DE7509264U - Nachstellbarer Stator für Exzenterschneckenpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nachstellbaren, aus Gummi oder einem ähnlichen Elastomer bestehenden State¹" fUr Exzenterschneckenpumpen.

Aus der deutschen Patentschrift 1 120 276 ist ein Stator bekannt, der im ganzen einheitlich aus Gummi besteht und sich mittels außen aufliegender, die Form von Zylindermantelsegmeuten aufweisender, voneinander getrennter Druckstücke radial zusammendrücken läßt. Ein solcher Stator ■weist jedoch keine ausreichende Torsionssteifigkeit auf. Zudem ist seine radiale Verformung bei ungleichmäßiger Druckverteilung über seine Oberfläche ebenfalls ungleichmäßig.

In dem Bemühen, insbesondere die Torsionssteifigkeit des Stators zu erhöhen, ist bereits der Vorschlag gemacht worden (deutsche Patentschrift 1 553 199), den Stator mit einem an sich bei nicht nachstellbaren Statorea bekannten anvulkanisierten Mantel aus Metall zu versehen, der zwecks

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Ermögliobung der Nachgiebigkeit Ια Uofangsriohtung und demit Ια radialer Richtung mit aohspara Helen längssohlitzen versehen ist.

Abgesehen davon, daß die Herstellung eines geaohlitzten oder in anderer Veise entsprechend geschwächten Mantels aus Metall bereits verhältnismäßig aufwendig ist» haben sioh solche Statoren insbesondere bei Verwendung in Mörtelpumpen für Putzmasohinen als anfällig erwiesen. Bor Statormantel ist hierbei besonders korrodierenden Einflüssen ausgesetzt. Ein schwerwiegender Naohteil besteht auch darin, daS die Statoren in dem rauhen Betrieb auf Baustellen durch Schlag- o^er Pallbeanspruobung besonders leicht Verformungen und Beschädigungen ausgesetzt sind. Infolge des bei Mörtelpumpen bohen Verschlusses ist hier trotz der Möglichkeit, den Verschleiß durch Nachstellung des Stators bis zu einer gewissen Grenze auszugleichen, der Austausch der verschlissenen Statoren gegen neue erforderlich. Bei der lagerung und dem Einbau der Statoren in die Pumpe, der meist durch Aufschlagen au± den Rotor mittels Hammer erfolgt, kann der Stator, insbesondere dessen Mantel, erbeblichen Beschädigungen ausgesetzt sein.

Das gleiche gilt für Statoren mit Mänteln aus Kunststoff, wie sie z.B. in der deutschen Offenlegungsschrift 2 161 11*3 vorgeschlagen werden. Um den hier angewandten Mantel aus verhältnismäßig hartem Kunststoff in Umfangsricbtung stauchbar zu machen, ist dieser innen mit Längsnuten verseben, !rotzdem ist ein solober Mantel nur sehr

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beschränkt etauohbar, da bei dea bekannten verhältnismäßig barten Kunststoffen, soweit-bei ihnen eine Bindung mit dem gummielastisoben Teil des Stators möglich ist (Kunststoffe der Gattung Polyolefine, wie Polyäthylen, eignen ßiob somit weniger), wie bei Polyamid, bei einer Stauchung von etwa 5 % infolge des hoben Elastizitätsmoduls die Druckfestigkeit des Werkstoffs bereits überschritten wird. Hierbei treten um den Umfang des Mantels ungleichmäßig verteilte Verformungen auf, besonders im Bereich des Soblitzes der zum Zusammendrücken des Stators dienenden Spannscbelle, da hier der Mantel ausbiegen und an anderen Stellen auch nach innen ausknicken kann. Bei den notwendiger· weise ziemlich dünnen Wandstärken von Mänteln aus hartem Kunststoff liegt deren Biege- und Knicksteifigkeit nur niedrig.

Eine Stauobbarkeit des Mantels, gleichmäßig um den Uefa ng verteilt, um etwa 5 $> bis ggfls. 8 $> ist aber bei Statoren, die, wie im ο.ε. Anwendungsfall, einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind, anzustreben.

Dieses Ziel wird unter Vermeidung der geschilderten Nachteile der bekannten Ausführungen', ausgebend von einem nachstellbaren, aus Gummi oder eines: ähnlichen Elastomer bestehenden Stator^ fjir_j^zjeji±exs«b^eekeapui2ipen mit einem durch äußere Spannmittel radial zusamraenärückbaren Mantel aus härterem Werkstoff als dem des Stators, erfindungsgem£3 dadurch erreicht, daß der Mantel ebenfalls aus einem

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Elastomer besteht wad bei einer Shorebärte Δ des Stators von etwa 60 bis 70, vorzugsweise etwa 65, eine Sborehärte A von etwa 90 bis 98, vorzugsweise etwa 95, bei einer Wandstärke von etwa 10 % seines Außendurcbinessers aufweist.

Hierdurch wird folgendes erreicht. Infolge des erbeblich geringeren Elastizitätsmoduls der für den Mantel verwendeten Elastomere läßt sich dieser im Tergleioh zu den harten Kunststoffen ohne weiteres um vaehr als den gewünsohten Betrag von etwa 5 i» stauchen, ohne daß die Druckfestigkeit überschritten wird. Aus dem gleichen Grunde kann auch die Wandstärke des Mantels gegenüber den bekannten Kunststoffmänteln vergrößert werden, ohne daß die für das Zusammendrücken des Stators erforderlichen Kräfte unzulässig hoch sein würden.

Die Vergrößerung der Wandstärke des Mantels bringt aber den Vorteil mit siob, daß die örtliche Biege- und Knickste if igke it des Mantels mit der 2. bzw. 3. Potenz deu Wandstärke zunimmt, während die Druoksteifigkeit des Mantels ucr proportional mit der Wandstärke zunimmt. Hierdurch ist eine gleichmäßige Stauchung des Mantels auf seinem Umfang gewährleistet, Selbst wenn voL· der Spannschelle ungleichmäßige Kräfte ausgeübt werden sollten. Die erforderliche Torsionssteifigkeit des Stators bleibt trotz des gegenüber den härtereu Kunststoffen verhältnismäßig weichen Mantelwerkstoffs infolge der größeren Wandstärke erhalten.

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Weitere Torteile der Erfindung liegen darin, daß der Stator praktisoh völlig unempfindlich gegen mechanische Beschädigungen ist, da sein Mantel infolge des hoben elastischen Nachgiebigkeit nicht brechen, oder reißen oder bleibend verformt werden kann.

Gegenüber Mänteln aus Metali besteht keine Korrosionsanfälligkeit. Auch die Beseitigung verschlissener Statoren bereitet keine Probleme, da sie ohne metallischen Abfall z.B. verbrannt oder der Wiederverwertung als Rohstoff zugeführt werden können.

Als Mantelwerkstoff im Sinne der Erfindung eignen sich solche mit dem inneren Statewerkstoff verbindbaren Elastomere, deren Elastizitätsmodul im Tergleich zu den härteren Kunststoffen derart niedrig ist, daß die bei einer Stauchung um etwa 5 bis 8 # auftretenden Druckspannungen deutlich unter der Druckfestigkeit des Elastomers liegen.

Torzugsweise besteht der Mantel aus dem gleichen Grundwerkstoff wie das Statorinnere, ist jedoch mit solohen Zusätzen versehen und/oder derart, 25.B. thermisch, behandelt, daß seine Shorehärte größer ist als die des Statorinneren. Hierbei treten die geringsten Schwierigkeiten bei der Bindung und auoh bei der Abfallverwertung auf.

Als Grundwerkstoff eignet sich vorzugsweise natürlicher oder synthetischer Gummi, aber auoh andere Elastomere, wie z.B. der auf Polyesterbasis hergestellte und unter der warenzeiohenrechtlich geschützten Bezeichnung "Hytrel" vertriebene Werkstoff.

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Ist der Grundwerkstoff beispielsweise Gummi, so kenn der Mantel zusammen mit dem Stat er inneren, in der gleichen Vulkanisationsform zum fertigen Stator ausvulkanisiert werden, nachdem der Mantel-werkstoff mit den größeren Härte erforderlichen Zusatzstoffen versehen ist·/ Die bierfür benötigten Rezepturen sind aus der Technik / des Gunmiverarbeitung bekannt.

Bei dieser Art der Herstellung dringt der Zusatsßtoff in einer gewissen Tiefe vom Mantel in das Statorinnere ein, so daß sich im Bereich der Grenzschicht zwischen diesen ein stetiger Übergang der Härte einstellen kann, was .für die Bindung vorteilhaft ist.

Es ist zweckmäßig, den Mantel vor dem Einbringen des Statorwerkstof£s teilweise zu vulkanisieren» so daS er teilplastisoh bleibt, aber schon so fest, daß beim Einspritzen des Werkstoffs der Statorinneren der Werkstoff des Mantels nicht örtlich verdrängt wird. Der Mantel muß dabei nach der Teilvulkanisation etwa seine Endform aufweisen.

Es ist auoh möglich, den Mantel zu seiner Sndform auszuvulkanisieren, mit dem Werkstoff des Statorinneren auszukleiden und diesen zusammen mit dem M₈ntel dem Vulkanisier vor gang zu unterwerfen, wobei der Umstand, daß hierbei der Mantel noobmals der Vulkanisationstemperatur ausgesetzt wird, dessen gummielastischen Eigenschaften nicht zu beeinträchtigen braucht. Es ist hierbei zweckmäßig, entsprechend einem bei der Runderneuerung von Fahrzeugreifen

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gebräuohliohen Verfahren öle Innenseite des Mantels leioht ansurauhen und mit einem Haftvermittler zu verseben, um den eingebrachten Werkstoff des Statorinneren zur sicheren Bindung mit dem bereits ausvulkanisierten Hantel zu bringen.

Sa bei Anwendung eines äuvor ausvulkanisierten Mantels die Sohwindung des gesamten Stators bei des Fertigvulkanisation geringer ist als bei Anwendung eines nicht oder nur teilweise vulkanisierten Stators, kann praktisch mit den gleichen Formwerkzeugen, insbesondere Kernen für die Inaenkontur des Stators, gearbeitet werden, wie sie auch bei der Herstellung von Statoren mit einem anvulkanisierten Stahlmantel eingesetzt werden.

Be? Anwendung eines nicht oder nur teilweise vulkanisierten Mantels dagegen kann Qie Gesamtsobwindung des Stators bei der Vulkanisation größer ausfallen! was zwar eine gewisse Vergrößerung der Maße der Formvierkzeuge erfordert, aber die im Stator verbleibenden Schwindspannungen verringert, womit die Kerbempfindli'obkeit in der Verschleißaone des Stators ebenfalls verringert wird.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert·

Es zeigt:

Pig« 1 einen Längsschnitt in Teilansioht durch die Aohse eines Stators mit Spannsohell©

Fig« 2 einen Querschnitt rechtwinklig zur Ao&se des Stators mit Spannsohelle.

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In dem Mantel 1 des Stators ist dessen Innentell 2, das ©inen durch die Kontur einer zweigängigen Schnecke begrenzten, zur Aufnahme eines eingängigen Rotors dienenden, Hohlraum 3 aufweist. Das Innenteil· 2 besteht aus einem bei solchen Statoren üblichen Gummi mit einer Shorehärte A von etwa 65. Der Mantel 1, dessen Wandstärke etwa 10 i> seines Außendurchmessers beträgt, besteht aus einem Gummi mit einer Shorehärte A von etwa 95 und ist mit dem Innenteil 2 festheftend verbunden.

Durch die Spannschelle 5 läßt sioh der Statordurchmesser und damit die lichte Veite des Hohlraumes 3 zum Ausgleich des Yerschleißes verringern. Bei dem erfindungsgemäßen Stator mit gummielastiscbem Mantel 1 läßt sich ohne ungleichmäßige Verformung um den Umfang herum leicht eine Verringerung des Durchmessers des Stators um 5 $> und mehr erreichen* so daß sioh die Lebensdauer des Stators erheblich verlängern läßt.

Die Spannsohelle 5 erstreckt sioh zweckmäßigerweise über die ganze Länge des Stators, wobei" sie jedoch an den Enden gegenüber den Stirnflachen 6 des Stators um ein kleines Stück 7 zurückstehen sollte, damit gegenüber den zugeordneten Gehäusefläohen, zwischen die der Stator eingespannt wird, eine ausreichende Diohtwirkung erzielt wird.

Es können selbstverständlich an den Stirnilächen auch andere Maßnahmen zur Abdichtung, z.B. in Nuten eingebettete O-Ringe, getroffen werden.

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Claims (5)

An.spru.ohe

1. Jliacbstellbarer aus Gummi oder einem ähnlichen Elastomer bestehender Stator für Sszenterschneckenpumpen mit einem

- durob äußere Spannmittel radial zusammendrückbaren Mantel aus härterem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) ebenfalls aus einem Elastomer besteht und bei einer Shorehärte A des Stators von etwa 60 bis 70, vorzugsweise 65, eine Sborebärte A von etwa 90 bis 98, vorzugsweise 95, bei einer Wandstärke voc etwa 10 f> seines Außenciurcbmossers aufweist.

2. Stttor nach Anspruoh 1, dadurob gekennzeichnet, daß der Mantel (1) aus dem gleichen Grundwerkstoff wie des Innenteil (2) des Stators besteht und mit solohen Zusätzen versehen und/oder derart behandelt ist, daß nach gemeinsamer Vulkanisation zum fertigen Stator seine Sborehärte größer ist als die des Xnnenteils (2).

3. Stator nach den Ansprüchen 1 und Z; dadurch gekennzeichnet, daß der Grundwerkstoff natürlicher oder synthetischer Gummi ist.

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4. Stator nach den. AnspEiiotaen 2 und 3, daduiob gekeaazeiobaet« daß sein Mantel (1) νοϊ dem Einbringen, des
Werkstoffs des Innenteils (2) teilweise vulkanisiert und zusammen mit dem Innpnteil (2) ausvulkanisiert ist.

5. Stator nach den Ansprüoben 2 u.id 3j dadurch gekennzeichnet, daß sein Mantel vor dem Einbringen des Werkstoffs des Innenteils ausvulkanisiert ist.

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