CN105849409A - 偏心螺杆泵、销式铰链和用于制造销式铰链的方法 - Google Patents

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Abstract

具有销式铰链(7)的偏心螺杆泵(1)，偏心螺杆泵具有定子(3)、转子(4)和驱动轴(5)，其中，联接杆(6)通过两个销式铰链(7)以万向节的方式布置在转子(4)和驱动轴(5)之间。销式铰链(7)相应地包括铰接头(10)，铰接头由内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)构成，其中，内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)分别具有在直径上的孔(11、12、12*)，销钉(15*)被引导穿过所述孔。销钉(15*)由基础件(16*)构成，在基础件的自由端部上相应地布置并且固定有销钉的横截面增大的头部件(17*、18*)。根据本发明，在基础件(16*)和至少一个头部件(18*)之间的边界区域中布置密封元件(32)。还公开了用于偏心螺杆泵的销式铰链和其制造方法。

Description

偏心螺杆泵、销式铰链和用于制造销式铰链的方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1、7和11的前序部分的特征的偏心螺杆泵、销式铰链和用于制造销式铰链的方法。
背景技术
本发明涉及用于偏心螺杆泵的销式铰链的销钉。偏心螺杆泵是用于输送大量介质、尤其是粘质的高粘性的且具有磨蚀性的介质、例如泥浆、液体肥料、石油和油脂的泵。在此，经驱动的盘旋的转子在定子中滚动。定子是具有螺旋形盘绕的内侧的壳体。对此转子通过其轮廓轴线完成围绕定子轴线的偏心转动运动。外部的螺杆，即，定子具有双头螺纹的形状，而转子螺杆仅为单头螺纹。转子通常由高度耐磨的材料、例如钢制成。而定子由弹性材料、例如橡胶制成。通过转子和定子的特殊成型，在转子和定子之间形成密封的空腔，空腔在转子转动时沿轴向进给运动并且输送介质。对此，空腔的容积是恒定的，由此不会挤压输送介质。在合适的设计中，通过偏心螺杆泵不仅能输送流体而且也能输送固体。
由DE 10 2006 058 166 A1已知一种用于偏心螺杆泵的销式铰链。销式铰链被轴环包围以将润滑剂保持在铰链的区域中。在更换润滑剂时，铰链的内部空间为了移除润滑剂而使每个铰链分别额外地具有中心的润滑剂通道。
偏心螺杆泵通常用于食品、药学和医学领域。泵必须经常清洗。对此必须尤其注意保持严格的卫生标准。尤其在产品更换时重要的是，在清洁偏心螺杆泵时先前产品或输送介质的残渣无残留地移除。为此，泵必须优选地可简单而快速地被拆成可清洁的零件。当在所谓的CIP方法(在其中泵不被分解)中进行清洁时尤其重要的是，在泵中尽可能没有形成会积聚残渣的空腔、角落等。CIP方法理解为“(就地清洗cleaning in place)”或与位置相关的清洁方法，在其中设备无需本质上的拆卸就可在产品接触的面上进行清洁，尤其通过冲洗方法和/或将设备煮沸消毒。在这种关系中尤其有问题的是销式铰链，转子通过销式铰链借助万向支承可运动地与驱动轴连接。这种铰链尤其易于积聚不期望的残渣。
由DE 101 16 641 A1可知具有驱动轴的一部分和联接杆的一部分的销式铰链。驱动轴的端部区域设有同轴的插接容纳部。联接杆的联接销伸入该插接容纳部中。为了清洁插接容纳部的内部空间，内部空间的壁部具有两个在直径上的冲洗孔。
DE 10 2010 006 025 B3公开了一种用于在卫生领域的偏心螺杆泵的开放式销式铰链，其具有内部的铰接头和外部的铰接头，其中，每个铰接头具有至少一个在直径上的孔，销钉贯穿该孔，销钉在两个端部分别设有罩。内部的铰接头在其端侧具有至少两个通道，其相对于铰接轴的纵轴线偏心地布置并且从驱动轴的纵轴线分别以10°至30°的角度A朝销式铰链的外侧的方向延伸。
发明内容
本发明的目的是进一步改进用于偏心螺杆泵的销式铰链，使得该销式铰链能够更简单地清洁并且使被输送的产品沉积的可能性更小。
上述目的通过包括权利要求1、7和11中的特征的销式铰链、偏心螺杆泵和用于制造销式铰链的方法实现。通过从属权利要求说明其他的有利的设计方案。
本发明涉及具有至少一个、优选两个销式铰链的偏心螺杆泵。如在现有技术中已知的那样，偏心螺杆泵包括定子、转子和驱动轴。转子通过联接杆布置在驱动轴上，尤其联接杆通过两个销式铰链以万向节的方式固定在转子和驱动轴之间。销式铰链相应地包括铰接头，其由内部的铰接件和外部的铰接件构成。内部的铰接件和外部的铰接件分别具有在直径上的孔，销钉被引导穿过该孔。销钉由优选柱状的基础件构成，在基础件的自由端部上相应地布置并且固定有销钉的横截面增大的头部件。头部件例如分别具有内螺纹，内螺纹与分别形成基础件的两个端部的外螺纹对应地构造。可替代地，基础件具有至少一个内螺纹，并且头部件具有旋入基础件的带有外螺纹的第一区域和带有相对于基础件增大的横截面的第二区域。
尤其第一头部件在销钉穿过铰接件的在直径上的孔之前就已经通过形状配合连接和传力连接与基础件连接。尤其该第一头部件不可松脱地与基础件连接，例如焊接。另一、第二头部件在其穿过铰接件的在直径上的孔之后固定在基础件上，以使它们彼此可运动地连接。
为了防止在基础件和第二头部件之间的旋接的区域中出现会积聚和沉积被输送的产品的区域，规定，在基础件和第二头部件之间的边界区域中布置有密封元件。本领域技术人员清楚，下面说明的对第二头部件在销钉的基础件上的固定也可应用于第一头部件在销钉的基础件上的固定。
根据一个优选的实施方式，在基础件的至少一个自由端部上、尤其在在执行之后才通过铰接件布置并且固定有头部件的至少一个自由端部上构造槽。可替代地或额外地，在至少一个头部件的与基础件的自由端部面对的侧面上构造槽。密封元件至少部分地布置在槽内部。优选地，密封元件在基础件和头部件未旋紧的状态中至少部分地从槽中伸出或者说伸到其上。
密封元件优选由密封环或由粘结的密封胶(Dichtungsmasse)形成。在基础件和头部件彼此旋紧时，密封环或密封胶由于传力连接亦或是形状配合连接而被压缩并且在先前所述的槽中伸开。由此在基础件和头部件之间的边界区域中特别良好地密封销钉以防止输送介质侵入。
根据本发明的一个实施方式，在基础件和头部件的旋紧状态中在至少一个基础件和头部件之间的边界区域中密封元件侧向地伸出超过销钉的基础件。这尤其意味着，在旋紧基础件和头部件之后，密封元件具有比基础件的外周边更大但是比头部件的外周边更小的外周边。
本发明还涉及用于上述偏心螺杆泵的销式铰链，其中，在销钉的基础件和销钉的至少一个头部件之间的边界区域中布置密封元件。优选地，基础件的至少一个自由端部和/或头部件的与基础件的自由端部面对的至少一个侧面包括槽。密封元件可至少部分地布置在槽内部。可替代地或除了上述特征，销式铰链可具有上述偏心螺杆泵的一个或多个特征和/或性质。
本发明还涉及用于偏心螺杆泵的上述销式铰链的制造方法。对此，在销钉的基础件的自由端部区域中铣削槽。可替代地或额外地，在头部件的与基础件面对的侧面中铣削槽。槽无需很深，通常浅平的铣削就足够，以实现期望的效果。在槽中置入密封环、注塑密封胶或引入其他的密封材料。然后将基础件与头部件旋紧。对此，密封胶由于传力连接和形状配合连接被压缩。对此有利地规定，在销钉已安装的状态中密封件或密封胶侧向地伸出超过销钉的基础件几毫米。
该方法尤其用于制造具有销式铰链的上述偏心螺杆泵和/或用于制造上述的用于偏心螺杆泵的销式铰链。
可替代地或除了上述特征，该方法可包括前述装置的一个或多个特征和/或性质。同样地，可替代地或额外地，装置可具有上述方法的一个或多个特征和/或性质。
前述偏心螺杆泵或销式铰链尤其用在食品卫生领域、药品领域和/或用于输送医学产品。在此重要的是，在清洁偏心螺杆泵时无残留地移除先前产品或输送介质的残渣。在由现有技术已知的销式铰链的销钉中始终会有少量产品或输送介质进入销钉的基础件和头部件之间。在通过所述的CIP方法清洁泵时不能完全地清除先前所述的残渣。前述的本发明相对于现有技术的优点尤其是，通过根据本发明的具有密封件的销钉避免了该问题。
附图说明
下面应根据附图详细阐述本发明的实施例及其优点。各个元件彼此在附图中的尺寸比例不是始终与真实尺寸比例一致，因为相比于其他元件，一些形状被简化地示出，并且为了更好地加以说明另一些形状被放大地示出。
图1示出了根据现有技术的偏心螺杆泵的示意图，
图2示出了根据现有技术的偏心螺杆泵的销式铰链的截面示意图，
图3示出了用于偏心螺杆泵的销式铰链的根据本发明的销钉的截面示意图，
图4示出了用于偏心螺杆泵的销式铰链的根据本发明的销钉的局部放大图。
对本发明的相同元件或作用相同的元件使用相同的附图标记。此外为了清楚起见，在各个附图中仅示出用于说明相应附图所必需的附图标记。所示出的实施方式仅是例如能够构造根据本发明的装置的示例，并且这些实施方式不是封闭性的限制。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的偏心螺杆泵1的示意性示图。偏心螺杆泵包括定子3、转子4和驱动轴5。转子4通过联接杆6和两个销式铰链7可运动地联接到驱动轴5上。定子3具有螺旋形盘绕的内侧3*。转子4构造成螺杆转子4*并且完成围绕定子纵轴线L的偏心转动运动。通过转子4和定子3的成型产生在转子4和定子3之间密封的空腔2，空腔在螺杆转子4*转动时沿轴向朝输送方向FR运动并且输送介质。
图2示出了根据现有技术的偏心螺杆泵1(参见图1)的销式铰链7的示意性的截面图。销式铰链包括铰接头10，铰接头由内部的铰接件8和外部的铰接件9构成。内部的铰接件8和外部的铰接件9分别具有在直径上的孔11、12、12*，销钉15被引导穿过该孔。销钉15由具有第一头部件17的基础件16构成，该第一头部件通常在安装销式铰链7之前就不可松开地与基础件连接。
在相对的端部上布置有第二头部件18。基础件16在与第一头部件17相对的自由端部上具有带有内螺纹19的孔。第二头部件18例如构造成螺钉20的类型，其中，螺钉头21具有比基础件16更大的横截面。螺钉20还具有旋入基础件16的内螺纹19中的螺纹区域22，该螺纹区域具有外螺纹23。没有第二头部件18的销钉15被推动穿过内部的铰接件8和外部的铰接件9的在直径上的孔11、12、12*并且紧接着将第二头部件18旋入基础件16中。由此建立铰接头10的两个铰接件8、9的可运动的连接。
图3示出了用于偏心螺杆泵1(参见图1和图2)的销式铰链7的根据本发明的销钉15*的示意性的截面图；并且图4示出了根据本发明的销钉15的局部放大图。下面不对第一头部件17*在基础件16*上的固定进行说明。本领域技术人员清楚，这可与第二头部件18*的固定类似地进行，如下面描述的那样。
第二头部件18*由螺钉20*形成，螺钉至少部分地沿着基础件16*的纵轴线X旋入内螺纹19*中，直至螺钉头21*的侧面24*接触基础件16*的自由端部。在所谓的下部侧面24*中铣入环绕的槽30。槽30构造成环形并且具有内周边和外周边，其中该槽的外周边基本上与基础件16*的周边相对应。
在槽30中布置有密封元件32，例如将密封环33嵌入或将密封胶34注塑在槽30中。在旋紧基础件16*与带有槽30和密封元件32的如此预先制造的头部件18*时，密封元件32通过传力连接和形状配合连接被压缩。
对此选择槽30的布置和密封元件32的尺寸，使得在基础件16*与第二头部件18*的旋紧状态中密封元件32侧向地伸出超过销钉的基础件16*几毫米。由此实现了对在基础件16*和第二头部件18*之间的连接的有利的密封，从而不会附着输送介质并且可特别简单地清洁销式铰链7(参见图2)。
已经参照优选的实施方式对本发明进行了描述。但是本领域技术人员能够想到可对本发明作出修改或变化，而对此不会离开下述权利要求的保护范围。
附图标记列表
1 偏心螺杆泵
2 空腔
3、3* 定子、定子的内侧
4、4* 转子、转子螺杆
5 驱动轴
6 联接杆
7 销式铰链
8 内部的铰接件
9 外部的铰接件
10 铰接头
11 在直径上的孔
12、12* 在直径上的孔
15 销钉
16 基础件
17 第一头部件
18 第二头部件
19 内螺纹
20 螺钉
21 螺钉头
22 螺纹区域
23 外螺纹
24* 侧面
30 槽
32 密封元件
33 密封环
34 密封胶
FR 输送方向
L 定子纵轴线
X 销钉的纵轴线

Claims (13)

1.具有销式铰链(7)的偏心螺杆泵(1)，所述偏心螺杆泵(1)包括定子(3)、转子(4)和驱动轴(5)，其中，联接杆(6)通过两个销式铰链(7)以万向节的方式布置在所述转子(4)和所述驱动轴(5)之间，其中，销式铰链(7)相应地包括由内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)构成的铰接头(10)，其中，所述内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)分别具有在直径上的孔(11、12、12*)，销钉(15、15*)被引导穿过所述孔，其中，所述销钉(15、15*)由基础件(16、16*)构成，在该基础件的自由端部上相应地布置并且固定有所述销钉(15、15*)的横截面增大的头部件(17、17*、18、18*)，其特征在于，在至少一个基础件(16*)和所述头部件(18*)之间的边界区域中布置密封元件(32)。
2.根据权利要求1所述的偏心螺杆泵(1)，其特征在于，所述基础件(16*)的至少一个自由端部和/或头部件(18*)的与所述基础件(16*)的自由端部面对的至少一个侧面(24*)包括槽(30)。
3.根据权利要求2所述的偏心螺杆泵(1)，其特征在于，所述密封元件(32)至少部分地布置在所述槽(30)的内部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的偏心螺杆泵(1)，其特征在于，所述密封元件(32)由密封环(33)或由粘结的密封胶(34)形成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的偏心螺杆泵(1)，其特征在于，在所述至少一个基础件(16*)和头部件(18*)之间的边界区域中，所述密封元件(32)侧向地伸出超过所述基础件(16*)。
6.根据权利要求5所述的偏心螺杆泵(1)，其特征在于，所述密封元件(32)具有比所述销钉(15*)的基础件(16*)的外周边更大但是比所述销钉(15*)的头部件(18*)的外周边更小的外周边。
7.用于偏心螺杆泵(1)的销式铰链(7)，该偏心螺杆泵包括定子(3)、转子(4)和驱动轴(5)，其中，联接杆(6)通过两个销式铰链(7)以万向节的方式布置在所述转子(4)和所述驱动轴(5)之间，其中，销式铰链(7)相应地包括由内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)构成的铰接头(10)，其中，所述内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)分别具有在直径上的孔(11、12、12*)，销钉(15、15*)被引导穿过所述孔，其中，所述销钉(15、15*)由基础件(16、16*)构成，在该基础件的自由端部上相应地固定有所述销钉(15、15*)的横截面增大的头部件(17、17*、18、18*)，其特征在于，在所述销钉(15*)的基础件(16*)和至少一个头部件(18*)之间的边界区域中布置密封元件(32)。
8.根据权利要求7所述的销式铰链(7)，其特征在于，所述基础件(16*)的至少一个自由端部和/或头部件(18*)的与所述基础件(16*)的自由端部面对的至少一个侧面(24*)包括槽(30)。
9.根据权利要求7或8所述的销式铰链(7)，其特征在于，所述密封元件(32)至少部分地布置在所述槽(30)的内部，并且所述密封元件(32)由密封环(33)或由粘结的密封胶(34)形成，和/或，其中，在所述至少一个基础件(16*)和头部件(18*)之间的边界区域中，所述密封元件(32)侧向地伸出超过所述基础件(16*)。
10.根据权利要求9所述的销式铰链(7)，其特征在于，所述密封元件(32)具有比所述销钉(15*)的基础件(16*)的外周边更大但是比所述销钉(15*)的头部件(18*)的外周边更小的外周边。
11.用于偏心螺杆泵(1)的销式铰链(7)的制造方法，其中，销式铰链(7)包括具有内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)的铰接头(10)，其中，所述内部的铰接件(8)和外部的铰接件(9)分别具有在直径上的孔(11、12、12*)，销钉(15、15*)被引导穿过所述孔，其中，所述销钉(15、15*)由基础件(16、16*)构成，在该基础件的自由端部上相应地固定有所述销钉(15、15*)的横截面增大的头部件(17、17*、18、18*)，其特征在于，在将至少一个头部件(18*)固定在所述基础件(16*)上时，在所述基础件(16*)和所述头部件(18*)之间的边界区域中布置有密封元件(32)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
-在所述销钉(15*)的基础件(16*)的自由端部区域中和/或在所述头部件(18*)的与所述基础件(16*)面对的侧面(24*)中铣削至少一个槽(30)，
-在所述至少一个槽(30)中置入密封环(33)或注塑密封胶(34)，
-将所述基础件(16*)与所述头部件(18*)旋紧，并且对此，
-所述密封环(33)或所述密封胶(34)通过传力连接和形状配合连接被压缩。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法用于制造根据权利要求1至6中任一项所述的具有销式铰链(7)的偏心螺杆泵(1)和/或用于制造根据权利要求7至10中任一项所述的用于偏心螺杆泵(1)的销式铰链(7)。
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