EP4728196A1 - Statorauskleidung, stator sowie verfahren zum herstellen einer statorauskleidung - Google Patents
Statorauskleidung, stator sowie verfahren zum herstellen einer statorauskleidungInfo
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- EP4728196A1 EP4728196A1 EP24737866.4A EP24737866A EP4728196A1 EP 4728196 A1 EP4728196 A1 EP 4728196A1 EP 24737866 A EP24737866 A EP 24737866A EP 4728196 A1 EP4728196 A1 EP 4728196A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Statorauskleidung (3) für einen Stator (1) einer Exzenterschneckenpumpe, aufweisend: einen bezüglich einer Längsmittelachse (L) der Statorauskleidung (3) von einem Saugendbereich der Statorauskleidung (3) zu einem Druckendbereich der Statorauskleidung (3) axial durchgängig an der Statorauskleidung (3) ausgebildeten Rotoraufnahmeraum (8); und wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum (8) angeordnete, radial außen offen ausgebildete Druckkammeraussparung (17) und/oder wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum (8) angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung (3) ausgebildete Druckkammer (24, 25); wobei die Druckkammeraussparung (17) und/oder die Druckkammer (24, 25) kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung (3) verbunden sind bzw. ist. Um einen Stator (1) zu schaffen, mit dem ein Rückfluss eines Fördermediums zur Saugseite der Exzenterschneckenpumpe auch bei relativ hohen Förderdruckbelastungen weitestgehend minimiert werden kann, ist die Statorauskleidung (3) aus einem Werkstoff gebildet, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore-Härteskala D.
Description
Statorauskleidung, Stator sowie Verfahren zum Herstellen einer Statorauskleidung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Statorauskleidung für einen Stator einer Exzenterschneckenpumpe, aufweisend einen bezüglich einer Längsmittelachse der Statorauskleidung von einem Saugendbereich der Statorauskleidung zu einem Druckendbereich der Statorauskleidung axial durchgängig an der Statorauskleidung ausgebildeten Rotoraufnahmeraum und wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordnete, radial außen offen ausgebildete Druckkammeraussparung und/oder wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung ausgebildete Druckkammer, wobei die Druckkammeraussparung und/oder die Druckkammer kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden sind bzw. ist.
Zudem betrifft die Erfindung einen Stator für eine Exzenterschneckenpumpe, aufweisend wenigstens ein Statorgehäuse und wenigstens eine bezüglich einer Längsmittelachse des Stators radial außen umlaufend von dem Statorgehäuse umschlossene Statorauskleidung.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Statorauskleidung für einen Stator einer Exzenterschneckenpumpe, wobei die Statorauskleidung mit einem bezüglich einer Längsmittelachse der Statorauskleidung von einem Saugendbereich der Statorauskleidung zu einem Druckendbereich der Statorauskleidung axial durchgängig an der Statorauskleidung ausgebildeten Rotoraufnahmeraum und wenigstens einer radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordneten, radial außen offen ausgebildeten Druckkammeraussparung und/oder wenigstens einer radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordneten, vollständig innerhalb der Statorauskleidung ausgebildeten Druckkammer hergestellt wird, so dass die Druckkammeraussparung und/oder die Druckkammer kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden sind bzw. ist.
Stand der Technik
Exzenterschneckenpumpen werden herkömmlich vor allem zum Fördern von dickflüssigen, hochviskosen und abrasiven Fördermedien eingesetzt. Hierzu weist eine Exzenterschneckenpumpe einen Stator und einen drehbar in dem Stator angeordneten Rotor auf, der zum Betreiben der Exzenterschneckenpumpe in der Regel an seinem saugseitigen Ende angetrieben wird.
DE 20 2021 106 537 U1 offenbart eine Exzenterschneckenpumpe mit einem eine Förderschnecke bildenden Rotor und einem einen Schneckengang bildenden Stator, in dem der Rotor im Förderbetrieb umläuft. Der Stator weist ein Statorgehäuse auf, in dem sich eine Statorauskleidung befindet, die den Schneckengang abbildet. Die Statorauskleidung ist eine Hülse, die sich an ihrem Außenumfang über eine Trägerstruktur, welche Hohlräume ausbildet, am Statorgehäuse abstützt. Die Trägerstruktur ist in Abhängigkeit vom Ort ihrer Anbindung an die Hülse derart ausgestaltet und dimensioniert, dass die von ihr vermittelte Stützwirkung an die lokalen Bedürfnisse der Hülse angepasst ist.
Um einen Rückfluss eines Fördermediums von der Druckseite zur Saugseite der Exzenterschneckenpumpe möglichst gering halten zu können, kann die Statorauskleidung mit Bezug auf den Rotor mit einem bestimmten Untermaß hergestellt werden, so dass der Rotor in einem Kontaktbereich mit der Statorauskleidung diese elastisch verformt. Aufgrund betriebsbedingter Bewegungen des Rotors relativ zu der Statorauskleidung kommt es jedoch zwangsläufig zu einem Abrieb beziehungsweise Verschleiß der Statorauskleidung. Hierdurch wird eine Kontaktkraft zwischen dem Rotor und der Statorauskleidung reduziert, wodurch eine wendeiförmig ausgebildete Kontaktlinie zwischen dem Rotor und der Statorauskleidung unterbrochen werden kann, was mit einem verstärkten Rückfluss des Fördermediums und somit mit einer verringerten Effektivität der Exzenterschneckenpumpe einhergeht. Um dem entgegenwirken zu können, muss die Statorauskleidung oder der gesamte Stator in regelmäßigen Zeitabständen gegen eine neue Statorauskleidung bzw. einen neuen Stator ausgetauscht werden, was mit einem Stillstand der Exzenterschneckenpumpe und Wartungskosten verbunden ist.
EP 3 825 552 A1 offenbart eine Exzenterschneckenpumpe mit einem Rotor und einem Stator. Der Stator weist wenigstens einen Elastomerabschnitt auf, an dem eine Druckkammer auf einer dem Rotor abgewandten Seite angeordnet ist. Die Druckkammer ist
mit einem Druckendbereich der Exzenterschneckenpumpe derart verbunden, dass der Elastomerabschnitt einem von der Exzenterschneckenpumpe erzeugten Druck ausgesetzt ist, um einen Kontaktdruck zwischen dem Stator und dem Rotor beeinflussen zu können.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stator für eine Exzenterschneckenpumpe zu schaffen, mit dem ein Rückfluss eines Fördermediums zur Saugseite der Exzenterschneckenpumpe auch bei relativ hohen Förderdruckbelastungen weitestgehend minimiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen vorteilhaften und/oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Statorauskleidung und des Stators können dabei vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn hierauf im Einzelnen im Folgenden nicht explizit hingewiesen wird.
Eine erfindungsgemäße Statorauskleidung für einen Stator einer Exzenterschneckenpumpe weist auf: einen bezüglich einer Längsmittelachse der Statorauskleidung von einem Saugendbereich der Statorauskleidung zu einem Druckendbereich der Statorauskleidung axial durchgängig an der Statorauskleidung ausgebildeten Rotoraufnahmeraum; und wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordnete, radial außen offen ausgebildete Druckkammeraussparung und/oder wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung ausgebildete Druckkammer; wobei die Druckkammeraussparung und/oder die Druckkammer kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden sind bzw. ist, und wobei die Statorauskleidung aus einem Werkstoff gebildet ist, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und
wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore-Härteskala D.
Die Begriffe „axial“ und „radial“ beziehen sich in der vorliegenden Anmeldung durchgehend auf die Längsmittelachse der Statorauskleidung bzw. des Stators.
Im Pumpbetrieb einer mit einer erfindungsgemäßen Statorauskleidung ausgestatteten Exzenterschneckenpumpe verlässt die Exzenterschneckenpumpe ein unter Druck stehendes Fördermedium, mit dem der Druckendbereich der Statorauskleidung beaufschlagt wird. Da die Druckkammeraussparung bzw. die Druckkammer kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden ist, gelangt das unter Druck stehende Fördermedium in die Druckkammeraussparung bzw. die Druckkammer und füllt diese vollständig aus. Hierdurch kann zuverlässig verhindert werden, dass sich der Rotoraufnahmeraum bei höheren Druckbelastungen radial nach außen aufweitet, wodurch eine wendeiförmige Kontaktlinie zwischen dem Rotor und der Statorauskleidung unterbrochen werden könnte. Dies wäre zwangsläufig mit einem deutlich erhöhten Rückfluss des Fördermediums zum Saugendbereich der Statorauskleidung verbunden, was es zur Steigerung der Effizienz einer entsprechend ausgestatteten Exzenterschneckenpumpe unbedingt zu vermeiden gilt. Mit der Erfindung wird stattdessen selbst bei sehr hohen Drücken, beispielsweise in einem Bereich von 20 bis 40 bar pro Stufe einer entsprechend ausgestatteten Exzenterschneckenpumpe, dauerhaft sichergestellt, dass eine entsprechend ausgestattete Exzenterschneckenpumpe eine hohe Dichtigkeit aufweist, indem die Statorauskleidung einen Kontakt mit nahezu gleichbleibender Qualität zu dem Rotor aufweist.
An der Statorauskleidung kann wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordnete, radial außen offen ausgebildete Druckkammeraussparung ausgebildet sein, die kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden ist. Die Druckkammeraussparung kann an einer Außenmantelfläche der Statorauskleidung offen ausgebildet sein, also zumindest teilweise als Vertiefung an der Außenmantelfläche der Statorauskleidung ausgebildet sein, und sich radial nach innen bis in einen Abstand zu dem Rotoraufnahmeraum erstrecken. Die Druckkammeraussparung ist bezüglich eines Saugendbereichs, insbesondere bezüglich einer axialen Saugstirnseite, der Statorauskleidung geschlossen ausgebildet. Die Druckkammeraussparung kann selbst oder über wenigstens einen an der Statorauskleidung
ausgebildeten Kanal kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden sein. Die Druckkammeraussparung kann kommunizierend mit einem in dem Saugendbereich angeordneten Abschnitt einer den Rotoraufnahmeraum radial außen umschließenden Innenmantelfläche der Statorauskleidung und/oder mit einem Abschnitt der axialen Druckstirnseite der Statorauskleidung verbunden sein.
Die Druckkammeraussparung wird bei in ein Statorgehäuse eingesetzter Statorauskleidung radial außen vollständig von einem Statorgehäuseabschnitt geschlossen, so dass eine kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbundene, geschlossene Druckkammer zwischen der Statorauskleidung und dem Statorgehäuse ausgebildet wird, in der ein oben beschriebener Druckaufbau durch Einleitung des Fördermediums in die Druckkammer stattfinden kann.
Dabei kann die Druckkammeraussparung vollständig umlaufend an der Statorauskleidung ausgebildet sein, so dass der oben beschriebene Druck von allen Seiten radial nach innen auf die Statorauskleidung einwirken kann. Alternativ können zwei oder mehr entsprechender Druckkammeraussparungen umfangsversetzt zueinander an der Statorauskleidung ausgebildet sein, die sich jeweils über lediglich einen Teil des Umfangs der Statorauskleidung erstrecken, wobei diese Druckkammeraussparungen axial zueinander versetzt angeordnet sein können oder nicht.
Alternativ oder additiv kann innerhalb der Statorauskleidung wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung ausgebildete Druckkammer vorhanden sein, die kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden ist. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Druckkammeraussparung ist die Druckkammer radial außen nicht offen, sondern geschlossen ausgebildet.
Die Druckkammer ist insbesondere an dem Saugendbereich, insbesondere einer axialen Saugstirnseite, der Statorauskleidung nicht offen ausgebildet. Die Druckkammer kann selbst oder über wenigstens einen an der Statorauskleidung ausgebildeten Kanal kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden sein. Die Druckkammer kann kommunizierend mit einem in dem Saugendbereich angeordneten Abschnitt einer den Rotoraufnahmeraum radial außen umschließenden Innenmantel-
fläche der Statorauskleidung und/oder mit einem Abschnitt der axialen Druckstirnseite der Statorauskleidung verbunden sein.
Damit der oben beschriebene Druck von allen Seiten radial nach innen auf die Statorauskleidung bzw. einen zwischen der Druckkammer und dem Rotoraufnahmeraum angeordneten Abschnitt der Statorauskleidung einwirken kann, kann zumindest ein Teil der Druckkammer vollständig umlaufend an der Statorauskleidung ausgebildet sein. Alternativ können zwei oder mehr entsprechende Druckkammern umfangsversetzt zueinander an der Statorauskleidung ausgebildet sein, die sich jeweils über lediglich einen Teil des Umfangs der Statorauskleidung erstrecken, wobei diese Druckkammern axial zueinander versetzt angeordnet sein können oder nicht.
Der axial durchgängig durch die Statorauskleidung verlaufende Rotoraufnahmeraum dient zum Aufnehmen eines Rotors der Exzenterschneckenpumpe und weist hierzu wenigstens einen Schneckengang bzw. eine Schneckenkontur auf, der bzw. die an den jeweiligen Verwendungszweck einer entsprechend ausgestatteten Exzenterschneckenpumpe angepasst und im Übrigen beispielsweise herkömmlich ausgebildet sein kann.
Erfindungsgemäß ist die Statorauskleidung aus einem Werkstoff gebildet, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore-Härteskala D. Hierdurch ist die Statorauskleidung im Vergleich zu einer elastomeren Statorauskleidung hart ausgebildet und dadurch im Wesentlichen nicht elastisch verformbar. Eine elastomere Statorauskleidung hat nämlich insbesondere den Nachteil, dass eine solche Statorauskleidung bedingt durch den an sie anliegenden Differenzdruck kollabieren kann, was einen Betrieb einer entsprechend ausgestatteten Exzenterschneckenpumpe verhindert. Daher kann eine elastomere Statorauskleidung nur bei relativ geringen Drücken eingesetzt werden, während die elastomere Statorauskleidung bei höheren Drücken versagt. Bei festen Werkstoffen gemäß der Erfindung ist hingegen bedingt durch die höhere Festigkeit eine höhere Druckbeaufschlagung möglich, wodurch eine entsprechend ausgestattete Exzenterschneckenpumpe mit höheren Drücke pro Stufe der Exzenterschneckenpumpe betrieben werden kann, was für viele Anwendungen zwingend erforderlich ist.
Als Kunststoff kann beispielsweise ein duroplastischer oder thermoplastischer Kunststoff verwendet werden. Als Kunststoffverbundwerkstoff kann beispielsweise ein faserverstärkter oder pulververstärkter Kunststoff verwendet werden. Ein faserverstärkter Kunststoff als Verstärkungsfasern beispielsweise Glasfasern, Kohlenstofffasern, Keramikfasern, Aramidfasern, Borfasern, Basaltfasern, Stahlfasern, Naturfasern oder Nylonfasern aufweisen. Der pulververstärkte Kunststoff kann beispielsweise ein Polyviny- lidenfluorid, ein Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer, ein Perfluoralkoxy- Polymer oder dergleichen sein. Der pulververstärkte Kunststoff kann mit einem Kohleoder Graphitpulver versehen sein.
Im Falle eines Kunststoffs bzw. Kunststoffverbundwerkstoffs weist dieser vorzugsweise einen Härtewert von wenigstens 65, vorzugsweise von wenigstens 80, besonders bevorzugt von wenigstens 90, auf der Shore-Härteskala D auf.
Als Metall für die Statorauskleidung kann beispielsweise Aluminium oder Kupfer verwendet werden. Als Metalllegierungen für die Statorauskleidung kann beispielsweise ein Stahl, eine Aluminiumlegierung oder eine Kupferlegierung verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Statorauskleidung kann beispielsweise durch Spritzgießen, additive Fertigung oder mechanisches Materialabtragen hergestellt sein. Die Herstellung der Statorauskleidung kann alternativ oder additiv einen Sintervorgang umfassen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Druckkammeraussparung zumindest teilweise schraubenlinienförmig umlaufend an der Statorauskleidung ausgebildet. Hierdurch ist die Druckkammeraussparung zum einen umlaufend an der Statorauskleidung ausgebildet und erstreckt sich zum anderen über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung. Eine Windungsrichtung (rechtswendig oder linkswendig) der Druckkammeraussparung um die Längsmittelachse der Statorauskleidung kann unter Berücksichtigung einer Windungsrichtung der Schneckenkontur an der den Rotoraufnahmeraum umschließenden Innenmantelfläche der Statorauskleidung ausgebildet werden. Insbesondere können diese Windungsrichtungen gleichsinnig sein. Es können auch zwei oder mehr entsprechende Druckkammeraussparungen an der Statorauskleidung ausgebildet sein, die parallel zueinander verlaufen können, wobei zwei benachbart zueinander angeordnete Druckkammeraussparungen über eine schraubenlinienförmig verlaufend ausgebildete Trennwand voneinander getrennt sein können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Statorauskleidung wenigstens einen radial innen angeordneten inneren Auskleidungsabschnitt, der den Rotoraufnahmeraum aufweist, und wenigstens einen radial außen zu dem inneren Auskleidungsabschnitt angeordneten äußeren Auskleidungsabschnitt, über den der innere Auskleidungsabschnitt radial außen an einem Statorgehäuse des Stators abstützbar ist, auf, wobei eine Tiefe der Druckkammeraussparung entsprechend einer Außenmantelfläche des inneren Auskleidungsabschnitts variiert, wobei die Außenmantelfläche des inneren Auskleidungsabschnitts einer Vergrößerung einer Schneckenkontur an einer den Rotoraufnahmeraum umschließenden Innenmantelfläche der Statorauskleidung entspricht und wobei der innere Auskleidungsabschnitt eine konstante Materialstärke aufweist. Durch diese Ausgestaltung des inneren Auskleidungsabschnitts weist dieser über seine axiale Länge im Wesentlichen gleichmäßige Stabilitätseigenschaften auf, die allein noch durch die Geometrie des inneren Auskleidungsabschnitts variiert werden können, die durch die Schneckenkontur definiert ist. Der innere Auskleidungsabschnitt kann monolithisch mit dem äußeren Auskleidungsabschnitt verbunden sein und insbesondere teilweise oder vollständig aus demselben Werkstoff wie der äußere Auskleidungsabschnitt bestehen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich die Druckkammer schraubenlinienförmig über einen Teil einer axialen Länge der Statorauskleidung. Dabei fällt eine Schraubenlinienachse der durch die Druckkammer gebildeten Schraubenlinie vorzugsweise mit der Längsmittelachse der Statorauskleidung zusammen. Durch die schraubenlinienförmige Ausgestaltung der Druckkammer ist diese teilweise oder vollständig umlaufend an der Statorauskleidung, insbesondere an deren äußerem Auskleidungsabschnitt, angeordnet. Da die Statorauskleidung an ihrer axialen Saugstirnseite geschlossen ist, endet die Druckkammer in einem axialen Abstand zu der axialen Saugstirnseite. Die Druckkammer kann beispielsweise als wendeiförmige Bohrung mit kreisförmiger Querschnittsfläche ausgebildet sein. Alternativ kann die Druckkammer eine elliptische, ovale oder polygonale Querschnittsfläche aufweisen. Eine Windungsrichtung der Druckkammer um die Längsmittelachse der Statorauskleidung kann unter Berücksichtigung der Windungsrichtung der Schneckenkontur an der den Rotoraufnahmeraum umschließenden Innenmantelfläche der Statorauskleidung ausgebildet werden. Insbesondere können diese Windungsrichtungen gleichsinnig sein. An der
Statorauskleidung können auch zwei oder mehr entsprechende Druckkammern ausgebildet sein, die gemeinsam eine Doppel- bzw. Mehrfachhelix ausbilden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Statorauskleidung wenigstens zwei radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung ausgebildete Druckkammern auf, wobei eine radial außen angeordnete Druckkammer eine größere Querschnittsfläche aufweist als eine radial innen angeordnete Druckkammer. Auch die radial innen liegende innere Druckkammer kann schraubenlinienförmig ausgebildet sein, so dass auch diese innere Druckkammer teilweise oder vollständig umlaufend an der Statorauskleidung ausgebildet sein kann. Da die Statorauskleidung an ihrer axialen Saugstirnseite geschlossen ist, endet die innere Druckkammer in einem axialen Abstand zu der axialen Saugstirnseite. Die innere Druckkammer kann beispielsweise als wendeiförmige Bohrung mit kreisförmiger Querschnittsfläche ausgebildet sein. Alternativ kann die Druckkammer eine elliptische, ovale oder polygonale Querschnittsfläche aufweisen. Eine Windungsrichtung der inneren Druckkammer um die Längsmittelachse der Statorauskleidung kann unter Berücksichtigung der Windungsrichtung der Schneckenkontur an der den Rotoraufnahmeraum umschließenden Innenmantelfläche der Statorauskleidung ausgebildet werden. Insbesondere können diese Windungsrichtungen gleichsinnig sein. An dem äußeren Auskleidungsabschnitt können auch zwei oder mehr entsprechende innere Druckkammern ausgebildet sein, die gemeinsam eine Doppel- bzw. Mehrfachhelix ausbilden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind bzw. ist die Druckkammeraussparung und/oder die Druckkammer kommunizierend mit einer axialen Druckstirnseite der Statorauskleidung verbunden. Hiernach ist die Druckkammeraussparung bzw. die Druckkammer nicht kommunizierend mit der die Schneckenkontur aufweisenden Innenmantelfläche der Statorauskleidung verbunden, sondern ausschließlich mit der axialen Druckstirnseite der Statorauskleidung. Dadurch ist die Druckkammeraussparung bzw. die Druckkammer unabhängig von einer Stellung eines in dem Rotoraufnahmeraum angeordneten Rotors ununterbrochen zugänglich, um eine möglichst gleichmäßige bzw. ununterbrochene Druckbeaufschlagung der Druckkammeraussparung bzw. der Druckkammer gewährleisten zu können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Statorauskleidung wenigstens eine an einer Außenmantelfläche der Statorauskleidung angeordnete, sich über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung erstreckende Verdrehsicherungsvertiefung oder wenigstens einen an der Außenmantelfläche der Statorauskleidung angeordneten, sich über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung erstreckenden Verdrehsicherungsvorsprung auf. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich die Statorauskleidung im Betrieb einer entsprechend ausgestatteten Exzenterschneckenpumpe um ihre Längsmittelachse relativ zu einem Statorgehäuse verdreht. Hierzu kann an einer Innenmantelfläche des Statorgehäuses wenigstens ein in die Verdrehsicherungsvertiefung der Statorauskleidung einbringbarer Verdrehsicherungsvorsprung bzw. wenigstens eine den Verdrehsicherungsvorsprung der Statorauskleidung aufnehmende Verdrehsicherungsvertiefung angeordnet sein. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei einer kreiszylinderförmigen Ausbildung der Statorauskleidung von Vorteil. Die Ausgestaltung kann weggelassen werden, wenn die Außenmantelfläche der Statorauskleidung im Querschnitt polygonal, beispielsweise viereckig, sechseckig oder achteckig, ausgebildet ist, was in einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung möglich ist.
Ein erfindungsgemäßer Stator für eine Exzenterschneckenpumpe weist wenigstens ein Statorgehäuse und wenigstens eine bezüglich einer Längsmittelachse des Stators radial außen umlaufend von dem Statorgehäuse umschlossene Statorauskleidung auf, wobei die Statorauskleidung nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ausgebildet ist.
Mit dem Stator sind die oben mit Bezug auf die Statorauskleidung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das Statorgehäuse ist hohlzylinderförmig ausgebildet und kann eine kreisringförmige oder polygonale Querschnittsfläche aufweisen. Das Statorgehäuse kann teilweise oder vollständig aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt sein. An einer Saugseite des Statorgehäuses kann wenigstens eine mechanische Schnittstelle, beispielsweise ein Verbindungsflansch, zum Verbinden des Stators mit einer Fördermedium-Zuführeinheit der Exzenterschneckenpumpe vorhanden sein, über die das Fördermedium dem Stator zuführbar ist. Die Statorauskleidung ist radial außen derart von dem Statorgehäuse umschlossen, dass die Außenmantelfläche
der Statorauskleidung in Kontakt mit einer Innenmantelfläche des Statorgehäuses steht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Statorgehäuse an seiner axialen Druckstirnseite eine radial nach innen und umlaufend ausgebildete Halteschulter auf, an der die axiale Druckstirnseite der Statorauskleidung axial anliegt. Hierdurch wird verhindert, dass sich die Statorauskleidung im Betrieb einer entsprechend ausgestatteten Exzenterschneckenpumpe axial aus dem Statorgehäuse herausbewegt. Die Halteschulter ist ringförmig ausgebildet. Die Halteschulter erstreckt sich derart weit radial nach innen, dass die axiale Druckstirnseite der Statorauskleidung größtenteils nicht von der Halteschulter abgedeckt wird, insbesondere dann, wenn die Druckkammeraussparung bzw. die Druckkammer kommunizierend mit der axialen Druckstirnseite der Statorauskleidung verbunden ist, so dass vermieden wird, dass eine Öffnung an der axialen Druckstirnseite der Statorauskleidung, über die die Druckkammeraussparung bzw. Druckkammer kommunizierend mit der axialen Druckstirnseite der Statorauskleidung verbunden ist, durch die Halteschulter verdeckt ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Stator wenigstens einen Sicherungsring auf, der in eine umlaufend ausgebildeten Sicherungsnut an einer Innenmantelfläche des Saugendbereichs des Statorgehäuses einsetzbar ist, so dass eine axiale Saugstirnseite der Statorauskleidung axial an dem Sicherungsring anliegt. Hierdurch wird die Statorauskleidung saugseitig axial in dem Statorgehäuse gesichert. Durch ein Entfernen des Sicherungsrings kann bei Bedarf die Statorauskleidung gewartet oder gegen eine neue Statorauskleidung ausgetauscht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind bzw. ist an einer Innenmantelfläche des Statorgehäuses wenigstens ein in die Verdrehsicherungsvertiefung der Statorauskleidung eingreifender Verdrehsicherungsvorsprung und/oder wenigstens eine Verdrehsicherungsvertiefung, in die der Verdrehsicherungsvorsprung der Statorauskleidung eingreift, angeordnet. Hiermit sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Statorauskleidung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Der Verdrehsicherungsvorsprung an dem Statorgehäuse kann beispielsweise als längs verlaufende Leiste ausgebildet sein.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Statorauskleidung für einen Stator einer Exzenterschneckenpumpe wird die Statorauskleidung mit einem bezüglich einer Längsmittelachse der Statorauskleidung von einem Saugendbereich der Statorauskleidung zu einem Druckendbereich der Statorauskleidung axial durchgängig an der Statorauskleidung ausgebildeten Rotoraufnahmeraum und wenigstens einer radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordneten, radial außen offen ausgebildeten Druckkammeraussparung und/oder wenigstens einer radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum angeordneten, vollständig innerhalb der Statorauskleidung ausgebildeten Druckkammer hergestellt, so dass die Druckkammeraussparung und/oder die Druckkammer kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung verbunden sind bzw. ist, wobei die Statorauskleidung aus einem Werkstoff hergestellt wird, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore- Härteskala D.
Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Statorauskleidung bzw. den Stator genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann mit dem Verfahren eine Statorauskleidung gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander hergestellt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher Kombination miteinander einen vorteilhaften und/oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können.
Kurze Beschreibung der Figuren
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Stator;
Fig. 2 eine weitere schematische und perspektivische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Stators;
Fig. 3 eine schematische Stirnansicht des in den Fign. 1 und 2 gezeigten Stators;
Fig. 4 eine schematische Längsschnittdarstellung des in den Fign. 1 bis 3 gezeigten Stators gemäß der Schnittebene IV-IV aus Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische und perspektivische Darstellung der Statorauskleidung des in den Fign. 1 bis 4 gezeigten Stators;
Fig. 6 eine schematische Stirnansicht der in den Fign. 1 bis 5 gezeigten Statorauskleidung;
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines inneren Auskleidungsabschnitts der in den Fign. 1 bis 6 gezeigten Statorauskleidung;
Fig. 8 eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Statorauskleidung;
Fig. 9 eine weitere schematische und perspektivische Darstellung der in Fig. 8 gezeigten Statorauskleidung;
Fig. 10 eine schematische Stirnansicht der in den Fign. 8 und 9 gezeigten Statorauskleidung;
Fig. 11 eine weitere schematische Stirnansicht der in den Fign. 8 und 9 gezeigten Statorauskleidung; und
Fig. 12 eine schematische Längsschnittdarstellung der in den Fign. 8 bis 11 gezeigten Statorauskleidung gemäß der Schnittebene Xll-Xll aus Fig. 10.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine wiederholte Beschreibung solcher Bauteile kann nachfolgend zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen im Einzelnen weggelassen sein.
Fig. 1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Stator 1 für eine nicht gezeigte Exzenterschneckenpumpe. Es ist unter anderem eine axiale Saugsstirneite des Stators 1 gezeigt.
Der Stator 1 weist ein hohlzylinderförmig ausgebildetes Statorgehäuse 2 mit einer ringförmigen Querschnittsfläche auf. Des Weiteren weist der Stator 1 eine bezüglich einer Längsmittelachse L des Stators 1 radial außen umlaufend von dem Statorgehäuse 2 umschlossene Statorauskleidung 3 auf, die im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet ist.
Zudem weist der Stator 1 einen Sicherungsring 4 auf, der in eine umlaufend ausgebildeten Sicherungsnut 5 an einer Innenmantelfläche 6 eines Saugendbereichs des Statorgehäuses 2 eingesetzt ist, so dass eine axiale Saugstirnseite 7 der Statorauskleidung 3 axial an dem Sicherungsring 4 anliegt.
Die Statorauskleidung 3 weist einen bezüglich einer Längsmittelachse L der Statorauskleidung 3 von einem dem Betrachter von Fig. 1 zugewandten Saugendbereich der Statorauskleidung 3 zu einem dem Betrachter von Fig. 1 abgewandten Druckendbereich der Statorauskleidung 3 axial durchgängig an der Statorauskleidung 3 ausgebildeten Rotoraufnahmeraum 8 auf.
Die Statorauskleidung 3 weist einen radial innen angeordneten inneren Auskleidungsabschnitt 9, der den Rotoraufnahmeraum 8 aufweist, und einen radial außen zu dem inneren Auskleidungsabschnitt 9 angeordneten äußeren Auskleidungsabschnitt 10, über den der innere Auskleidungsabschnitt 9 radial außen an dem Statorgehäuse 2 abgestützt ist, auf. Dies ist insbesondere in Fig. 4 gezeigt. Die insbesondere in Fig. 7 gezeigte Außenmantelfläche des inneren Auskleidungsabschnitts 9 entspricht einer Vergrößerung einer Schneckenkontur 11 an einer den Rotoraufnahmeraum 8 umschließenden Innenmantelfläche 12 der Statorauskleidung 3. Dabei weist der innere Auskleidungsabschnitt 9 eine konstante Materialstärke auf, wie es insbesondere in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Statorauskleidung 3 ist aus einem Werkstoff gebildet, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore-Härteskala D.
Die Statorauskleidung 3 weist eine an der in den Fign. 3 bis 6 gezeigten Außenmantelfläche der Statorauskleidung 3 angeordnete, sich über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung 3 erstreckende Verdrehsicherungsvertiefung auf. An einer in Fig. 4 gezeigten Innenmantelfläche des Statorgehäuses 2 ist ein in die Verdrehsicherungsvertiefung der Statorauskleidung 3 eingreifender Verdrehsicherungsvorsprung angeordnet. Der Verdrehsicherungsvorsprung ist über sieben parallel zu der Längsmittel- achse L des Stators 1 bzw. der Statorauskleidung 3 in einer Reihe angeordnete Schrauben 13 an dem Statorgehäuse 2 fixiert, die durch Senkbohrungen 14 des Statorgehäuses 2 hindurchgeführt und in den Verdrehsicherungsvorsprung eingeschraubt sind, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Weitere Ausgestaltungen des Stators 1 werden nachfolgend mit Bezug auf die Fign. 2 bis 7 beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine weitere schematische und perspektivische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Stators 1. Es ist unter anderem die axiale Druckstirnseite des Stators 1 gezeigt.
Das Statorgehäuse 2 weist an seinem dem Betrachter von Fig. 2 zugewandten Druckendbereich eine radial nach innen und umlaufend ausgebildete Halteschulter 15 auf, an der die dem Betrachter von Fig. 2 zugewandte axiale Druckstirnseite 16 der Statorauskleidung 3 axial anliegt.
Der Stator 1 weist mehrere radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum 8 angeordnete, radial außen offen ausgebildete Druckkammeraussparungen 17 auf, die jeweils kommunizierend mit dem dem Betrachter von Fig. 2 zugewandten Druckendbereich der Statorauskleidung 3 verbunden sind. Insbesondere sind die Druckkammeraussparungen 17 jeweils kommunizierend mit der axialen Druckstirnseite 16 der Statorauskleidung 3 verbunden. Dabei ist die jeweilige Druckkammeraussparung 17 schraubenlinienförmig umlaufend an der Statorauskleidung 3 ausgebildet, wie es insbesondere in Fig. 5 gezeigt ist. Eine in Radialrichtung gegebene Tiefe der jeweiligen Druckkammeraussparung 17 variiert entsprechend einer insbesondere in den Fign. 4 und 7 gezeigten Außenmantelfläche des inneren Auskleidungsabschnitts 9, was insbesondere in den Fign. 2 bis 4 und 6 gezeigt ist. Die Druckkammeraussparungen 17 sind umfangsversetzt zueinander angeordnet.
Fig. 3 zeigt eine schematische Stirnansicht des in den Fign. 1 und 2 gezeigten Stators 1 , wobei die axiale Druckstirnseite des Stators 1 gezeigt ist.
Es ist die an der Außenmantelfläche 18 der Statorauskleidung 3 angeordnete, sich über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung 3 erstreckende Verdrehsicherungsvertiefung 19 der Statorauskleidung 3 gezeigt. Zudem ist der an der insbesondere in Fig. 4 gezeigten Innenmantelfläche des Statorgehäuses 2 angeordnete, in die Verdrehsicherungsvertiefung 19 eingreifende Verdrehsicherungsvorsprung 20 des Stators 1 gezeigt.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des in den Fign. 1 bis 3 gezeigten Stators 1 gemäß der Schnittebene IV-IV aus Fig. 3.
Es ist insbesondere gezeigt, wie der leistenförmig ausgebildete Verdrehsicherungsvorsprung 20 mittels der Schrauben 13 an der Innenmantelfläche 6 des Statorgehäuses 2 fixiert ist. Zudem ist gezeigt, dass die Außenmantelfläche 21 des inneren Auskleidungsabschnitts 9 einer Vergrößerung der Schneckenkontur 11 an der den Rotoraufnahmeraum 8 umschließenden Innenmantelfläche 12 der Statorauskleidung 3 entspricht, wobei der innere Auskleidungsabschnitt 9 hierzu eine konstante Materialstärke aufweist. Darüber hinaus ist gezeigt, dass die Tiefe der jeweiligen Druckkammeraussparung 17 entsprechend der Außenmantelfläche 21 des inneren Auskleidungsabschnitts 9 variiert. Benachbart zueinander angeordnete Druckkammeraussparungen 17 sind über eine schraubenlinienförmig verlaufend ausgebildete Trennwand 22 voneinander getrennt, die einen Teil des äußeren Auskleidungsabschnitts 10 der Statorauskleidung 3 bildet.
Fig. 5 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung der Statorauskleidung 3 des in den Fign. 1 bis 4 gezeigten Stators. Es sind insbesondere die schraubenlinienförmig verlaufenden Druckkammeraussparungen 17 und Trennwände 22 gezeigt, wobei die Druckkammeraussparungen 17 in einem Abstand zu der axialen Saugstirnseite 7 der Statorauskleidung 3 enden. Die axiale Saugstirnseite 7 wird hierbei durch einen scheibenförmig ausgebildeten axialen Endabschnitt 23 der Statorauskleidung 3 gebildet. Auch die Verdrehsicherungsvertiefung 19 endet an dem axialen Endabschnitt 23 und ist an ihrem anderen Ende an der dem Betrachter von Fig. 5 abgewandten axialen
Druckstirnseite der Statorauskleidung 3 axial offen ausgebildet. Die Verdrehsicherungsvertiefung 19 ist also als Längsnut ausgebildet.
Fig. 6 zeigt eine schematische Stirnansicht der in den Fign. 1 bis 5 gezeigten Statorauskleidung 3. Es ist die axiale Druckstirnseite 16 der Statorauskleidung 3 gezeigt, an der die Verdrehsicherungsvertiefung 19 und die Druckkammeraussparungen 17 enden bzw. münden.
Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht des inneren Auskleidungsabschnitts 9 der in den Fign. 1 bis 6 gezeigten Statorauskleidung 3. Es ist der in den Fign. 1 bis 6 gezeigte äußere Auskleidungsabschnitt weggelassen worden, um die Ausgestaltung des inneren Auskleidungsabschnitts 9 besser darstellen zu können. Es ist zudem gezeigt, dass die Außenmantelfläche 21 des inneren Auskleidungsabschnitts 9 eine Vergrößerung der in den Fign. 1 bis 6 gezeigten Schneckenkontur ist.
Fig. 8 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Statorauskleidung 3 für einen nicht gezeigten Stator einer nicht gezeigten Exzenterschneckenpumpe. Die Statorauskleidung 3 kann zusammen mit dem in den Fign. 1 bis 4 gezeigten Statorgehäuse zu einem Stator kombiniert werden. Es ist unter anderem eine axiale Druckstirneite 16 der Statorauskleidung 3 gezeigt, die dem Betrachter von Fig. 8 zugewandt ist.
Die Statorauskleidung 3 weist einen bezüglich einer Längsmittelachse L der Statorauskleidung 3 von einem dem Betrachter von Fig. 8 abgewandten Saugendbereich der Statorauskleidung 3 zu einem dem Betrachter von Fig. 8 zugewandten Druckendbereich der Statorauskleidung 3 axial durchgängig an der Statorauskleidung 3 ausgebildeten Rotoraufnahmeraum 8 auf.
Die Statorauskleidung 3 weist einen radial innen angeordneten inneren Auskleidungsabschnitt 9, der den Rotoraufnahmeraum 8 aufweist, und einen radial außen zu dem inneren Auskleidungsabschnitt 9 angeordneten äußeren Auskleidungsabschnitt 10, über den der innere Auskleidungsabschnitt 9 radial außen an einem nicht gezeigten Statorgehäuse abstützbar ist, auf. Die insbesondere in Fig. 7 gezeigte Außenmantelfläche des inneren Auskleidungsabschnitts 9 entspricht einer Vergrößerung einer Schneckenkontur 11 an einer den Rotoraufnahmeraum 8 umschließenden Innenman-
telfläche 12 der Statorauskleidung 3. Dabei weist der innere Auskleidungsabschnitt 9 eine konstante Materialstärke auf.
Die Statorauskleidung 3 ist aus einem Werkstoff gebildet, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore-Härteskala D.
An einer Außenmantelfläche 18 der Statorauskleidung 3 ist eine sich über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung 3 erstreckende Verdrehsicherungsvertiefung 19 angeordnet, die an der axialen Druckstirnseite 16 der Statorauskleidung 3 axial offen ausgebildet ist. Die Verdrehsicherungsvertiefung 19 ist als Längsnut ausgebildet, die in einem Abstand zu der axialen Saugstirnseite der Statorauskleidung 3 endet.
Die Statorauskleidung weist fünfzehn radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum 8 angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung 3 ausgebildete Druckkammern 24 auf, die jeweils kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung 3 verbunden sind. Insbesondere ist die jeweilige Druckkammer 24 kommunizierend mit der axialen Druckstirnseite 16 der Statorauskleidung 3 verbunden.
Jede der Druckkammern 24 erstreckt sich schraubenlinienförmig über einen Teil einer axialen Länge der Statorauskleidung 3. Die Druckkammern 24 weisen eine gemeinsame Schraubenlinienachse auf, die identisch mit der Längsmittelachse L der Statorauskleidung 3 ist, so dass die Druckkammern 24 eine Mehrfachhelix ausbilden. Die Druckkammern 24 sind gleichmäßig umfangsversetzt zueinander angeordnet. Jede Druckkammer 24 weist eine kreisförmige Querschnittsfläche auf.
Zudem weist die Statorauskleidung sechs radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum 8 angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung 3 ausgebildete Druckkammern 25 auf, die radial innen zu den Druckkammern 24 angeordnet sind. Die radial äußeren Druckkammern 24 weisen jeweils eine größere Querschnittsfläche auf als eine radial innere Druckkammer 25. Es sind jeweils drei radial innere Druckkammern 25 in einer Reihe nebeneinander auf einander gegenüberliegenden Seiten des Rotoraufnahmeraums 8 angeordnet, und zwar in einem Bereich, in dem die Statorauskleidung 3 eine größere Wandstärke aufweist.
Auch die radial inneren Druckkammern 25 sind jeweils kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung 3 verbunden. Insbesondere ist die jeweilige radial innere Druckkammer 25 kommunizierend mit der axialen Druckstirnseite 16 der Statorauskleidung 3 verbunden.
Jede der radial inneren Druckkammern 25 erstreckt sich schraubenlinienförmig über einen Teil einer axialen Länge der Statorauskleidung 3. Die radial inneren Druckkammern 25 weisen eine gemeinsame Schraubenlinienachse auf, die identisch mit der Längsmittelachse L der Statorauskleidung 3 ist, so dass die radial inneren Druckkammern 25 ebenfalls eine Mehrfachhelix ausbilden. Jede radial innere Druckkammer 25 weist eine kreisförmige Querschnittsfläche auf.
Weitere Ausgestaltungen des Stators 1 werden nachfolgend mit Bezug auf die Fign. 9 bis 12 beschrieben.
Fig. 9 zeigt eine weitere schematische und perspektivische Darstellung der in Fig. 8 gezeigten Statorauskleidung 3. Es ist unter anderem eine axiale Saugstirneite 10 der Statorauskleidung 3 gezeigt, die dem Betrachter von Fig. 9 zugewandt ist.
Fig. 10 zeigt eine schematische Stirnansicht der in den Fign. 8 und 9 gezeigten Statorauskleidung 3. Es ist unter anderem die axiale Druckstirneite 16 der Statorauskleidung 3 gezeigt, an der die Druckkammern 24 und 25 münden.
Fig. 11 zeigt eine weitere schematische Stirnansicht der in den Fign. 8 und 9 gezeigten Statorauskleidung 3. Es ist unter anderem die axiale Saugstirneite 10 der Statorauskleidung 3 gezeigt.
Fig. 12 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung der in den Fign. 8 bis 11 gezeigten Statorauskleidung 3 gemäß der Schnittebene Xll-Xll aus Fig. 10. Es ist an dem Beispiel einer radial inneren Druckkammer 25a gezeigt, wie sich die radial inneren Druckkammern 25 durch die Statorauskleidung 3 winden. Zudem ist es an dem Beispiel einer radial äußeren Druckkammer 24a gezeigt, wie sich die radial äußeren Druckkammern 24 durch die Statorauskleidung 3 winden. Die radial äußeren Druckkammern 24 bzw. die diese radial außen abschließende Wandungen ragen geringfügig in die Verdrehsicherungsvertiefung 19 hinein, wodurch in der Verdrehsicherungsvertiefung 19 eine Rippenstruktur ausgebildet wird, die auch in den Fign. 8 und 9 gezeigt ist.
In einer alternativen Ausgestaltung ragen die radial äußeren Druckkammern 24 nicht entsprechend in die Verdrehsicherungsvertiefung 19 hinein, so dass diese einen glatten Boden aufweist.
Bezugszeichenliste
1 Stator
2 Statorgehäuse
3 Statorauskleidung
4 Sicherungsring
5 Sicherungsnut
6 Innenmantelfläche von 2
7 axiale Saugstirnseite von 3
8 Rotoraufnahmeraum
9 innerer Auskleidungsabschnitt
10 äußerer Auskleidungsabschnitt
11 Schneckenkontur
12 Innenmantelfläche von 9
13 Schraube
14 Senkbohrung an 2
15 Halteschulter
16 axiale Druckstirnseite von 3
17 Druckkammeraussparung
18 Außenmantelfläche von 3, 10
19 Verdrehsicherungsvertiefung an 18
20 Verdrehsicherungsvorsprung
21 Außenmantelfläche von 9
22 Trennwand
23 axialer Endabschnitt von 3
24 radial äußere Druckkammer
25 radial innere Druckkammer L Längsmittelachse von 1 , 2, 3
Claims
1. Statorauskleidung (3) für einen Stator (1) einer Exzenterschneckenpumpe, aufweisend: einen bezüglich einer Längsmittelachse (L) der Statorauskleidung (3) von einem Saugendbereich der Statorauskleidung (3) zu einem Druckendbereich der Statorauskleidung (3) axial durchgängig an der Statorauskleidung (3) ausgebildeten Rotoraufnahmeraum (8); und wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum (8) angeordnete, radial außen offen ausgebildete Druckkammeraussparung (17) und/oder wenigstens eine radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum (8) angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung (3) ausgebildete Druckkammer (24, 25); wobei die Druckkammeraussparung (17) und/oder die Druckkammer (24, 25) kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung (3) verbunden sind bzw. ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorauskleidung (3) aus einem Werkstoff gebildet ist, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore-Härteskala D.
2. Statorauskleidung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammeraussparung (17) zumindest teilweise schraubenlinienförmig umlaufend an der Statorauskleidung (3) ausgebildet ist.
3. Statorauskleidung (3) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen radial innen angeordneten inneren Auskleidungsabschnitt (9), der den Rotoraufnahmeraum (8) aufweist, und wenigstens einen radial außen zu dem inneren Auskleidungsabschnitt (9) angeordneten äußeren Auskleidungsabschnitt (10), über den der innere Auskleidungsabschnitt (9) radial außen an einem Statorgehäuse (2) des Stators (1) abstützbar ist, wobei eine Tiefe der Druckkammeraussparung (17) entsprechend einer Außenmantelfläche (21) des inneren Auskleidungsabschnitts (9) variiert, wobei die Außenmantelfläche (21) des inneren Auskleidungsabschnitts (9) einer Vergrößerung einer Schneckenkontur (11) an einer
den Rotoraufnahmeraum (8) umschließenden Innenmantelfläche (12) der Statorauskleidung (3) entspricht und wobei der innere Auskleidungsabschnitt (9) eine konstante Materialstärke aufweist.
4. Statorauskleidung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Druckkammer (24, 25) schraubenlinienförmig über einen Teil einer axialen Länge der Statorauskleidung (3) erstreckt.
5. Statorauskleidung (3) nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch wenigstens zwei radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum (8) angeordnete, vollständig innerhalb der Statorauskleidung (3) ausgebildete Druckkammern (24, 25), wobei eine radial außen angeordnete Druckkammer (24) eine größere Querschnittsfläche aufweist als eine radial innen angeordnete Druckkammer (25).
6. Statorauskleidung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammeraussparung (17) und/oder die Druckkammer (24, 25) kommunizierend mit einer axialen Druckstirnseite (16) der Statorauskleidung (3) verbunden sind bzw. ist.
7. Statorauskleidung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine an einer Außenmantelfläche (18) der Statorauskleidung (3) angeordnete, sich über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung (3) erstreckende Verdrehsicherungsvertiefung (19) oder wenigstens einen an der Außenmantelfläche (18) der Statorauskleidung (3) angeordneten, sich über einen Teil der axialen Länge der Statorauskleidung (3) erstreckenden Verdrehsicherungsvorsprung.
8. Stator (1) für eine Exzenterschneckenpumpe, aufweisend wenigstens ein Statorgehäuse (2) und wenigstens eine bezüglich einer Längsmittelachse (L) des Stators (1) radial außen umlaufend von dem Statorgehäuse (2) umschlossene Statorauskleidung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Statorauskleidung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
9. Stator (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (2) an seinem Druckendbereich eine radial nach innen und umlaufend ausgebildete
Halteschulter (15) aufweist, an der die axiale Druckstirnseite (16) der Statorauskleidung (3) axial anliegt.
10. Stator (1) nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch wenigstens einen Sicherungsring (4), der in eine umlaufend ausgebildeten Sicherungsnut (5) an einer Innenmantelfläche (6) des Saugendbereichs des Statorgehäuses (2) einsetzbar ist, so dass eine axiale Saugstirnseite (10) der Statorauskleidung (3) axial an dem Sicherungsring (4) anliegt.
11. Stator (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenmantelfläche (6) des Statorgehäuses (2) wenigstens ein in die Verdrehsicherungsvertiefung (19) der Statorauskleidung (3) eingreifender Verdrehsicherungsvorsprung (20) und/oder wenigstens eine Verdrehsicherungsvertiefung, in die der Verdrehsicherungsvorsprung der Statorauskleidung (3) eingreift, angeordnet sind bzw. ist.
12. Verfahren zum Herstellen einer Statorauskleidung (3) für einen Stator (1) einer Exzenterschneckenpumpe, wobei die Statorauskleidung (3) mit einem bezüglich einer Längsmittelachse (L) der Statorauskleidung (3) von einem Saugendbereich der Statorauskleidung (3) zu einem Druckendbereich der Statorauskleidung (3) axial durchgängig an der Statorauskleidung (3) ausgebildeten Rotoraufnahmeraum (8) und wenigstens einer radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum (8) angeordneten, radial außen offen ausgebildeten Druckkammeraussparung (17) und/oder wenigstens einer radial außen beabstandet zu dem Rotoraufnahmeraum (8) angeordneten, vollständig innerhalb der Statorauskleidung (3) ausgebildeten Druckkammer (24, 25) hergestellt wird, so dass die Druckkammeraussparung (17) und/oder die Druckkammer (24, 25) kommunizierend mit dem Druckendbereich der Statorauskleidung (3) verbunden sind bzw. ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorauskleidung (3) aus einem Werkstoff hergestellt wird, ausgewählt aus einer Gruppe beinhaltend wenigstens ein Metall, wenigstens eine Metalllegierung und wenigstens einen Kunststoff oder Kunststoffverbundwerkstoff mit einem Härtewert von wenigstens 65 auf der Shore-Härteskala D.
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