(57)【要約】【課題】偏心ウォームポンプのためのステータスケーシングにおいて、ライニングの付着に抗して作用するステータケーシングを提案する。【解決手段】偏心ウォームポンプのためのステータケーシング１０において、ステータケーシングの多角状に形成された内面に、弾性的なライニングが軸線方向に可動に当接している。少なくとも１つの溝１６が個々の多角状面に設けられており、ライニングとステータケーシングとの間の付着作用を低減する。
2009536703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心ウォームポンプのためのステータケーシング（１０）であって、該ステータケーシングの多角状に形成された内面に、弾性的なライニング（１８）が軸線方向に可動に当接しており、少なくとも１つの溝（１６）が、個々の多角状面に設けられており、前記溝が、前記ライニングと前記ステータケーシングとの間の付着作用を低減するステータケーシング。
【請求項２】
前記溝（１６）が、長さ方向軸線に平行に配置されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項３】
前記溝（１６）がらせん状に配置されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項４】
前記溝（１６）が、横断面で見て長方形、Ｖ字形、円形または山形に形成されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項５】
溝深さと溝幅の比率が、１：１である、請求項１または２に記載のステータケーシング。
【請求項６】
溝深さと溝幅との比率が、１よりも大きい、請求項１または２に記載のステータケーシング。
【請求項７】
溝深さと溝幅の比率が、１．５：１である、請求項６に記載のステータケーシング。
【請求項８】
少なくとも一つおきに多角状面が前記溝（１６）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項９】
ステータケーシングにおいてより高い作動圧を有する領域が、より低い作動圧を有する領域よりも多数の溝（１６）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１０】
前記より高い作動圧を有する領域が、前記より低い作動圧を有する領域よりも大きい溝深さを有している、請求項９に記載のステータケーシング。
【請求項１１】
前記ステータケーシング（１０）が、連続的なスリット（３６）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１２】
前記スリット（３６）が、閉鎖ストリップ（２０）によってカバーされている、請求項１１に記載のステータケーシング。
【請求項１３】
前記閉鎖ストリップ（２０）および前記ステータケーシング（１０）が、長さ方向の溝（１６）を有している、請求項１２に記載のステータケーシング。
【請求項１４】
前記ステータケーシング（１０）が、長さ方向軸線に沿って延在する閉鎖ストリップ（２０）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１５】
前記ステータケーシングの内面が、付着防止被覆層（例えばＰＴＦＥ塗布部）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１６】
前記ステータケーシングの外面が、多角状に形成されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１７】
前記閉鎖ストリップ（２０）が、前記ステータケーシングと同じか、または異なる材料（プラスチック、アルミニウム、クロムニッケル鋼）からなっている、請求項１２に記載のステータケーシング。
【請求項１８】
前記内面が、例えばサンドブラストによって粗面化されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１９】
前記内面が、孔を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項２０】
ライニングの外面が、付着防止被覆層、例えばＰＴＦＥ塗布部を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項２１】
前記ステータケーシングの外面に、長さ方向軸線に沿ってリブ（２６）が設けられている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項２２】
前記リブ（２６）が、２つの多角状面の間のエッジ領域に配置されている、請求項２１に記載のステータケーシング。
【請求項２３】
前記リブ（２６）が、２つの前記溝（１６）の間隔に対応した幅を有している、請求項２１または２２に記載のステータケーシング。
【請求項２４】
前記ステータケーシング（１０）がプラットフォーム（２８）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項２５】
前記閉鎖ストリップ（２０）が、前記ステータケーシング（１０）よりも柔軟な材料からなっている、請求項１２に記載のステータケーシング。
【請求項２６】
前記閉鎖ストリップ（２０）が、管路系を有しており、該管路系を介して、前記ステータケーシング（１０）と前記ライニング（１８）との間で流体が圧送される、請求項２５に記載のステータケーシング。
【請求項２７】
製造時のステータケーシングの長さおよび内部横断面が、作動状態の長さおよび内部横断面よりも大きい、請求項１に記載のステータのためのステータケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータケーシングと、このステータケーシング内に可動に配置される弾性的なライニングとからなる、偏心ウォームポンプのためのステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステータケーシングとライニングとがらせん状に形成されたステータが、ドイツ連邦共和国特許第１９８２１０６５号明細書により公知である。両方の部分は共にねじ込まれ、これにより、ポンプの作動中に互いの回動が防止される。同様にこの明細書には、ステータケーシングが、内側に突出したストリップを有しており、これらのストリップが、ライニングの表面に設けられた溝に係合し、両方の構成部分の互いの回動を防止する複合ステータが記載されている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第１５５３１２７号明細書の図４は、同様に多角状に形成されたステータケーシングによって取り囲まれた多角状ライニングを開示している。この実施例ではライニングは加硫されていないが、ポンプケーシングからライニングを取り外すためには引き抜き装置が必要である。
【０００４】
ライニングとステータケーシングとの付着作用を改善するための構成はドイツ連邦共和国特許第２９０７３９２号明細書に記載されている。このためには、ステータケーシングの基本的に円形の内面が複数の溝状凹部を有しており、これらの凹部内にライニングの弾性的な材料が加硫されている。したがって、ライニングの軸線方向可動性は付与されていない。
【０００５】
しかしながら、これらの実施例では、ポンピング中にポンプ内に形成された圧力がライニングを極めて強くステータケーシングに対して圧着し、次いでポンプの動作中に大きい力を加えて、多くの場合には少なくとも機械的な補助手段によってしか、ライニングを動かすか、取り外すか、または交換することができないことについては考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許第１９８２１０６５号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許第１５５３１２６号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許第２９０７３９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ライニングの付着に抗して作用するステータケーシングを形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴部により解決される。本発明のさらなる構成は従属請求項の特徴部に記載されている。
【０００９】
偏心ウォームポンプをどのような圧力比、生成物および材料で作動させるのかに応じて、ライニングに負荷が加えられる。こうした負荷は、当然のことながら遅かれ早かれライニングの交換または位置の補正につながり得る。さらにステータケーシング内におけるステータライニングの軸線方向可動性がステータ寸法の最適な調節のために必要となる場合がある。従来の複合ステータの構成では、ライニングの交換または位置補償が容易に可能ではない。なぜならステータライニングはステータケーシングの内面に極めて強く当接しているからである。ライニングがステータケーシングに接着剤なしに当接している場合でさえも、生じた、または引き起こされた引っ張り力または吸引力に対して、ライニングをステータケーシングから取り外すか、またはステータケーシングに対して可動に保持するために、大きい反作用力が必要となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、必要な反作用力は付着力の低減によってほぼ取り除かれる。このために溝がステータケーシングの内面に設けられている。これにより、ライニングはポンピング動作中にも軸線方向の可動性を保持する。
【００１１】
本発明の有利な構成では、溝はステータケーシングの内面に、ステータケーシングの長さ方向軸線に平行に延在している。このように溝を配置するか、または溝をらせん状に配置することにより、付着作用は一様に取り除かれる。
【００１２】
さらなる実施形態では、溝の横断面は、ステータライニングのための種々異なった弾性材料に合わせて調整されている。これにより、高弾性材料およびＶ字形の溝を使用した場合には、山形またはダブテール状に形成された溝の場合よりも取り外しがより良好に行われる。この溝形状は、進入深さを小さく保持することができるので低弾性材料のためにより適している。
【００１３】
１：１から２：１までの範囲の深さと幅の比率が、ステータインサートをポンプ作動中に回動防止するために極めて良く適しており、かつ分離工程を有利に支持することが示された。ライニングをステータケーシングから取り外すことが好ましくない場合には、ステータだけを端部プレートと加圧媒体蓄え器との間に挿入することもできる。続いて加圧媒体（ガス、液体）が溝内に導入されると、取り外し工程が開始され、加速される。
【００１４】
本発明のさらなる実施例は、ステータケーシングおよびライニングの多角状の横断面形状に関する。偏心ウォームポンプがどのような圧送横断面を必要とし、ロータがステータ内にどのような摩擦を生じさせるのかに応じて、溝領域、および多角状ケーシング面の間のエッジ領域とに生じる力に対して補償が行われ、これにより、ライニングの不都合な摩耗が回避される。ステータケーシングの多角状の形状は、ここではステータライニングの最適な固定装置として役立つ。エッジの数が８つ以上の場合には一様な負荷分配が行われる。
【００１５】
ポンプ容量および圧送圧に応じて、特定の溝数および溝形状が可能である。ライニングの材料の変形および復元が妨げられないように、全ての溝形状において、溝の半径は全て０．２ｍｍの曲率半径を下回らないように注意すべきである。
【００１６】
特定の温度でポンピングされる特殊な製品は、ステータライニングの部分領域に異なる影響を及ぼす。それ故、本発明によるさらなる実施形態では、少なくとも一つおきに多角状面が溝を有しているか、または少なくとも１つの溝が多角状面内に設けられている場合には有利であり得る。ステータケーシングの異なる圧力領域が異なった形で形成されていてもよい。したがって、例えば圧送圧または対向圧値が大きい領域では、溝の数を増大させるか、または溝の幅または深さを増大させることもできる。
【００１７】
ステータライニングの着脱を容易にするために、ステータケーシングは長さ全体にわたって、わずかな拡開を可能にするスリットを有してもよい。スリットはポンプの作動中には閉鎖ストリップにより覆われており、縮小されていてもよい。それゆえ、作動状態ではステータケーシングは予荷重をかけられており、この予荷重は閉鎖ストリップを取り外す際に解除され、これにより、ステータケーシングの直径は拡大する。
【００１８】
さらなる実施例によれば、ライニングの長さ方向寸法は、製造後には、作動準備の整った偏心ウォームポンプにライニングが組み付けられた状態においてよりも大きい。
【００１９】
さらなる実施例によれば、閉鎖ストリップは、ステータケーシングとライニングとの間で流体を圧送できる管路系を有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】偏心ウォームポンプのためのステータケーシングを示す図である。
【図２】偏心ウォームポンプのためのステータケーシングを示す図である。
【図３】偏心ウォームポンプのためのステータケーシングを示す図である。
【図４】ステータケーシングのためのライニングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、公知の従来技術で汎用の平滑な円柱状表面を有するステータケーシング１０を示している。ステータケーシングの内面は多角形状に形成されている。長さも幅も平坦な１２個の面１２がステータケーシングの内周に配列されている。２つの面は、これらの面と面との間に位置するエッジ１４によって連続的に区切られているか、またはエッジ１４によって互いに結合されている。本実施例では、それぞれの面１２が３つの溝１６を有している。これらの溝は、互いに平行にステータケーシング１０の長さ方向軸線に沿って延在している。溝１６の互いの間隔は、各面１２，１２′，１２″，１２″′等において等しく、これらの各面に対して等しい。長さ方向スリット３６が一方側でステータケーシング１０を分離している。長さ方向スリット３６の幅は、とりわけライニング１８の直径および弾性に依存している。
【００２２】
閉鎖ストリップ２０が２つの端部２２，２４と形状結合し、これにより、ステータケーシングがポンプの作動中に拡開しないことを確保する。内周全体にわたって望ましい付着防止特性を一様に維持するためには溝１６が役立つが、ストリップにも溝が設けられていてもよい。内面１２，１２′，１２″の平坦な外形が維持されるように、端部２２，２４は外側に向けて湾曲しており、これにより、閉鎖ストリップ２０は外側領域に締まりばめを形成しており、内部で面状外形に組み入れられている。
【００２３】
図２は、図１と原理的に同じ構成を有するステータケーシングを示している。図１と比べて直径がより小さいことにより、ここでは１０個の多角状の面１２のみがステータケーシングの内面を形成している。より小さいポンプで必要とされるより小さい容量およびポンプヘッドに応じた対向圧力に対応して、多角状面につき二重溝がこのサイズのために設けられている。エッジ領域の材料厚さが低減されていることにより、この領域はリブ２６によって補強されている。リブ幅は溝１６の間隔に対応している。リブ２６もプラットフォーム２８もセンタリング補助部および回転防止部として設けられている。図２は、閉鎖ストリップなしに、長さ方向スリット３６が開放されているステータケーシングを示している。
【００２４】
図３によるステータケーシング１０は、内側および外側が多角状に形成されている。内面１２および外面３０は、一致するように配置されている。内面１２は全て、互いに等しい間隔をおいてそれぞれ３つの溝１６を有している。閉鎖ストリップの剛性をステータケーシングの剛性よりも小さく選択した場合、閉鎖ストリップは同時に過圧に対する保護機能を果たす。
【００２５】
図４は、ステータケーシング１０のライニング１８を示している。ライニングの内部を通って複数のねじ山を有する空隙３２が延びており、この空隙内ではポンプのロータが回転する。ライニングの外面は多角状に形成されており、このために互いに平行に配置された複数の外面３４を有している。広げられた状態のライニングの長さはステータケーシングよりも常に大きい。したがって、ステータライニングは、ステータケーシングまたは偏心ウォームポンプ内に挿入した場合に軸線方向に圧縮され、ポンプ空隙のために必要な定格寸法を獲得する。したがってステータライニングの外径は、広げられた状態ではより小さい。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ステータケーシング
１２  面
１４  エッジ
１６  溝
１８  ライニング
２０  閉鎖ストリップ
２２，２４  端部
２６  リブ
２８  プラットフォーム
３０  外面
３２  空隙
３４  外面
３６  スリット
【図１】
2009536703.tif 000003
【図２】
2009536703.tif 000004
【図３】
2009536703.tif 000005
【図４】
2009536703.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月16日(2009.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心ウォームポンプのためのステータケーシング（１０）であって、該ステータケーシングの多角状に形成された内面に、弾性的なライニング（１８）が軸線方向に可動に当接しており、少なくとも１つの溝（１６）が、個々の多角状面に設けられており、前記溝が、前記ライニングと前記ステータケーシングとの間の付着作用を低減するステータケーシング。
【請求項２】
前記溝（１６）が、長さ方向軸線に平行に配置されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項３】
前記溝（１６）が、横断面で見て長方形、Ｖ字形、円形または山形に形成されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項４】
溝深さと溝幅の比率が、１：１である、請求項１または２に記載のステータケーシング。
【請求項５】
溝深さと溝幅との比率が、１よりも大きい、特に１．５：１である、請求項１または２に記載のステータケーシング。
【請求項６】
少なくとも一つおきに多角状面が前記溝（１６）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項７】
前記ステータケーシング（１０）が、連続的なスリット（３６）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項８】
前記スリット（３６）が、閉鎖ストリップ（２０）によってカバーされている、請求項７に記載のステータケーシング。
【請求項９】
前記閉鎖ストリップ（２０）および前記ステータケーシング（１０）が、長さ方向の前記溝（１６）を有している、請求項８に記載のステータケーシング。
【請求項１０】
前記ステータケーシング（１０）が、長さ方向軸線に沿って延在する閉鎖ストリップ（２０）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１１】
前記ステータケーシングの内面が、付着防止被覆層（例えばＰＴＦＥ塗布部）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１２】
前記閉鎖ストリップ（２０）が、前記ステータケーシングと同じか、または異なる材料（プラスチック、アルミニウム、クロムニッケル鋼）からなっている、請求項８に記載のステータケーシング。
【請求項１３】
前記内面が、例えばサンドブラストによって粗面化されている、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１４】
ライニングの外面が、付着防止被覆層（例えばＰＴＦＥ塗布部）を有している、請求項１に記載のステータケーシング。
【請求項１５】
前記ステータケーシングの外面に、長さ方向軸線に沿ってリブ（２６）が設けられている、請求項１に記載のステータケーシング。
【国際調査報告】
2009536703.tif 000007
2009536703.tif 000008
2009536703.tif 000009
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