DE2817280A1

DE2817280A1 - Stator fuer exzenterschneckenpumpen

Info

Publication number: DE2817280A1
Application number: DE19782817280
Authority: DE
Inventors: Max Streicher
Original assignee: Foerdertechnik Streicher GmbH
Current assignee: Foerdertechnik Streicher GmbH
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1979-10-25
Also published as: GB2021199A; FR2423657A1

Description

DipL-Ing. Herbert Braito 793 Bibcrach/Rtß 1 19. April 1978/2

_n , . ,. Marktplatz 38 ■ Postfacfi 127

Patentanwalt Telefon (073SI) 6455 2817280

8 F 2246

Fördertechnik Streicher GmbH Simoniusstr. 26

7988 Wangen / Allgäu
und

Max Streicher
Oderstr. 28

7988 Wangen / Allgäu

Stator für Exzenterschneckenpumpen

Die Erfindung betrifft einen Stator für Exzenterschneckenpumpen mit einem weltgehend formbeständigen, quer zur Pumpenachse verspannbaren Statormantel, der innen mit einem die kontinuierlich gekrümmte Doppelwendel-Höhlung- bildendes Futter aus gleitfähigem und wenigstens begrenzt elastisch nachgiebigem Werkstoff versehen ist.

Bei Statoren für Exzenterschneckenpumpen 1st es an sich bekannt, eine das Futter bildende Statorhülse herausnehmbar in einem zweiteiligen Pumpenmantel unterzubringen, in dem ein Außenbund der Statorhülse eingespannt ist. Diese Befestigung an nur einer Stelle der Statorlänge hat sich jedoch als unzureichend erwiesen, da die mit Abstand von der Einspannstelle liegenden Statorteile zu großen Freiheitsgrad haben, was einmal zu einem schwingungsintensiven Pumpenlauf führt und zum anderen erhöhten Verschleiß zur Folge hat.

Seit längerem ist nun die Fachwelt wohl ausnahmslos dazu übergegangen, das Futter durch Verkleben, Einvulkanisieren und dgl. fest mit dem Statormantel zu verbinden, um alle vom Rotor auf die Statorhülse ausgeübten Kräfte auf kürzestem Wege in den Statormantel überleiten zu können. Dies,gilt auch für eine Ausführung mit an beiden Enden des Futters vorgesehenen Außenbunden, die dann zwischen dem zylindrischen Mantel und ringförmigen Anschlußteilen verspannt werden konnten (DE-OS l6 53 897).

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Nach einer Weiterentwicklung dieses Vorschlages (DE-OS 17 03 602) soll das Futter zusätzlich durch Formschlußausbildungen im Statormantel gehalten werden. Dort ist zwar auch ein Eingriff mittels von außen eingebrachter Stifte erwähnt, im Prinzip geht es aber darum, daß der Werkstoff des Futters radial in Aussparungen des ringförmig geschlossenen Statormantels eingreift, was in der Praxis nur durch Anformen des an seinen Enden mit Außenbunden versehenen Futters an die Innenfläche des Statormantels erfolgen kann.

Durch die letzterwähnte Schrift ist es ebenso wie durch andere Vorveröffentlichungen bekannt, die Dicke des fest an den Statormantel angeformten Futters möglichst klein und im wesentlichen konstant zu halten. Auf diese Weise wird zwar Werkstoff für das Futter gespart, und man erhält im gesamten Anlagebereich weitgehend unveränderte Elastizitätsverhältnisse. Die durch das Futter verursachten Kosten sind aber, bedingt durch die feste Verbindung mit dem Statormantel, vie If ach größer als die Kosten des Futters ohne Verbindung.

Durch die CH-PS 4M 677 ist es schließlich bekannt, den ganzen State mit im Statormantel einvulkanisiertem Futter in einer Axialebene zu unterteilen und die beiden Statorhälften quer zur Pumpenachse gegeneinander zu verspannen. Auch wenn die Statorhälften identisch sind, bleibt hier das teure Festlegen, insbesondere Anvulkanisieren der Futterhälften in den Mantelhälften.

Das Hauptproblem beim Betrieb von Exzenterschneckenpumpen liegt nun im Verschleiß des Futters und den dadurch verursachten Reparaturkosten. Diese wirken sich auf die gesamten Systemkosten vor allem dann entscheidend aus, wenn abrasives Gut zu fördern ist, das mehr oder weniger dicke Feststoffkörper einschließt. Die durch die Feststoffkörper bedingte Verwendung eines gummiartigen Werkstoffes für das Futter verursacht die erhöhte Verschleißanfälligkeit. Die hohen Reparaturkosten sind aber vor allem dadurch bedingt, daß man mit dem nachgiebigen Futter des Stators auch den Statormantel austauschen muß.

Die Erfindung geht aus von dem eingangs genannten Stator und dient der Aufgabe, diesen so weiterzubilden, daß die Folgewirkungen des nicht ganz vermeidbaren Verschleisses des Statorfutters und dadurch die Betriebskosten der Pumpe möglichst klein gehalten werden können.

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Zur Lösung dieser Aufgabe weist erfindungsgemäß das Putter als auswechselbaren selbständigen Bauteil eine ringsum einstückig geschlossene Auskleidungshülse auf, die an mehreren, in Längsrichtung zueinander versetzten Stellen durch Verspannen des Statormantels mit diesem in möglichst formschlüssigen Eingriff zu bringen ist.

Hier bleibt die Statorhülse als unabhängiger Bauteil, der lediglich durch öffnen bzw. Entspannen des Statormantels außer Eingriff gebracht und aus dem Statormantel herausgenommen und ausgewechselt werden kann. Dieser Auswechselvorgang selbst ist außerordentlich einfach und kann schnell ohne wesentliches Werkzeug ausgeführt werden. Auszuwechseln ist lediglich die Statorhülse, nicht der ganze Stator mit dem Statormantel. An Werkstückkosten entstehen daher auch nur die durch die Hülse selbst bedingten Kosten, normalerweise also die Kosten eines Gummiformteiles. Dessen Kosten liegen in der Größenordnung von 10 bis 20 % derjenigen Kosten, die beim Auswechseln eines Stators mit einvulkanisiertem Gummifutter entstehen. Man kann daher durchaus hochwertigen und verhältnismäßig teuren Werkstoff für die Statorhülse wählen, sofern sich dadurch die Betriebsdauer merklich vergrößern läßt.

Dies gilt vor allem für den Fall, daß der Statormantel eine mit Radialabstand der Innenform der Statorhülse angenäherte Innenfläche aufweist. Dabei geht es nicht nur um das Einsparen von Werkstoff, sondern auch um einen zuverlässigen Flächen-Eingriff zwischen Statormantel und Statorhülse.

Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag läßt sich der Statormantel unterteilen in eine äußere Mantelschale aus hartem, formbeständigem Werkstoff und eine innere Auskleidung aus hochelastisch nachgiebigem Werkstoff, wobei wenigstens die Auskleidung mit der Statorhülse formschlüssig kuppelbar ist. Dabei kann die Auskleidung gleichmäßige Dicke haben oder aber eine derart wechselnde Dicke, daß sich ihre Innenfläche der Innenform der Statorhülse mit mehr oder weniger gleichbleibendem Radialabstand anpaßt. In jedem Fall muß sichergestellt sein, daß Kräfte der Statorhülse nicht nur in die Auskleidung, sondern auch in die Mantelschale eingeleitet werden. Stets wird jedenfalls eine erste Nachgiebigkeit in die gegen-Verschleiß geschützte Auskleidung gelegt, und die Statorhülse kann dann, sofern für die Kraftüberleitung Sorge getragen ist, wesentlich dünner ausgeführt werden.

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Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Statorhülse wenigstens einen radial nach außen zwischen zwei tangential gege· einander verspannbare Teile des Statormantels ragenden Haltevorsprung auf. Die einfachste Ausführung besteht hier darin, daß an die Statorhülse wenigstens ein Längsflansch angeformt ist, der in einen Längsschlitz des Statormantels eingreift. Durch Verspann des im Prinzip einen C-förmlgen Querschnitt aufweisenden Statormantels werden dann die Schlitzränder am Längsflansch verspannt. Es versteht sich, daß der übrige Umfang der Statorhülse zylindris ist oder einen in Längsrichtung gleichbleibenden Querschnitt hat und ebenfalls durch die mittels Rohrschelle oder Spannband oder d; aufgebrachten Spannkräfte vollständig erfaßt wird. Auf diese Weise können die Reaktionskräfte von der Hülse auf den Mantel schon weitgehend kraftschlüssig übergehen. In Umfangsrichtung ist durch den Längsflansch Formschluß gewährleistet, und dieser Formschluß kann auch in Axialrichtung aufgebracht werden, wenn man durch Verformung an den Schlitzrändern einen geeigneten Eingriff schafft.

Bei einem in mehrere Mantelteile längs unterteilten Statormantel sollte jeweils ein Längsflansch der Statorhülse zwischen die Längs ränder benachbarter Mantelteile greifen. Während bei der vordiskutierten Ausführung der Leisteneingriff nur an einer Mantellinie erfolgt, kann dies hier entsprechend der Anzahl der Mantelteile an beliebig vielen Mantellinien und dadurch mit größeren Spannkräften und symmetrisch zur Pumpenachse erfolgen.

Bei längsgeteiltem Statormantel sollten Kupplungsvorsprunge an der Statorhülse, nur symmetrisch zur Teilungsebene und/oder in der Mittelebene zwischen benachbarten Te'ilungsebenen vorgesehen sein. Auf diese Weise kann optimaler Formschlußeingriff erzielt werden, ohne daß dies beim öffnen des Statormantels störend wirkt.

Für verschiedene Anwendungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Statormantel auch in Längsrichtung in mehrere jeweils für sich quer unterteilte Mantelsegmente aufzuteilen. Durch diese Montageunterteilung in einzelne im wesentlichen identische Bauteile ergeben sich verschiedene Variationsmöglichkeiten. Man kann die gleichen Mantelsegmente für unterschiedlich lange Statoren und für

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Statoren mit unterschiedlicher Steigung der Schneckenwendel einsetzen. Mit den gleichen Mantelsegmenten läßt sich eine Form zum Herstellen der Statorhülse zusammenfügen, und es wird schließlich möglich, ohne den Verband der Mantelsegmente vollständig aufzulösen, an einzelnen Stellen jeweils einen Teil der in der Regel zweiteiligen Mantelsegmente etwas zu lockern oder gar zwischenzeitig herauszunehmen, um an der betreffenden Stelle einen vergrößerten Ausweichweg für die Statorhülse zu schaffen, wenn sich dort dicke Festkörperteile, beispielsweise Kiesel oder dgl. festgesetzt haben.

Die Mantelsegmente können gleiche Breite haben und gegenüber benachbarten Mantelsegmenten um einen Teilungswinkel verdreht sein, der dem Schraubenwinkel der Doppelwendel-Höhlung der Statorhülse über die Segmentbreite wenigstens angenähert ist. Die Mantelsegmente stützen dann die Statorhülse an Radialflächen ebenso gegen axiale Verschiebung wie an ihren gegeneinander verdrehten Umfangsflachen gegen Mitnahmemomente. Dies Insbesondere dann, wenn das Innenprofil der Mantelsegmente mit annähernd gleichem Radialabstand einer Hüllkurve der Doppelwendelquerschnitte über die Sektorbreite angepaßt ist, die Innenfläche also von der Zylinderform abweicht.

Die auf ihrer Außenfläche zylindrischen Mantelsegmente lassen sich unter dem vorgegebenen Teilungswinkel gegeneinander verdreht durch formschlüssig wirkende Kupplungsmittel unmittelbar aneinander abstützen. Es kann auch die Kupplung oder Verspannung in Axialrichtung so zwischen benachbarten Mantelsegmenten vorgesehen werden, daß man diese Verspannung selektiv lösen oder herstellen kann.

Die Verwendung einer gesonderten, ringsum geschlossenen Statorhülse ermöglicht es ferner, diese Hülse durch wenigstens zwei axial aneinanderzufügende gleichlange Hülsensegmente zu bilden. Dabei muß naturgemäß jedes Hülsensegment gesondert im Statormantel festgelegt und auch in Axialrichtung gegenüber dem benachbarten Hülsensegment gehalten bzw. verspannt werden. Diese Längenunterteilung bzw. Kürzung ermöglicht es einmal, daß man nur eines von beiden Hülsensegmenten auszutauschen braucht, wenn nur dieses eine beschädigt ist. Da zum anderen der Verschleiß vornehmlich auf der Einlaßseite der Pumpe auftritt, genügt es dann, wenn man von Zeit zu Zeit das Einlaßsegment herausnimmt, das bisherige Auslaßsegment

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zur Einlaßseite hin umsetzt und dafür ein neues Auslaßsegment einfügt. Auch dadurch werden die Gesamtkosten des Statorfutters wesentlich gemindert.

Wie auch immer der Statormantel schließlich beschaffen ist, oftmals ist es zweckmäßig, wenigstens seitlich der Längsseiten der Statorhöhlung zwischen Statormantel und Statorhülse Pederungs-Preiräume zu bilden, die wenigstens teilweise Werkstoff-Pflegemittel, z.B. Silikonöl, aufnehmen können. Eventuell lassen sich hierfür im Statormantel Schmiernippel oder dgl. anbringen. Dieses Pflegemittel dringt dann während des Betriebes langsam in den Werkstoff ein und steigert dessen Widerstandsfähigkeit. Durch gelegentliches "Nachschmieren" läßt sich die Standzeit der Statorhülse dann weiter verlängern.

Nun sind Federungs-Freiräume zwischen Putter und Statormantel an sich bekannt. Sie haben ihren Grund darin, daß an den langgestreckten Seitenflächen der Statorhöhlung die größte Bewegungskomponente und damit auch die größten Reibungskräfte auftreten, was leicht zu einer gesteigerten Abnutzung und verminderten Dichte gerade in diesem Bereich führt.· Um den Verschleiß auszugleichen ist es üblich, den Höhlungsquerschnitt dort mit etwas Untermaß vorzusehen. Man hat auch das Putter bei einem Statormantel, der der Schneckenform im übrigen angenähert ist, im Bereich dieser Seitenflächen schon dicker als im übrigen Umfangsbereich ausgeführt. Nun nutzt es wenig, wenn man durch.Verdickung und Verengung zunächst Verschleißmaterial anhäuft, dabei aber die notwendigen Verformungskräfte vergrößert, was wiederum den Verschleiß steigert. Sieht man jedoch auf der Außenseite des Futters Freiräume vor, so wird dadurch zwar die Anlagekraft zwischen Rotor und Stator im Mittelbereich der Höhlung vermindert, was den erzielten Druck geringfügig herabsetzen kann, die Reibung wird aber wesentlich verringert^ sodaß insbesondere mit einer geringfügigen Minderung der lichten Weite in der Höhlung die Lebensdauer wesentlich vergrößert werden kann.

Nun sind die bekannten Freiräume durchweg als der Schraubensteigung der Statorwendel entsprechende Schraubennuten ausgebildet. Dadurch wird die Eigenstabilität des Futters bzw. der Statorhülse wesen herabgesetzt. Auch in die Freiräume eingezogene schmale Längs-

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stege (DE-OS 2k 08 l86) können nicht verhindern, daß sich diese Instabilität in einer verminderten Führung des Rotors im Stator auswirkt.

Die Erfindung verfolgt daher weiterhin den Zweck, eine verschleißarme und nachgiebige Abstützung des Futters im Statormantel zu bewirken, ohne daß die Führung des Rotors im Stator dadurch wesentlich beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser/Aufgabe dient erfindungsgemäß ein Stator für Exzenterschneckenpumpen mit seitlich der Längsseiten der Statorhöhlung zwischen Statormantel und Futter gebildeten Federungs-Freiräumen, wobei in Längsabständen parallel zu den Längsseiten der Statorhöhlung in der jeweiligen Querebene spiegelbildlich angeordnete Entlastungsnuten in die Außenseite des Futters eingeformt sind.

Zum Unterschied von bekannten Ausführungen mit Freiräumen sind hier in fest vorgegebenen Abständen und damit In bestimmten Querebenen gegenüberliegend Tangentialnuten in die Außenfläche eingeformt, keine Schraubennuten. Die Tangentialnuten können nur örtlich schwächen, - insgesamt bleibt die Eigenstabilität des

Futters wesentlich größer als bei Schraubennuten. Auch die Anlagefläche zwischen Futter und Statormantel bleibt insgesamt größer. Vor allem die Führung des Rotors wird verbessert, da sich in Umfangs- und In Axialrichtung stets Bereiche mit Freiräumen und mit massiver Materialausfüllung abwechseln. Aus den letzten Bereichen kann dann unter Verformung in der jeweiligen Mantellinie das Material in die Freiräume hineingedrückt werden.

Durch die Längsabstände zwischen benachbarten Nutebenen ist erklärlich, daß bei der Ausbildung der Entlastungsnuten auf die Hüllkurve der Hohlwendel in diesem Abstandsbereich Rücksicht genommen werden muß. Die Entlastungsnuten sollten daher nach beiden Seiten hin verminderte Tiefe haben.

Außerdem ist es zweckmäßig, die Breite der Entlastungsnuten kleiner zu halten als die Teilungsabstände. Auf diese V/eise wird sichergestellt, daß nicht Irgendwo eine Verbindung zwischen einer Entlastungsnut zu einer solchen der benachbarten Querschnittsstufe geschaffen wird, sondern daß in Axialrichtung Bereiche mit Ent-

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lastungsnuten stets mit solchen Bereichen abwechseln, in welchen von der Hohlwendel bis zur Außenfläche des Putters voll Material erhalten bleibt, dort also die Abstützung auf einer geschlossenen Ringfläche erfolgt.

Die Zeichnung gibt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder. Es zeigen

Pig. I eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines ersten erfindungsgemäßen Pumpenstators für eine Exzenterschneckenpumpe, die

Figuren 2 bis A Querschnitte durch diesen Stator nach den Linien II, III und IV in Fig. 1,

Flg. 5 wiederum eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines anderen erfindungsgemäßen Pumpenstators,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI in Fig. 5, die

Figuren 7 und 8 der Fig. 6 entsprechende Darstellungen durch geänderte Statorausführungen,

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Pumpenstators mit zwei eingezeichneten Mantelsegmenten,

Fig. 10 eine Ansicht gemäß Pfeil X in Flg. 9, die

Figuren 11 und 12 Schnitte nach den Linien XI und XII in Fig. 9 und

Fig. 13 eine teilweise aufgeschnittene räumliche Darstellung eines Pumpenstators, der mit geringen Abweichungen der Darstellung in den Figuren 9 bis 12 entspricht.

Der Pumpenstator gemäß den Figuren 1 bis 4 besteht im Prinzip aus einer Statorhülse 1, die zwischen zwei Halbschalen 2 durch Schraube] 3 verspannt ist. Mit ¹J ist die schneckenförmige Hohlwendel der Statorhülse bezeichnet, welche Hohlwendel in jedem langrunden Querschnitt durch zwei Kreisbögen 5 begrenzt ist, welche durch gerade Seitenteile 6 verbunden sind.

Gemeinsame Anlagefläche zwischen der aus gleitfähigem Gummi oder gummiartigem Werkstoff bestehenden Statorhülse 1 und den als Gußstück ausgebildeten Halbschalen 2 ist die Zylinderfläche 9, die an den Halbschalen nur in der durch die Pumpenachse 7 gelegten Trennun ebene 8 unterbrochen ist. In der Teilungsebene lassen sich Dichtung

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streifen oder vergleichbares Flachmaterial derart auswechselbar anbringen, daß sich durch Änderung des AnlageabStandes in der Trennungsebene 8 die kraftschlüssige Anlage in der Zylinderfläche einstellen läßt, um gegebenenfalls einen in der Hohlwendel auftretenden Verschleiß auszugleichen. Dies kann auch durch Umwickeln der Statorhülse an der Zylinderfläche 9 mit Blechstreifen, Klebebändern oder dgl. druck- und erschütterungsfestem Schichtmaterial erfolgen.

Ein formschlüssiger Eingriff zwischen Hülse und Schale wird hier durch zylindrische Zapfen 10 gebildet, die in entsprechende Durchbrüche 11 der Halbschalen 2 eingreifen. Die Zapfen 10 sind, wie auch die Figuren 2 und 4 erkennen lassen, jeweils im Bereich der Längsenden des Höhlungsquerschnittes angesetzt. Sie sind ferner um zueinander versetzt , insbesondere senkrecht zur

Trennungsebene 8 bzw. in dieser liegend vorgesehen. Dadurch müssen die Kupplungsmittel in zwei Ebenen angebracht werden, die im Abstand s/4 vorgesehen sind, wobei s die Steigung der Hohlwendel 4 ist. Die in der Trennungsebene 8 anzubringenden Durchbrüche 11 sind jeweils zur Hälfte in der einen und der anderen Halbschale 2 eingeformt. Dort werden daher die Zapfen 10 quer zu ihrer Achse und quer zur Pumpenachse 7 durch die Schrauben eingespannt. Zusätzliche Mittel, um die Statorhülse in Richtung der Zapfenachse in den Schalen festzulegen oder gar zu verspannen, können natürlich vorgesehen sein, sind aber in der Regel nicht erforderlich.

Die Verspannung mittels sechs Schrauben 3 1st das einzige notwendige Mittel zum Festlegen der ein völlig unabhängiges Bauelement bildenden Statorhülse 1 im Statormantel. Ungeachtet dieser einfachen Montage und Demontage sind zehn Zapfen-Kupplungsstellen vorgesehen, wobei die Zapfen an vier dieser Stellen formschlüssig verspannt werden. Alle vom Pumpenrotor auf die Statorhülse zu übertragenden Kräfte können damit auf kurzem Wege zuverlässig in den Statormantel übergeleitet werden.

Nach Trennung von Rotor und Stator, Lösen der Schrauben 3 und Abheben einer Schalenhälfte, wobei die Kupplungsverbindung zwischen Zapfen 10 und Durchbrüchen 11 in Abheberichtung gelöst wird, läßt sich die Statorhülse 1 als Ganzes ohne weiteres zur Inspektion

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herausnehmen und bei Beschädigung gegen eine andere austauschen. Von den geringfügigen Montagearbeiten abgesehen, entstehen daher . nur die effektiven Kosten für ein Pertigformteil. Außer Gummi kommen hierfür neben gummielastischen Kunststoffen auch hochwertige Kunststoffe mit geringem Gleitwiderstand und großer Verschleißfestigkeit in Betracht.

Der Querschnitt der Hohlwendel k ist aus Gründen der kraftschlüssigen Anlage immer etwas kleiner gehalten als die Hüllkurve des in der jeweiligen Ebene umlaufenden Rotorquerschnittes. Durch diese radiale Vorspannung ergibt sich eine eine Abdichtung bewirkende Anlagekraft zwischen Rotor und Statorhülse. Da bei gleichen übrigen Voraussetzungen der Verschleiß durch die jeweilige Relativgeschwindigkeit beeinflußt ist, ergibt sich der größte Verschleiß im Bereich der Seitenteile 6. Damit in diesem gefährdeten Bereich die Anlagekräfte nicht zu groß werden, sind hier unter Winkeln von 45° bzw. in Ebenen mit einem Abstand s/8 Ent.lastungsnuten 12 symmetrisch und parallel zu den Seitenteilen in die Außenfläche der Statorhülse eingeformt. Diese Entlastungsnuten haben eine Tiefe, dit etwa der halben Dicke der sonst ungeschwächten Hülsenwand entsprichi Nach Fig. 1 haben die Nuten parallele Seitenwände 13 und einen Nutgrund Ik mit flachem Keilquerschnitt. Besser könnte wohl noch ein gerundeter Nutgrund zur Anwendung kommen.

Die Breite b einer jeden Entlastungsnut ist kleiner als der Abstand s/8 zwischen benachbarten geschwächten Ebenen. Solche Entlastungsnuten 12 haben daher stets einen Zwischenabstand c. Die Statorhülse 1 liegt daher in ihrer Zylinderfläche 9 auf acht bzw. neun geschlossenen Ringflächen mit der Breite c innen an den Halbschalen 2 an, wird dort also voll abgestützt, sodaß sich in Zwischenabständen immer eine exakte Ringführung für den Rotor ergibt. Aus diesen vollen Ringbereichen heraus kann allerdings bei überlastung das gummiartige Material wenigstens teilweise zur Seite hin in die Entlastungsnuten 12 gedrückt- werden, sodaß eine annähernd vergleichmäßigte Entlastung im Bereich der Seitenteile 6 unter überlast erfolgt.

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Der In den Figuren 5 und 6 gezeigte Pumpenstator stimmt weitgehend mit dem bisher beschriebenen überein. Dort ist Jedoch auf der Innenseite der Halbschalen 2 zwischen diesen und der unveränderten Auskleidungshülse 1 eine Schicht 15 aus hochelastischem Material fest angebracht. Diese Schicht ist auch, wie durch 11a angedeutet, in den Kupplungseingriff zwischen der Statorhülse und den Halbschalen einbezogen. Jedenfalls hat die Schicht 15 hier weitgehend nur Druckkräfte zu übertragen. Sie ist auch verhältnismäßig dünn und hat gleichbleibende Dicke. Auch wenn die zylindrische Innenfläche der beiden Halbschalen 2 beibehalten bleibt, ist es grundsätzlich möglich, die Auskleidungsschicht 15 mit unterschiedlicher Dicke so zu gestalten, daß sie sich der Innenform der Statorhülse 1 bzw. der Schneckenwendel 4 wenigstens annähernd anpaßt. Die Annäherungsflächen sollten dabei nach Möglichkeit so gestaltet sein, daß an bestimmten Anlageflächen Längs- und Umfangskräfte aufgenommen werden können.

Eine weitere Abwandlung zeigt Fig. 7. Dort sind die Halbschalen 21 als einfache gebogene Blechzuschnitte dargestellt, die zwischen sich einen im Querschnitt T-förmigen Plansch 16 der Statorhülse Ib erfassen. Wenn, wie dies im Extremfall Fig. 7 zeigt, die Entlastungsnut 12 quer zum Flansch 16 verläuft, muß sie dort durch einen Längswulst 23 unterbrochen werden. Die Verspannung der beiden Halbschalen 21 erfolgt hier durch zwei Sparinbänder 17 mi Bolzen 18 und Schrauben 19.

Die Spannkraft wirkt sich auch hler zunächst wieder auf der Zylinderfläche 9 aus, sodaß in erster Linie eine satte Kraftschlußverbindung zwischen den Halbschalen 21 und der Statorhülse la hergestellt wird. Nur wenig vergrößerte Spannkräfte wirken auf die beiden Flansche 16, die jedoch ähnlich wie die Eingriffsverbindungen 10, 11 einen formschlüssigen Eingriff In Umfangsrichtung sicherstellt. Außerdem können die Ränder der Halbschalen auch so beschaffen sein, daß sie selbst in Axialrichtung formschlüssig an den Flanschen angreifen.

Die einfachste Ausführung zeigt wohl Fig. 8, wo in einem zylindrischen Mantelrohr 2k ein Längsschlitz 25 für einen Flansch 16

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eingeschnitten ist, der wiederum durch einen Längswulst 23 einstückig an die sonst unveränderte Statorhülse Ic angeschlossen ist. Da hier die Zapfenverbindung 10, 11 wegfällt, werden die gesamten Haltekräfte an der Fläche 9 und am Flansch 16 aufgenommen.

Die Figuren 9 bis 11 zeigen eine Statorausführung, bei welcher der Statormantel durch einzelne seitlich aneinandergefügte Mantelsegmente 26 gebildet wird, die Jeweils durch Paßschrauben 27 gegeneinander verspannte Segmentteile 28 aufweisen. Jedes Statorsegment hat zylindrischen Außendurchmesser und eine Breite d =s /8. Die seitlich aneinanderschließenden Statorsegmente sind ,um einen entsprechenden Winkel von ^5° gegeneinander verdreht, in hier nicht gezeigter Weise in Umfangsrichtung formschlüssig aneinander festgelegt und in Richtung der Pumpenachse 7 gegeneinander verspannt. Der Statormantel ergibt daher nach außen das Bild eines geschlossenen Zylinders, in dem nur die mittleren Zugangsausnehmungen 29 für die Schrauben 27 zurücktreten. Da sich die Hohlwendel ¹J bei einem Winkel von 45° innerhalb eines Mantelsegmentes 26 weiter dreht muß eine zylindrische oder im wesentlichen zylindrische Innenfläche des Statorsegmentes eine Hüllkurve dieses Teiles der Hohlwendel mit radialem Abstand umschließen. Zudem ist die Anordnung der auch hier wieder eingeformten Entlastungsnuten 12 zu beachten.

Der Innenquerschnitt der Schalensegmente ist dabei ebenso wie der entsprechende Außenquerschnitt der Statorhülse 39 etwas langrund, aber weniger abgeflacht als der Querschnitt der Hohlwendel. Die Anlagefläche in jeder Statorstufe ist zudem durch zwei-Schulterflächen 32 gegliedert in eine mittlere engere und zwei seitlich weitere Flächen 30 bzw. 31. Die Kupplung der Schalensegmente mit der Statorhülse Id wird somit in Axialrichtung einmal durch die Schulterflächen 32 und die zwischen benachbarten Segmentstufen immer sichelartig vortretenden Anlageflächen 33 gebildet. In UmfangE richtung ergibt sich eine formschlüssige Kupplung durch den Eingriff an den langrunden Umfangsflächen entsprechend 30, 31. Statormantel und Statorhülse bilden damit eine zuverlässige und robuste Einheit. Das im übrigen noch weitere Eingriffsmittel etwa zur Verbesserung der Mitnahmeverbindung in Umfangsrichtung vorgesehen werden können, versteht sich von selbst.

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Eine nur geringfügig abgewandelte Ausführung zeigt Fig. 13, wo der Rotor bzw. die Exzenterwelle 3^ eingezeichnet ist. Dort sind die Segmentteile 28 der einzelnen Mantelsegmente 26 getrennt durch Schrauben 27 und Paßstifte 35 miteinander verbunden. Zudem sind diametral gegenüberliegend unter einer kleinsten Teilungswinkeleinheit i gegeneinander verdreht jeweils drei Axialbohrungen 36 angebracht, von welchen sich jeweils wenigstens eine mit einer entsprechenden Bohrung des Nachbarsegmentes unter dem Teilungswinkel i bzw. 2i zur Deckung bringen läßt, sodaß man einen Kupplungsstift einziehen kann. Die axiale Verspannung läßt sich dann in bekannter Welse durch Spannanker oder dgl.vornehmen. Man kann allerdings auch die Verspannung von Stufe zu Stufe durch einzelne Schrauben bewirken. Diese sollten dann aber Im Bereich der seitlich der Ausnehmungen 29 verbliebenen Flansche 40 angebracht werden, damit man sowohl die axiale Kupplung als auch die Umfangskupplung nach Wahl im Zwischenbereich lösen und dadurch eine örtliche Entlastung für die Statorhülse schaffen kann, um einer sich gegebenenfalls gebildeten Verstopfung durch harte Festkörper abzuhelfen.

In den seitlichen Anlageflächen der StatorSegmente 26 sind Nuten mit Ringdichtungen 39 in Form von O-Ringen oder dgl. angebracht. Die Länge des Statormantels kann nach Belieben variieren. Sofern auch die Statorhülse Id durch einzelne axial aneinanderzufügende Hülsenteile gebildet wird, läßt sich ohne gesonderte Hülsenherstellung eine veränderliche Länge der Hülse erreichen.

Im Bereich der jeweiligen Trennungsebene 8a sind halbkreisförmige Ausnehmungen 38 eingeformt, in die gegebenenfalls zum Nachstellen der verschlissenen Statorhülse Stifte oder andere Widerlagerteile eingefügt werden können. Die Ausnehmungen 38 übernehmen hier eine ähnliche Entlastungsfunktion wie die Entlastungsnuten 12 Sie können daher ebenso wie diese mit einem Werkstoff-Pflegemittel wie beispielsweise Silikonöl oder dgl. gefüllt und gegebenenfalls durch einen Schmiernippel druckdicht von außen zugängig gemacht werden. Es ist auch möglich, dort einen z.B. aushärtbaren Füllkunststoff eventuell mit zwei Komponenten einzubringen und dadurch die Abstützung in bestimmter Weise zu verändern. Einen durch einzelne Statorsegmente gebildeten Statormantel kann man zudem als Form zur Herstellung der Statorhülse verwenden.

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Claims

Dipl-Ing. Herbert Braito 7Ρύ Biberach/Riß 1 19. April 1978/2 Marktplatz 38 · Postfach 127 Telefon (O 73 51) 64 55 8 F 2246 2817280 Ansprüche

1.) Stator für Exzenterschneckenpumpen mit einem weitgehend formbeständigen, quer zur Pumpenachse verspannbaren Statormantei_f der innen mit einem die kontinuierlich gekrümmte Doppelwendel-Höhlung bildenden Futter aus gleitfähigem und wenigstens begrenzt elastisch nachgiebigem Werkstoff versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter als auswechselbaren selbständigen Bauteil eine ringsum einstückig geschlossene Auskleidungshülse (1) aufweist, die an mehreren, in Längsrichtung zueinander versetzten Stellen durch Verspannen des Statormantels (2) mit diesem in möglichst formschlüssigf Eingriff zu bringen ist.

2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Statormantel (26) eine mit Radialabstand der Innenform der Statorhülse angenäherte Innenfläche aufweist (Fig. 9 bis 13).

3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Statormantel unterteilt ist in eine äußere Mantelschale (2) aus hartem, formbeständigen Werkstoff und eine innere Auskleidung (13) aus hochelastisch nachgiebigem Werkstoff, wobei wenigstens die Auskleidung mit der Statorhülse (la) formschlüssig kuppelbar ist (Fig. 5, 6).

4. Stator nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhülse (Ic) wenigstens einen radial nach außen zwischen zwei tangential gegeneinander verspannbare Teile des Statormantels (24) ragenden Haltevorsprung (16) aufweist.

5. Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhülse (Ic) wenigstens einen Längsflansch (16) aufweist, der in einen Längsschlitz (25) des Statormantels (24) eingreift (Fig. 8).

6. Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem in mehrere Mantelteile (21) längsunterteilten Statormantel jeweils ein Längsflansch (16) der Statorhülse (Ibj zwischen die Längsränder benachbarter Mantelteile greift (Fig. 7).

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7. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei längsgeteiltem Statormantel Kupplungsvorsprünge (10) an der Statorhülse (Ic) nur symmetrisch zur Teilungsebene (8) und/oder in der Mittelebene zwischen benachbarten Teilungsebenen angeformt sind.

8. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Statormantel auch in Längsrichtung in mehrere jeweils für sich quer unterteilte Mantelsegmente (26) aufgeteilt ist,

9. Stator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelsegmente (26) gleiche Breite haben und gegenüber benachbarten Mantelsegmenten um einen Teilungswinkel verdreht sind, der dem Schraubenwinkel der Hohlwendel (4) der Statorhülse (Id) über die Segmentbreite wenigstens angenähert ist.

10. Stator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenprofil der Mantelsegmente (26) mit annähernd gleichem Radialabstand einer Hüllkurve der Hohlwendelquerschnitte über die Sektorbreite angepaßt ist.

11. Stator nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die auf ihrer Außenfläche zylindrischen Mantelsegmente (26) unter dem vorgegebenen Teilungswinkel (i) gegeneinander verdreht durch formschlüssig wirkende Kupplungsmittel (36, 37) unmittelbar aneinander abgestützt sind.

12. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhülse (1) durch wenigstens zwei axial aneinanderzufügende gleichlange Hülsensegmente gebildet ist.

13. Stator nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens seitlich der Längsseiten der Hohlwendel zwischen Statormantel und Statorhülse Federungs-Preiräume gebildet sind.

14. Stator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Federungs-Freiräume (12) wenigstens teilweise Werkstoff-Pflegemittel, z.B. Silikonül, aufnehmen.

15. Stator für Exzenterschneckenpumpen mit seitlich der Längsseiten der Statorhöhlung zwischen Statormantel und Futter gebildeten Federungs-Frelräumen, insbesondere nach einem der Ansprüche

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1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsabständen parallel zu den Längsseiten der Statorhöhlung in der jeweiligen Querebene spiegelbildlich angeordnete Entlastungsnuten (12) in die Außenseite des Putters elngeformt sind.

16. Stator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsnuten (12) nach beiden Seiten hin verminderte Tiefe haben.

17. Stator nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) der Entlastungsnuten (12) kleiner ist als die Teilungsabstände (s/k)»

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