用于偏心蜗杆泵的可调整定子的制作方法

本发明涉及一种用于偏心蜗杆泵的可调整定子。

背景技术：

由现有技术已知的偏心蜗杆泵由转子和定子构成，其中转子容纳在定子中并且偏心地在定子中运动。由转子的运动以及定子和转子之间的相对贴靠，在定子和转子之间形成了游移的输送腔。液态的或可流动的介质能够通过该输送腔沿着定子输送。偏心蜗杆泵例如用于输送水、石油和其它多种液体或可流动的介质。

为了形成输送腔，并且能够以尽可能小的回流来输送各种可流动的介质，转子加载压力地贴靠在定子的通过弹性材料构成的内壁上。因为尽管存在着所述的加载压力的贴靠，但在实践中在输送时通常还是记下了输送介质的回流，所以研发了用于偏心蜗杆泵的定子，它确保了转子更大加载压力地贴靠在各定子的弹性衬垫上。通常，转子在定子上的加载压力的贴靠通过弹性衬垫中的相应的材料补充来实现，或者通过缩小定子中的各孔口或转子容纳部的横截面来实现。

这种加载压力的贴靠可能会引起定子铁芯的转子容纳部的弹性衬垫的提前磨损，并因此引起定子的提前磨损。尤其由于通常由金属构成的转子在通常由橡胶或类似材料构成的定子内部的运动，所以定子会在此区域中出现一定摩擦或磨损。通过该磨损减少了转子和定子之间的加载压力的贴靠力，定子和转子之间的接触尤其不能沿着未中断的螺旋状接触线维持，因此降低了偏心蜗杆泵的功率。这尤其适用于已克服了较大吸入高度的泵。由于此原因，定子必须定期更换和替换。

还备选已知的实施例是，能够调整定子，以便平衡磨损。例如通过改变定子直径来调整定子-转子系统中的应力。

DE 3433269 A1描述了一种定子外罩，其具有形式为牵引螺栓的夹紧装置，它们分布在定子外罩的整个轴向长度上。这明显地增加了定子-转子系统的重量。此外，为了实现调整，所有夹紧装置必须单个地拧紧。

DE 3641855 A1描述了一种具有弹性体的可调节定子，该弹性体在管子外罩中硫化，该管子外罩通过纵向裂缝以分段的方式分布在外围，并且设有至少一个包含管子外罩的卡箍。

EP 0292594 A1公开了一种用于偏心蜗杆泵的、设置有纵向裂缝的定子外罩，它只在其压力区中具有夹紧装置，用于产生压力以及在定子磨损时用于调整。该应力通过适当的加强筋局部地分散在定子外罩的长度上。

DE 4312123 A1描述了一种具有多个纵向延伸的裂缝的定子外罩，这些裂缝简化了所述调整。为了能够在定子的压力侧的端部区域中更好地进行调整，这些裂缝在定子的吸入侧端部即将结束时终止并且只在压力侧端部上自由地开始。

DE 4403979A1公开了一种用于偏心蜗杆泵的可调整定子，其具有连续的纵向裂缝，它们以较小的间距在定子的吸入侧端部之前终止。适宜的是，在该纵向裂缝之后分别跟随着连续的裂缝。

DE 10200393 A1描述了一种偏心蜗杆泵，其具有局部可再夹紧的定子。在此，在包围弹性体的定子铁芯的定子外罩中设置轴向非连续的夹紧间隙。留在进入侧上的接块在该侧面上构成夹紧障碍物。通过夹紧装置对定子进行再夹紧，该夹紧装置设置在具有夹紧间隙的定子外罩的区域中。

此外根据DE 2331173已知一种装置，其中通过将定子弹性体局部地压在定子的特定线或点上，来调整定子。为此，该定子在磨损尤其高的区域中包括螺旋状的板条。通过调整该螺旋状的板条，定子的内螺纹面的区域尤其沿径向方向改变其位置，这些区域在横截面中构成为直线部段。因此，磨损严重的定子衬垫能够这样变形，即再次呈现其原始的横截面形状。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种可调整定子，其中能够简单地平衡定子铁芯在转子容纳部区域中的磨损。

本发明涉及一种用于偏心蜗杆泵的可调整定子。定子包括圆柱形定子外罩，该定子外罩通常由金属材料构成。所谓的弹性体的定子铁芯设置在定子外罩内，该定子铁芯具有转子容纳部。该定子铁芯固定在定子外罩的内部，其中定子铁芯的整个外罩面在很大程度上与定子外罩的整个内罩面粘附地连接在一起。

该定子在定子外罩和定子铁芯之间具有至少两个围绕定子的纵轴线设置的螺旋轨道，其中在该螺旋轨道的区域中在定子外罩和定子铁芯之间不存在粘附连接。也就是说，定子铁芯和定子外罩之间的接合在某个位置上中断。这一点例如在应用适当辅助措施的情况下实现。定子外罩和定子铁芯之间的橡胶-金属-接合在围绕定子纵轴线的最少两个螺旋轨道上中断。尤其优选的是，定子铁芯和定子外罩之间的接合在定子的主要磨损区的区域中中断。

定子外罩和定子铁芯之间的优选至少两个螺旋轨道与转子和定子铁芯之间的螺旋状接触线相对应。

该定子还包括至少一个接口，用于引入压力传递介质(尤其是合适的流体)。尤其是，该定子具有至少一个用于压力传递介质的输入管道，压力传递介质能够通过输入管道输送至这些螺旋轨道中的至少一个，尤其能够填充到这些螺旋轨道中。由于在定子铁芯和定子外罩之间在螺旋轨道的区域中缺少粘附，并且由于定子铁芯材料的弹性特性，在填充压力传递介质时在缺少粘附的螺旋轨道的区域中在定子铁芯和定子外罩之间形成中间腔。尤其根据填充的压力传递介质的量，通过螺旋轨道构成的中间腔的内部容积从未填充的状态(其内部容积基本为零)开始增加。在该螺旋轨道内部且在定子外罩和定子铁芯之间增加的内部容积挤压了定子铁芯的弹性体材料。因为定子外罩由刚性的材料构成，所以定子铁芯的弹性体材料必须沿定子的纵轴线的方向偏离，也就是说，尤其沿定子的转子容纳部的方向偏离。通过由此作用在转子容纳部上的压力，能够平衡偏心蜗杆泵的定子铁芯和转子之间的缺少的预应力。

定子铁芯和定子外罩之间的中间腔开始时是空的，即定子铁芯的外罩面也在缺少粘附的区域中无接合地贴靠在定子外罩的内壁面上。在填充压 力传递介质时，定子铁芯的弹性体才被压力传递介质沿定子的纵轴线的方向挤压，并且构成所谓的压力腔。

尤其是，定子铁芯的弹性体通过在定子外罩和定子铁芯之间的螺旋轨道内部的压力传递介质在定子铁芯和转子之间的螺旋状接触线的区域中沿定子的纵轴线的方向受到挤压，因此再次在螺旋状接触线的区域中建立定子和转子之间的贴靠。

优选至少两个压力腔设置得通过至少两个螺旋轨道相对于定子的纵轴线相对而置地对称，因此从相对而置的侧面开始均匀的压力能够对定子铁芯的弹性体并且相应地对定子的转子容纳部产生影响，尤其该压力在定子铁芯和转子之间的螺旋状接触线的区域中起作用。因此根据优选的实施方式，形成两个相对而置的、螺旋地围绕定子的纵轴线在定子铁芯和定子外罩之间形成的无粘附区域，其与定子铁芯和转子之间的螺旋状接触线协调一致。

备选地可规定，形成三个缺少粘附的区域，它们分别以120度角度围绕定子纵轴线偏置并且分别螺旋状地围绕定子纵轴线在定子铁芯和定子外罩之间形成。或者形成四个缺少粘附的区域，它们分别以90度角度围绕定子纵轴线偏置并且分别螺旋状地围绕定子纵轴线在定子铁芯和定子外罩之间形成；以及其它方案。

通常，定子铁芯的磨损在转子容纳部的区域中是对称的。因此，缺少粘附的呈螺旋状的区域同步地和/或对称地用压力传递介质或流体填充。

由于此原因规定，该至少两个螺旋轨道至少在很大程度上同时且均匀地用压力传递介质填充。尤其在该至少两个螺旋轨道之间设置至少一个连接轨道。通过该至少一个连接轨道，压力传递介质能够均匀地分布在该至少两个螺旋轨道之间。

该压力腔或螺旋轨道通过该至少一个连接轨道相通地相互连接，并因此构成相通的系统。也就是说，在给螺旋轨道填充压力传递介质时，压力传递介质也通过连接轨道自动地分布在其它螺旋轨道上。定子铁芯的弹性体的材料的反压力尤其使压力传递介质至少在很大程度上均匀地分布在至少两个螺旋轨道内。因此，该压力到处在很大程度上是相同的，该压力从 填充的螺旋轨道开始沿定子的转子容纳部或纵轴线的方向作用在定子铁芯的弹性体材料上。尤其是，作用在转子和定子之间的螺旋状接触线上的压力到处在很大程度上是相同的。

优选在建立定子铁芯和定子外罩之间的粘附连接时就已经建立了该相通的连接。

根据优选的实施方式，连接轨道构造得与定子外罩和定子铁芯之间的螺旋轨道类似，尤其在该至少一个连接轨道的区域中同样不存在定子外罩和定子铁芯之间的粘附连接。

根据备选的实施方式，连接轨道通过穿透定子铁芯的弹性体材料的孔洞构成。该连接孔洞分别在定子铁芯的外罩面上在各螺旋轨道的区域中终止。尤其是，该孔洞以一个端部在第一螺旋轨道上终止，并且以另一端部在另外的螺旋轨道上终止，并因此在两个螺旋轨道之间建立连接。在此，连接轨道围绕转子容纳部设置，也就是说，连接轨道尤其没有朝向转子容纳部的连接。

根据本发明的实施方式，设置有至少两个连接轨道。这实现了压力传递介质在螺旋轨道之间或在螺旋轨道内部的快速分布。该定子具有第一自由端部和与其相对而置的第二自由端部。优选地，第一连接轨道设置在第一自由端部的区域中，第二连接轨道设置在定子的第二自由端部的区域中。

又因为压力传递介质在一个连接轨道(其通过定子铁芯和定子外罩之间的未粘附的区域构成)内引导到相应的区域中，以形成压力腔，所以有利的是，该至少一个连接轨道设置在定子的区域中，在该区域中该额外的沿纵轴线或转子容纳部的方向定向的压力对偏心蜗杆泵的功能的干扰很少。用于泵吸的介质的排出区域是优选的。

根据本发明的另一实施方式规定，用于压力传递介质的输入管道不是直接通到这些螺旋轨道之一中，而是用于压力传递介质的输入管道通到该至少一个连接轨道中。压力传递介质从该处开始分布到该至少两个螺旋轨道中。优选，该输入管道从中间在两个螺旋轨道之间设置在连接轨道上，使得这两个螺旋轨道优选都未填充。

所述的定子能够使用得比常规已知的定子更长，因为能够简单且成本 低廉地平衡转子容纳部的区域中的磨损。因为至少两个螺旋轨道相互相通地连接，所以设置唯一一个用于压力传递介质的输入管道就足够了，因为压力传递介质还由于定子铁芯的弹性体材料的反压力而均匀地分布在螺旋轨道的内部。因此，在转子和定子之间的螺旋状接触线上在转子容纳部的区域中到处产生均匀的压力。

至少两个可用压力传递介质填充的螺旋轨道在定子铁芯和定子外罩之间分别单个地填充，与这样的定子相比，其优点尤其在于，不需要控制机制来确保分别相同地填充这些螺旋轨道。在此可能存在的危险是，从侧面开始更高的压力施加到转子和定子之间的螺旋状接触线之一上。

此外，本发明还涉及一种用于制造可调整定子的装置。这种装置包括用于污物和/或高能辐射的卸料设备(Austrageinrichtung)。在该装置上设置固定器件，定子外罩能够通过该固定器件设置在该装置上。此外，该装置还包括至少可使该装置的卸料设备相对于定子外罩进行相对运动的器件。

根据应用该装置的第一方法，将金属定子外罩的内罩面整个涂上粘附剂。通过将污物喷洒到预设的样式上，例如形式为油脂、漆和/或油等等；或者通过加载高能辐射，根据预设的样式使粘附剂局部地失去作用。随后，将弹性体的定子铁芯设置或构成在定子外罩的内部。在此基于所涂敷的样式，形成了定子外罩和定子铁芯之间未形成粘附的区域。

为了形成定子铁芯，定子外罩能够以已知的方式用弹性体填充。在此为了形成转子容纳部，将所谓的转子铁芯推入弹性体中。在该弹性体变硬之后，它通过粘附剂固定在定子外罩的内罩面上，并且是在这样的区域之外，即在该区域中没有粘附剂涂敷在定子铁芯的内罩面上。将转子铁芯去除。留下的内部空间形成了所谓的定子内腔或转子容纳部，偏心蜗杆泵的转子随后设置在其中，并且通过旋转运动在转子容纳部的内部形成在输送方向上运动的输送腔。

备选地，预制的定子铁芯能够推入定子外罩中，并且通过粘附剂固定在该定子外罩上。优选冷却该预制的定子铁芯，因此减少它的外圆周。冷却的定子铁芯尤其具有比未冷却的定子外罩的内圆周更小的外圆周。在将定子铁芯加热到室温时，它会再次膨胀，因此定子铁芯的外圆周基本上相 当于定子外罩的内圆周。通过粘附剂，在定子铁芯和定子外罩之间在涂敷粘附剂的区域中产生粘附连接。

根据另一可借助该装置实施的方法，将污物以预设的样式涂敷在定子的内壁面上。随后，将金属定子外罩的内罩面整个涂上粘附剂。由于事先涂敷的污物，使粘附剂在通过该样式预设的区域中失去作用。随后，将弹性体的定子铁芯设置或构成在定子外罩的内部。在此由于该涂敷的样式，形成了定子外罩和定子铁芯之间未形成粘附的区域。

根据本发明的一个实施方式，为了制造这种定子例如能够应用一种完全设置在定子外罩内部的装置，并且该装置将污物喷洒到用粘附剂涂层的或未用粘附剂涂层的定子外罩的内壁面上。该装置的至少一个卸料设备必须构造得相对于定子外罩可旋转和/或可轴向运动，从而产生相应的螺旋体以形成螺旋轨道。根据一个实施方式，固定定子外罩，并且将该装置推入该定子外罩中。该装置的至少一部分可旋转地和/或可轴向运动地在定子外罩内运动，以产生期望的样式，其相当于所述至少两个螺旋轨道和所述至少一个连接轨道。

备选地，该装置在很大程度上构成为静止的。定子外罩可旋转地和/或可轴向运动地设置在该装置上。在该装置的卸料设备喷洒污物或诸如此类物质的过程中，定子外罩相对于装置可旋转地和/或轴向地运动，以产生期望的样式，从而使该样式相当于所述至少两个螺旋轨道和所述至少一个连接轨道。

根据另一实施方式能够规定，该装置进行旋转运动，并且定子外罩相对于该装置进行轴向运动或反过来。

此外还可应用这样的装置，即该装置产生高能辐射来代替污物，该高能辐射定向地施加到定子外罩的内壁面的限定的区域上，以使涂敷在定子外罩的内壁面上的粘附剂局部地失去作用。

附图说明

下面借助附图详细地阐述本发明的实施例及其优点。附图中的单个元件相互间的大小比例不总是与实际的大小比例相符，因为有些形状被简化， 但另一些形状为了实现更好的展示相比于其它元件放大示出。

图1A和图1B示出了根据已知的现有技术的定子的横截面；

图2A和图2B示出了可液压调整的定子的横截面；

图3示出了可液压调整的定子的立体图；

图4A至图4E示出了用于制造本发明的定子的装置的不同实施例。

附图标记说明

1 定子

2 定子铁芯

3 定子外罩

4 转子容纳部

5 定子

6 中间腔

7 流体

8 缺少粘附的区域

9 压力腔

10 接口

12 螺旋轨道

14 连接轨道

15 相通的螺旋轨道

40 装置

42 卸料设备

45 污物

46 高能辐射

50 自由端部

60 粘附剂

A 轴向移动

AB 贴靠区域

L 纵轴线

R 旋转

具体实施方式

对于本发明的相同的或作用相同的元件来说，应用相同的附图标记。此外为了使视觉清晰，在单个附图中只示出了那些对各附图的描述来说必要的附图标记。这些示出的实施方式只是本发明的装置和/或本发明的方法能够如何构成的例子，并不是最终的限定。

图1A和图1B示出了根据已知的现有技术的定子的横截面。尤其是，图1A示出了未用过的定子1u，图1B示出了已用过的定子1b。

该定子1包括弹性体的定子铁芯2，它固定在构成为圆柱形的金属定子外罩3中。沿着定子1的纵轴线形成转子容纳部4。该转子(未示出)容纳在定子1的转子容纳部4的内部，并相对于定子1偏心地在转子容纳部4中运动。

从定子(未示出)的运动以及相互贴靠，在定子1和转子之间形成游移的输送腔，液态的或可流动的介质能够借助该输送腔沿着定子1输送。尤其是，定子铁芯2和转子之间的贴靠沿着接触线延伸，该接触线螺旋状地围绕定子的纵轴线盘旋。

在对比图1A和图1B时可明显地看到，在已用过的定子1b中转子(未示出)相对于定子1的运动在贴靠区域AB中引起了定子铁芯2的材料的损害。人们将这一点也称为定子1的磨损。

通过该磨损，在转子容纳部4的区域中减少了转子(未示出)和定子1b之间的加载压力的贴靠力，尤其是定子1b和转子(未示出)之间的接触不能保持沿着一条连续的螺旋状的接触线。这样会导致输送的介质不期望的回流，并且降低偏心蜗杆泵的功率。

图2A和图2B示出了可液压调整的定子5的横截面。图2A尤其示出了未用过的定子5u，图2B示出了已用过的定子5b。

在此能够平衡已用过的定子5b在贴靠区域AB中的磨损，其方式是：在定子外罩3的壁部和定子铁芯2的弹性体材料之间在中间腔6中压入适当的压力传递介质或流体7。因此尤其在贴靠区域AB中提高了转子(未示 出)上的压力，因此能够阻止输送介质的回流。

在图2A中，定子外罩3的壁部和定子铁芯2的弹性体材料之间的中间腔6是空的，这通过附图标记6l标出。在图2B中，定子外罩3的壁部和定子铁芯2的弹性体部件之间的中间腔6借助压力传递介质或流体7填充，这通过附图标记6g标出。

该中间腔6尤其通过缺少粘附的区域8或缺少固定的区域在定子外罩3的壁部和定子铁芯2的弹性体部件之间构成。在未用过的定子5u中，定子铁芯2和定子外罩3之间的中间腔6、6l是空的，即定子铁芯2的外罩面也在缺少粘附的区域中8无接合地贴靠在定子外罩3的内壁面上。在填充流体7时，定子铁芯2的弹性体才被流体7沿定子5、5b的纵轴线的方向挤压，并且构成所谓的压力腔9。

图3示出了可液压调整的定子5的立体示意图。它在定子铁芯2和定子外罩3之间包括缺少粘附的区域8或中间腔6，该缺少粘附的区域8或中间腔6通过填充流体7(参照图2)形成压力腔9，用于在定子5和转子(未示出)之间平衡定子5在贴靠区域AB(参照图1)中的磨损。

定子铁芯2和定子外罩3之间的缺少粘附的区域8尤其以两个螺旋轨道12-1、12-2的形式构成，它们通过连接轨道14彼此相通地相连。因此，这两个螺旋轨道12-1、12-2也称为相通的螺旋轨道15-1、15-2。尤其是，第一连接轨道14-1设置在定子5的第一自由端部50-1的区域中，第二连接轨道14-2设置在定子5的第二自由端部50-1的区域中。

该定子5还包括接口10，用于将压力传递介质或流体7(参照图2)引入中间腔6中，该中间腔能够通过在定子铁芯2和定子外罩3之间缺少的粘附构成。由于通过至少一个接口10将流体7(参照图2B)引入定子铁芯2和定子外罩3之间的中间腔6(其是由缺少的粘附构成)，所以能够平衡在偏心蜗杆泵的定子铁芯2和转子(未示出)之间沿着螺旋状的接触线缺少的预应力。

在图3中可明显地看到，接口10构成只通向螺旋轨道12、尤其是螺旋轨道12-1的唯一的直接的输入管道。因为该螺旋轨道通过连接轨道14-1、14-2与另一螺旋轨道12-2处于相通连接状态，所以通过接口10的输入管 道输入螺旋轨道12-1中的压力传递介质也分布在其它螺旋轨道12-2的内部。这两个螺旋轨道12-1和12-2以这种方式至少在很大程度上同时用压力传递介质填充。

尤其是，压力传递介质通过连接轨道14-1、14-2由于定子铁芯2的弹性体的材料的反压力至少在很大程度上均匀地分布。因此，该压力到处在很大程度上是相同的，该压力从填充的相通的螺旋轨道12-1、12-2或15-1、15-2开始沿转子容纳部4或定子5纵轴线L5的方向作用在定子铁芯2的弹性体材料上。尤其是，作用在转子和定子5之间的螺旋状接触线上的压力到处在很大程度上是相同的。

优选连接轨道14-1、14-2构造得与螺旋轨道12-1、12-2类似，同样构成为定子外罩3和定子铁芯2之间的缺少粘附的区域8。

图4A至图4E示出了用于制造根据本发明的定子5的装置40的不同实施例(参照图2和图3)。定子外罩2的内壁面根据此处描述的实施例首先完全用粘附剂60涂层。随后，将该装置40设置在定子外罩2的内部，借助该装置可以使污物45和/或高能辐射46有针对性地施加到定子外罩2的用粘附剂60涂层的内壁面上。

根据另一实施例，该装置构造得更大，并且尤其包括至少一个用于定子外罩2的保持设备(未示出)。在这种情况下，该装置的至少一个卸料设备(Austragseinrichtung)42能够设置在定子外罩2的内部，用以施加污物45和/或高能辐射46。

为了产生相应的螺旋体以形成螺旋轨道12(参照图3)，该装置40或者该装置40的可设置在定子外罩2内的卸料设备42构造得相对于定子外罩2可旋转和/或可轴向运动。

根据图4B所示的实施例，固定定子外罩2，并且设置在定子外罩2内的装置40或者卸料设备42可旋转和/或轴向运动地在定子外罩2内部运动，以产生期望的失去作用(inaktiviert)的样式，其相当于该至少两个螺旋轨道12和该至少一个连接轨道14(参照图3)。该可旋转的以及轴向的运动可行性通过相应的箭头R40、R42(旋转)以及A40、A42(轴向移动)来表示。

根据图4C所示的实施例，该装置40或卸料设备42在很大程度上构成为静止的。定子外罩2可旋转地和/或可轴向运动地围绕该装置40或卸料设备42设置。该装置40或卸料设备42喷洒污物45(参照图4A)或类似物，此时定子外罩2相对于装置40或者卸料设备42可旋转地和/或轴向地运动，以产生期望的样式，其相当于所述的至少两个螺旋轨道和至少一个连接轨道。定子外罩2可旋转的以及轴向的运动可行性通过相应的箭头R2(旋转)以及A2(轴向移动)来表示。

根据图4D所示的实施例规定，该装置40或卸料设备42进行旋转运动R40、R42，并且定子外罩2相对于装置40或者卸料设备42进行轴向运动A2。

根据图4E所示的实施例规定，该装置40或卸料设备42进行轴向运动A40、A42，并且定子外罩2相对于装置进行旋转运动R2。

本发明已参照优选实施例进行描述。但对于专业人员来说可想象的是，本发明还能够变形或变化，而不会离开下述权利要求的保护范围。