DE4323759A1 - Verfahren zur Herstellung von Rotoren für Exzenterschneckenpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rotoren von Exzenterschneckenpumpen, bei denen der starre Rotor in einem innen mit einem Elastomer ausgekleideten Stator angeordnet ist, wobei der Stator und der ihn aufnehmende Hohlraum des Stators nach Art eines Steilgewindes ausgeführt sind, jedoch der Rotor ein- oder mehrgängig und der Stator zwei oder mehrgängig in der Weise ausgebildet sind, daß die Gangzahl des Stators stets um einen Gang größer ist im Vergleich zum Rotor.

Da die Konfigurationen des Stators und des Rotors genau aufeinander abgestimmt sein müssen, muß die Außengestalt des Rotors und der ihn aufnehmende Hohlraum des Stators genau bemessen, aber auch für sich genau geformt sein. Nach bekannten Vorschlägen wird dazu der aus Stahl od. dgl. bestehende Rotor durch Fräsen und Wirbeln gefertigt. Da dies aber besondere, relativ zeitraubende Arbeitsgänge sind, können Rotoren für Exzenterschneckenpumpen nur mit einem größeren Aufwand erstellt werden, was insb. für längere Rotoren zutrifft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Rotoren so herzustellen, daß sich Fräs- bzw. Wirbelbearbeitungen erübrigen und demgemäß auch längere Statoren mit einem geringeren Aufwand an Material preislich günstiger gefertigt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird zur Herstellung der eingangs erwähnten Statoren erfindungsgemäß ein Stab mit einem dem Rotor zumindest im wesentlichen entsprechenden Querschnitt durch Verdrehen bleibend verformt und ihm so die Gestalt nach Art eines Steilgewindes vermittelt.

Demgemäß geht man nunmehr von einem einfach zu fertigenden, geraden Stab aus, der über seine gesamte Länge hinweg den gleichen Querschnitt aufweist; dieser Stab wird nunmehr evtl. bei erhöhter Temperatur in sich verdreht (Torsionsverdrehung), um so aus dem geraden Stab einen Steilgewindekörper zu fertigen, wobei sich jedoch ggfs. noch ein Arbeitsgang anschließen kann, bei dem der schon verdrehte Stab auf einen genauen Querschnitt gebracht werden kann.

Zur Herstellung des geraden Stabes kann dessen endgültige Querschnittsform durch sog. Ziehen erreicht werden, wobei dieser Vorgang auch mehrfach ausgeführt werden kann, um so auch die Festigkeitseigenschaften des Stabes zu verbessern.

Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens liegt auch darin, daß man von Stäben größerer Längenerstreckung ausgehen kann, die über die gesamte Länge hinweg verdreht werden. Die so gegebenen längeren, bereits verdrehten Stäbe können dann als entsprechend lange Rotoren benutzt, aber auch in beliebig viele kleinere Abschnitte und damit in entsprechend viele kürzere Rotoren unterteilt werden.

Es sei erwähnt, daß die Endarmaturen der so gefertigten Rotoren - z. B. die Kupplungselemente - für sich hergestellt werden können, um sie nachträglich z. B. durch Schweißen mit dem verdrehten Stab zu verbinden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 einen Stab zur Herstellung eines Rotors für eine Exzenterschneckenpumpe in der Seitenansicht,

Fig. 2 den Stab gemäß Fig. 1 im Querschnitt,

Fig. 3 einen Rotor für eine Exzenterschneckenpumpe in der Seitenansicht,

Fig. 4 einen Stator für einen Rotor gemäß Fig. 3 im Querschnitt und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Stator gemäß Fig. 4.

Der Rotor gemäß Fig. 3 hat einen aktiven Teil in Form eines doppelgängigen Steilgewindes 1 und an einem Ende eine Kupplung 2, an der die Antriebswelle des Antriebsmotors angreift. Die Exzentrizität ist mit E bezeichnet.

Der zugehörige Stator gemäß Fig. 4 und 5 besteht aus einem Mantel 3 aus Stahl, der eine Auskleidung 4 aus einem Elastomer umschließt, die ihrerseits festhaftend mit dem Mantel 3 verbunden ist. Die Auskleidung 4 begrenzt den Pumpenhohlraum 5 zur Aufnahme des Rotors gemäß Fig. 3.

Während der Rotor bzw. sein Steilgewinde 1 von zwei einander gegenüberliegenden Gängen 6 bestimmt ist, ist der Pumpenhohlraum 5 durch drei gleichmäßig gegeneinander versetzte Hohlraumgänge 7, 8 und 9 bestimmt, um so durch den Rotor eine Pumpwirkung zu erreichen.

Bei der Herstellung des aktiven Teils des Rotors bzw. seines Steilgewindes 1 geht man aufgrund der Erfindung von einem geraden Stab 10 aus, der einen im wesentlichen elliptischen, vollen Querschnitt hat, der seine Genauigkeit und Festigkeit durch Ziehen eines entsprechend vorbereiteten geraden Stabes erhält. Dieser Stab 10 wird auf geeigneten Einrichtungen ggfs. bei erhöhter Temperatur in sich verdreht z. B. durch Einspannen seiner beiden Enden, und zwar im Sinne der beiden gegenläufigen Drehpfeile 11, 12. Dabei werden längere Stäbe 10 benutzt z. B. Stäbe 10 mit einer Länge von 5-10 m, von denen dann wahlweise und nach Bedarf die erforderlichen Längen für einen Rotor abgetrennt werden. Vor dem Abtrennen können die verdrillten Stäbe 10 noch kalibriert werden, wenn besonders höhe Anforderungen an die Genauigkeit gestellt werden. Liegen die einzelnen Längen für den zugehörigen Stator vor, so werden sie mit den Kupplungen 2 versehen, was durch eine Schweißverbindung herbeigeführt werden kann.

Die Erfindung ermöglicht nicht nur die Herstellung vergleichsweiser langer Rotoren, vielmehr kann - wie beschrieben - von einem langen Stab 10 ausgegangen werden, der dann als Grundlage für eine Vielzahl von Rotoren dient.

Aufgrund der Erfindung ist es auch möglich, sinngemäß Kerne herzustellen, die zum Abformen und Vulkanisieren der Statoren bzw. des Pumpenhohlraumes 5 dienen. Im vorliegenden Falle würde ein gerader Stab zu verwenden sein, der zur Bildung eines dreigängigen Steilgewindes drei um 120° gegeneinander versetzte Kuppen erhalten müßte, um die drei Hohlraumgänge 7, 8 und 9 in der Presse bzw. Vulkanisierform erzeugen zu können. Dieser Stab wäre dann im Sinne von Fig. 2 zu verdrehen, damit ein Steilgewinde mit der geforderten Steigung entstehen kann. Der so gefertigte Kern mit seinem dreigängigen Steilgewinde wird zentral in die Spritz- bzw. Vulkanisierform eingesetzt, um so die Abformung des Pumpenhohlraumes herbeizuführen. Es versteht sich, daß dabei eine beliebige Konstruktion für die Einspritz-, Preß- oder Vulkanisierform gewählt werden kann und eine geeignete lösbare Halterung des Kerns innerhalb des Außenkörpers der Formen gewährleistet sein muß.

Die Erfindung schließt nicht aus, daß nach der Herstellung der Rotoren bzw. der vorgenannten Herstellungskerne an diesen noch Arbeitsgänge vorgenommen werden. So ist es aufgrund der Erfindung vorteilhaft, an den Enden der Rotoren bzw. Kernen bleibende Verformungen herbeizuführen, wenn Verringerungen oder Erhöhungen der Pressungen zwischen dem Rotor bzw. dem Steilgewinde 1 einerseits und der Auskleidung 4 andererseits für den Betrieb der Pumpe zweckmäßig sind. Zu diesem Zweck kann der Rotor, aber auch der Kern bearbeitet werden, um mit ihm die Abmessungen der Auskleidung 4 bei ihrer Abformung zu beeinflussen. Das Aufweiten der Rotoren bzw. Kerne kann hier durch Stauchen, aber auch durch Aufweiten geschehen, indem an den Enden der Teile Bohrungen zum Eintreiben von Konen vorgesehen werden. Durchmesserverringerungen können durch Verpressen in Gesenken od. gl. herbeigeführt werden. Diese nachträgliche Bearbeitung wird im Regel falle über eine Länge von etwa 4-8 cm vollzogen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Rotoren für Exzenterschneckenpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stab mit einem dem Rotor zumindest im wesentlichen entsprechenden Querschnitt durch Verdrehen bleibend verformt wird und ihm so die Gestalt nach Art eines Steilgewindes vermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bleibend verformte Stab seine endgültige Gestalt durch Kalibrieren erhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bleibende Verformung bei erhöhter Temperatur erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab seine Bemessung durch Ziehen erhält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stab größerer Längenerstreckung benutzt wird, von dem nach dem Verdrehen zwei oder mehrere Rotoren bzw. Steilgewinde abgetrennt werden.

6. Stab für ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er (10) einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt aufweist.

7. Die Anwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Kernen zum Spritzen, Verpressen oder Vulkanisieren einer aus einem Elastomer bestehenden Auskleidung für Statoren von Exzenterschneckenpumpen, wobei die Kerne zum Abformen des Pumpenhohlraumes zur Aufnahme des Rotors der Pumpe dienen.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrehten Stäbe (Rotoren, Kerne) an ihren Enden zur Veränderung ihres Durchmessers bleibend konisch verformt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden ges taucht oder aufgeweitet werden, um eine Durchmesservergrößerung herbeizuführen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden in einem Gesenk im Durchmesser verringert werden.