CN105358833A - 用于进给泵的定子 - Google Patents

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Abstract

一种用于进给泵的定子(10)，具体地，用于偏心螺杆泵的定子，其中，定子(10)包括定子本体(18)，该定子本体具有用于容纳转子(24)的容纳孔(36)。此外，定子本体(18)被设计为利用螺纹嵌体(38)在至少若干部分处进行加强的弹性体本体(20)。

Description

用于进给泵的定子
技术领域
本发明涉及一种用于进给泵的定子，具体地，涉及用于偏心螺杆泵的定子，其中，该定子包括定子本体，该定子本体具有用于容纳转子的容纳孔。
背景技术
例如，在文献DE102005028818B3中描述了从目前技术水平已知的泵定子。该文献中公开的定子包括由一种外壳制成的定子本体，该外壳为光滑的圆柱钢管和橡胶(或橡胶状的合成材料)的衬套的形式。定子本体的外壳包括衬套，并且衬套紧密地附接至定子本体的外壳的内壁。衬套的内侧限定了轴向延续的腔体。
文献DE102006021897A1公开了具有弹性衬套的定子外壳，其中，定子外壳包括位于内部的纵向槽。定子外壳的端部具有与密封条形状配合(positive-fit)的连接件，以便保护定子外壳不在泵送模式下扩张。
而且，文献DE102010000923A1公开了一种用于偏心螺杆泵的定子，该偏心螺杆泵的定子本体由中空圆柱形外壳和弹性体芯形成，中空圆柱形外壳该由金属制成，该弹性体芯通过硫化作用而牢固地粘结至中空圆柱形外壳的内壳表面。
目前技术水平还描述了包括螺旋状定子本体的定子。例如，在文献DE19804259A1中公开了这种定子。根据该文献的定子基本上由刚性外壳和衬套构成，刚性外壳由钢制成，并且衬套由橡胶或橡胶状合成材料制成并且被外壳包围。衬套通过紧密附接的方式连接至外壳，即，衬套与外壳的内侧接触。衬套具有用于容纳转子的延续腔体。外壳的内部和外部具有腔体的轮廓和形状并且因此为同样的螺旋状。
通常，根据DE102010000923A1中公开的方案制造从目前技术水平已知的定子。
根据该文献，制造从目前技术水平已知的定子在于：首先，从金属管或钢管将定子本体的外壳切割成所需尺寸的长度。随后，对定子本体的外壳进行化学和/或机械的粗略清洁，之后进行精细清洁，并且使外壳粗糙化，以便增强外壳与由橡胶或橡胶状合成材料制成的衬套之间的粘附度。而且，在与橡胶的连接点处必须对外壳进行(化学)预处理，这样使得可以影响与橡胶的连接。为了生产螺旋状或螺线形(spiral)孔的目的，将经过预处理的螺旋状孔插入到外壳中，以准备进行牢固地粘结。随后，使用盖子封闭外壳的前端部并且注入天然橡胶混合物。通过橡胶衬套的硫化作用影响用于形成定子本体的外壳与橡胶衬套之间的连接。
发明内容
即，由于金属管的处理和预处理，生产这种类型的泵定子非常耗时并且昂贵。
本发明实现的目标在于提供一种用于进给泵的定子，特别是用于偏心螺杆泵的定子，可以简单且低成本的方式生产该定子。
通过用于初始提及类型的进给泵的定子实现该目标，其中，定子本体被配置为利用螺纹嵌体在至少若干部分处进行加强的弹性体本体。
通过利用螺纹嵌体在至少若干部分处进行加强的弹性体本体形式的定子本体，在生产用于进给泵的定子(更精确地是定子本体)时，完全能够在无需金属管或膜以及与金属管的非偏离粘结的情况下实现此操作。因此，当生产用于进给泵的定子(更精确地是定子本体)时，由此可以节省具体地用于采购和调试金属管及其预处理所需的支出、并且节省该连接涉及的时间，即，利用本发明的转子可以相当大程度地减少生产成本。
而且，与目前技术水平中的常见实践相反，因为不影响与金属部件的任何非可拆卸的粘结，所以根据本发明的定子本体完全可以再循环。
当在进给泵(例如，偏心螺杆泵)中使用根据本发明的定子时，与从目前技术水平已知的定子相比，通过由利用螺纹嵌体加强的弹性体本体构成的定子本体可以接受更大的扭矩。在进给泵的操作过程中，特别地在偏心螺杆泵的操作过程中，延伸通过定子的孔中的螺纹状转子与定子的弹性体芯接触。因为根据目前技术水平的橡胶衬套被硫化在由金属制成的管上，所以橡胶衬套与金属管之间的连接点呈现出从目前技术水平已知的定子的缺点。当施加在橡胶衬套上的扭矩过大时，目前技术水平的橡胶衬套在与金属管的连接点处从金属管切断。
根据本发明的定子完全消除了这个缺点。在根据本发明的定子的情况下，因为定子本体被完全且仅由弹性体本体制成(螺纹嵌体在至少若干部分处嵌入到弹性体本体中)，所以橡胶与金属管之间不存在任何连接点。换言之，因为与金属管不存在连接，所以根据本发明定子的定子本体可在径向方向和轴向方向上移动。根据本发明实现的运动的自由度限定了可以延长服务寿命并且可以减少停机时间以及整体损耗。
根据本发明的实施方式，定子本体可被配置为螺线形状或螺纹状。定子本体中的容纳孔可沿着其纵向轴线而螺旋状地延伸通过定子本体。当使定子与转子一起使用时，转子与定子的相互作用(即，定子中的转子的偏心旋转运动)导致了形成两个或更多个独立的输送器腔室，从而能够连续输送待输送的物质。
优选地，螺纹嵌体可在纵向方向上延伸通过定子本体。如上所述，螺纹嵌体可嵌入在弹性体本体中或被弹性体本体包围。
根据本发明的实施方式，螺纹嵌体可在弹性体本体中以绕组形式围绕定子的纵向轴线延伸。在这种连接中，螺纹嵌体的绕组可优选由多个层构成。绕组的独立的几层可被交叉卷绕。通常，不同的螺纹绕组和织物绕组可视为螺纹嵌体。例如，还可以使用单层或多层织物层、织物带等。因为在生产过程中可将织物带快速且简单地卷绕在第一弹性体层上，所以通过织物带可以进一步简化并且加速定子的生产。
根据本发明的实施方式，支撑元件可通过沿着定子本体的纵向延伸而分布方式设置在定子本体的外周界表面上。支撑元件可被配置并布置在弹性体本体上，这样使得在定子与进给泵一起使用时，支撑元件防止弹性体免于屈曲或膨胀以及扭曲。
根据本发明的另一实施方式，定子可包括至少一个连接杆，连接杆连接至位于定子本体的轴向端处的端件。该至少一个连接杆被布置成用于锁定定子本体防止旋转，以便当泵进行操作时使得定子本体不因转子的旋转而与转子一起扭曲或旋转。而且，连接杆设置在定子或进给泵上，这是因为在该泵的情况下，待输送的介质对定子和/或定子本体的轴向端面施加相对高的压力，具体地，在偏心螺杆泵的情况下，介质通常是粘性、高粘性、或腐蚀的，使得连接杆防止了待连接至定子和/或定子的部件发生变形。
根据本发明的实施方式，设置在定子本体的外周界表面上的支撑元件可倚靠至少一个连接杆并且由此在进给泵的操作过程中防止定子本体发生扭曲以及屈曲或膨胀。支撑元件可被配置成位于定子本体的外周界表面上的突起形式并且在连接杆的方向上突出。为了提供支撑，支撑元件搁置在连接杆上，且在支撑元件上形成有接触部分。连接杆可与支撑元件共同作用并且其接触部分用于锁定定子本体防止旋转并且通过这种方式将定子本体保持在其预定位置。
因此，支撑元件可用作反扭曲保护件。由于通过支撑元件实现了反扭曲保护，所以可以减少连接杆的预载荷力并且可以将预载荷力减少至具体应用中所需的轴向密封力。由于定子本体的螺纹嵌体使得连接杆不产生轴向预载荷力或仅产生很小的轴向预载荷力，所以经由连接杆和/或支撑件的定位和定尺寸可以调节具体泵和具体应用的定子，即，由此还可以提高该泵的性能。
优选地，定子的端件可被配置成使得借助于端件卡住定子本体的轴向端，定子本体被配置成利用螺纹嵌体进行加强的弹性体本体形式。通过经由连接杆彼此连接的端件，而卡住定子本体的轴向端，保持定子本体处于其预定形式并且定子经由端件由此附接至进给泵以及与进给泵连接的部件。
根据本发明的实施方式，定子本体可包括保持器部分和包围容纳孔的容纳部分，其中，保持器部分至少在若干部分处径向地围绕容纳部分。
在包括刚性支撑转子的泵或进给泵中，优选使用这种类型的定子。在这种类型的泵中，尽管螺旋状转子是可旋转的，但因为螺旋状转子不可在径向方向上发生偏离以用于产生偏心运动，所以必须经由定子产生用于生成泵腔室的偏心运动。通过在旋转的螺旋状转子的操作中偏离的定子本体的容纳部分(并且由此可执行偏心运动)，利用这种类型的泵实现了泵送操作所需的偏心运动。通过偏离的容纳部分而在转子与容纳部分之间(更精确地在其对应的螺旋状轮廓之间)可形成两个输送器腔室，以便通过转子输送待输送的介质。
保持器部分和容纳部分可经由与纵向轴线成一角度延伸的部分而彼此连接。与连接部分相反，保持器部分和容纳部分可在纵向轴线的方向上延伸。
定子本体的第一端可经由定子的端件而卡住。定子本体的第二端可径向地向内于第一端。在这种情况下，定子本体的两端可位于大致垂直于纵向轴线延伸的平面内。
根据本实施方式，容纳部分可具有螺旋状轮廓。
本发明还涉及一种包括上文所述类型的定子的进给泵。
本发明还涉及一种包括上文所述定子的偏心螺杆泵。
附图说明
在下文中，参考所附附图描述本发明的示例性实施方式，附图中，
图1示出了根据本发明的第一实施方式的定子的立体图；
图2示出了根据图1的定子的正视图；
图3示出了根据图1和图2的定子的侧视图；
图4示出了沿着图2中的截面线II-II的截面图；
图5示出了沿着图3中的截面线III-III的截面图；
图6示出了根据图5的截面V的细节图；并且
图7示出了根据本发明的第二实施方式的定子的截面图。
具体实施方式
图1示出了总体上用10表示的用于进给泵的定子的立体图。
定子10包括经由连接杆(tierod)16(图1中示出了三个连接杆)而彼此连接的端件12和端件14。定子本体18在端件12与端件14之间延伸，该定子本体被配置成利用纤维嵌体(未示出)在至少若干部分处进行加强的弹性体本体20的形式。
根据图1，端件12和端件14被配置为多部分件，下文将更为详细地描述该多部分件。
可以在端件14中看到孔22，转子26的端部24延伸通过该孔。
转子26可经由端部24连接至驱动装置(未示出)，例如，该驱动装置可由马达和万向节轴构成。当操作进给泵时，转子26可执行偏心和旋转运动。例如，用于将马达连接至转子26的万向节轴可包括两个卡登接头(cardanjoint)。而且，可经由挠性弯曲杆影响马达与转子26之间的连接。
图1进一步示出了位于弹性体本体20或定子本体18处的支撑元件28，所述支撑元件在纵向轴线L的方向上围绕定子本体18的外周界表面30而分布。定子本体18为螺线形状或螺旋状，其中，支撑元件28设置在螺旋形状或螺线形状的外周界上。
支撑元件28支撑抵靠或倚靠连接杆16。因此，支撑元件28具有凹入的接触部分32。在设置有定子10的进给泵的操作过程中，支撑元件28倚靠连接杆16的特征限定了防止定子本体18因待输送的介质所施加的压力而屈曲或膨胀(bucklingorbulging)。换言之，由待输送至定子本体18的弹性体本体20上的介质所施加的压力经由支撑元件28而被传输至连接杆并且支撑元件28发生变形。
如图1进一步示出的，端件12和端件14被配置成多部分件并且包括端件构件12a、端件构件12b和端件构件14a、端件构件14b。如图1中描述的，端件构件12a和端件构件12b经由螺钉(screw)34形式的紧固装置而连接至彼此。同样适用于在图1中示出的端件构件14a,14b。
图2示出了定子10的正视图。
图2描述了端件12的端件构件12a和端件构件12b以及端件14的端件构件14a和端件构件14b，正如端件构件12a和端件构件12b一样，端件构件14a和端件构件14b经由螺钉34而连接至彼此。
图2显示了定子本体18的螺旋状或螺线形状，其中，支撑元件28被布置成在其纵向方向上分布在定子本体18的螺旋状形状的半径上。支撑元件28中的每个支撑元件均支撑在连接杆16上，该连接杆在端件12与端件14之间延伸。
图3示出了定子10的侧视图。
图3示出了端件14和罐状端件构件14b以及配置在该端件中的孔22。转子26容纳在定子本体18的容纳孔36中或凹处36。孔36进入定子本体18或弹性体本体20中具有横向域纵向轴线的细长延伸部，以便增强转子26的偏心运动。
图3进一步示出了凹处或孔36在轴线L的方向上的螺旋状结构WS。
图4示出了沿着图2中的截面线II-II的截面图。
图4示出了端件12，更准确地说是端件构件12b，螺钉34将端件构件12a和端件构件12b彼此连接(图2)，并且转子26延伸通过孔36。
支撑元件28经由其接触部分32而倚靠连接杆16。
图4首次示出了嵌入到定子本体18的弹性体本体20中的螺纹嵌体38，以便加强弹性体本体20。
在根据图4的截面图中，由于定子本体18的螺线或螺旋状形状，所以定子本体18中的由转子24延伸通过的孔36也具有细长形状。
图5示出了沿着图3中的截面线III-III的截面图。
最终，图5清晰地描述了螺纹嵌体38，该螺纹嵌体嵌入在弹性体本体20中和/或在定子10的纵向轴线L的方向上延伸通过定子本体18的弹性体本体20。
定子本体18的轴向端被端件构件12a、端件构件12b和端件构件14a、端件构件14b分别被卡住，以便将定子本体18固定至端件12和端件14并且保持定子本体18和连接杆16的形状。容纳定子本体18的轴向端的凹处12c和凹处14c设置在端件构件12b和端件构件14b中，以用于固定定子本体18的轴向端。定子本体18的轴向端经由螺钉34而被卡住或夹持在相应的端件构件12a、12b与端件构件14a、14b之间。
孔36或凹处36在其纵向轴线的方向上延伸通过定子本体18。凹处36的内部还设置有螺旋状或螺线形状的轮廓。如图5中示出的，转子26进而延伸通过凹处36。同样，转子26为螺线形状或螺旋状。
因为输送器腔室由定子本体18和转子26的螺旋状形状形成，这使得通过泵能够连续且无脉动地输送待输送的物质，所以定子本体18的弹性体本体20中的转子26的螺旋状形状与凹处36的螺旋状形状共同作用以输送待输送的介质。由于转子的螺旋状形状及其偏心驱动，所以转子26可与定子本体18的特定部分接触或使其偏离，以便形成一个或多个输送器腔室。
因为通过这种类型的泵输送的通常是粘性、高度粘性并且腐蚀的介质，诸如，油、脂肪、以及泥状废水，所以在进给泵或偏心泵的操作过程中，对定子本体18施加高压。该压力通过支撑元件28的变形而被传输至连接杆16，借此，由于待输送的介质的压力而防止了定子本体18发生屈曲或膨胀以及扭曲。待输送的介质在端件14处进入定子本体18(图5右侧，在纵向轴线L的方向上)、通过转子26的运动而输送通过定子本体18、并且经由端件12(更精确地是具有其管状连接件的端件构件12a)(图5左侧，在纵向轴线L的方向上)流经孔36至定子外部。
转子26包括孔40，以用于固定至万向节轴等目的。
图6示出了图5中的细节V的细节图。
该图清晰地示出了螺纹嵌体38，该螺纹嵌体被封闭在定子本体18的弹性体本体20的弹性体中。
与目前技术水平相反，当生产定子本体18时，弹性体与金属管之间不需要任何连接。在根据本发明的定子本体18中，螺纹嵌体38嵌入在弹性体本体20中并且弹性体随后被硫化，从而影响弹性体与螺纹嵌体之间的连接。
在下文中，描述了根据本发明的定子的第二实施方式，其中，具有相同效果的相似部件设置有相同的参考标号，但以数字“1”作为前缀。
根据第二实施方式的定子110包括端件112和端件114。端件114包括孔142，待输送的介质通过孔142进入定子110。端件114还包括容纳孔122，该容纳孔容纳转子126的端部124或者转子126的端部124被支撑在该容纳孔中。转子126被旋转地支撑在容纳孔122中，但转子126因其在孔122中的刚性支撑而不能执行任何偏心运动。转子126的端部124是管状的，然而，转子126的容纳在定子本体118或弹性体本体120的孔136中的部分是螺旋状的。
除了包括孔136的容纳部分144之外，定子本体118包括径向环绕容纳部分144的保持器部分146。容纳部分144和保持器部分146经由连接部分148而彼此连接。连接部分148与纵向轴线L成一角度地延伸，然而，容纳部分144和保持器部分146在纵向轴线L的方向上延伸。连接部分形成弹性体本体120的容纳孔136的一部分。弹性体本体120的第一端150被夹持在端件112的端件构件112a与端件构件112b之间。弹性体本体120的第二端152被设置为径向地向内于第一端150并且与端件112a、112b不具有任何连接。第二端152和容纳部分144是可移动的。通过旋转转子126迫使容纳部分144在操作过程中执行偏心运动，泵送步骤需要所述偏心运动。
弹性体本体120包括螺纹嵌体138，该螺纹嵌体完全延伸通过弹性体本体120并且还被卡在端件构件112a和112b中。
定子110包括在端件114与端件112之间延伸的管状部分154。弹性体本体120的保持器部分146倚靠管状部分154。弹性体本体120的连接部分148从保持器部分146径向地向内延伸且并入到容纳孔136中，并且将保持器部分146连接至具有螺线形状或螺纹状轮廓的容纳部分144。容纳部分144在至少若干部分处容纳转子126。
根据本实施方式的转子110具体被配置为用于泵，转子126被刚性地布置在泵中并且仅围绕纵向轴线L旋转。转子126不能执行偏心运动。在这种类型的泵中，通过在操作中由旋转螺旋状转子126而偏离的定子部件118的容纳部分144(并且由此可执行偏心运动)实现了泵送操作所需的偏心运动。由于未固定至定子110或端件112的可移动端152，所以也可以使得偏离的容纳部分144发生偏心运动。通过偏离的容纳部分144可以在转子126与容纳部分144之间形成两个输送器腔室，以便通过定子110输送待输送的介质。
换言之，通过转子126的旋转运动以及弹性体本体120的容纳部分144相对于纵向轴线L的偏离，在这种类型的泵中实现了泵送操作所需的偏心运动。

Claims (15)

1.一种用于进给泵的定子(10)，特别地为用于偏心螺杆泵的定子，其中，所述定子(10)包括定子本体(18)，所述定子本体包括容纳孔(36)，所述容纳孔被配置为用于容纳转子(24)，其特征在于，所述定子本体(18)被配置成利用螺纹嵌体(38)在至少多个部分处进行加固的弹性体本体(20)。
2.根据权利要求1所述的定子(10)，
其特征在于，所述定子本体(18)被配置成螺旋状，并且所述容纳孔(36)沿着所述定子的纵向轴线(L)螺旋状地延伸通过所述定子本体(18)。
3.根据权利要求1或2所述的定子(10)，
其特征在于，所述螺纹嵌体(38)在所述纵向轴线(L)的方向上延伸通过所述定子本体(18)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的定子(10)，
其特征在于，所述螺纹嵌体(38)在所述弹性体本体(20)中以绕组的形式围绕所述定子(10)的所述纵向轴线延伸。
5.根据权利要求4所述的定子(10)，
其特征在于，所述螺纹嵌体(38)的所述绕组包括多个层，其中，所述绕组的至少几个独立的层是交叉卷绕的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的定子(10)，
其特征在于，支撑元件(28)以沿着所述定子本体的纵向延伸而分布的方式设置在所述定子本体(18)的外周界表面(30)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的定子(10)，
其特征在于，所述定子(10)包括至少一个连接杆(16)，所述至少一个连接杆连接至位于所述定子本体(18)的轴向端处的端件(12,14)。
8.根据权利要求6和7所述的定子(10)，
其特征在于，设置在所述定子本体(18)的所述外周界表面(30)上的所述支撑元件(28)倚靠在所述至少一个连接杆(16)上。
9.根据权利要求7或8所述的定子(10)，
其特征在于，所述定子(10)的所述端件(12,14)被配置成使得能借助于所述端件(12,14)卡住所述定子本体(18)的所述轴向端，所述定子本体被配置成利用螺纹嵌体(38)进行加强的弹性体本体(20)的形式。
10.根据权利要求1所述的定子(110)，
其特征在于，所述定子本体(118)包括保持器部分(146)和包围所述容纳孔(136)的容纳部分(144)，其中，所述保持器部分(146)至少在多个部分处径向地围绕所述容纳部分(144)。
11.根据权利要求10所述的定子(110)，
其特征在于，所述保持器部分(146)和所述容纳部分(144)经由与纵向轴线(L)成一角度延伸的连接部分(148)而彼此连接。
12.根据权利要求10或11所述的定子(110)，
其特征在于，所述定子本体(118)的第一端(150)能经由所述定子(110)的至少一个端件(112)而卡住，其中，所述定子本体(118)的第二端(152)被布置成沿径向位于所述第一端(150)内部。
13.根据权利要求10至12所述的定子(110)，
其特征在于，所述容纳部分(144)具有螺线形状或螺旋状轮廓。
14.一种包括根据权利要求1至13中任一项所述的定子(10；110)的进给泵。
15.一种包括根据权利要求1至13中任一项所述的定子(10；110)的偏心螺杆泵。
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