DE19531318A1

DE19531318A1 - Stator für Exzenterschneckenpumpen

Info

Publication number: DE19531318A1
Application number: DE1995131318
Authority: DE
Inventors: Sebastian Dipl Ing Jaeger
Original assignee: Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
Current assignee: Artemis Kautschuk und Kunststoff Technik GmbH
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-02-27

Description

Die Erfindung betrifft einen einen Mantel aufweisenden Stator für Exzenterschneckenpumpen mit einer aus einem Elastomer bestehenden Auskleidung, die innen an dem gegenüber der Auskleidung härteren Mantel angehaftet und zweischichtig ausgeführt ist, wobei eine innere Schicht an ihrer inneren Fläche dem Pumpenhohlraum entsprechend geformt und von einer äußeren Schicht umschlossen ist, die mit der inneren Schicht und dem Mantel festhaftend verbunden ist. Dabei können Elastomere genutzt werden, die aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen bestehen.

Bei bekannten Statoren dieser Art bildet die innere, abriebfeste Schicht eine vergleichsweise dünnwandige Schutzschicht für die äußere Schicht, die demgemäß an ihrer der inneren Schicht zugekehrten Seite dem Pumpenhohlraum entsprechend z. B. nach Art eines zweigängigen Steilgewindes geformt ist. Die sp ausgeführte innere Schicht kann zwar eine Schutzfunktion übernehmen, sie ist jedoch außerstande, z. B. das elastische Verhalten der Auskleidung zu beeinflussen, sofern dies gewünscht wird. Auch ist es mit Schwierigkeiten verbunden, eine in der Wandstärke vergleichsweise dünne Schicht zur Bildung der erwähnten inneren Schicht wirtschaftlich herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungsmöglichkeit der eingangs erwähnten Statoren zu verbessern, zudem aber auch auf das Betriebsverhalten der Auskleidung, insb. somit auf das elastische Verhalten von Fall zu Fall herstellungsmäßig Einfluß nehmen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß die äußere, sich bezüglich ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften von der inneren Schicht unterscheidende Schicht an ihrem inneren Durchmesser zylindrisch oder schwach konisch gestaltet. Zweckmäßigerweise ist dabei dieser Durchmesser so gewählt, daß er nur wenig größer ist als der durch die Amplitude des Steilgewindes des Pumpenhohlraumes bestimmte Durchmesser.

Demgemäß bildet lediglich die innere Schicht die Konfiguration des Pumpenhohlraumes, während die äußere Schicht über die Länge des Stators hinweg eine gleichmäßige bzw. eine sich nur geringfügig ändernde Wandstärke hat, wenn eine konische Gestalt gewählt werden sollte.

Die äußere Schicht ist also eine vergleichsweise dicke Auskleidung für den Mantel des Stators. Diese Tatsache eröffnet die Möglichkeit, durch eine bestimmte Werkstoffwahl der äußeren Schicht die Eindrückung der Auskleidung bzw. deren Verhalten beim Pumpvorgang zu bestimmen, während die innere Schicht in bekannter Weise Eigenschaften erhalten kann, durch die mechanische und/oder die chemische Belastung der Pumpe vorgegeben sind.

Die erwähnte Konizität der äußeren Schicht ist dann von Vorteil, wenn durch sie die Druckveränderungen innerhalb des Stators beim Pumpvorgang z. B. die Tatsache berücksichtigt werden soll, daß am druckseitigen Ende des Stators die Auskleidung steifer gestaltet sein soll im Vergleich zum saugseitigen Ende der Pumpe. Vorzugsweise wird demgemäß am druckseitigen Ende der Pumpe bzw. des Stators für die äußere Schicht eine größere Wandstärke gewählt im Vergleich zum anderen, saugseitigen Ende.

Es ist ferner möglich, die innere Schicht so auszuführen, daß sie an einem oder beiden Enden des Stators die Stirnflächen der äußeren Schicht bedeckt, sofern die innere Schicht eine Schutzfunktion ausüben soll. Dabei ist es zweckmäßig, die Wandstärke der äußeren Schicht zum Statorende hin zu verkleinern, um so einen Modulsprung der Auskleidung zu vermeiden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Elastomerstator für eine Exzenterschneckenpumpe,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 einen Teillängschnitt durch einen Stator in abgewandelter Ausführung.

Der Stator weist einen hohlzylindrischen, rohrförmigen Mantel 1 auf, der aus einem Stahlrohr besteht. Dieser Mantel umschließt eine elastisch verformbare, aus Elastomer bestehende Auskleidung aus einer äußeren Schicht 2 und einer inneren Schicht 3, die innen nach Art eines doppelgängigen Steilgewindes zur Bildung des Pumpenhohlraumes 4 ausgeführt ist, welcher seinerseits den nicht dargestellten Rotor aus Stahl umschließt. Dieser ist nach Art eines eingängigen Steilgewindes geformt und so bemessen, daß die innere Schicht 3 mit Vorspannung außen am Rotor anliegt, um keine nachteiligen Spaltverluste eintreten zu lassen.

Die äußere Schicht 2 hat außen einen Durchmesser D, der dem Innendurchmesser des Mantels 1 entspricht, an dem die Schicht 2 angehaftet bzw. anvulkanisiert ist. Der Innendurchmesser H der Schicht 2 ist hingegen geringfügig z. B. um etwa 4-8 mm größer als der Durchmesser, der durch die radiale Ausdehnung des doppelten Steilgewindes bzw. des Pumpenhohlraumes 4 bestimmt ist. Insg. ist auch die Innenfläche der Schicht 2 zylindrisch gestaltet, an der die innere Schicht 3 angehaftet ist.

Zum Ende des Stators hin ist die Schicht 3 mit mit einer zum Mantel 1 geführten Schräge 5 versehen, die mit einem sich konisch nach außen hin erweiternden Endabschnitt 6 der Schicht 3 bedeckt ist. Eine solche Abdeckung kann beidendig, aber auch nur an einem Ende des Stators vorgesehen sein.

Die beiden Schichten 2 und 3 unterscheiden sich nicht nur durch ihre Gestaltung, sondern auch durch ihre unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften. Vorzugsweise wird die Schicht 3 jedoch von einem Elastomer gebildet, das abriebfest und/oder gegen bestimmte Stoffe beständig ist; die Schicht 2 hingegen kann polsterartig weicher, aber auch vergleichsweise härter eingestellt sein. Es ist somit möglich, die beiden Schichten dem Anwendungsgebiet der Pumpe entsprechend anzupassen.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist die Schicht 2 innen geringfügig konisch gestaltet. Die unterschiedlichen Wandstärken sind mit t am dünneren Ende und mit S am dickeren Ende bezeichnet. Damit ergibt sich bei einem sich in seinem Querschnitt nicht verändernden Pumpenhohlraum 4 die Möglichkeit, am druckseitigen Ende 7 die elastische Nachgiebigkeit der Auskleidung im Vergleich zum saugseitigen Ende der Pumpe härter einzustellen, wenn die Schicht 2 entsprechend hart ausgeführt ist. Die Polsterwirkung ist dann am saugseitigen Ende größer als am druckseitigen Ende der Pumpe, das vergrößerte Drücke im Pumpenhohlraum vorsieht.

Zur Herstellung der Statoren wird zunächst die Schicht 2 innen am Mantel 1 angeformt; nach deren Vulkanisation bzw. Aushärtung kann dann eine aus gewünschtem Material bestehende Schicht 3 angeformt werden. Da die Schicht 2 praktisch hohlzylindrisch ausgeführt ist, ist ihre Erzeugung einfach und wirtschaftlich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schicht 2 aus Styrol- Butadien-Kautschuk und die Schicht 3 aus Viton gefertigt wird.

Claims

1. Einen Mantel aufweisender Stator für Exzenterschneckenpumpen mit einer aus Elastomer bestehenden Auskleidung, die innen an dem gegenüber der Auskleidung härteren Mantel angehaftet und zweischichtig ausgeführt ist, wobei eine innere Schicht an ihrer inneren Seite dem Pumpenhohlraum entsprechend geformt und von einer äußeren Schicht umschlossen ist, die mit der inneren Schicht und dem Mantel festhaftend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, sich bezüglich ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften von der inneren Schicht (3) unterscheidende Schicht (2) an ihrem inneren Durchmesser zylindrisch oder schwach konisch gestaltet ist.

2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (H) der der äußeren Schicht (2) nur geringfügig z. B. etwa 4-8 mm größer ist als der durch die Amplitude des Steilgewindes des Pumpenhohlraumes (4) bestimmte Durchmesser.

3. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (H) der äußeren Schicht (2) am druckseitigen Ende (7) der Pumpe kleiner ist als am saugseitigen Ende der Pumpe.

4. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die äußere Schicht (2) ein- oder beidendig zum Statorende hin verjüngt (Schräge 5).

5. Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung von einem Endabschnitt (6) der inneren Schicht (3) bedeckt ist.

6. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (2) als elastisches Polster für die innere Schicht (3) dient.