CN112423924A - 用于偏心螺杆泵的转子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造偏心螺杆泵的金属转子的方法，所述方法具有如下步骤：在工件夹紧装置中夹紧沿中央纵轴线延伸的工件；利用切削刀具从工件以切削的方式去除材料，此外，本发明包括：转子的表面不是在三轴旋风铣方法中制造的，在所述三轴旋风铣方法中，利用切削刀具制造转子的外部的表面几何形状，其中，切削刀具沿平行于转子的纵轴线的进给轴线进给，并且切削刀具围绕平行于转子的纵轴线的刀具旋转轴线旋转。

Description

用于偏心螺杆泵的转子及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造偏心螺杆泵的转子的方法。

背景技术

偏心螺杆泵用于输送液态介质，尤其地，偏心螺杆泵良好地适合于输送糊状介质或液态的、含有颗粒的介质。偏心螺杆泵按照容积泵的原理工作。

预先已知的偏心螺杆泵由具有内置的空腔的定子构成，在所述空腔中设置有转子。定子和转子沿着纵轴线延伸。在所述定子中构造有空腔，该空腔具有按照多线内螺纹类型成型的内部几何形状，所述空腔形成定子内腔。所述转子具有按照单线(或者说单头)或多线(或者说多头)外螺纹类型成型的螺旋形的外轮廓。所述转子的螺纹线数比定子内腔的内部几何形状的螺纹线数小、通常小1线。

转子在定子内腔中执行运动，该运动由转子绕其中央纵轴线的旋转运动和转子的中央纵轴线绕定子的中央纵轴线的与该旋转运动叠加的旋转运动组成。在此，转子的中央纵轴线带有偏心距地绕定子的中央纵轴线运动。因此，转子通常借助于摆动轴驱动，所述摆动轴由通过摆动的轴段连接的两个间隔开的万向节形成。在较小的偏心距情况下，该摆动轴也可以由以转矩刚性的方式联接在驱动马达和转子之间的、挠性轴形成。

转子的几何形状可以按照单线或多线螺杆的类型形成。螺杆线以位于螺杆线的横截面的中心的螺杆中央轴线在此带有间距地以缠绕的走向绕转子的中央纵轴线延伸，所述间距在表示偏心距。

基于该偏心的几何形状，不能在车床上以传统的切削加工过程来经济地制造转子。取而代之地，虽然可使用的原型成型方法、例如铸造方法或锻造方法提供必要的造型自由度，以便制造转子的三维的几何轮廓，然而该原型成型方法通常要求对表面的再加工，以便实现所需要的几何精确度，并且因此同样在经济上不是高效的用于偏心螺杆泵的转子的制造方法。

因此，现今这样的转子以旋风铣方法制造。在借助于旋风铣方法的制造中，一个切削加工的刀刃或多个切削加工的刀刃在相对地围绕转子的中央纵轴线旋转的刀具上引导。所述刀刃因此在绕转子的中央纵轴线的圆形轨迹上运动并且以其径向向内指向的刀刃引起切削作用。所述圆形轨迹在此偏心于中央纵轴线地延伸。在制造过程期间，所述刀具与该旋转运动叠加地沿着转子的中央纵轴线移动。通过转子绕中央纵轴线的与此同步实施的旋转运动可以以旋风铣方法高效地制造转子的偏心地延伸的螺旋几何形状。

原则上，所述旋风铣方法实现用于转子的高效的制造方法，然而，旋风铣方法具有可改进的缺点。即例如在刀具断裂时只有以非常大的耗费才能够实现过程的再次起动，使得转子所期望的外轮廓在这里在几何形状上保持无误差的、亦即在要求的公差内。这具有的结果是，在旋风铣方法中，刀具磨损和已经存在的刀具断裂风险导致及早预防性地更换刀具，这使得制造方法维护密集并且提高制造成本。转子的旋转运动与旋风铣刀具的旋转运动和轴向运动之间的复杂的、要在控制技术上实现的协调需要复杂的制造计划，在制造过程中出现异常情况时，该制造计划对制造中断是敏感的。

发明内容

在这样背景下，本发明的任务是提供一种用于偏心螺杆泵的转子的制造方法，所述制造方法减轻或克服这些缺点。

该任务通过如下方式解决，即转子的表面不以三轴旋风铣方法制造，在所述三轴旋风铣方法中，利用切削刀具通过如下方式制造转子的外部的表面几何形状，即，切削刀具沿着进给轴线进给，所述进给轴线平行于转子的纵轴线，并且切削刀具绕刀具旋转轴线旋转，所述刀具旋转轴线平行于转子的纵轴线。

因此，本发明避开已知的旋风铣方法。本发明提出，使用其它的制造方法，以用于制造偏心螺杆泵的转子。这可以例如是其他的切削制造方法、例如铣削方法。但这也可以是增材制造方法，在所述增材制造方法中，转子以选择性地施加的或选择性地硬化的方法逐层地或局部地由可硬化的材料构造。尤其优选的是，转子不以原型成型方法制造，所述原型成型方法需要模具构造作为预备，也不以锻造方法或铸造方法(例如注射铸造方法)制造。

本发明的另一方面是用于制造偏心螺杆泵的转子的方法，所述方法包括如下步骤：在工件夹紧装置中夹紧沿中央纵轴线延伸的工件；利用切削刀具从工件以切削的方式去除材料，其中，使用铣削刀具作为切削刀具，并且以铣削方法制造转子。

按照本发明，优选金属的转子按照该方面在制造方法中通过铣削过程进行加工。为此使用铣削刀具。铣削刀具或铣削方法的特征在于，铣削刀具的一个或多个刀刃在铣削过程中绕刀具旋转轴线旋转，其中，所述刀刃关于该刀具旋转轴线径向向外伸出和/或关于刀具旋转轴线向轴向伸出。与此相反，在旋风铣方法中，刀具刀刃关于旋风铣刀具的旋转轴线径向向内伸出。

按照本发明，所述转子因此不以旋风铣方法制造，而是以铣削方法制造。旋风铣方法在此理解成一种切削加工，在所述切削加工中，切削刀具的刀刃经过包围工件的运动轨迹，在这里完全包围工件并且在几何上在刀具旋转轴线与刀刃之间形成切屑，其中，切削加工方向相对于刀具旋转轴线径向向内指向。与此相反，所述刀刃在铣削方法中在凸的或平坦的运动轨迹上运动，并且所述刀刃设置在形成切屑的位置与刀具旋转轴线之间，其中，所述切削加工方向相对于刀具旋转轴向径向向外指向。

工件在旋风铣方法中相对于刀刃的运动轨迹位于运动轨迹之内，亦即被运动轨迹包围，与此相反，工件在铣削方法中位于运动轨迹之外。通过使用铣削方法可能的是，即使在制造过程中断时、例如由于及其故障、刀具断裂、冷却剂供应中断、润滑剂供应中断或类似情况下，也能再次启动所述方法并且在公差范围中没有几何误差地完成制造转子。这通过如下方式实现，即由于铣削刀具的可移动性可以在制造过程中的每个任意的几何的点处以及在制造过程的每个任意的时间点精确地重新开始制造方法。尤其地，铣削刀具在工件上的位置的精确的可重新起动性因此允许显著减少由于这样的出乎意料的事件可产生次品。铣削方法允许在制造转子期间以不同的铣削刀具来工作。因此，例如可以为了产生转子的粗加工成型轮廓而首先使用具有高切削加工效率的粗加工刀具，并且利用所述粗加工刀具以小的加工余量来制造转子的轮廓。此后则能够利用精加工刀具来制造转子的具有高表面质量的最终轮廓，所述精加工刀具具有在较高的精度情况下的较小的切削加工效率。同样对于转子的较小的轮廓、例如润滑腔，能够使用相应的小的铣削刀具。

铣削方法的另一个优点是更好地并且经济地充分利用刀具。铣削刀具可以刚好使用到其磨损极限之前，因为刀具的可能的失效没有像在旋风铣方法中的刀具失效那样的严重的间接损害。

铣削方法能够构造成，使得铣削刀具能够以一个、两个或三个轴线运动。铣削刀具绕轴线的可运动性在这里应理解成如下可能性，即铣削刀具沿着轴线移动或绕轴线枢转。铣削刀具绕刀具轴线的旋转本身在这里不理解成绕轴线的可运动性。作为铣削刀具的可移动性的替代性方案或附加方案，在铣削方法中，转子也可以绕一个、两个或多个轴线运动。在这里也可以理解的是，转子能够沿轴线移动，或绕轴线枢转或旋转。尤其地，在按照本发明的制造方法中，能够例如通过如下方式进行铣削刀具的运动与转子的运动的叠加，即例如通过铣削刀具在铣削方法期间沿转子的纵轴线移动，所述转子绕转子的中央纵轴线旋转或绕与此错开的、例如与此平行的轴线旋转，并且铣削刀具在铣削过程中沿轴向方向移动，所述轴向方向径向于或垂直于转子的纵轴线。尤其地，该径向于或垂直于转子的纵轴线的轴线对应于刀具旋转轴线。

应理解，在制造锥形的转子的情况中，切削刀具沿进给轴线进给，所述进给轴线不平行于转子的纵轴线。但在制造锥形的转子时，进给轴线在加工点处平行于转子的包络面。在这方面，平行于包络面的进给应相应地适用于在下面的描述中在涉及平行于纵轴线的进给的位置处对锥形的转子的铣削加工。

按照优选的第一实施方式规定，铣削刀具在以切削的方式去除材料期间绕刀具旋转轴线旋转，所述刀具旋转轴线不平行于工件的中央纵轴线。

在旋风铣方法中，为了制造转子，旋风铣刀具的旋转轴线必须平行于工件的中央纵轴线或转子的中央纵轴线，与旋风铣方法相反，铣削方法允许铣削刀具的旋转轴线以与此不同的角度位置定向。刀具旋转轴线可以例如垂直于工件的中央纵轴线，亦即尤其是径向地相对于要制造的转子的纵轴线。在此应理解的是，刀具旋转轴线和工件的中央纵轴线不是必须相交在一点，而是这两者也可以彼此错开，使得它们以彼此间隔开方式彼此延伸。所述刀具旋转轴线可以尤其是即使在按照本发明的铣削方法中也以如下方式在其相对于工件的中央纵轴线的位置方面改变，其方式是，铣削刀具或工件在铣削方法期间相对彼此枢转。这也可以包含，铣削刀具在这里暂时绕刀具旋转轴线旋转，所述刀具旋转轴线与工件的中央纵轴线平行。

按照优选的另一实施方式规定，铣削刀具在以切削的方式去除材料期间绕刀具旋转轴线旋转并且沿刀具进给方向相对于工件进给，所述刀具进给方向不平行于刀具旋转轴线。

通过使铣削刀具绕刀具旋转轴线旋转并且使铣削刀具沿刀具进给方向进给，能够以高效的方式通过周向地在铣削刀具上设置的刀刃来实现材料去除，所述刀具进给方向不平行于刀具旋转轴线。在这里，铣削方法与旋风铣方法也存在决定性的区别，在旋风铣方法中，刀具平行于其刀具旋转轴线进给，以便引起切削加工。应理解，刀具进给方向应理解为刀具相对于工件的实际相对运动，亦即不是该相对运动的方向分量。仅该实施方式包括包含如下方向分量的刀具进给方向，所述方向分量平行于刀具旋转轴线，但也还至少具有其他的、不平行于刀具旋转轴线的方向分量。在此尤其可以规定，所述刀具进给方向平行于和/或垂直于工件的中央纵轴线。通过该进给方向，一方面能够通过铣削刀具实现沿着工件的整个长度加工工件，另一方面能够通过铣削刀具垂直于中央纵轴线的进给方向来引起螺纹几何形状或螺旋几何形状的期望的制造。在此应理解，平行于和垂直于中央纵轴线的刀具进给方向也可以实施为组合运动，亦即实施成如下的运动，所述运动具有平行于工件的中央纵轴线的分量并且具有垂直于工件的中央纵轴线的分量。同样也能够进行工件的在时间上错开的、组合运动，其方式是，首先刀具沿着平行于工件的中央纵轴线的刀具进给方向运动，并且铣削刀具接着沿着垂直于工件的中央纵轴线的刀具进给方向运动。

在立铣刀的应用中，其中，仅周向的刀刃接触或者说起作用，相较于在端铣刀的端侧的应用中，能够有利地实现较高的进给速度。原因在于：相较于铣刀的中心，在周向上较高的切削速度，以及原因在于：将周向的刀刃设计得更稳定的可能性。优选不实施端面切削。

原则上，在以上的实施方式中应理解，虽然优选铣削刀具运动并且转子在这里不进给，然而对于本发明的功能而言关键的是铣削刀具相对于转子的相对的平移的运动，所述相对的平移的运动也能够在铣削刀具不运动、而是仅旋转时通过转子的平移的移动实现，或通过铣削刀具和转子的叠加的平移的运动实现。

按照优选的另一实施方式优选的是，在以切削的方式被去除材料期间，工件绕其中央纵轴线旋转。通过工件绕中央纵轴线的旋转可以用特别精确且可再次启动的定位实现在控制铣削方法时另外的自由度。尤其地，工件的这样的旋转运动与在工件和铣削刀具之间的平移的相对运动结合能够实现螺纹结构或螺杆结构的制造并且这能够—尤其在附加地叠加的进给中沿垂直于工件的旋转轴线的方向、尤其是沿相对于工件的纵轴线的径向方向—实现用于制造转子的复杂的螺旋几何形状或螺纹几何形状的高的几何自由度。铣削刀具在这里优选切向于工件的所期望的几何形状引导。

按照本发明，有利的是，利用所述方法，一方面制造偏心螺杆转子，并且根据偏心螺杆定子的预先确定的几何形状来设计偏心螺杆转子的几何形状或根据偏心螺杆转子的几何形状来确定偏心螺杆定子的几何形状并且制造该偏心螺杆定子。因此，定子和转子的螺纹线数、螺距、可能的锥度和可能的偏心距都可以彼此精确地匹配，使得实现转子在定子中的低摩擦的且高效密封的偏心旋转的运行。

对于按照本发明的方法，有利的是，铣削刀具在工件旁边运行并且不在工件上运行。在这样的布置结构中——优选仅——以铣削刀具的周面进行以切削方式的去除，铣削刀具的周面尤其可以构造成柱体状的周面。要制造的转子轮廓的这样实现的以切削方式的制造——取代已知的以在工件上引导的铣削刀具逐行扫描几何形状的方法——可以实现精确地、在沿工件纵向方向无级地或者说无台阶地产生螺杆螺纹的挤压侧和吸入侧的侧面。这对于偏心螺杆泵是重要的质量标准，因为在这里——不同于例如在通常的螺杆泵中(在通常的螺杆泵中，输送螺杆在圆管中运行，并且只有整个输送螺杆的包络体必须设计成与圆管适配)——对于功能而言需要定子的螺纹线和转子的螺纹线彼此啮合。

在这样的制造方法中，当偏心转子的俯视图沿刀具旋转轴线方向投影到一个平面中时，所投影的铣削刀具不会进入物体，而是绕开投影的外部轮廓，而偏心转子则绕其纵轴线旋转。与此相反，在传统的旋风铣方法中和在传统的CAM方法中，所述刀具引导成，使得刀刃大部分在所投影的体之内运行。

另外，按照本发明的方法可以实现成，使得偏心转子的外表面利用铣削刀具从工件的一个端部至另一端部多次来回地延伸的沿工件纵轴线的轴向的进给运动来以切削的方式制造，并且在这里叠加工件绕其工件纵轴线的旋转运动。在此，沿工件纵轴线的进给运动应理解成沿工件纵向方向沿包络体延伸的运动，在包络体直径具有恒定变化的转子中，所述运动可以沿着平行于该纵轴线的纵轴线延伸，在具有锥形地沿纵向方向改变的直径的转子中、例如具有锥形地变细的包络体中但也能够稍微倾斜地相对于纵轴线延伸。由此实现的是，产生连续的表面，该表面沿着每个表面线(所述表面线沿纵向方向延伸)没有不连续性或台阶，并且——根据进给精度——而仅沿周向方向具有小的分段。这样的表面在偏心螺杆泵的转子和定子的彼此啮合的作用中对于低磨损的、持久的运行是有利的。与此相反，通过铣削刀具的以周向的(切向的)进给方向逐行扫描轮廓——其中，因此首先铣削侧面的整个挤压侧的面，并且然后铣削侧面的整个吸入侧的面——在能经济地实现的进给速度的情况下导致不适合于偏心螺杆泵的表面，因为在这里在转子上产生作为切削边缘起作用的不连续性，所述不连续性会导致定子的短期的磨损/立即的损坏。

按照优选的另一实施方式规定，铣削刀具在以切削的方式去除材料期间沿相对于中央纵轴线的径向方向进给。通过铣削刀具相对于中央纵轴线沿径向方向的进给能够实现，通过铣削方法制造的转子包含如下表面，所述表面相对于该中央纵轴线以不同的半径延伸，由此能够制造转子的螺旋几何形状。径向的进给应理解为具有在刀具和工件之间的相对运动的进给，所述相对运动相对于中央纵轴线具有径向的方向分量，但所述相对运动也可以具有另外的方向分量，例如轴向的或切向的方向分量。所述进给也能够通过如下方式进行，即铣削刀具本身进给，但转子的中央纵轴线也同样沿径向方向错开，例如通过如下方式错开，即转子绕与中央纵轴线错开的轴线旋转，从而中央纵轴线偏心。所述进给可以相对于刀具旋转轴线平行于该刀具旋转轴线进行，其中，刀具旋转轴线垂直于转子的中央纵轴线。在刀具旋转轴线的另一种定向中或在垂直于中央纵轴线的刀具旋转轴线中——所述刀具旋转轴线不与中央纵轴线相交——所述进给也可以沿相对于刀具旋转轴线的径向方向进行。相对于转子的中央纵轴线沿径向方向的进给运动应理解成，使得所述进给运动也可以沿平行于这样的相对于中央纵轴线的径向方向的轴线进行。这意味着，所述进给运动不必沿着与中央纵轴线相交的轴线进行，而是也能够沿着如下轴线进行，所述轴线平行于与中央纵轴线相交的轴线，亦即错开地在中央纵轴线旁边经过。

优选铣削刀具是立铣刀和/或端铣刀，并且优选在加工时仅使用周向地设置在铣削刀具上的刀刃来用于以切削的方式去除材料。所述方法优选在任何情况下在加工转子的径向的外表面时执行。由此得出特别的、上面已经提到的优点。利用迄今现有的铣削技术不能够经济地制造转子。在标准铣削方法中需要使用另外的软件、例如CAM程序，由此导致长的内部处理时间。此外，在铣削过程中已知的铣削是不经济的，因为较少的接触面导致更长的加工时间。尤其地，在这里仅较小的进给也是可能的。如果使用端铣刀或立铣刀的端侧，则在旋转中朝向中心得出比周向上的切削速度更低的切削速度。由此仅能够实现较小的进给。此外，在端铣刀中，所述端铣刀以其端侧进行接触或者说起作用，刀具的使用寿命也较短。除此之外，刀具的不均匀的面进行接触或者说作用(“下沉”和“上升”)。因此，在现有技术中，需要特殊类型的铣削刀具、例如球形铣刀。

首先，在偏心螺杆泵的转子中，在现有技术中已知的方法是不经济的，因为在偏心螺杆泵的运行中转子的所有面都与定子发生作用或者说接触并且需要相应的表面品质和精度。另外，偏心螺杆泵的转子是磨损件，因此需要大批量制造。利用传统的铣削方法不能够满足该经济性的要求。

尤其在涉及挤出器或输送设备的螺杆的转子中得出一些不同之处。在这里，例如各个螺纹线的背侧(沿输送方向上看)必须仅足够精确。另外，挤出器螺杆不是通用的磨损件(与容积泵的、如尤其是偏心螺杆泵的输送元件相比)，从而在这里对所述方法的经济性未提出很高的要求。

还进一步优选的是，制造转子，将所述转子用作用于随后的定子制造的定子芯体，并且接着在原型成型方法中借助于定子芯体来制造定子，其中，在原型成型方法期间，定子芯体用于定子的内部几何形状的几何形状限定。按照该实施方式，利用按照本发明的方法产生转子，所述转子用作定子芯体，亦即所述转子具有对应于定子的要由此制造的内部几何形状的外部几何形状。此时在必要情况下应考虑在制造时的余量或减扣量，其考虑和补偿在随后使用的原型成型方法中的收缩效应或膨胀效应。尤其有利的是，通过铣削方法制造定子芯体，因为由此能够制造如下定子，所述定子能够如同先前阐述的利用铣削方法制造的转子一样通过沿轴向的纵向延伸改变一个或多个几何参数来设定特定的内部几何形状，定子的所述内部几何形状与转子在功能上协同作用，所述转子同样具有沿轴向方向对一个或多个几何参数的改变。在这里，作为原型成型理解为例如铸造方法、锻造方法或层压方法、如绕制方法。

本发明的另一方面是用于制造偏心螺杆泵的金属转子的方法，其中，所述转子以增材制造方法、尤其是通过激光烧结方法或激光熔化方法制造，其中，根据转子的几何数据来控制选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程。

本发明的另一方面是用于制造用于偏心螺杆泵的定子的定子芯体的方法，其中，所述定子芯体以增材制造方法制造，其中，根据定子芯体的几何数据来控制选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程。

按照这两个方面，使用增材制造方法来代替切削加工的、亦即减材制造方法，在所述减材制造方法中，从初始半成品中选择性地去除材料，以便制造转子或定子芯体的最终几何形状。增材制造方法是原型成型方法，其中，选择性地和局部地施加或硬化材料，并根据要制造的产品的几何数据来控制这样的选择性的过程。自九十年代以来，这样的增材制造方法已被首先开发并用于原型制造，与此同时，可以因此由许多不同的材料制造单个的最终产品和较小的或中等件数的批量产品。通常例如通过电磁辐射的作用或通过选择性地施加硬化材料(在必要情况下接着进行辐射)而将原始材料例如粉末或液体在此逐层地施加并且在所述层内选择性地硬化某些区域。因此，可以通过在重复的叠置的层施加来逐层地制造产品。然后，未经硬化的材料被去除并且通常可以重复使用。在增材制造方法的其他方案中，将材料选择性地逐部分地施加，并且将所述部分彼此连接并且相应地硬化。

还更优选的是，按照本发明的方法通过如下方式进一步进行构成，其方式是，转子或定子芯体从第一端部沿着中央纵轴线延伸至第二端部，并且转子或定子芯体的在转子或定子芯体的增材制造方法中产生的几何形状是螺旋几何形状，所述螺旋几何形状通过如下几何参数表征：

-螺杆线的偏心距，定义为在螺杆横截面的面中心延伸的螺杆中央轴线与中央纵轴线之间的间距，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的外直径，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的内直径，

-螺杆相对于螺杆中央轴线的外直径，和

-螺杆中央轴线的螺距，

其特征在于，所述铣削刀具在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置被引导成，或增材制造方法的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程被控制成，

使得至少一个所述几何参数沿着转子或定子芯体的纵轴线改变，尤其地

-在转子或定子芯体的第一端部处的几何参数大于在转子或定子芯体的第二端部处的几何参数，或

-在转子或定子芯体的第一端部处的几何参数与转子或定子芯体的沿轴向方向位于第一端部与第二端部之间的横截面的几何参数不同。

原则上，偏心螺杆泵的转子通过确定的几何参数表征。螺杆线的偏心距是缠绕地延伸穿过螺杆的螺杆中央轴线与螺杆的直线地延伸的中央纵轴线之间的间距。包络的外部几何形状限定为包络的外部直径，这通常理解为包络所述螺杆的柱体。螺杆的面向中央纵轴线的内部几何形状限定为包络的内直径，所述内直径可以在螺杆的厚度不大于偏心距的两倍时理解成实际由螺杆包围的内部柱体空间，在一半的螺杆厚度大于偏心距的情况下，然而理解成内切柱体，所述内切柱体通过转子的螺旋形地延伸的界线限定，所述界线最靠近中央纵轴线。该螺距应理解为螺杆中央轴线的螺距并且应例如通过在螺杆中央轴线上的相邻的两个点之间的间距来理解，所述两个点与中央纵轴线所在的平面关于中央纵轴线的同一侧上相交。该间距越大，螺杆或螺杆中央轴线的螺距就越大。

在已知的转子中，尤其是在以旋风铣方法制造的转子中，这些几何参数通常在转子的整个轴向延伸上保持恒定，也就是说，转子从转子起始部直至转子结束部具有相同的偏心距、相同的螺杆厚度、相同的最大外直径和相同的最小内直径以及相同的螺距。这样制造的转子可以理解为参考轮廓，在所述转子中，几何参数沿转子的纵轴线是恒定的。

以铣削方法或以增材制造方法制造转子相较于旋风铣方法能够在转子的几何设计方面实现更大的自由度，包括在转子的制造过程期间在这些几何参数之中的一个或多个参数的改变方面实现更大的自由度。以这样的方式，可以沿着转子的中央纵轴线改变这些几何参数之中的一个或多个几何参数，以这样的方式，几何参数在转子的第一横截面区域中具有第一值，并且在转子的与该第一横截面区域轴向地间隔开的第二横截面区域中，该几何参数具有与第一值不同的第二值。因此，这样制造的转子在一个或多个区段中或整体上偏离参考轮廓。

以这样的方式能够例如制造锥形的转子，锥形的转子理解成如下的转子，所述转子具有从转子的第一端部至转子的第二端部减小的包络的外直径，这例如能够通过在保持转子的横截面相同的情况下的从第一端部至第二端部的减小的偏心距实现，或通过在保持相同的偏心距的情况下的转子的减小的厚度或横截面来实现。同样地，转子的偏心距和横截面都可以沿轴向方向减小，以便由此制造转子的锥度或偏心距，并且螺杆的厚度可以沿中央纵轴线彼此反向变化。几何参数也可以在两个端部相同和在转子的两个端部之间不同、例如作为冠状的转子。

通过这样的沿着转子的中央纵轴线改变的几何参数可以将转子在圆形轨迹上的偏心地引导的旋转运动改变为转子在定子内的摆动运动。

转子的一个或多个几何参数的变化可以伴随着定子的与此对应的几何参数变化，所述转子装入在所述定子中。这可以例如通过如下方式实现，即定子基于定子芯体以原型成型方法制造，所述定子芯体已通过按照本发明的用于转子的方法制造而成。在此，原则上应理解的是，转子本身不能用作用于这样的原型成型方法的定子芯体，基于定子和转子的取决于原理的不同的几何形状，然而能够以按照本发明的方法来制造定子芯体，所述定子芯体在功能上适配于对应的转子并且在所述方法中进行一个或多个几何参数的对应的变化。

通过由铣削方法或增材制造方法在转子和定子芯体的制造中实现的自由度可以使得偏心螺杆泵的新的和改进的功能得以实现。因此，例如在制造锥形的转子时，可以进行定子和/或转子的磨损补偿，其方式是，在转子和定子之间进行轴向的相对移动。此外，可以由此实施在偏心螺杆泵的运行期间实时进行的轴向的进给闭环控制或开环控制，以便由此调节泵送作用并且开环控制或闭环控制泵的摩擦力矩。这可以例如用于减小偏心螺杆泵的启动力矩，其方式是，首先通过相对于定子轴向地移动转子来在转子与定子之间调节较大的间隙，所述间隙然后在启动过程的进程中通过在转子和定子之间的轴向的进给减小到较小的间隙量或减小在转子和定子之间的摩擦接触，以便在没有泄漏损失的情况下实现最大的泵送作用。除了改善启动性能之外，由于转子和定子在运行偏心螺杆泵期间的轴向的调整可能性，也能够进行泵送性能、泄漏流的快速改变，并且因此能够进行对例如不同的粘度、背压或类似物的反应。

在此，特别有利的是，在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或控制增材制造方法的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，使得所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子或定子芯体的第二端部连续地朝向转子或定子芯体的第二端部变化。连续的变化在这里应理解成几何参数的如下变化，所述变化连续地进行、亦即没有任何不连续的、跳跃式的变化。可以通过数学公式——所述数学公式根据在转子上的轴向的位置来描述几何参数变化——或通过多个这样的要局部地应用的公式来描述这样的连续变化，其中，在这样两个区段——它们的变化通过不同的数学公式来描述——之间的过度部是连续的，亦即不仅在几何参数的值方面而且也在几何参数的变化率和变化方向方面是相同的。这样的连续变化例如可以是直线变化，从而例如形成转子的直线地、锥形地延伸的外部包络体。

按照优选的另一种实施方式规定，在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或控制增材制造方法的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，使得所述至少一个几何参数从转子或定子芯体的第一端部出发至转子或定子芯体的第二端部朝向转子或定子芯体的第二端部首先增大并且接着减小、或首先减小并且接着增大。

一个或多个几何参数的这样的改变可导致转子的冠状形状，所述冠状形状带有凸的外部几何形状或凹的形状并且在中心向内弯曲的外部几何形状。

还进一步优选的是，在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或控制增材制造的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，使得所述至少一个几何参数从转子或定子芯体的第一端部出发至转子或定子芯体的第二端部沿转子或定子芯体的整个长度或沿转子或定子芯体的一个轴向的区段以关于铣削刀具沿中央纵轴线的轴向进给的一次、两次、三次指数关系来改变。在此，应理解的是，数学上自由的公式也可以用作控制基础，并且数学近似方法可以理解为一次、两次、三次指数关系，利用所述数学近似方法能够近似这样的几何定义。

一个或多个几何参数的以关于铣削刀具沿转子的中央纵轴线的轴向进给的一次、两次、三次指数关系的变化已证实为如下的几何变化，所述几何变化证实是用于利用铣削方法制造的转子或用作定子芯体的模型的有利几何形状。利用这样的几何形状，可以在偏心螺杆泵的后续运行中有效地进行转子和/或定子相对彼此的控制过程和磨损补偿的调节。尤其地，转子的多个不同区段也可以以不同的一次、两次、三次指数相关函数以几何的方式改变。

还进一步优选的是，在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或控制增材制造的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，使得：

-经制造的转子或定子芯体的螺杆相对于螺杆中央轴线具有非圆形的横截面；

-经制造的转子或定子芯体的螺杆相对于位于螺杆中央轴线中的对称点具有非点对称的横截面；

-在经制造的转子或定子芯体的螺杆的表面中构造有至少有一个、优选多个润滑腔；或

-转子或定子芯体的外部几何形状具有至少一个、优选多个磨损余量区段，在所述磨损余量区段中，外部几何形状具有与连续的螺杆外部几何形状不同的、径向伸出的区段。

根据按照本发明的方法的有利设计方案，铣削方法或增材制造方法的优点以几何上在那里给出的自由度被用于制造在转子上的横截面几何形状和针对性的几何不规则性，这对于转子的运行和磨损性能是有利的。在此应理解的是，在转子上的变化可以设置成，使得所述变化仅在偏心螺杆泵的转子上构成或这些变化在偏心螺杆泵的转子和定子上构成，例如通过如下方式，即用于原型成型地制造定子的对应的定子芯体也构造有这样的改变。在定子上的改变在这里可以与在转子上的改变相称地进行，这理解成在定子上的变化对应地与在转子上的变化相适配，亦即例如在定子中的相称的凹部与在转子上的凸部相适配。

非圆形的横截面可以是例如椭圆形的、三叶或四叶草形的横截面。在转子的表面中的润滑腔可以由多个近似岛状的凹坑、通过沿着转子或沿着螺旋线延伸的凹槽、横向于这样的纵向延伸或螺旋线延伸的凹槽、腔状的凹部或类似物形成，并且用于部分地保持和使用泵送的液体以用于进行润滑。磨损余量区段也可以同样由在较短或较长距离上延伸的点状凸部或接片形成，并且尤其是在外部几何形状的承受磨损的位置处加强或者说加厚转子，以延长泵的使用寿命。

转子也可以以带齿的轮廓制造，所述轮廓在转子和定子之间的密封线上产生优化的接触和改善的接触。

根据优选的另一种实施方式规定，至少两个所述几何参数沿着铣削刀具的轴向进给路径改变，尤其是以这样的方式使得第一几何参数增大并且第二几何参数与第一几何参数的增大成比例关系或指数关系地增加或减小，或者第一几何参数增大，并且第二几何参数与第一参数的增大成非相关关系地增大或较小。

根据该实施方式，两个或更多个几何参数沿着转子的中央纵轴线或沿着转子的螺杆中央轴线改变，其中，该改变能够这样进行，即所述两个或更多个几何参数沿着该轴向进给路径都增大或都减小，或一个或多个几何参数增大并且另一个或另一些几何参数减小。所述增大或减小在此可以彼此成比例关系或成指数关系。但是，两个几何参数彼此之间的改变也可以完全彼此独立地进行、亦即沿转子的轴向延伸彼此不相关。

本发明的另一方面是用于偏心螺杆泵的转子，所述转子具有螺旋几何形状，所述螺旋几何形状具有螺杆中央轴线，所述螺杆中央轴线螺旋形地绕转子的中央纵轴线缠绕，其中，所述转子以铣削方法制造，在所述铣削方法中，使用绕刀具旋转轴线旋转的铣削刀具以用于由工件以切削的方式制造转子，所述刀具旋转轴线不平行于转子的中央纵轴线。本发明的该方面还涉及一种转子，所述转子以铣削方法制造并且因此在表面中具有对于铣削方法典型的加工痕迹。按照本发明的转子尤其可以根据先前所述方式的铣削方法来制造。所述转子的特征尤其在于，所述转子在表面或表面结构中没有对于旋风铣方法典型的加工痕迹，因为所述转子不是以旋风铣方法制成。尤其地，在根据本发明的转子中能够存在转子的几何特性，所述几何特性不能通过旋风铣来制造或者不能经济地制造，而是尤其能够利用铣削方法来制造。这尤其是上述类型的几何特性和参数，其使用上述类型的方法制造。

作为转子的上述设计方案的替代方案或补充方案可以进一步改进所述用于偏心螺杆泵的转子——所述转子具有螺旋几何形状，所述螺旋几何形状具有螺杆中央轴线，所述螺杆中央轴线螺旋形地绕转子的中央纵轴线缠绕——其方式是，所述转子从第一端部沿着中央纵轴线延伸至第二端部，并且转子的几何形状是螺旋几何形状，所述螺旋几何形状通过如下几何参数表征：

-螺杆线的偏心距，定义为在螺杆横截面的面中心延伸的螺杆中央轴线与中央纵轴线之间的间距，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的外直径，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的内直径，

-螺杆相对于螺杆中央轴线的外直径，和

-螺杆中央轴线的螺距，

其中，几何参数之中的至少一个几何参数沿轴向方向沿着转子的中央纵轴线改变，尤其地，

-在转子的第一端部处的几何参数大于在转子的第二端部处的几何参数，或

-在转子的第一端部处的几何参数与转子的沿轴向方向位于第一端部与第二端部之间的横截面处的几何参数不同。

根据该实施方式，沿转子的中央纵轴线改变一个或多个几何参数，这尤其能够通过使用铣削方法来以经济上高效的方式制造转子。关于几何参数的改变可能性和与此相关功能，参考对应的制造方法的以上的描述。

在此，还进一步优选的是，所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子的第二端连续地、尤其是朝转子的第二端部连续地改变。

此外，优选的是，所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子的第二端，朝转子的第二端首先增大并且接着减小，或者首先减小接着增大。

还可以通过如下方式进一步改进所述转子，其方式是，所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子的第二端部沿着转子的整个长度或沿着转子的轴向的区段以关于铣削刀具沿中央纵轴线的轴向进给的一次、两次或三次指数关系来改变。

还进一步优选的是，以如下方式进一步改进所述转子，即：经制造的转子的螺杆相对于螺杆中央轴线具有非圆形的横截面；经制造的转子的螺杆相对于位于螺杆中央轴线中的对称点具有非点对称的横截面；在经制造的转子的螺杆的表面中构造有至少有一个、优选多个润滑腔；转子的外部几何形状具有至少一个、优选多个磨损余量区段，在所述磨损余量区段中，外部几何形状具有与连续的螺杆外部几何形状不同的、径向伸出的区段。所述非圆形的横截面在此尤其不同于参考轮廓——如先前描述那样——表征为非圆的。

还进一步优选的是，至少两个所述几何参数沿着铣削刀具的轴向进给路径改变，尤其是以这样的方式使得第一几何参数增大并且第二几何参数与第一几何参数的增大成比例关系或指数关系地增加或减小，或者第一几何参数增大，并且第二几何参数与第一参数的增大成非相关关系地增大或减小。

关于按照本发明的转子的这些以上列出的进一步改进可能性参考以上对按照本发明的用于与参考轮廓不同的转子的制造方法的与此相关进一步改进的阐述。

本发明的另一方面是一种用于偏心螺杆泵的定子，所述定子具有定子空腔，所述定子空腔具有上述类型转子的几何形状。按照该实施方式，按照以上提及的方面之一所述或按照以上实施方式之一构造或制造的转子用作用于定子的芯体。因此，用作定子芯体的转子的外部几何形状规定了定子的内部几何形状。在此，原则上应理解的是，定子可以具有内部几何形状，所述内部几何形状尤其根据几何形状限定的转子(定子芯体)的几何形状以及根据一个或多个几何参数沿着中央纵轴线改变的可能性来改变。

本发明的更另一方面是上述类型的转子的应用或作为用于以原型成型方法制造定子的定子芯体的转子的应用，该转子通过上述制造方法制造。按照该实施方式，在原型成型方法中，将上述类型的转子或使用上述制造方法制造的转子用作定子芯。这尤其可以包括用弹性体在定子芯体周围浇铸，以便由此形成定子的弹性体嵌件。

本发明还包括一种偏心螺杆泵，该偏心螺杆泵具有上述类型的转子和/或上述类型的定子。按照本发明，可以以原型成型方法尤其在使用上述类型的转子的情况下制造定子，其方式是，将所述转子用作定子芯体。在此，原则上应理解的是，用作定子芯体的转子和偏心螺杆泵的用作转子的转子在几何上构造为不同的，例如在螺距和横截面方面不同于转子，以便产生偏心螺杆泵的功能作用。此外，应理解的是，转子和定子两者或两者之一可以根据前述实施方式来进一步改进，尤其是可以沿中央纵轴线改变一个或多个几何参数。

偏心螺杆泵尤其可以以如下方式进一步改进，即转子的所述至少一个几何参数(所述几何参数在沿着转子的中央纵轴线的方向上变化)与定子的所述至少一个几何参数(所述几何参数在沿着定子的中央纵轴线的方向上变化)是匹配的几何参数。按照该实施方式，沿着定子的中央纵轴线改变在转子和定子上或在用作定子芯体的转子上的匹配的参数，以便由此通过改变的几何参数来实现协同作用和功能性作用。在此，所述匹配的参数的变化可以遵循相同或彼此不同的数学规定。

在此，还进一步优选的是，转子的所述至少一个几何参数和定子的所述至少一个几何参数在沿着中央纵轴线的方向上同步变化。通过这样的同步变化实现一种功能上有利的相称性或者说一致性，其中，一个或多个匹配的几何参数在转子和定子中都在沿着中央纵轴线的相同的方向上同步地改变。借此，例如可以在锥形定子中使用锥形的转子，并且可以通过轴向移动来产生磨损调整或暂时期望的泄漏。

附图说明

根据所附的附图阐述本发明的优选实施方式，在附图中：

图1示出预先已知的偏心螺杆泵的转子的参考轮廓的几何条件的示意性横截面视图，

图2示出转子的示意性的透视图，所述转子根据本发明的方法制成或是根据本发明的转子，

图3示出根据图1的视图，其中，以两种方案示意性地示出制造过程，

图4示出三个转子A、B、C的示意性图示，所述三个转子根据本发明构造或者说制成，

图5示出所述转子连同根据本发明在转子上构造或者说制造的几何特征的横截面视图，

图6示出根据按照本发明的实施方式的转子或根据按照本发明的制造方法的转子的侧视图，和

图7示出根据本发明的转子的增材制造方法的示意性视图。

具体实施方式

首先参考图1，在定子中的转子的偏心旋转运动受到几何边界条件的影响，该边界条件由转子轮廓的直径以及在定子的中央纵轴线MS和转子的中央纵轴线MR之间的偏心距确定。在附图中表示：

D＝转子轮廓的直径

e＝偏心距

MS＝定子的中央轴线的中点(中央轴线垂直于绘图平面)

MR＝转子的中央轴线的中点(中央轴线垂直于绘图平面)

MP＝转子轮廓的中点

A＝转子的被驱动的旋转方向

B＝转子中点由螺杆形状导致的旋转方向

在此应理解的是，转子由摆动轴绕轴线MR驱动，并且由此引起绕轴线MP的旋转。

在图2中绘出用于偏心螺杆泵的转子10。转子沿中央纵轴线15从第一端部11延伸至第二端部12。转子构造为螺杆并且以螺杆中央轴线14绕中央纵轴线15螺旋形地缠绕。螺杆中央轴线14在此在第一端部11处在前部的横截面中与中央纵轴线15间隔开偏心距18。在所绘出的转子中，该偏心距在从第一端部11延伸至第二端部12的整个轴向长度上保持恒定。

转子在第一端部处具有椭圆形的横截面几何形状13，并且通过在横截面中椭圆形的外包络16表征。所述外包络16是具有中央纵轴线15的椭圆体。转子具有螺距17。

参照图3，绘出按照本发明的转子连同制造所述转子所需要的铣削刀具和铣削刀具的运动。如能看出的那样，按照制造的第一方案能够利用铣削刀具20a制造转子，所述铣削刀具绕刀具旋转轴线21a旋转并且由此实施切削运动。刀具旋转轴线21a垂直于中央纵轴线15。刀具旋转轴线21a径向于中央纵轴线15并且在交点25a中与该中央纵轴线相交。刀具20a可以在第一进给运动中沿着方向24a进给，所述方向平行于关于中央纵轴线15的径向方向。此外，铣削刀具20a能够沿着轴向方向23a——所述轴向方向平行于中央纵轴线15——进给。最后，铣削刀具20a能够沿方向22a——所述方向平行于径向方向并且垂直于方向24a——同样进给。沿轴方向22a和24a的进给引起转子的切削性的加工，所述加工引起沿转子径向方向的延伸的改变，沿进给轴线23a的进给产生沿中央纵轴线15方向的恒定的半径。

作为替代方案，转子能够利用铣削刀具20b加工，以便产生切削作用，所述铣削刀具绕刀具旋转轴线21b旋转。刀具旋转轴线21b在这里同样平行于关于中央纵轴线15的径向方向，但是与中央纵轴线15错开地延伸并且与该中央纵轴线不相交。

在这样的方案中，能够使用铣削刀具20b的周向的切削、优选仅使用周向的切削。铣削刀具20b优选切向于期望的轮廓引导。

在制造过程期间，转子能够绕中央纵轴线15旋转，以便由此实现全面的加工。绕中央纵轴线15的旋转在此与铣削刀具20a或铣削刀具20b沿进给轴线或者说进刀轴线22a、23a和24a的进刀运动同步。

通过运动的这样的叠加，能够仅通过运动的叠加来构建形状，而无需在CAD程序中给出各个表面点、线或面元素。而是能够直接制造。既不需要使用进一步的软件、如CAM程序、3D模型，也不需要独立的铣削程序。没有数据格式超出带有控制的机器的系统限制。

转子10的几何形状优选具有切线连续的、优选曲率连续的表面。通过在侧向切向地移动表面能够补偿螺旋的螺距分量，从而铣削刀具仅在平面中有效地切削(仅侧向地铣削并且没有“下沉”或“上升”)。因此，可能的是，仅利用柱状的铣削刀具的周向切削(并且不利用端侧)来切削。因此既能够使用广泛使用的端铣刀又能够使用周向铣刀。由于周向铣刀仅在周向上具有刃，所以这样的刀具比端铣刀在成本技术上更有利。此外，在周向上的刀具磨损比在端侧上的刀具磨损小，因为刃可以(由于更大的构造空间)而被更牢固地构成。此外，在周向上能够实现比在端侧上更大的进刀或者说进给，因为在柱体的周面上的切削速度是恒定的(在端铣刀中，切削速度在刀具中心转速恒定时趋近于零)。相对于传统的CAM方法，在这里描述的方法的优点是将刀具成本最小化并使用更大可能的进给。

与传统的CAM/3D-CAM方法不同，在这里描述的方法将探索不同的策略，在所述传统的CAM/3D-CAM方法中，通过CAM程序在成型方面扫描3D物体的表面，并根据获得的点计算出铣削轨迹，所述铣削轨迹以限定的误差近似于所述表面。铣削刀具的运动轨迹以公式和/或参数的方式描述。由此能够使铣削刀具针对性地(切向地)运动经过工件，从而产生所需要的表面。

优选地，在当前以及在处理期间计算在过程中的所有修正和/或轨迹划分。这使得能够使用不同的柱体状的刀具进行制造。在刀具断裂后，能够例如使用相同或不同类型的刀具继续加工(例如，能够利用其他的刀具直径继续)。

参考图4A、B、C绘出利用按照本发明的方法制造的三个转子或者说按照本发明的三个实施方式。在按照图4A的转子中，横截面119成型为圆形的并且该由此产生的圆形的横截面从转子的第一端部111延伸直至转子的第二端部112。

按照图4B的转子是以铣削方法制造的具有椭圆的几何形状的转子，其中，所述转子具有椭圆的横截面，所述椭圆的横截面从前端部211直至后端部212在几何形状上保持恒定，而且以相对于中央纵轴线的均匀的偏心距延伸。

按照图4C的转子具有圆形的横截面轮廓，所述圆形的横截面轮廓具有三个几何形状上的特征。其一是在横截面的一侧上构造有倒圆的突起319a，所述突起沿整个转子在螺杆环周上延伸地延伸。与该突起319a错开大致90度地在外环周上并排地构造有三个较小的、倒圆的突起319b，所述三个较小的突起同样沿整个螺杆螺旋形地延伸。最后，在与突起319a大致相对置地在横截面上构造有倒圆的凹部319c，所述凹部同样沿整个螺杆螺旋形地延伸。这些特征的构成形式表现为恒定的，然而可以任意改变。

图5更详细地示出按照图4c的转子的横截面几何形状。如能够看出的那样，可以看出，突起319a、三重突起319b和凹部319c相对于横截面的横截面轴线成限定的角度319a'、319b'和319c'。这些角度是预设的并且针对优化的磨损预防而限定。

图6示出转子410另外的实施方式，所述转子沿中央纵轴线415从第一端部411延伸直至第二端部412。如能看出的那样，所述转子在第一端部411处具有螺杆中央轴线414相对于中央纵轴线415的偏心距418a，所述偏心距沿着沿中央纵轴线415的轴向方向415'减小至在第二端部412处的较小的偏心距418b。

此外，如能看出的那样，转子在第一端部411具有横截面直径413a，该横截面直径沿着沿中央纵轴线415的轴向方向415'增大至在第二端部412处的横截面直径413b。

偏心距418a、418b沿中央纵轴线415的减小和横截面直径413a、413b沿中央纵轴线415的增大沿轴向方向恒定地进行，并且简单地潜在地与沿中央纵轴线415的轴向位置有关。偏心距的减小和横截面直径的增大彼此相反地进行。所述减小和增大在此选择成，使得转子的外部的包络430得出绕中央纵轴线415的柱体形的物体。

相反，螺杆中央轴线414的虚拟的包络431锥形地从第一端部411延伸至第二端部412。螺杆的面向中央纵轴线415的横截面边缘的虚拟的包络432从第一端部411出发首先减小至转子的中心——所述中心在第一端部411与第二端部412之间——到半径＝0并且从该中心出发至转子的第二端部412再次增大。

原则上能理解的是，在图1至图6中以所有实施方式绘出的转子能够用作用于偏心螺杆泵的转子。不过，在图1至图6中绘出的物体也同样能够用作用于制造定子的定子芯体，尤其是用于在使用这样的定子芯体的情况下以U成型法制造定子。在此能理解的是，这样的以按照图1至图6的物体制造的定子形式不能以按照图1至图6的转子运行，因为在偏心螺杆泵中的定子的螺纹线数大于转子的螺纹线数。

图7示出以SLS/SLM方法制造转子的工作原理。转子510在可竖直移动的构造平台520上分层地构造，其中，层位置垂直于转子的中央纵轴线。从粉末储存器530中借助于刮板540始终将一薄层的粉末材料施加到先前选择性地硬化的层上。该新施加的层然后选择性地在如下区域中——所述区域在该层中对应于转子的横截面几何形状——通过激光束550的作用而硬化。激光束550为此目的借助于可控制地可调节的偏转装置转向到所述层的要选择性硬化的区域上。

所述硬化通过粉末材料的熔化以及同时将所述层的粉末材料与位于该层下方的先前选择性硬化的区域结合来实现。在这之后进行的是，构造平台下降一个层厚度，施加新的一层并且将该新的层再次如先前所述的那样选择性地硬化。一个单个的层的层厚度可以位于50μm至200μm的范围中。粉末材料可以是晶粒尺寸在5μm至100μm之间的范围中的金属合金。

以增材制造方法制成的转子通常具有通过分层地制造产生的外部几何形状和内部组织结构。这对于偏心螺杆泵的公差和密封要求通常是足够的，然而，可以使用几何形状上限定的或几何形状上未限定的切削加工的方法(例如借助于电抛光)使表面光滑。

优选地，所制造的转子在内部是中空的或具有至少一个内部的空腔。对于用于小的偏心螺杆泵的转子而优选增材制造方法(在所述增材制造方法中加工塑料材料)、例如3D打印方法或立体光刻方法。

Claims (30)

1.一种用于制造偏心螺杆泵的金属转子的方法，所述方法具有如下步骤：

-在工件夹紧装置中夹紧沿中央纵轴线延伸的工件，

-利用切削刀具从工件以切削的方式去除材料，

其特征在于，转子的表面不是在三轴旋风铣方法中制造的，在所述三轴旋风铣方法中，利用切削刀具制造转子的外部的表面几何形状，其中，

-切削刀具沿平行于转子的纵轴线的进给轴线进给，并且

-切削刀具围绕平行于转子的纵轴线的刀具旋转轴线旋转。

2.一种用于制造偏心螺杆泵的转子的方法，所述方法具有如下步骤：

-在工件夹紧装置中夹紧沿中央纵轴线延伸的工件，

-利用切削刀具从工件以切削的方式去除材料，

其特征在于，使用铣削刀具作为切削刀具，并且以铣削方法制造转子。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铣削刀具在以切削的方式去除材料期间绕刀具旋转轴线旋转，所述刀具旋转轴线不平行于工件的中央纵轴线，尤其是通过如下方式，即，所述刀具旋转轴线垂直于中央纵轴线并且进一步优选切向于绕中央纵轴线的圆形轨迹延伸。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述铣削刀具在以切削的方式去除材料期间绕刀具旋转轴线旋转并且沿刀具进给方向相对于工件进给，所述刀具进给方向不平行于刀具旋转轴线。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述刀具进给方向平行于和/或垂直于工件的中央纵轴线。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述工件在以切削的方式被去除材料期间绕工件的中央纵轴线旋转。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述铣削刀具在以切削的方式去除材料期间沿着相对于中央纵轴线的径向方向进给。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，铣削刀具是立铣刀或端铣刀，并且仅使用周向地设置在铣削刀具上的刀刃来以切削的方式去除材料。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，制造转子，所述转子用作用于随后的定子制造的定子芯体；并且接着在原型成型方法中借助于定子芯体来制造定子，其中，在原型成型方法期间，定子芯体用于定子的内部几何形状的几何形状限定。

10.一种用于制造偏心螺杆泵的金属转子的方法，其特征在于，在增材制造方法中制造转子，尤其是通过激光烧结方法或激光熔化方法制造转子，其中，根据转子的几何数据来控制选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程。

11.一种用于制造用于偏心螺杆泵的定子的定子芯体的方法，其特征在于，所述定子芯体以增材制造方法制造，其中，根据定子芯体的几何数据来控制选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程。

12.根据前述权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，转子或定子芯体从第一端部沿着中央纵轴线延伸至第二端部，并且转子或定子芯体的在转子或定子芯体的增材制造方法中产生的几何形状是螺旋几何形状，所述螺旋几何形状通过如下几何参数表征：

-螺杆线的偏心距，定义为在螺杆横截面的面中心延伸的螺杆中央轴线与中央纵轴线之间的间距，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的外直径，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的内直径，

-螺杆相对于螺杆中央轴线的外直径，和

-螺杆中央轴线的螺距，

其特征在于，

-在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或

-控制增材制造方法的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，

使得至少一个所述几何参数沿着转子或定子芯体的纵轴线改变，尤其地

-在转子或定子芯体的第一端部处的几何参数大于在转子或定子芯体的第二端部处的几何参数，或

-在转子或定子芯体的第一端部处的几何参数与转子或定子芯体的沿轴向方向位于第一端部与第二端部之间的横截面的几何参数不同。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

-在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或

-控制增材制造的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，

使得所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子或定子芯体的第二端部连续地朝转子或定子芯体的第二端部变化。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，

-在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或

-控制增材制造的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，

使得所述至少一个几何参数从转子或定子芯体的第一端部出发至转子或定子芯体的第二端部朝转子或定子芯体的第二端部

-首先增大并且接着减小，或

-首先减小并且接着增大。

15.按照权利要求12至14所述的方法，其特征在于，

-在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或

-控制增材制造的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，

使得所述至少一个几何参数从转子或定子芯体的第一端部出发至转子或定子芯体的第二端部沿转子或定子芯体的整个长度或沿转子或定子芯体的轴向区段以关于铣削刀具沿中央纵轴线的轴向进给的一次、两次、三次指数关系来改变。

16.按照权利要求12至15之一所述的方法，其特征在于，

-在以切削的方式去除材料期间通过电子控制装置引导所述铣削刀具，或

-控制增材制造的选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程，

使得

-经制造的转子或定子芯体的螺杆相对于螺杆中央轴线具有非圆形的横截面；

-经制造的转子或定子芯体的螺杆相对于位于螺杆中央轴线中的对称点具有非点对称的横截面；

-在经制造的转子或定子芯体的螺杆的表面中构造有至少有一个、优选多个润滑腔；或

-转子或定子芯体的外部几何形状具有至少一个、优选多个磨损余量区段，在所述磨损余量区段中，外部几何形状具有与连续的螺杆外部几何形状不同的、径向伸出的区段。

17.按照权利要求12至16之一所述的方法，其特征在于，至少两个所述几何参数沿着铣削刀具的轴向进给路径改变，尤其是以这样的方式，使得

-第一几何参数增大并且第二几何参数与第一几何参数的增大成比例关系或指数关系地增加或减小，或者

-第一几何参数增大，并且第二几何参数与第一参数的增大成非相关关系地增大或减小。

18.一种用于偏心螺杆泵的转子，所述转子具有螺旋几何形状，所述螺旋几何形状具有螺杆中央轴线，所述螺杆中央轴线螺旋形地绕转子的中央纵轴线缠绕，其特征在于，所述转子以铣削方法制造，其中，使用绕刀具旋转轴线旋转的铣削刀具以用于由工件以切削的方式制造转子，所述刀具旋转轴线不平行于转子的中央纵轴线。

19.一种用于偏心螺杆泵的转子，所述转子具有螺旋几何形状，所述螺旋几何形状具有螺杆中央轴线，所述螺杆中央轴线螺旋形地绕转子的中央纵轴线缠绕，其特征在于，所述转子以增材制造方法、尤其是通过激光烧结方法或激光熔化方法制造，其中，根据转子的几何数据来控制选择性的材料施加过程或选择性的材料硬化过程。

20.根据权利要求15或16或权利要求15的前序部分所述的转子，其中，所述转子从第一端部沿着中央纵轴线延伸至第二端部，并且转子的几何形状是螺旋几何形状，所述螺旋几何形状通过如下几何参数表征：

-螺杆线的偏心距，定义为在螺杆横截面的面中心延伸的螺杆中央轴线与中央纵轴线之间的间距，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的外直径，

-螺杆相对于中央纵轴线的包络的内直径，

-螺杆相对于螺杆中央轴线的外直径，和

-螺杆中央轴线的螺距，

其特征在于，至少一个所述几何参数沿轴向方向沿着转子的纵轴线改变，尤其地，

-在转子的第一端部处的几何参数大于在转子的第二端部处的几何参数，或

-在转子的第一端部处的几何参数与转子的沿轴向方向位于第一端部与第二端部之间的横截面的几何参数不同。

21.根据权利要求20所述的转子，其特征在于，所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子的第二端部连续地、尤其是朝转子的第二端部连续地改变。

22.根据权利要求20或21所述的转子，其特征在于，所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子的第二端部朝转子的第二端，

-首先增大并且接着减小，或

-首先减小并且接着增大。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的转子，其特征在于，所述至少一个几何参数从转子的第一端部出发至转子的第二端部沿着转子的整个长度或沿着转子的轴向区段以关于铣削刀具沿中央纵轴线的轴向进给的一次、两次、三次指数关系来改变。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的转子，其特征在于，

-经制造的转子的螺杆相对于螺杆中央轴线具有非圆形的横截面；

-经制造的转子的螺杆相对于位于螺杆中央轴线中的对称点具有非点对称的横截面；

-在经制造的转子的螺杆的表面中构造有至少有一个、优选多个润滑腔；

-转子的外部几何形状具有至少一个、优选多个磨损余量区段，在所述磨损余量区段中，外部几何形状具有与连续的螺杆外部几何形状不同的、径向伸出的区段。

25.根据前述权利要求20至24中任一项所述的转子，其特征在于，至少两个所述几何参数沿着铣削刀具的轴向进给路径改变，尤其是以这样的方式，使得

-第一几何参数增大并且第二几何参数与第一几何参数的增大成比例关系或指数关系地增加或减小，或者

-第一几何参数增大，并且第二几何参数与第一参数的增大成非相关关系地增大或减小。

26.一种用于偏心螺杆泵的定子，其特征在于，所述定子具有定子空腔，所述定子空腔具有根据按照前述权利要求20至25中任一项所述的转子的几何形状。

27.一种根据前述权利要求18至25中任一项所述的转子的应用，其用作用于以原型成型方法制造定子的定子芯体。

28.一种偏心螺杆泵，具有根据权利要求18至25中任一项所述的转子和/或按照权利要求26所述的定子。

29.根据权利要求28所述的偏心螺杆泵，所述偏心螺杆泵具有根据权利要求18至25中任一项所述的转子和根据权利要求26所述的定子，其特征在于，转子的所述至少一个几何参数——所述转子的所述至少一个几何参数在沿着转子的中央纵轴线的方向上变化——和定子的所述至少一个几何参数——所述定子的所述至少一个几何参数沿着定子的中央纵轴线变化——是相匹配的几何参数。

30.根据权利要求29所述的偏心螺杆泵，其特征在于，转子的所述至少一个几何参数和定子的所述至少一个几何参数在沿着中央纵轴线的方向上同步变化。

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