)，在定子(1)的一个端部上设置吸入壳G)，并且在对置的另一个端部上设置管接头 (5),由弹性体材料制成的定子(1)设置在定子套(3)内部并且能与该定子套分开地更换， 定子(1)构成为纵向剖分的定子并且具有至少两个定子分壳(la、lb)、例如半壳， 转子在吸入壳⑷内部通过联轴节(7)连接到联接杆(6)或驱动轴上，该联轴节(7) 包括驱动侧的第一活节件(7a)和与第一活节件(7a)铰接的转子侧的第二活节件(7b)， 转子( 可松开地连接到联轴节(7)的第二活节件(7b)上，第二活节件(7b)具有至少一个朝向转子的并且在转子侧敞开的转子接纳部(14)，转子端部(1 能沿着轴向方向插入到该转子接纳部内，此时构成抗旋转的连接，或者相反， 转子端部(1 具有在活节侧敞开的接纳部，第二活节件(7b)的活节端部能沿着轴向方向插入到转子端部的接纳部内，转子端部(1 能沿着轴向方向用保险元件(18)固定在转子接纳部(14)内，或者活节端部能沿着轴向方向用保险元件(18、18')固定在转子端部的接纳部内。
2.根据权利要求1所述的偏心螺杆泵，其特征在于在第二活节件(7b)的转子接纳部 (14)内或在转子端部(15)的接纳部内设置至少一个第一形锁合元件(16、16')，并且转子端部(1 或第二活节件(7b)的活节端部具有至少一个第二形锁合元件(17、17')。
3.根据权利要求2所述的偏心螺杆泵，其特征在于各形锁合元件(16、17)互相接合， 此时构成爪式联接装置。
4.根据权利要求3所述的偏心螺杆泵，其特征在于在第二活节件(7b)的转子接纳部(14)内或在转子端部(15)的接纳部内设置销(16)作为形锁合元件(16)，并且转子端部(15)或活节端部具有叉形接纳部(17)作为形锁合元件(17)，所述销(16)在装配过程中嵌入到叉形接纳部(17)内，此时构成爪式联接装置。
5.根据权利要求2所述的偏心螺杆泵，其特征在于各形锁合元件互相接合，此时构成多角连接。
6.根据权利要求2所述的偏心螺杆泵，其特征在于作为形锁合元件，在转子端部(15) 上设有一个或多个偏心设置的轴向突出的榫头(17')，并且在第二活节件(7b)上设有一个或多个相应的偏心设置的空隙(16')，或者反之。
7.根据权利要求1至6之一所述的偏心螺杆泵，其特征在于保险元件(18)构成为能在径向方向上装配的保险板(18)，该保险板在装配状态下穿过转子接纳部(14)的通孔 (19)或者转子接纳部的壁，并且嵌入到转子端部的外圆周侧的空隙00)内。
8.根据权利要求6或7所述的偏心螺杆泵，其特征在于例如能在径向方向上装配的保险元件(18)用能在轴向方向上推到转子接纳部(14)上的支承环固定。
9.根据权利要求8所述的偏心螺杆泵，其特征在于所述支承环在轴向方向上用锁定元件0 例如卡圈或类似物锁定。
10.根据权利要求1至6之一所述的偏心螺杆泵，其特征在于为了轴向保险，转子端部(1 具有第一保险板(26)，并且第二活节件(7b)具有第二保险板(27)，第一和第二保险板在轴向方向上通过可旋转的保险套筒(18')互相连接。
11.根据权利要求10所述的偏心螺杆泵，其特征在于偏心的榫头(17')和偏心的空隙(16')设置在保险板(沈、27)上。
12.根据权利要求10或11所述的偏心螺杆泵，其特征在于保险套筒(18')用锁定元件)锁定以防止转动。
13.根据权利要求1至12之一所述的偏心螺杆泵，其特征在于定子套(3)构成为纵向剖分的套子，并且具有至少两个、优选至少三个、例如至少四个能被互相夹紧的套段(13)， 定子套(3)以其套段(1 优选构成定子夹紧装置，通过该定子夹紧装置能在径向方向上朝着转子( 夹紧定子(1)。
全文摘要
本发明涉及一种偏心螺杆泵，其至少带有一个定子(1)和一个转子(2)，在定子的一个端部上设置吸入壳(4)，并且在对置的另一个端部上设置管接头(5)，由弹性体材料制成的定子设置在定子套(3)内部并且能与该定子套分开地更换，定子构成为纵向剖分的定子并且具有至少两个定子分壳(1a、1b)，转子在吸入壳内部通过联轴节(7)连接到联接杆(6)或驱动轴上，该联轴节包括驱动侧的第一活节件(7a)和第二活节件(7b)，转子可松开地连接到第二活节件上，第二活节件具有至少一个转子接纳部(14)，转子端部(15)能沿着轴向方向插入到该转子接纳部内，此时构成抗旋转的连接，转子端部能沿着轴向方向用保险元件固定在转子接纳部内。
文档编号F04C2/107GK102400909SQ20111026635
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者D·奥弗迈尔, M·格里斯多恩, V·里夫金 申请人:西派克有限公司