DE102019126675A1

DE102019126675A1 - Exzenterschneckenpumpe in modularer bauweise

Info

Publication number: DE102019126675A1
Application number: DE102019126675.0A
Authority: DE
Inventors: Jakob Bartinger; Hisham Kamal; Josef Straßl; Reinhard Denk; Matthias Liebl
Original assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Current assignee: Netzsch Pumpen and Systeme GmbH
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-04-08

Abstract

Exzenterschneckenpumpe (1)mit einem eine Förderschnecke bildenden Rotor (7)und einem einen Schneckengang bildenden Stator (6), in dem der Rotor (7) im Förderbetrieb umläuft,wobei der Stator (6) mehrteilig aus entlang einer Längsachse (L) hintereinander angeordneten Statormodulen (P1 bis Pn) besteht,die ihrerseits jeweils aus einem Mantelrohr (12) bestehen, in dem sich eine Statorauskleidung (12a) befindet, die den Schneckengang abbildet,wobei die Statormodule (P1 bis Pn) über ihre Mantelrohre (12) kraftschlüssig miteinander gefügt sind,dadurch gekennzeichnet, dasszwei unmittelbar aufeinander folgende Statormodule (P1 bis Pn) über eine Muffe (19) miteinander verbunden sind, die einen zwischen den Statormodulen (P1 bis Pn) radial nach innen in den Stoßbereich der Statorauskleidungen (12a) ragenden Muffenflansch (20) aufweist,und die Statormodule (P1 bis Pn) derart gestaltet sind, dass ihre Statorauskleidung (12a) vorgespannt gegen den Muffenflansch (20) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterschneckenpumpe mit modular aufgebautem Stator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Exzenterschneckenpumpe nach dem Oberbegriff des ersten Nebenanspruchs und eine Lehre zur entsprechenden Ausrichtung von Statormodulen beim Bau einer solchen Exzenterschneckenpumpe.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Exzenterschneckenpumpen haben vielfältige Einsatzgebiete. Sie sind nicht zuletzt dort ein bevorzugtes Mittel der Wahl, wo hochviskose Fluide mit einer schwierig zu beherrschenden Konsistenz und/oder Feststoffanteilen zu pumpen sind. Aus diesen Gründen kommen Exzenterschneckenpumpen gerade auch bei der Ausbeutung von Bodenschätzen zum Einsatz. Hier wird hoher Förderdruck benötigt, wie auch bei anderen technischen Anwendungsfällen.
Es liegt bei einer Exzenterschneckenpumpe in der Natur der Sache, dass der Rotor und der Stator umso länger ausgeführt werden müssen, je höher der Förderdruck ist, den die Exzenterschneckenpumpe bereitstellen soll.
Der Bau langer Rotoren aus Metall lässt sich längst gut beherrschen.
Schwierigkeiten bereitet aber nach wie vor der Bau langer Statoren. Der Grund hierfür liegt in der Statorauskleidung. Diese besteht aus einem hochelastischen Material, ansonsten auch aus PTFE. Sie hat einen Schneckengang auszubilden, dessen Wände der Rotor unter Vorspannung entlanggleitet.
Die Statorauskleidung wird durch Extrudieren, Spritzgießen oder ein Pressverfahren hergestellt. Zu diesem Zweck kommt ein tragendes Mantelrohr zum Einsatz, in das ein entsprechender Formkern hineingesteckt wird. Der Formkern bildet den späteren Schneckengang ab. Der Zwischenraum zwischen dem Formkern und dem Mantelrohr wird mit dem die Statorauskleidung bildenden Material ausgefüllt, indem das Elastomermaterial in den Zwischenraum hineinextrudiert, eingespritzt oder eingepresst wird. Nach dem Erstarren der eingespritzten Schmelze bzw. deren Vulkanisierung wird der Formkern herausgedreht. Es leuchtet ein, dass diese Art der Herstellung eines Stators umso fehleranfälliger und schwieriger zu bewerkstelligen wird, je länger der Stator ist. Speziell der hohe Druck, welcher bei der Fertigung von längeren Statoren benötigt wird, um das Elastomer in den Zwischenraum einzubringen, stellt hierbei ein größeres Problem dar.
Zugleich leuchtet es ein, dass die Herstellung von Statoren unterschiedlicher Längen einen großen Werkzeugaufwand verursacht, da für jede gewünschte Länge ein entsprechend langer Formkern vorgehalten werden muss.
Aufgrund dessen ist bereits dazu übergegangen worden, lange Statoren mehrteilig, aus mehreren Statormodulen, aufzubauen. Die Statormodule werden mit vorhandenen Werkzeugen gefertigt. Sie werden anschließend so miteinander verbunden, dass sich ein durchgehender Stator der gewünschten Länge ergibt. In diesem kann der Rotor umlaufen, um dadurch das zu pumpende Fluid über die Gesamtheit der hintereinander angeordneten Statormodule hinweg unter den benötigten Druck zu setzen.
DAS ZUGRUNDE LIEGENDE PROBLEM
Bisher wird bei der Herstellung eines langen Stators aus mehreren Statormodulen so vorgegangen, dass einzelne Statormodule derart abgelängt und miteinander verbunden werden, dass sich in Summe die benötigte Statorlänge ergibt. Dabei wird versucht, die an den aufeinandertreffenden Stirnseiten zweier hintereinander angeordneter Statormodule freiliegenden Stirnseiten der beteiligten Statorauskleidungen stumpf miteinander zu verkleben oder mittels eines entsprechenden Zusatzes kalt aneinander zu vulkanisieren.
Diese Art der Verbindung zweier aneinander angrenzender Statorauskleidungen miteinander lässt sich aber nur schwer reproduzierbar beherrschen.
Zum einen gibt es maßliche Probleme. Dies deshalb, weil es schwierig ist, die hochelastische Statorauskleidung, die dazu neigt beim Bearbeiten elastisch auszuweichen, im Zuge des Ablängens so genau zu bearbeiten, dass der Klebespalt oder der durch das Vulkanisieren zu überbrückende Spalt reproduzierbar ausfällt, d. h. immer annähernd gleich groß ist. Zum anderen stellt das Kleben bzw. Vulkanisieren selbst ein Problem dar. Denn seine Güte hängt nicht zuletzt extrem von der Geschicklichkeit und der Gewissenhaftigkeit der ausführenden Person ab. Zudem sind das Kleben bzw. Vulkanisieren wegen der damit verbundenen Ablüft-, Abbinde- oder Reaktionszeiten zeitaufwendig.
Aufgrund dessen treten immer wieder Probleme auf. Die Statorauskleidung ist im Pumpbetrieb gerade dort, wo gegen hohen Druck gepumpt wird, erheblichen Scherkräften ausgesetzt. Es kommt daher nicht selten vor, dass sich selbst eine zunächst einwandfreie Klebung oder Vulkanisierung im Laufe der Zeit löst. Im schlimmsten Fall kann dann nach und nach ein Teil des gepumpten Fluides in den Spalt zwischen dem Mantelrohr und der Statorauskleidung eindringen. Das Fluid rückt dann dort mit der Zeit vor. Es drückt die Statorauskleidung irgendwann örtlich radial nach innen. Das führt unter Umständen dazu, dass die Statorauskleidung örtlich besonders fest gegen den Rotor gedrückt wird. Die Folge ist ein erhöhter Verschleiß. Im ungünstigsten Fall kommt es sogar zur spontanen Zerstörung der Statorauskleidung durch gravierende örtliche Überlastung bzw. Kollabieren. Ein Kleber stellt Dichtheit nach außen hin sicher. Dieser kann sich lösen und ausgespült werden.
DIE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung mithilfe einer Exzenterschneckenpumpe gemäß des ersten unabhängigen Anspruchs.
Vorgeschlagen wird eine Exzenterschneckenpumpe mit einem eine Förderschnecke bildenden Rotor und einem einen Schneckengang bildenden Stator. In letzterem läuft der Rotor im Förderbetrieb derart um, dass sich durch dessen Drehung Förderkammern bilden, die von der Saugseite zur Druckseite laufen. Dabei besteht der Stator, je nach benötigter Länge, mehrteilig aus zwei bis maximal n entlang einer Pumpenlängsachse hintereinander angeordneten Statormodulen.
Die Statormodule bestehen jeweils aus einem Mantelrohr. Dessen Innenumfangsfläche trägt jeweils eine Statorauskleidung, die einen Schneckengang abbildet bzw. einen Teil davon. Die Statormodule sind über ihre Mantelrohre kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Statorauskleidung ist vorzugsweise fest mit dem Mantelrohr verbunden.
Erfindungsgemäß sind zwei unmittelbar aufeinander folgende Statormodule über eine spezielle Muffe miteinander verbunden. Diese Muffe weist einen zwischen den Statormodulen radial nach innen in den Stoßbereich der Statorauskleidungen hineinragenden Muffenflansch auf. Dabei sind die Statormodule

- gerade auch dort, wo sie abgelängt wurden - derart gestaltet, dass ihre Statorauskleidung unter Vorspannung in Richtung der (Stator-)Längsachse L gegen den Muffenflansch anliegt. Typischerweise wird die Gestaltung so gewählt, dass sich eine Vorspannung einstellt, die hoch genug ist, um zu verhindern, dass gepumptes Fluid in den Bereich zwischen dem Muffenflansch und der dagegen anliegenden Statorauskleidung eindringt.

Diese bevorzugt ohne zusätzlichen Klebstoff oder zusätzliches Vulkanisiermittel auskommende Art der mechanischen Abdichtung der Statorauskleidung im Übergangsbereich zwischen zwei Statormodulen hat den Vorteil, dass sie sich schnell und reproduzierbar herstellen lässt. Der Muffenflansch stellt eine präzise, unnachgiebige Dichtfläche dar. Gegen diese kann die Statorauskleidung so angepresst werden, dass sie eine erhebliche elastische bzw. gummielastische Kompression erfährt. Ob der betreffende Bereich der Statorauskleidung beim Ablängen wirklich präzise bearbeitet wurde oder nicht, spielt dann keine allzu große Rolle mehr. Wichtig ist nur, dass der betreffende Bereich der Statorauskleidung so abgelängt wurde, dass er im Bereich seiner gesamten Kontaktfläche mit dem Flansch der Muffe immerhin um ein Mindestmaß elastisch komprimiert wird. Das eventuelle örtliche Auftreten einer höheren Kompression spielt dabei keine Rolle. Die Bearbeitung wird dadurch erheblich erleichtert, da weniger strikt darauf geachtet werden muss, ob der betreffende Bereich der Statorauskleidung beim Ablängen präzise bearbeitet wurde oder nicht. Wichtig ist nur, dass der betreffende Bereich der Statorauskleidung so abgelängt wurde, dass er im Bereich seiner gesamten Kontaktfläche mit dem Muffenflansch immerhin um ein Mindestmaß elastisch komprimiert wird.
Aufgrund dessen, dass die Statorauskleidung des einen, vorangehenden Statormoduls nie unmittelbar gegen die Statorauskleidung des anderen, nachfolgenden Moduls zur Anlage kommt, ist ausgeschlossen, dass ungünstige Maßtoleranzen aufeinandertreffen und sich problematisch aufsummieren.
Der starre Muffenflansch stabilisiert die Dichtstelle und verhindert ein unerwünschtes Wölben der Dichtstelle. Die an ihm auftretende Haftreibung fixiert die Statorauskleidung in radialer Richtung.
BEVORZUGTE AUSGESTALTUNGSMÖGLICHKEITEN DER ERFINDUNG
Idealerweise ist die jeweilige Statorauskleidung am in die Muffe einzuschiebenden Ende des Statormoduls so gestaltet bzw. präpariert, dass sie vor dem Einbau in die Muffe in Richtung der Pumpenlängsachse über die Stirnfläche des Mantelrohrs herausragt, vorzugsweise um mindestens 0,75 mm. Die Stirnfläche des Mantelrohrs bleibt dabei in dem Einbau in die Muffe frei von der Statorauskleidung.
Im Regelfall wird die gegenüberliegende, andere Seite eines Statormoduls nicht abgelängt. Daher befindet sich in Einschubrichtung vor der Stirnfläche des Mantelrohrs noch der anvulkanisierte Elastomer. Bei den größeren Statormodulen, also solchen mit einem beträchtlichen Durchmesser, kann es sinnvoll sein, auch diese andere Seite einer Bearbeitung zu unterziehen, dahingehend, dass der Elastomer der vor der Stirnfläche des Mantelrohrs abgeschnitten oder abgedreht wird, sodass die Statorauskleidung nur noch innerhalb des vom Mantelrohr umgürteten Bereichs in achsialer Richtung über das Mantelrohr hervorsteht. Dadurch wird die Breite der im Zuge des Einschiebens in die Muffe zu komprimierenden Dichtung reduziert. Somit werden die Kräfte erheblich verringert, die notwendig sind, um das Statormodul in seine richtige Position innerhalb einer Muffe zu pressen.
Die Stirnfläche des Mantelrohrs bleibt dabei in ungemufftem Zustand frei von der Statorauskleidung.
Auf diese Art und Weise lässt sich die Statorauskleidung nicht nur besonders effektiv dicht gegen den Muffenflansch verspannen. Vielmehr kann man es sich mit einer solchen Ausgestaltung zu Nutze machen, dass die Statorauskleidung aufgrund ihrer Querdehnung beim Verspannen die Tendenz hat, in den Spalt zwischen der Stirnseite des Mantelrohrs und dem Muffenflansch einzudringen und dort eingeklemmt zu werden. Das führt zu einer besonders zuverlässigen Abdichtung und macht die Statorauskleidung im Bereich des Dichtspalts auch resistenter gegen die schädliche Einwirkung von Scherkräften.
Idealerweise wird eine Gestaltung gewählt, die gewährleistet, dass zwischen der Stirnfläche des Mantelrohrs des jeweiligen Statormoduls und dem Muffenflansch ein Spalt bestehen bleibt. Somit ist es nicht die Stirnfläche des Mantelrohrs, die die Einschubtiefe in die Muffe bestimmt. Das erleichtert die positionsgenaue Ausrichtung der Statormodule in der sie verbindenden Muffe. Dadurch wird dazu beigetragen, dass sich der Schneckengang des Stators besonders genau über die Verbindungsstelle zweier Statormodule hinweg fortsetzen lässt.
Vorzugsweise hat das Mantelrohr eines Statormoduls an seinem der Muffe zugewandten Ende einen Absatz zum Einschieben in die Muffe. Bei geeigneter Gestaltung der Muffe können dadurch auch lange Statoren in Modulbauweise mit einer vollständig glatten Außenoberfläche versehen werden - ohne radiale Vorsprünge, die durch die Muffen gebildet werden und an denen sich etwas verhaken kann. Das ist zum Beispiel bei in ein Bohrloch einzubringenden Pumpen höchst vorteilhaft, aber auch in der Lebensmittelindustrie, wegen der besseren Reinigbarkeit.
Idealerweise besitzt der besagte Absatz eine Schulter zur lagebegrenzenden Anlage an die Stirnseite des Muffenmantels. Das bedeutet, dass beide Statormodule so weit in die Muffe eingeschoben werden, bis der Muffenmantel stirnseitig gegen den Absatz zur Anlage kommt. In diesem Moment stimmt die Längenausrichtung der Statormodule zueinander. Gleichzeitig wird hierdurch sichergestellt, dass die Statorauskleidung an ihrer Stirnseite genau mit der richtigen Vorspannung gegen den Muffenflasch gespannt wird. Es wird ohne besonderes Zutun des Monteurs vermieden, dass hier übermäßige Spannung aufgebaut wird, die womöglich zu einem die Funktion beeinträchtigenden Quetschen der Statorauskleidung führt.
Günstigerweise weist die Statorauskleidung eines Statormoduls an dessen der Muffe zugewandtem Ende einen vergrößerten Innendurchmesser auf, derart, dass die Statorauskleidung im Nahbereich der Dichtstelle nicht mit dem Rotor in Kontakt kommt. Hierdurch wird vermieden, dass die Querdehnung, der die Statorauskleidung im Nahbereich der Dichtstelle ausgesetzt ist, einen negativen Effekt ausübt. Denn es ist wichtig sicherzustellen, dass die Statorauskleidung nirgendwo unter dem Einfluss der ihr aufgezwungenen Querdehnung mit erhöhter Pressung gegen den Rotor zur Anlage kommt.
Bevorzugt weist die Statorauskleidung an ihrem der Muffe zugewandten Ende einen Verjüngungsabschnitt auf, der eine meist konische Ausnehmung bildet. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Statorauskleidung an ihrem stirnseitigen Ende die nötige Elastizität in Richtung der Längsachse aufweist. Idealerweise endet die Statorauskleidung in einem zylindrischen Dichtungsabschnitt bzw. einem zylindrischen Ringfortsatz, es sei denn es ist eine Gestaltung gewählt worden, wie von 10 gezeigt, die dann zu einem nicht-zylindrischen Dichtungsbschnitt führt, wie ihn die 10 a zeigt.
Die Dimensionierung des Dichtungsabschnitts in radialer Richtung ist oft so gewählt, dass der beim Pumpen anstehende Innendruck einen selbstverstärkenden Effekt an dem zylindrischen Dichtungsabschnitt ausübt: Unter dem Einfluss des Innendrucks in radialer Richtung von innen nach außen ergibt sich eine gewisse Querdehnung, die wiederum dazu führt, dass sich der zylindrische Dichtungsabschnitt in Richtung der Längsachse L noch fester gegen den Muffenflansch anlegt.
Zu diesem Zweck hat der Dichtungsabschnitt in radialer Richtung eine Wandstärke von bevorzugt nicht mehr als 9 mm, besser von nicht mehr als 6,5 mm. Dabei weist der Dichtungsabschnitt in Richtung der Pumpenlängsachse vorzugsweise eine Erstreckung von mehr als 2,5 mm und idealerweise von mehr als 4 mm auf.
EIN WEITERER ASPEKT DER ERFINDUNG
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich lange Statoren besonders einfach und sicher aus Statormodulen herstellen lassen.
EINE WEITERE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG
Im Rahmen der weiteren erfindungsgemäßen Lösung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer Exzenterschneckenpumpe der erfindungsgemäßen Art vorgeschlagen, das sich einer getrennten Herstellung von Statormodulen bedient, die vorzugsweise als identische Teile hergestellt werden. Dabei bestehen die Statormodule jeweils aus einem Mantelrohr mit einer im Regelfall bzw. vorzugsweise fest damit verbundenen Statorauskleidung. Zumindest ein Teil der fertigen Statorrohre wird nachträglich abgelängt. In einem nachfolgenden Schritt werden diese Statormodule miteinander durch Muffen verbunden. Dabei werden zwei miteinander zu verbindende Statormodule derart tief in eine gemeinsame Muffe eingeführt, dass ihre Statorauskleidungen elastisch (zumeist gegen die Muffe) verspannt werden und so eine Abdichtung zwischen der Muffe und der Statorauskleidung hergestellt wird.
BEVORZUGTE WEITERE AUSGESTALTUNGSMÖGLICHKEITEN DER ERFINDUNG
Idealerweise wird die Stirnseite des Mantelrohrs eines zu muffenden Statormoduls derart bearbeitet bzw. abgedreht,dass die zuvor in dem bearbeiteten Teil des Mantelrohres befindliche Statorauskleidung in Richtung der Pumpenlängsachse frei über die Stirnseite des noch vorhandenen Mantelrohrs hinausragt. Auf diese Art und Weise lässt sich besonders einfach dafür sorgen, dass sich die Statorauskleidung im Zuge des Einschiebens des Statormoduls in die Muffe elastisch gegen diese verspannt.
Zu diesem Zweck bedient sich das erfindungsgemäße Verfahren einer Muffe, die einen Muffenflansch aufweist, der sich radial nach innen bis vor die freien Stirnseiten der Statorauskleidungen erstreckt. Dadurch werden die Statorauskleidungen durch ihr beim Einführen in die Muffe erfolgendes Anstoßen an dem Muffenflansch verspannt.
Vor dem Verbinden der Statorteile mit der Muffe wird die Statorauskleidung des zu betreffenden Statormoduls unter Anschneiden seines Schneckenganges derart bearbeitet bzw. abgedreht, dass sich ihr lichter Innendurchmesser vergrößert, vorzugsweise kontinuierlich bzw. kontinuierlichinnenkegelartig.
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten, Vorteile und Wirkungsweisen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Figuren.
Figurenliste

Die 1 zeigt den grundlegenden Aufbau einer Exzenterschneckenpumpe, hier noch ohne den erfindungsgemäßen, modularen Aufbau des Stators.
Die 2 zeigt den grundlegenden Aufbau eines einzigen Statormoduls für eine solche Exzenterschneckenpumpe.
Die 3, 3a, 4 und 5 zeigen den Aufbau eines längeren Stators für eine solche Exzenterschneckenpumpe mithilfe von einzelnen Statormodulen, in explodierter Darstellung.
Die 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines erfindungsgemäß hergerichteten Endes eines auf das benötigte Maß abgelängten Statormoduls.
Die 7 zeigt einen noch weiter vergrößerten Ausschnitt aus der 6.
Die 8 zeigt exemplarisch zwei Statormodule der erfindungsgemäßen Art in gefügtem Zustand.
Die 9 zeigt eine extreme Vergrößerung einer Fügestelle unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Muffe.
Die 10 zeigt ein alternatives zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die 10a zeigt, wie der Dichtungsabschnitt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 ausgebildet ist.
Die 11 zeigt den topfartigen Grundkörper einer Lehre zur Ausrichtung der zu muffender Statormodule in perspektivischer Ansicht schräg von vorne.
Die 12 zeigt eine Seitenansicht der 11.
Die 13 zeigt die vollständige Lehre zur Ausrichtung der zu muffenden Statormodule in perspektivischer Ansicht schräg von vorne.
Die 14 zeigt die Lehre gemäß 13 in bestimmungsgemäßer Anwendung auf ein Statormodul aufgesetzt, in einer Position, in der entlang der Linealkante eine Positionierungshilfslinie gezogen werden kann.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
ÜBERBLICK
Die 1 zeigt die die Basis der Erfindung bildende Exzenterschneckenpumpe 1 als Ganze.
Die Hauptbestandteile einer solchen Exzenterschneckenpumpe 1 sind das Sauggehäuse 2 und der damit in Strömungsverbindung stehende Pumpenabschnitt 3.
Am Sauggehäuse 2 ist der Einlass 4 für das zu fördernde Medium ausgebildet.
Über den am Ende des Pumpenabschnitts 3 angeordneten Auslass 5 wird das geförderte Medium ausgegeben.
Bevorzugt wird die Blockbauweise gewählt, auch wenn eine solche patentrechtlich nicht zwingend ist. Der Pumpenmotor 9 ist dann an das Sauggehäuse 2 angeflanscht. Der Pumpenmotor 9 treibt den gleich noch näher zu beschreibenden Rotor 7 über den meist kardanischen Kraftstrang 10 an.
Der Pumpenabschnitt 3 wird durch den Stator 6 mit dem darin umlaufenden Rotor 7 gebildet.
Den Rotor 7 bildet eine Schnecke aus, die man als Rundgewindeschraube klassifizieren kann. Verglichen mit einer normalen Schraube besitzt der Rotor 7 eine größere Steigung, eine größere Gangtiefe und einen kleineren Kerndurchmesser. Der Stator 6 ist komplementär zum Rotor 7 ausgebildet. Er bildet einen „Schneckengang“, der allerdings mit der doppelten Steigungslänge und einem zusätzlichen Gewindegang ausgestattet ist. Durch diese Anordnung entstehen zwischen dem ruhenden Stator 6 und dem sich in ihm exzentrisch drehenden Rotor 7 eine Reihe von Förderkammern 8. Die Förderkammern 8 bewegen sich kontinuierlich und ohne Formänderung von ihrer durch die Trompete 18 gebildeten Eintrittsseite am Sauggehäuse 2 zu ihrer Austrittsseite, d. h. zum Auslass 5. Hierdurch wird das in den Förderkammern 8 befindliche Medium unter Druck gesetzt und gefördert.
Über die Drehzahl des Rotors 7 kann die Bewegungsgeschwindigkeit der Förderkammern 8 in Richtung der Austrittsseite und dadurch die theoretische Pumpenfördermenge gesteuert werden.
Der maximal mögliche Differenzdruck der Exzenterschneckenpumpe 1 lässt sich über die Stufenanzahl, d. h. über die Anzahl der Statorwindungen, bestimmen. Für die Auslegung eines Stators 6 wird typischerweise ein maximaler Stufendruck pro Stufe von 6 bar als spezifischer Wert verwendet. Aufgrund dessen leuchtet unmittelbar ein, dass der Stator 6 entsprechend lang ausgeführt werden muss, wenn die Exzenterschneckenpumpe 1 beispielsweise einen Differenzdruck von 240 bar bewältigen soll.
Zusätzlich beeinflusst die Dichtheit der momentanen Berührungslinie zwischen Rotor und Stator die Saugfähigkeit und den erreichbaren Förderdruck der Pumpe.
Der Stator ist bei dem von 1 gezeigten Beispiel der Pumpe in einem Stück aufgebaut, wovon die Erfindung mit ihrem modularen Aufbau abweicht.
AUFBAU DES STATORS
Die 2 gibt einen genaueren Überblick, wie der Stator 6 der von 1 beschriebenen Exzenterschneckenpumpe 1 aufgebaut ist, in dem deren Rotor 7 umläuft.
Der Stator besteht aus einem idealerweise einstückigen, ggf. aber auch mehrteiligen Mantelrohr 12, das letzterenfalls mit Trennfugen parallel zur Rohrlängsachse versehen ist. In das Mantelrohr 12 ist die elastische Statorauskleidung 12a eingeklebt bzw. einvulkanisiert. Die elastische Statorauskleidung wird im Regelfall über einen Haftvermittler mit dem Mantelrohr verbunden sein. Sie besteht idealerweise aus einem Elastomer.
Der Stator 6 ist in seinem Einlaufbereich mit einer meist konischen Erweiterung versehen, der sogenannten Trompete 18.
Das Mantelrohr 12 weist typischerweise an seinen Stirnseiten am Außenmantel jeweils einen Absatz 13 auf. Auf den jeweiligen Absatz 13 werden die in 1 mit den Bezugsziffern 14, 15 gekennzeichneten Anfangs- und Endflansche aufgesetzt. Die Anfangs- und Endflansche 14, 15 werden dann typischerweise mit einer Anzahl von Gewindestangen bzw. Dehnschrauben 30 in Richtung der Pumpenlängsachse L gegeneinander verspannt.
Meist wird die Statorauskleidung 12a so ausgeführt, dass sie die Stirnseiten des Mantelrohrs 12 überdeckt und dadurch dort einen Dichtbund nach einer Art Flachdichtung 16 ausbildet, gegen die der Anfangs- bzw. Endflansch 14, 15 in Richtung der Pumpenlängsachse L dichtend angepresst wird.
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL - MIT MEHRTEILIGEM STATOR
Erfindungsgemäß besteht der Stator 6 - anders als von 1 und 2 gezeigt - nicht aus einem Stück. Stattdessen ist er modular aufgebaut, so wie das zum Beispiel die 3, 3a bis 5 illustrieren.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3, 3a bis 5 besteht der Stator 6 aus n im Regelfall ursprünglich identischen Statormodulen P1 bis Pn. Diese bestehen jeweils aus einem Mantelrohr 12 mit der eingebrachten Statorauskleidung 12a. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es die Statorauskleidung 12a, die sich im Einlaufbereich verjüngt und eine Trompete 18 ausbildet, die dem nachfolgenden Schneckengang vorgelagert ist.
Die trompetenseitige Stirnseite des ersten Statormoduls P1 bleibt im Regelfall unverändert. Gleiches gilt im Regelfall für die der Trompete 18 abgewandte Stirnseite des letzten Statormoduls Pn.
Ansonsten werden die Statormodule P1 bis Pn einer Nachbearbeitung unterzogen, sodass sie wie folgt aussehen:

Auf der trompetenseitigen Stirnseite der Statormodule P1 bis Pn wird im Regelfall der Absatz 13 weiter ausgedreht. Das Bearbeiten bzw. Ausdrehen erfolgt derart, dass der Absatz 13 zum Absatz 13* wird. Der Absatz 13 oder 13a wird also so gestaltet, dass er - in Richtung entlang der Längsachse L gesehen - weiter in Richtung der Mitte des betreffenden Statormoduls ragt. Wie groß jeweils die in 3 mit DL bezeichnete Länge des Absatzes 13* quantitativ gewählt wird, hängt von den individuellen Verhältnissen ab. Was das technisch bringt und was demzufolge qualitativ zu beachten ist, wird später noch eingehender erläutert. Wo noch kein Absatz 13 vorgesehen ist, weil die Anfangs- und Endflansche anderweitig befestigt werden (nicht figürlich dargestellt), wird der Absatz 13* aus dem Vollen gedreht.

Die Statormodule P1 bis Pn werden später mithilfe von Muffen 19 verbunden, wie sie die 3a zeigt. Jede der erfindungsgemäßen Muffen 19 besitzt einen vom eigentlichen Muffenkörper aus radial nach innen ragenden Muffenflansch 20, gegen den die betreffende Stirnseite des jeweiligen Statormoduls P1 bis Pn zur Anlage kommt. Wie die Verbindung zweier unmittelbar aufeinanderfolgender Statormodule P1, P2 etc. mithilfe einer solchen Muffe 19 aussieht, zeigt die 8.
Die Statormodule P1 bis P(n-1) gem. der 3, 4 werden vorzugsweise jeweils auf der ihrer Trompete 18 abgewandten Stirnseite so abgelängt, dass

• sich insgesamt die benötigte Windungszahl ergibt und damit die insgesamt benötigte Länge.
• und dass die Statorwindung des vorangehenden Statormoduls geometrisch korrekt von der Statorwindung des unmittelbar nachfolgenden Statormoduls fortgesetzt wird, sobald zwei Statormodule mithilfe einer Muffe 19 dauerhaft miteinander verbunden sind, wobei der axialen Erstreckung des im Zuge des Muffens eingeschobenen, gleich noch näher zu beschreibenden Muffenflansches 20 Rechnung getragen wird.

Anschließend werden die Statormodule P1 bis P(n-1) auch auf ihrer der Trompete 18 abgewandten Stirnseite im Regelfall mit einem Absatz 13* der oben geschilderten Art versehen.
Die 6 und 7 zeigen das der jeweiligen Trompete 18 abgewandte, fertig zum Muffen hergerichtete Stirnende eines Statormoduls P(n-x) mit 1 ≤ X < n gemäß der 3 und 4.
Anhand dessen lassen sich nun wesentliche weitere technische Details der bevorzugten Lösung nach Maßgabe der Erfindung erkennen.
Wie man sieht, ist die besagte Stirnseite des Mantelrohrs 12 des Statormoduls P(n-x) derart abgelängt bzw. abgedreht worden, dass die Statorauskleidung 12a um den Betrag Delta-L in Richtung entlang der Längsachse L über die Stirnseite des Mantelrohrs 12 hinausragt, vgl. 7.
Wie man weiterhin sieht, ist die Statorauskleidung 12a (an der der Trompete 18 abgewandten Seite) vom Zentrum her so ausgedreht worden, dass sie einen schrägen, meist kegeligen Verjüngungsabschnitt 21 aufweist, vgl. ebenfalls 7. Das heißt im Regelfall, dass der Schneckengang angeschnitten bzw. teilweise zerspant worden ist, um den Verjüngungsabschnitt auszubilden. Der Schrägungswinkel SW liegt grob gesagt meist im Bereich von 30° bis 50°, vgl. 6. Im Idealfall beträgt er 45°.
Der Verjüngungsabschnitt 21 endet zur Stirnseite hin vorzugsweise in einem zylinderringförmigen Dichtungsabschnitt 22, vgl. 7. Letzterer besitzt eine (völlig oder im Wesentlichen) radial konstante Wandstärke. Idealerweise beträgt seine Wandstärke in radialer Richtung weniger als 1/3, besser weniger als 1/4 der kleinsten radialen Wandstärke der Statorauskleidung 12a in seinem regulären, „ungestörten“ Bereich.
Die 9 veranschaulicht, wie die Fügestelle aussieht, wenn das nach Maßgabe der 6 und 7 gestaltete Stirnende eines Statormoduls P(n-x) mit 1 ≤ X < n von der einen Seite her in eine Muffe 19 eingeschoben worden und dadurch mit dem von der anderen Seite her in die Muffe 19 eingeschobenen trompetenseitigen Stirnende des nachfolgenden Statormoduls verbunden ist.
Hier ist nochmals sehr gut zu erkennen, wie die Muffe 19 einen radial nach innen ragenden Muffenflansch 20 ausbildet. Der Muffenflansch 20 ragt typischerweise (mehr als nur unwesentlich) über den Innendurchmesser des Mantelrohrs 12 hinaus, noch weiter radial nach innen.
Der Muffenflansch 20 bildet auf seiner einen, in 9 rechten Seite eine Anlagefläche für die Statorauskleidung 12a des Pumpenabschnittmoduls P2 bis Pn, der jeweils von Haus aus nach Art einer Flachdichtung 16 die Stirnseite des Mantelrohrs 12 übergreift. Diese Flachdichtung 16 wird jedenfalls zwischen dem Muffenflansch 20 und der diesem zugewandten Stirnseite des Mantelrohrs 12 verspannt. Sie dichtet dadurch, im Regelfall hermetisch, ab. In der Praxis ist es oft von entscheidendem Vorteil, wenn diese Flachdichtung 16 fest zwischen dem Muffenflansch 20 und der diesem zugewandten Stirnseite des Mantelrohrs 12 eingeklemmt ist, denn die Statorauskleidung 12a des Statormoduls P2 bis Pn ist im Pumpbetrieb tendenziell Scherkräften ausgesetzt, die sie in Richtung SR (Schubrichtung) aus der Muffe 19 herauszubewegen versuchen, im Falle der 9 also nach rechts. Dadurch, dass die von der Statorauskleidung 12a integral gebildete Flachdichtung 16 auf dieser Seite fest eingeklemmt ist, wird nun in jedem Falle verhindert, dass es irgendwann doch zum Aufklaffen eines Spalts oder Mikrospalts kommt - woraufhin unter dem Einfluss des Innendrucks womöglich Fluid in den Bereich zwischen die Innenoberfläche des Mantelrohres 12 und die Außenmantelfläche der Statorauskleidung 6 kriechen kann.
Der Muffenflansch 20 bildet auf seiner anderen, in 9 linken Seite eine Anlagefläche für die Statorauskleidung 12a aus, die bisher um den Betrag Delta-L in Richtung entlang der Längsachse L über die Stirnseite des Mantelrohrs 12 herausgeragt hat. Das elastische Material der Statorauskleidung 12a wird im Zuge des Muffens im Regelfall zunächst durch den Teil des Muffenflansches 20 gestaucht, der radial innerhalb der Innenoberfläche des Mantelrohres 12 liegt. Schon diese Stauchung kann in vielen Fällen zur hermetischen Abdichtung führen.
Durch die besagte Stauchung erfährt dieser um den Betrag Delta-L herausragende Teil der Statorauskleidung 12a meist auch eine Querdehnung. Hierdurch kommt es dann bevorzugt dazu, dass zumindest ein Teil der bisher um den Betrag Delta-L herausragenden Statorauskleidung 12a in dem Spalt zwischen dem Muffenflansch 20 und der trompetenabgewandten Stirnseite des Mantelrohrs 12 eindringt und dort eingeklemmt wird. Somit ist dann die Statorauskleidung 12a auch auf dieser Seite besonders sicher zwischen dem Muffenflansch 20 und der Stirnseite des Mantelrohres 12 festgelegt. Das ist in einer Reihe von Fällen praxisrelevant, auch wenn es sich hierbei unter dem Gesichtspunkt der Gefahr eines Klaffens meist um die unkritischere Seite handelt. Letzteres deshalb, weil die Statorauskleidung des Statormoduls P1 bis P(n-1) auf dieser Seite im Pumpbetrieb tendenziell Scherkräften ausgesetzt ist, die sie eher in die Muffe 19 hineintreiben.
Gut anhand der 9 zu erkennen ist, dass (hier von rechts nach links gesehen) das stirnseitige Ende der Trompete 18, die Innenumfangsfläche des Muffenflansches 20 und die Innenumfangsfläche des Dichtungsabschnitts 22 ansatzlos bzw. glattflächig ineinander übergehen. Stufen oder Rücksprünge, an denen sich gepumptes Fluid oder Bestandteile davon ansammeln können, um später die Reinigung der Exzenterschneckenpumpe 1 zu erschweren, entfallen. Das erleichtert z. B. den Chargenwechsel oder die periodische Reinigung in der Lebensmittelindustrie ganz erheblich.
Ebenfalls gut anhand der 9 ist zu sehen, dass nicht nur der Muffenflansch 20, sondern vor allem auch die ihn unmittelbar umgebende Statorauskleidung 12a nicht mit dem Rotor in Kontakt kommt, sondern Abstand hiervon hält, auch unter dem Einfluss der Querdehnung, der die Statorauskleidung 12a infolge ihrer Verspannung gegen den Muffenflansch 20 ausgesetzt ist. Dies deshalb, weil die unmittelbare Kontaktzone zwischen der Statorauskleidung 12a und dem Muffenflansch 20 entweder am Stirnende der Trompete 18 liegt, das von Haus aus nicht vom Rotor gekämmt wird, oder weil sie am stirnseitigen Ende des Verjüngungsabschnitts 21 liegt, für das das Gleiche gilt. Dadurch wird verhindert, dass es in Folge der Querdehnung im Bereich der unmittelbaren Kontaktzone zwischen der Statorauskleidung 12a und dem Muffenflansch 20 zu einer unerwünscht hohen Reibung zwischen der Statorauskleidung 12a und dem Rotor 7 kommen kann, die zerstörerisch ist.
Hierdurch ergibt sich zugleich eine einfache, aber effektive Dimensionierungsregel für den Verjüngungsabschnitt 21. Seine Erstreckung in Richtung parallel zur Längsachse L muss so groß sein, dass die Statorauskleidung 12a nur außerhalb ihres von der Querdehnung beeinflussten Bereichs mit dem Rotor 7 in Kontakt kommt.
Bei der Ausgestaltung ist bevorzugt folgender weiterer, ebenfalls wichtiger Gesichtspunkt beachtet und dementsprechend konstruktiv bei der Gestaltung der Muffen 19 und/oder der Absätze 13* umgesetzt worden:

Die Einführtiefe in die Muffe 19 wird nicht dadurch begrenzt, dass das äußerste, freie Stirnende des jeweiligen Mantelrohrs 12 gegen den Muffenflansch 20 anschlägt oder die Pressung in der zwischen dem freien Stirnende des Mantelrohrs 12 und dem Muffenflansch 20 eingeklemmten Statorauskleidung 12a örtlich so hoch wird, dass der Einführvorgang mehr oder minder definiert sein Ende findet.

Stattdessen wird die Einführtiefe dadurch vorgegeben, dass jeweils das freie Stirnende des Muffenmantels 23 (vgl. 3a) gegen das Stirnende des Absatzes 13* des Mantelrohrs 12 zur Anlage kommt. An der hierdurch vorgegebenen Positionierung ändert auch die Tatsache nichts, dass das freie Stirnende des Muffenmantels 23 nach dem Muffen mit dem Mantelrohr 12 und dem Stirnende des Absatzes 13* verschweißt wird. Denn das Verschweißen erfolgt punktuell und schreitet nach und nach in Umfangsrichtung fort. Also findet auch beim Verschweißen keine Veränderung der hierdurch schon vorgegebenen Positionierung statt. Denn im ersten Augenblick des Verschweißens hält der noch nicht in Verschweißung begriffene Bereich diese Positionierung aufrecht. Später übernimmt der bereits verschweißte und wieder abgekühlte Bereich diese Funktion.
Im Zusammenhang mit der Verschweißung ist, wie angekündigt, nochmals auf die Länge DL des Absatzes 13* zurückzukommen. Insoweit wird nochmals auf die 9 verwiesen. Die Länge DL wird so gewählt, dass die Schulter des Absatzes 13* derart weit in Richtung der Mitte des Statormoduls einwärts verlagert ist, dass die beim Verschweißen entstehende und über das Mantelrohr 12 teilweise auch nach innen in die Statorauskleidung 12a abfließende Wärme in keinem Fall das stirnseitige Ende der Statorauskleidung 12a erreicht. Sollte es nämlich wärmebedingt im Bereich der Wärmeeinflusszone WZ (vgl. 9, links unten, punktiert) doch einmal zu einer eigentlich nicht vorgesehenen örtlichen Ablösung der Statorauskleidung 12a von dem Mantelrohr 12 kommen, dann liegt diese Ablösung weit genug entfernt vom stirnseitigen Ende der Statorauskleidung bzw. von der Dichtstelle zwischen dem Muffenflansch 20 und der Statorauskleidung 12a. Es kann dadurch trotz der lokalen Ablösung kein Fluid zwischen die Außenseite der Statorauskleidung 12a und die Innenseite des Mantelrohrs 12 eindringen.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Die 10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einem anders gestalteten Stator 6.
Es handelt sich hierbei um eine Version, bei der das Mantelrohr 12 bevorzugt aus Aluminium besteht. Die Innenoberfläche des Mantelrohrs 12 greift die schraubenförmige Topografie der Statorauskleidung 12a auf. Aufgrund dessen kann die Statorauskleidung 12a mit einer verringerten Wandstärke in radialer Richtung ausgeführt werden.
Wie sich visuell recht gut anhand der 10 nachvollziehen lässt, führt das dazu, dass man sich nicht länger darauf beschränken kann, nur die Statormodule P1 bis P(n-1) auf ihrer trompetenabgewandten Seite abzulängen und dann mit der Trompete 18 des nächstfolgenden Statormoduls P2 bis Pn zu muffen. Stattdessen müssen bei dieser Ausführungsform an den Statormodulen P2 bis P(n-1) tatsächlich beide Stirnseiten so abgelängt werden, dass sich die gewünschten Verhältnisse ergeben und dabei die jeweiligen Stirnseiten der sich in einer Muffe 19 treffenden Mantelrohre 12 (völlig oder im Wesentlichen) ganz außen die gleichen örtlichen Innengeometrien aufweisen, vgl. 10. In manchen Fällen wird es dabei sogar nötig sein, die Muffenflansche 20 zu trimmen, d. h. im Bereich ihres Innenumfangs so zu bearbeiten bzw. abzudrehen, dass die Muffenflansche 20 nicht (überhaupt nicht oder nur unwesentlich) radial einwärtig über die angrenzende Statorauskleidung 12a hinaus nach innen ragen.
Das ist aber der einzige relevante Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass das oben hierfür Gesagte sinngemäß auch für dieses zweite Ausführungsbeispiel gilt.
LEHRE ZUR AUSRICHTUNG DER STATORMODULE RELATIV ZUEINANDER
Wie schon oben angeklungen, ist es ausgesprochen wichtig, die Statormodule P1 bis Pn vor dem Festsetzen der Muffen 19 korrekt relativ zueinander auszurichten, nämlich so, dass die Auskleidungen 12a der Statormodule P1 bis Pn einen fortlaufenden Schneckengang bilden, gegen dessen Innenoberfläche der durchgängige Rotor 7 mit gleichmäßiger Pressung anliegt. Sobald eines der Statormodule P1 bis Pn nicht richtig ausgerichtet ist, kommt seine Statorauskleidung mit mehr als unwesentlich höherer Pressung als die Statorauskleidung der anderen Statormodule (P1 bis Pn) gegen den durchgängigen Rotor 7 zur Anlage. Die Folge ist nicht nur ein Wirkungsgradverlust, sondern vorzeitiger Verschleiß.
Um die Statorabschnitte bei der Montage einfach und schnell positionieren zu können, wird vorzugsweise die erfindungsgemäße Lehre 24 verwendet, die die 11 bis 14 zeigen.
Der Lehrengrundkörper 25 wird durch einen Topf gebildet, dessen Innendurchmesser so ausgeführt ist, dass dieser Topf von Hand (völlig oder zumindest im Wesentlichen) radial spielfrei auf die Außenumfangsfläche der Mantelrohre jener Statormodule aufgeschoben werden kann, zu deren Ausrichtung die betreffende Lehre bestimmt ist.
Wie man anhand der 13 sieht, ist der Lehrengrundkörper 25 mit einem Schneckenkern 26 bestückt. Dieser ist komplementär zu dem Schneckengang, den die Statorauskleidung 12a der bestimmungsgemäßen Statormodule P1 bis Pn abbildet. Der Schneckenkern 26 kann in den Schneckengang des jeweiligen Statormoduls P1 bis Pn eingeschoben werden und erzwingt dabei eine Drehbewegung. Der Lehrengrundkörper 25 wird dadurch (völlig oder zumindest im Wesentlichen) in Umfangsrichtung spielfrei gegenüber dem Mantelrohr 12 gehalten.
Der Lehrengrundkörper 25 besitzt mindestens ein, besser mehrere Fenster 27. Das jeweilige Fenster 27 ist so gestaltet, dass es optisch erkennbar macht, ob der Lehrengrundkörper 25 vollständig auf das Mantelrohr 12 des betreffenden Statormoduls P1 bis Pn aufgeschoben worden ist, was im Regelfall ein Aufschieben bis zum Anschlag der Statorauskleidung an den Topfboden 25a bedeutet. Zu diesem Zweck ist es besonders günstig, wenn das Fenster 27 sowohl den Topfmantel 25b als auch den Topfboden 25a des Lehrengrundkörpers 25 anschneidet.
Der Topfmantel 25b ist mit mindestens einer, besser mehreren Markierungshilfen 28 ausgestattet. Die Markierungshilfen 28 sind hier als Fahnen ausgestaltet. Diese Fahnen ragen in Richtung der Statorlängsachse L über den Topfmantel 25b hinaus. Sie ragen bis in eine Mantelfläche des Mantelrohrs 12 hinein, die später, in gemufftem Zustand, nicht vom Muffenmantel 23 bedeckt wird, sondern sich vorzugsweise unmittelbar an den stirnseitigen Rand der Muffe 19 anschließt. Die jeweilige Fahne weist nur eine parallel zur Längsachse L verlaufende Linealkante 29 auf, die zur Führung einer Reißnadel oder eines Stifts dient, mit deren oder dessen Hilfe eine entsprechende Referenzmarke am Mantelrohr 12 des zu markierenden Statormoduls P1 bis Pn angebracht wird.
Der Schneckenkern 26 ist unter Berücksichtigung der Tatsache am Topfboden 25b justiert, dass die Mantelrohre 12 zweier mittels einer Muffe 19 aneinander zu befestigender Statormodule P(n-x-1) und P(n-x) mit (0 ≤ X < n) durch die Muffe 19 um einen durch diese vorgegebenen Betrag in Richtung der Längsachse L voneinander entfernt zu liegen kommen. Die Justierung ist derart, dass die Statormodule P(n-x-1) und P(n-x) korrekt zueinander ausgerichtet sind, wenn sie so in die Muffe 19 eingeschoben worden sind, dass die mittels der erfindungsgemäßen Lehre an ihnen angebrachten Referenzmarken in Richtung parallel zur Längsachse L miteinander fluchten.
Die Lehre berücksichtigt auch den Abstand der Verspannung.
Bezugszeichenliste

1: Exzenterschneckenpumpe
2: Sauggehäuse
3: Pumpenabschnitt
4: Einlass
5: Auslass
6: Stator
7: Rotor
8: Förderkammer
9: Pumpenmotor
10: Kraftstrang
11: Druckgehäuse
12: Mantelrohr
12a: Statorauskleidung
13: Absatz
13*: vergrößerter Absatz
14: Anfangsflansch
15: Endflansch
16: von der Statorauskleidung 12a an der Stirnseite gebildete Flachdichtung
17: nicht vergeben
18: Trompete
19: Muffe
20: radial nach innen ragender Muffenflansch
21: Verjüngungsabschnitt
22: Dichtungsabschnitt
23: Muffenmantel
24: Lehre zur Positionierung
25: Lehrengrundkörper, i. d. R. nach Art eines Topfes
25a: Topfboden
25b: Topfmantel
26: Schneckenkern
27: Fenster
28: Markierungshilfe
29: Linealkante
30: Dehnschraube
P1: erstes Statormodul
P(n-1): vorletztes Statormodul
Pn: letztes Statormodul vor dem Auslass 5
Delta-L: Betrag, um den die Statorauskleidung 12a an einer abgelängten Stirnseite eines Statormoduls über dessen Mantelrohr 12 in Richtung der Längsachse L hinausragt
L: Längsachse des Stators und des Rotors
DL: Länge des Absatzes 13*
SW: Schrägungswinkel
WZ: Wärmeeinflusszone
SR: Schubrichtung (vgl. 9)

Claims

Exzenterschneckenpumpe (1) mit einem eine Förderschnecke bildenden Rotor (7) und einem einen Schneckengang bildenden Stator (6), in dem der Rotor (7) im Förderbetrieb umläuft, wobei der Stator (6) mehrteilig aus entlang einer Längsachse (L) hintereinander angeordneten Statormodulen (P1 bis Pn) besteht, die ihrerseits jeweils aus einem Mantelrohr (12) bestehen, in dem sich eine Statorauskleidung (12a) befindet, die den Schneckengang abbildet, wobei die Statormodule (P1 bis Pn) über ihre Mantelrohre (12) kraftschlüssig miteinander gefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwei unmittelbar aufeinander folgende Statormodule (P1 bis Pn) über eine Muffe (19) miteinander verbunden sind, die einen zwischen den Statormodulen (P1 bis Pn) radial nach innen in den Stoßbereich der Statorauskleidungen (12a) ragenden Muffenflansch (20) aufweist, und die Statormodule (P1 bis Pn) derart gestaltet sind, dass ihre Statorauskleidung (12a) vorgespannt gegen den Muffenflansch (20) anliegt.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Statorauskleidung (12a) am zu in die Muffe einzuschiebenden Ende des Statormoduls (P1 bis Pn) so gestaltet ist, dass sie vor dem Einbau in die Muffe in Richtung der Pumpenlängsachse (L) über die Stirnfläche des Mantelrohrs (12) herausragt, vorzugsweise um mindestens 0,75 mm, idealerweise in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 1,5 mm.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stirnfläche des Mantelrohrs (12) des jeweiligen Statormoduls (P1 bis Pn) und dem Muffenflansch (20) ein Spalt besteht.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Spalt zumindest teilweise durch die Statorauskleidung (12a) ausgefüllt wird.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (12) eines Statormoduls (P1 bis Pn) an seinem der Muffe (19) zugewandten Ende einen - vorzugsweise vergrößerten - Absatz (13*) zum Einschieben in die Muffe (19) aufweist.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der - vorzugsweise vergrößerte - Absatz (13*) eine Schulter zur Anlage an die Stirnseite des Muffenmantels (23) besitzt.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorauskleidung (12a) eines Statormoduls (P1 bis Pn) an dessen der Muffe (19) zugewandtem Ende einen verringerten Innendurchmesser aufweist.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorauskleidung (12a) an ihrem der Muffe (19) zugewandten Ende einen Verjüngungsabschnitt (21) aufweist, der eine bevorzugt konische Ausnehmung bildet.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorauskleidung (12a) eine konische Ausnehmung mit einem Schrägungswinkel SW im Bereich von 30° bis 50° bildet und der idealerweise in einem vorzugsweise zylindrischen Dichtungsabschnitt (22) endet.
Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt (22) in radialer Richtung eine Wandstärke von nicht mehr als 9 mm, besser von nicht mehr als 6,5 mm aufweist und dass der Dichtungsabschnitt (22) in Richtung der Pumpenlängsachse (L) vorzugsweise eine Erstreckung von mehr als 2,5 mm und idealerweise von mehr als 4 mm aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Stators (6) einer Exzenterschneckenpumpe (1) nach Anspruch 1, unter getrennter Herstellung von in einem nachfolgenden Schritt miteinander durch Muffen (19) zu verbindenden, vorzugsweise identischen Statormodulen (P1 bis Pn), die jeweils aus einem Mantelrohr (12) mit einer damit fest verbundenen Statorauskleidung (12a) bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei miteinander zu verbindende Statormodule (P1 bis Pn) derart tief in eine gemeinsame Muffe (19) eingeführt werden, dass ihre Statorauskleidungen (12a) elastisch verspannt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite des Mantelrohrs (12) eines zu in die Muffe einzuschiebenden Statormoduls (P1 bis Pn) derart abgedreht wird, dass die zuvor in dem abgedrehten Teil des Mantelrohres (12) befindliche Statorauskleidung (12a) in Richtung der Pumpenlängsachse (L) frei über die Stirnseite des Mantelrohrs (12) hinausragt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Muffe (19) verwendet wird, die einen Muffenflansch (20) aufweist, der sich radial nach innen bis vor die freien Stirnseiten der Statorauskleidungen (12a) erstreckt, sodass die Statorauskleidungen (12a) durch ihr beim Einführen in die Muffe (19) erfolgendes Anstoßen an dem Muffenflansch (20) verspannt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorauskleidung (12a) des zu in die Muffe einzuschiebenden Statormoduls (P1 bis Pn) vor dem Einbau in die Muffe derart bearbeitet bzw. abgedreht wird, dass sich ihr lichter Innendurchmesser vergrößert, vorzugsweise kontinuierlich bzw. kontinuierlichinnenkegelartig.
Lehre (24) zur Ausrichtung von Statormodulen (P1 bis Pn) zur Herstellung einer Exzenterschneckenpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, relativ zueinander mit einem topfartigen Lehrengrundkörper (25), der an seinem Topfboden (25a) einen Schneckenkern (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenkern (26) unter Berücksichtigung der Tatsache am Topfboden (25a) justiert ist, dass die Mantelrohre (12) zweier mittels einer Muffe (19) aneinander zu befestigender Statormodule (P1 bis Pn) durch die Muffe (19) um einen durch diese vorgegebenen Betrag in Richtung der Längsachse (L) voneinander entfernt zu liegen kommen, wobei der Topfmantel (25b) mit mindestens einer Markierungshilfe (28) ausgestattet ist, die eine parallel zur Längsachse (L) liegende Linealkante (29) aufweist, an der entlang eine Markierungshilfslinie gezogen werden kann, die so positioniert ist, dass zwei Statormodule (P1 bis Pn) lagerichtig in eine Muffe (19) eingeführt sind, wenn ihre mit der Lehre (24) angefertigten Markierungshilfslinien in Richtung parallel zur Längsachse (L) fluchten und die Mantelrohre (12) der Statormodule (P1 bis Pn) in Richtung der Längsachse (L) gegen die Muffe (19) anschlagen.
Verwendung der Lehre (24) nach Anspruch 14 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 13.