自固定式定子外壳的制作方法
【专利摘要】一种偏心螺杆泵(4)的定子外罩(8)，该偏心螺杆泵具有弹性体定子内件(9)，所述定子外罩包含有多个壳状的外罩区段(6)；以及一种用于这种定子外罩的制造方法，借助该定子外罩能够减少用于维护工作的消耗。对此，根据本发明，沿定子外罩(8)的纵向相邻的外罩区段(6)围绕定子外罩(8)的纵轴线相互错开地布置，其中，每个外罩区段(6)都具有连接件(18)，并且至少四个外罩区段(6)相互接合且构成复合结构。为了制造定子外罩(8)，使得通过夹紧而将轴向分力加载在外罩区段(6)上，其中，外罩区段(6)相互接合，由此产生径向分力并且构成复合结构。
【专利说明】自固定式定子外壳
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种偏心螺杆泵的定子外罩，该偏心螺杆泵具有弹性体定子内件，该定子外罩包含有多个壳状的外罩区段。本发明还涉及一种用于这种定子外罩的外罩区段和一种用于定子的制造方法。
【背景技术】
[0002]偏心螺杆泵主要是由能够在定子中旋转地受到支承的螺旋形的转子构成，该转子以其纵轴线围绕定子轴线偏心地旋转。定子的靠近转子的一侧具有与转子轮廓相对应的、双螺距的双行螺旋形状。在这种情况下，在截面图中定子的内部空间构成具有两个连接在相对侧面上的半圆面的矩形面，该半圆面的直径相当于转子轮廓的直径。在转子和定子之间形成大小相同的多个腔，在这些腔中由于转子和定子的螺距不同使输送物在轴向上运动穿过定子。转子通常由低磨损材料、例如钢构成，而定子尤其由弹性材料、例如橡胶构成。
[0003]对此，在实践中弹性体定子内件通常设有钢壳，例如通过使胶状材料在外罩中进行硫化的方式。定子由于材料原因而受到相对较大的磨损，所以需要定期更换定子或者说定子外罩。迄今为止，总是一再地寻求使得更换所需的维护工作维持在最小化的解决方案。
[0004]例如在文献DElO 2008 021 920A1中提供了一种偏心螺杆泵，该偏心螺杆泵具有至少一个由弹性材料构成的定子和一个支承在定子中的转子，其中，定子设有相互遮盖的弓形板条，这些弓形板条完全地包围定子。
[0005]文献DE33 12 197A1公开了一种具有定子外罩的偏心螺杆泵，该定子外罩由形状配合地相互连接的多个区段构成。在此，通过榫槽连接的方式建立形状配合的连接。
[0006]但是需要提供一种由多个区段构成的定子外罩，其中多个区段能够特别简单地并且以很少的时间消耗进行安装和移除。同时，特别是在没有使用其他的进行稳固的辅助元件的情况下，这些区段本身应该为定子带来所需的刚性。但是，上述类型的已知方案在适用性方面仍不尽人意。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于，给出一种开头所述类型的定子外罩和一种用于这种定子外罩的制造方法，借助该定子外罩能够减少用于维护工作的消耗。
[0008]通过根据权利要求1、07和14所述的特征实现了该目的。在此，沿定子外罩的纵向相邻的外罩区段围绕定子外罩的纵轴线相互错开地布置并且相互联接，其中，每个外罩区段都具有连接件，并且至少四个外罩区段相互接合且构成一个作为定子外罩的复合结构。根据本发明，定位件对此在端面上构造为齿形。
[0009]在这种情况下，本发明从这个构思出发，S卩，通过使用由不止一个部分构成的定子外罩使得定子更换相对简单并且花费更少的时间。同时需要在没有额外工具的情况下就能够松开外罩的区段，并且能够再次安装。但是另一方面还需要尽可能不影响定子外罩的基本功能，即，尤其需要为定子带来所需的刚性。
[0010]这尤其是这样通过使各个外罩区段在整体上包围定子来实现的，其中，这些外罩区段能够松开地相互连接，并且至少四个外罩区段构成一种稳固的复合结构。对此，每个外罩区段都配有连接件，该连接件优选同时也用作定位件并且使得外罩区段相互之间能够限定位置。为此，连接件优选这样具有相互对应的形状，即，配有定位件的区段接合到相邻的区段中，并因此形成形状配合的连接，或者形成形状配合和传力配合的连接。沿定子的纵向相互邻接的外罩区段对此围绕定子纵轴线相互错开地布置。
[0011]为了额外地阻止外罩区段的滑脱或者甚至松开，使该外罩区段在连接区域中设有能够锁紧的元件，其中两个相邻的外罩区段的至少两个对应的元件构成一个锁紧元件。于是，外罩区段能够借助夹紧装置固定在轴向上，由此，最终能够实现定子外罩的本身刚性，并因此也能够实现定子的所需的刚性。
[0012]优选地，沿定子外罩的纵向相邻的外罩区段围绕定子外罩的纵轴线相互以90°错开地布置。通过使外罩区段以网状的形式包围定子，由此实现了外罩区段相互之间的特别有效的连接。在一个这样的结构中，在定子的圆周上优选分布地布置两个外罩区段，沿定子的纵向相邻的围绕定子纵轴线以90°错开地布置的区段对连接这两个外罩区段。在成对连接的区域中，由于相互接合的定位件，定子不只是由两个外罩区段而是由总共四个区段部包围。
[0013]针对定子的一个有效设计，定子外罩包括至少四个外罩区段。因此实现了，通过具有四个连接位置的网状连接的构造改善外罩区段相互之间的联接。
[0014]优选地，至少六个外罩区段在定子的整个圆周上分布地布置。对此能够看作有利的是，在定子相对较大的情况下，并不是强制性地需要相应大的外罩区段。另一个优势在于，缩短了外罩区段的无支撑的长度。“无支撑的长度”是指外罩区段的独立长度。外罩区段的无支撑的长度越长，在操作偏心螺杆泵时外罩区段发生弯曲的风险越高。由于定子的运动出现径向向外作用的力，该力会导致外罩区段的这种弯曲负荷。
[0015]外罩区段在由区段覆盖的定子表面上的大小可以在区段和区段之间不同。特别地，外罩区段能够具有不同的长度。例如在定子外罩由总共六个外罩区段构成的情况下，两个相对较大的外罩区段分布在定子圆周的中间并且两个相对小的外罩区段分别布置在端面上。
[0016]作为可能的、额外的固定件设置的锁紧件优选由外罩区段的相互接合的连接件构成。有利的是，在这个实施方式中，连接件除了其能够构成稳固的复合结构并且必要时能够使外罩区段相互对准的功能以外，还形成固定位置的功能。
[0017]此外可以有利的是，使定子外罩设有在其外侧径向延伸的结构元件。通过使结构元件构成空腔，由此能够节省材料以及减轻重量，而不会使定子在其刚性方面受到明显影响。在结构元件中能够设置用于容纳夹紧元件的凹陷部。借助沿定子的纵向延伸的夹紧元件，外罩区段夹紧在固定法兰和泵壳之间。
[0018]为了使定子外罩轴向地定位在弹性体定子内件上，这些定子部件也能够设有保持元件。例如保持元件构造为端面上的突起部。特别是弹性体定子内件的端部的端面上对此设有凸缘。对此，布置在定子的端面上的外罩区段可以具有容纳凸缘的形状。定子的这种设计尽管在凸缘侧上进行固定但是也允许弹性体定子内件以有利的方式有一定的轴向运动能力。
[0019]为了使弹性体定子部件在定子外罩中不会在泵运转时通过转子的运动而一起转动，能够将定子设计成多边形，然后又由同样是多边形的定子外罩包围。
[0020]用于根据本发明的定子外罩的外罩区段在端面上优选设有构造为齿形的连接件，其中，至少一个齿面呈螺旋形延伸。于是，各个外罩区段能够以特别简单的方式和方法安装在定子上并且相互定位。对此，定位件具有相互对应的形状，因而在一个区段的两个连接件之间能够形状配合地分别容纳相邻区段的连接件。因此，连接件同时也用作定位件。
[0021]由于两个相对的齿面同样具有相对应的螺旋形的走向，因此通过咬边(Hinterschneidung)的方式构成锁紧件。
[0022]如上面所述的一样，可以这样提供一种额外的锁紧件，通过使两个相邻的外罩区段一方面具有一个或多个突出部，另一方面使该突出部与接合到相邻区段中的用作锁紧元件的接纳部相对。
[0023]根据一个优选的改进方案，连接件的齿面在凹陷部的区域中呈螺旋形延伸。
[0024]由此，特别是在一个具有在定子的圆周上布置多于四个外罩区段的实施方式中简化了外罩区段的安装和拆卸。例如在定子的圆周上相邻的外罩区段的连接件没有螺旋形的齿面，而沿定子的纵向相邻的外罩区段的连接件的齿面呈螺旋形延伸。
[0025]优选地，连接件由沿定子外罩的纵向在定子区段的端侧上延伸的V形或U形的凹陷部构成。外罩区段由此在端面上分别具有两个齿形的连接件。在此，这样设计分别相互接合的连接件，使得连接件具有与凹陷部对应的形状，特别是相邻外罩的凹陷部或者是V形或者是U形。
[0026]特别优选地，将凹陷部沿着从外罩区段的外侧径向延伸的结构的一部分引入外罩区段中。由此实现了相对于定子外罩的壁厚被加宽的、相对置的连接件的接触面或者说相对置的外罩区段的接触面。因此进一步改善了定子外罩的刚性。
[0027]为了制造根据本发明的定子，使其这样夹紧在偏心螺杆泵中，使得通过夹紧而使轴向分力加载在外罩区段上，其中，外罩区段相互接合，由此产生径向分力并且构成复合结构。
[0028]由于连接件的根据本发明的特殊形状而形成径向分力。由于端面的螺旋形走向，连接元件的接触面相互挤压，由此如同在一个斜面的情况下，通过作用在轴向上的力引起径向分力将相邻的外罩区段的连接件挤压在一起并且外罩区段构成牢固的复合结构。
[0029]通过本发明实现的优点特别地在于，壳状的外罩区段能够特别简单地自动定位地安装在定子上，这些外罩区段在夹紧之后构成可靠的定子外罩。如所述的那样受到相对较高磨损的定子能够根据需要以很少的消耗进行更换。通过将外罩区段相结合时在相邻的外罩区段之间获得有效连接，从而产生更稳固并且更加不易扭转的复合结构以构成定子外罩。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]参照附图通过示例性的方式说明本发明的实施例。
[0031]其中，示意性地示出:
[0032]图1示出了具有包括四个壳状的外罩区段的定子外罩的定子，
[0033]图2示出了图1的定子外罩的外罩区段，
[0034]图3示出了沿定子外罩的纵向相邻的两个外罩区段，这两个外罩区段围绕定子外罩的纵轴线以90°错开地布置，
[0035]图4示出了具有包括六个壳状的外罩区段的定子的偏心螺杆泵的分解示意图，其中两个相对较大的外罩区段分布在定子的圆周上的中间并且分别有两个相对较小的外罩区段布置在端面上，以及
[0036]图5示出了具有夹紧的外罩区段的如图4所示的偏心螺杆泵。
[0037]相同的部件在所有的附图中都具有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0038]图1示出了偏心螺杆泵(4)的定子(2)，该定子在其圆周上由大小相同的壳状的外罩区段(6)包围，这些外罩区段构成定子外罩(8)。依据本发明的、外罩区段(6)的设计，这些外罩区段布置在弹性体定子内件(9)的外侧上。该定子内件由具有弹性性质的胶状材料构成，而定子外罩(8)由金属材料制成。弹性体定子内件(9)在其端部上的端面具有构造为凸缘(10)的突起部，定子外罩(8)在端面上连接到该突起部上，其中定子外罩(8)轴向保持在凸缘(10)之间并且由于定子内件(9)的弹性性质而受到预紧。
[0039]定子外罩⑶还设有从其外侧径向延伸的结构元件(12)，该结构元件以肋状或连接板形状包围定子外罩(8)。对此，轴向延伸的结构元件(12)主要用于确保定子外罩(8)的足够的刚性并且在圆周上延伸的结构元件(12)主要用于吸收作用在定子中的压力。在外罩区段(6)的连接部位(14)的区域中，区段(6)的结构元件(12)分别与相邻的区段(6)一起构成。
[0040]因为外罩区段(6)在定子外罩⑶的长度上被夹紧，所以在结构元件(12)中设有凹陷部(30)用于容纳夹紧元件(28)。
[0041]图2示出了图1的定子外罩的单个外罩区段(6)，该单个外罩区段具有沿定子外罩
(8)的纵向在端部一侧上延伸的V形凹陷部(16)和无支撑的长度L。这样构成的两个齿形的连接件(18)具有螺旋形延伸的齿面(20)，该齿面具有围绕其纵轴线扭转的接合面。凹陷部的平台(22)同时是齿面(20)的起始处。从这里开始，延长外罩区段(6)的内表面的、构造为锁紧元件(24)的突出部伸入凹陷部中。在连接件(18)的端部区域中，对此在齿形的尖端处引入与锁紧元件(24)相对应的凹陷部(26)。连接件(18)的端部被钝化，主要为了反作用于在相邻的外罩区段(6)中对端部的固定夹紧。
[0042]锁紧元件(24)和凹陷部(26) —方面构成额外的锁紧件，但是另一方面也用于在制造外罩区段￠)时均衡制造误差。
[0043]如图3所示，沿纵向相邻的外罩区段(6)在如图1所示的定子外罩⑶中围绕纵轴线相互以90°错开地布置。外罩区段(6)的内侧以及这里未示出的弹性体定子内件(9)的外侧设计为多边形。两个外罩区段(6)在连接侧上借助连接件(18)的螺旋形延伸的面
(20)并且额外地通过构成锁紧件的锁紧元件(24)以及借助所对应的凹陷部(30)构成定子外罩复合结构。
[0044]由于连接件(18)，因而能够在没有辅助工具的情况下特别简单并且可靠地组装外罩区段(6)。对此，齿面(20)的面积大小也起至关重要的作用。因为，为了降低重量并且节省材料，相对于外罩区段(6)的尺寸定子外罩(8)的壁厚较小，所以面(20)应该尽可能地大于壁厚。这是通过沿着结构元件(12)引入外罩区段(6)的凹陷部(16)实现的。此外，通过增大面(20)提高了连接件(18)的锁紧效果。
[0045]图4示出了具有总共六个壳状的外罩区段(6)的偏心螺杆泵⑷。在这个实施方式中，分别各两个经截短的外罩区段(6a、6b)布置在定子外罩的端侧(8)上，这两个外罩区段一方面布置在固定法兰(32)上并且另一方面布置在泵壳(34)上。在经截短的外罩区段(6a、6b)之间,在中间处两个相对较大的外罩区段(6)包围定子内件(9)。
[0046]图5示出了完成装配的偏心螺杆泵(4)，如已经在图4中示出的那样，该偏心螺杆泵具有借助夹紧元件(28)夹紧在泵壳(34)和法兰(32)之间的定子(2)。对此，夹紧元件
(28)沿定子外罩(8)的纵向延伸，因此，所有的结构元件(12)沿着夹紧元件(28)都设有凹陷部(30)。在这种结构方案中使用金属棒(28)作为夹紧元件，该金属棒的端部设有公制螺纹。通过旋上并且拧紧相应的螺母(36)固定各个外罩区段￠)并且围绕弹性体定子内件
(9)构成稳固的外罩(S)0
[0047]该偏心螺杆泵(4)专门用于方便并且省时地安装和拆卸定子外罩(8)而设计的，以使更换弹性体定子内件(9)的成本尽可能保持地较低。特别有利的是，由于根据本发明的、定子外罩(8)的结构，即通过使定子外罩(8)由能够自行固定并且自动定中心的多个外罩区段(6)构成，在没有额外的辅助工具的情况下并且不需要专门的知识就能够在弹性体定子内件(9)上安装外罩区段(6)并且也能够根据实际需要再次取下。这种类型的定子外罩(8)的制造和维修的成本也相对较低，因为在具有例如如图1所示的大小相同的布置在定子内件(9)的圆周上的四个外罩区段(6)的定子外罩⑶中，外罩区段(6)在其形状上相同。
[0048]附图标记列表
[0049]2 定子
[0050]4 偏心螺杆泵
[0051]6 外罩区段
[0052]8 定子外罩
[0053]9 定子内件
[0054]10 凸缘
[0055]12 结构元件
[0056]14 连接部位
[0057]16 V形凹陷部
[0058]18 连接件/定位件
[0059]20 齿面(螺旋形)
[0060]22 齿面的起始处
[0061]24 锁紧元件
[0062]26 用于锁紧元件的凹陷部
[0063]28 夹紧元件
[0064]30 用于夹紧元件的凹陷部
[0065]32 固定法兰
[0066]34 泵壳
[0067]36 螺母
[0068]L 无支撑的长度
【权利要求】
1.一种偏心螺杆泵(4)的定子外罩(8)，所述偏心螺杆泵具有弹性体定子内件(9)，所述定子外罩包含有多个壳状的外罩区段(6)，其特征在于，沿所述定子外罩(8)的纵向相邻的外罩区段(6)围绕所述定子外罩(8)的纵轴线相互错开地布置，其中，每个外罩区段(6)都具有连接件(18)，并且至少四个外罩区段(6)相互接合且构成复合结构。
2.根据权利要求1所述的定子外罩(8)，其特征在于，所述连接件同时也是定位件。
3.根据权利要求1或2所述的定子外罩(8)，其特征在于，沿所述定子外罩(8)的纵向相邻的外罩区段(6)围绕所述定子外罩(8)的纵轴线相互以90°错开地布置。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的定子外罩(8)，其特征在于，所述定子外罩(8)包括至少六个外罩区段(6)。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的定子外罩(8)，其特征在于，所述外罩区段(6)具有不同的长度。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的定子外罩(8)，其特征在于，所述定子外罩(8)通过保持元件(10)固定在所述弹性体定子内件(9)上。
7.一种用于根据权利要求1所述的定子外罩(8)的外罩区段(6)，其特征在于，所述连接件(18)在端面上构造为齿形。
8.根据权利要求7所述的外罩区段(6)，其特征在于，至少一个齿面(20)呈螺旋形延伸。
9.根据权利要求7或8所述的外罩区段(6)，其特征在于，所述连接件(18)的齿面(20)在凹陷部(16)的区域中呈螺旋形延伸。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的外罩区段(6)，其特征在于，所述连接件(18)由沿所述定子外罩⑶的纵向在所述外罩区段(6)的端侧上延伸的V形或U形的凹陷部(16)构成。
11.根据权利要求7或10所述的外罩区段(6)，其特征在于，将所述凹陷部(16)沿着从所述外罩区段的外侧径向延伸的结构元件(12)的一部分引入。
12.根据权利要求7至11中任意一项所述的外罩区段(6)，其特征在于，锁紧元件(24)伸入所述凹陷部(16)中并且在所述定位件(18)的端部区域中引入与所述锁紧元件(24)相对应的凹陷部(26)。
13.—种具有定子外罩(8)的偏心螺杆泵(4),所述定子外罩包含多个壳状的根据权利要求1至18中任意一项所述的外罩区段(6)。
14.一种用于制造定子(2)的方法，所述定子夹紧在偏心螺杆泵(4)中，该定子具有由多个壳状的外罩区段(6)包围的弹性体定子内件(9)，其特征在于，通过夹紧而将轴向分力加载在所述外罩区段(6)上，其中，所述外罩区段(6)相互接合，由此产生径向分力并且构成复合结构。
【文档编号】F04C2/107GK104271953SQ201380023155
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年5月2日 优先权日:2012年5月4日
【发明者】C·宾迪格, F·格茨 申请人:奈赤－泵和系统有限责任公司