本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置，其尤其用于具有轉(zhuǎn)子和可沿軸向調(diào)節(jié)的定子的偏心螺桿泵，其中，將長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置分配給定子。本發(fā)明還涉及具有長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置的偏心螺桿泵。

背景技術(shù)：

偏心螺桿泵屬于能旋轉(zhuǎn)的容積式泵，其泵區(qū)段具有能旋轉(zhuǎn)的部件(轉(zhuǎn)子)和固定不動(dòng)的部件(定子)。在此，轉(zhuǎn)子構(gòu)造成具有大的螺距和螺紋深度以及相對(duì)小的芯部直徑的螺釘形狀。定子具有比轉(zhuǎn)子更大的螺距并且具有的螺紋深度是轉(zhuǎn)子的兩倍。由此，在轉(zhuǎn)子和定子之間形成輸送空間，該輸送空間連續(xù)地從進(jìn)入側(cè)朝排出側(cè)運(yùn)動(dòng)。通常定子由彈性體和包圍彈性體的定子外罩構(gòu)成。彈性體實(shí)現(xiàn)了在轉(zhuǎn)子和定子之間的密封，通過(guò)使定子的內(nèi)輪廓小于轉(zhuǎn)子的外輪廓產(chǎn)生該密封。通過(guò)預(yù)緊形成不間斷的密封線，其密封依次銜接的輸送空間并且實(shí)現(xiàn)了輸送壓力的構(gòu)建。

為了提高使用壽命并且為了匹配不同的運(yùn)行條件，現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一些實(shí)現(xiàn)方案，在其中，彈性的定子可沿軸向調(diào)節(jié)或重新調(diào)節(jié)。例如，de1303705公開(kāi)了一種偏心螺桿泵，其定子內(nèi)直徑通過(guò)擠壓可變窄，其中，彈性的定子的殼體內(nèi)壁和外表面構(gòu)造成錐形，并且定子可在殼體中沿軸向調(diào)節(jié)。在泵殼和定子之間設(shè)置補(bǔ)償元件。由此應(yīng)實(shí)現(xiàn)，在較長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間之后能夠通過(guò)重新調(diào)節(jié)定子而在軸向方向上補(bǔ)償磨損現(xiàn)象。

可根據(jù)在運(yùn)行期間出現(xiàn)的狀況調(diào)整定子內(nèi)尺寸的偏心螺桿泵由de102005042559a1已知。對(duì)此，偏心螺桿泵具有定子外罩和布置在其中的彈性的定子襯套，其中，在彈性的定子襯套的兩個(gè)端部上設(shè)置用于沿軸向限定端部的止擋，并且至少在一個(gè)端部上存在器件以便改變止擋的軸向位置。通過(guò)調(diào)節(jié)定子外罩將拉力或壓力作用到彈性的定子襯套上，由此改變作用到轉(zhuǎn)子上的壓力并因此改變預(yù)緊。由此可校準(zhǔn)襯套的內(nèi)橫截面。

為了能夠保證對(duì)定子的調(diào)節(jié)，需要用于定子長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)钠骷?。在由現(xiàn)有技術(shù)已知的實(shí)現(xiàn)方案中，對(duì)此例如使用調(diào)整環(huán)或補(bǔ)償墊片，其中，調(diào)整環(huán)也可能運(yùn)動(dòng)地布置在調(diào)整裝置中，以便也可在泵運(yùn)行期間有利地作用到定子襯套上。

對(duì)此，調(diào)整環(huán)與輸送介質(zhì)接觸，因此需要器件能夠確保在調(diào)整環(huán)和泵殼或定子外罩之間的密封。但是期望的是這種補(bǔ)償裝置，該補(bǔ)償裝置可基于軸向調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)償定子的長(zhǎng)度變化，而補(bǔ)償裝置的部件不與輸送介質(zhì)接觸。補(bǔ)償裝置優(yōu)選也應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)定子的軸向引導(dǎo)。但是，由現(xiàn)有技術(shù)已知的上述類型的實(shí)現(xiàn)方案對(duì)此不太合適。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提出一種用于引導(dǎo)輸送介質(zhì)的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置，借助該長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置能夠有效而可靠地實(shí)現(xiàn)尤其偏心螺桿泵的定子的長(zhǎng)度變化。

根據(jù)本發(fā)明該目的通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即，長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置包括至少一個(gè)沿軸向可活動(dòng)的支撐體，為支撐體分配的囊體布置在支撐體中以引導(dǎo)輸送介質(zhì)。

對(duì)此，本發(fā)明從這樣的構(gòu)思開(kāi)始，即，長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置或其部件是易受污染的，因此不應(yīng)與輸送介質(zhì)發(fā)生接觸。通過(guò)使用潤(rùn)滑物質(zhì)可使摩擦和磨損保持得很低并且提高了密封效果。在此也應(yīng)盡可能地避免，如油和油脂這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)用材料例如由于密封件磨損和不密封性而可能進(jìn)入輸送介質(zhì)中。

這通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即，長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置具有支撐體，支撐體不與輸送介質(zhì)接觸。在支撐體之內(nèi)布置有囊體，囊體與輸送介質(zhì)接觸，并且輸送介質(zhì)可流動(dòng)通過(guò)囊體。為了在囊體軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)、在囊體拉伸或壓縮時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)囊體的支撐，將支撐體構(gòu)造成，使得該支撐體可一起實(shí)施囊體的軸向運(yùn)動(dòng)。由此，整個(gè)長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置可有利地進(jìn)行拉伸或壓縮。例如，囊體能與支撐體接觸，從而可使囊體直接支撐在支撐體上。

但是為了實(shí)現(xiàn)支撐功能也可使囊體經(jīng)由合適的器件與支撐體聯(lián)接。對(duì)此，支撐體優(yōu)選與囊體壓力密封地聯(lián)接，使得在支撐體和囊體之間形成流體腔，流體腔在徑向方向上支撐囊體。由此，囊體沒(méi)有經(jīng)受會(huì)使形狀改變的壓力負(fù)荷，并因此基本保持形狀穩(wěn)定。

在優(yōu)選的改進(jìn)方案中，為了測(cè)量泵內(nèi)壓力設(shè)置分配給流體腔的壓力傳感器。壓力傳感器由此以有利的方式未與輸送介質(zhì)接觸，并且測(cè)量裝置例如不會(huì)堵塞。因此，在流體腔中的流體用作用于檢測(cè)壓力的壓力變換器，并且也可用作超壓保險(xiǎn)裝置。

支撐體可由一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償元件形成，其中，補(bǔ)償元件本身彼此壓力密封地聯(lián)接。

囊體優(yōu)選由可彈性變形的塑料構(gòu)成，其在調(diào)節(jié)定子時(shí)彈性變形。支撐體例如可由金屬材料、以褶皺囊形式、一件式地構(gòu)造為補(bǔ)償元件。褶皺囊在此具有足夠大的徑向剛度，從而能夠承受作用到囊體上的壓力。

優(yōu)選地，囊體具有漏斗形狀，其中，該囊體朝向泵逐漸變細(xì)。由此實(shí)現(xiàn)了，囊體即使在壓縮狀態(tài)下也具有使流動(dòng)最佳的形狀。此外，由于特殊的形狀實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置的緊湊結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟殷w在壓縮時(shí)會(huì)向里卷，而且這例如在簡(jiǎn)單的褶皺囊的情況下不可能實(shí)現(xiàn)，由此即使在壓縮狀態(tài)下囊體在軸向方向上也需要相對(duì)大的空間。

優(yōu)選地，長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置布置在產(chǎn)品排出側(cè)。因此，有利地，在構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的裝置時(shí)仍然不用考慮泵側(cè)的驅(qū)動(dòng)元件的布置和構(gòu)造方式。

在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，支撐體構(gòu)造成缸-活塞-對(duì)，使得作為第一外部補(bǔ)償元件的缸與作為第二內(nèi)部補(bǔ)償元件的活塞壓力密封地聯(lián)接，這通過(guò)優(yōu)選地在活塞中引入用于密封件的凹口來(lái)完成。對(duì)此，活塞和缸優(yōu)選地構(gòu)造成，支撐體同時(shí)也用作引導(dǎo)件。由此可取消在產(chǎn)品側(cè)對(duì)定子的支撐和引導(dǎo)。

在優(yōu)選的變型方案中，囊體具有理論褶皺部位。借助理論褶皺部位可有利地影響囊體在其壓縮時(shí)的形狀。理論褶皺部位例如可通過(guò)以下方式產(chǎn)生，即，囊體具有確定的基本形狀、和/或通過(guò)增大或減小在為此設(shè)置的部位處或區(qū)域處的材料厚度。但是也可想到安裝或引入例如呈環(huán)形狀的輔助元件，環(huán)在流體腔側(cè)圍繞囊體延伸并且形成理論褶皺部位或環(huán)繞的理論褶皺線。

在特別有利的設(shè)計(jì)方案中，囊體具有在軸向方向上彼此鄰接的、圍繞囊體延伸的面，其過(guò)渡部形成理論褶皺部位或理論褶皺線。為此，囊體的平面式區(qū)域可具有不同的材料厚度和/或彼此呈角度地布置。

根據(jù)優(yōu)選的改進(jìn)方案，為了調(diào)控流體腔之內(nèi)的流體，支撐體具有至少一個(gè)可封閉的開(kāi)口或閥。優(yōu)選地，通過(guò)閥將流體填充到流體腔中，其中，在支撐體的相對(duì)部位上可排出通過(guò)流體排擠的空氣。

優(yōu)選地，在流體腔中的流體量是可調(diào)控的，以能夠額外地影響囊體的形狀和壓縮性能。對(duì)此可設(shè)置控制裝置，控制裝置能夠根據(jù)測(cè)量的泵參數(shù)提高或降低流體腔中的壓力。

特別優(yōu)選地，將囊體構(gòu)造成長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置可額外地用作截止機(jī)構(gòu)。對(duì)此，囊體由高彈性的彈性體構(gòu)成。為了截止，例如借助可控制的壓力源在流體腔中提高壓力，直至囊體變形并且密封長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置中的通道。由此實(shí)現(xiàn)了，例如無(wú)需額外的截止機(jī)構(gòu)就能夠在泵或輸送設(shè)備處進(jìn)行安裝工作。

借助本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過(guò)借助囊體的隔離、尤其通過(guò)彈性體的囊體使得流過(guò)的介質(zhì)沒(méi)有與支撐體、尤其沒(méi)有與其密封元件接觸。在囊體和支撐體之間形成的空腔可用潤(rùn)滑作用的流體填充，由此以持久潤(rùn)滑的方式保護(hù)密封件和引導(dǎo)件，免受高磨損。此外，也能夠使用相對(duì)薄壁的囊體，通過(guò)使囊體承受更小的能明顯改變形狀的高的壓力負(fù)荷，由此進(jìn)一步改進(jìn)其褶皺性能。由于囊體的漏斗形狀實(shí)現(xiàn)了特別短的結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)槟殷w本身可向內(nèi)卷。還有利的是，只有囊體(作為磨損件或具有確定的物理或化學(xué)特性的以及對(duì)輸送介質(zhì)的要求的構(gòu)件)能夠被簡(jiǎn)單更換，而無(wú)需更換整個(gè)長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置。

附圖說(shuō)明

根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。其中，示出：

圖1示意性地示出了偏心螺桿泵的定子，其具有在壓力側(cè)連接的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置，該長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置包括囊體和包圍該囊體的缸-活塞-對(duì)，該缸-活塞-對(duì)作為支撐體，

圖2示出了圖1中的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置在最大偏移和囊體翻卷的狀態(tài)中，

圖3示出了圖1中的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置在最大偏移和囊體未翻卷的狀態(tài)中，

圖4示出了長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置在最大偏移和囊體翻卷的狀態(tài)中，其具有在周邊延伸的理論褶皺部位，

圖5示出了具有構(gòu)造成波紋形的囊體的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置，以及

圖6示出了具有構(gòu)造成波紋形的囊體和壓力傳感器的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置。

在所有附圖中，相同的部件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1示出了偏心螺桿泵的定子2，定子具有連接在其端側(cè)上的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置4。定子2包括彈性體6，彈性體布置在定子外罩8之內(nèi)，其中，定子2在其此處未示出的端部上與泵殼聯(lián)接。

彈性體6固定在殼體側(cè)的端部上，從而在調(diào)節(jié)定子2時(shí)激活長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置4。該附圖中示出的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置4的示意圖既能實(shí)現(xiàn)軸向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)軸向正方向運(yùn)動(dòng)，這通過(guò)示出的箭頭表示。

缸-活塞-對(duì)用作長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置4的兩件式支撐體10、12，其中，活塞10具有在周邊上延伸的凹口14，在此未示出的密封件布置在凹口中。在調(diào)節(jié)過(guò)程期間的正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)定子法蘭18和泵法蘭20之間的間距增大，彈性體受到壓力加載并因此收縮。在此之后，作用到轉(zhuǎn)子(未示出)上的壓力提高。與此相反，在負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)彈性體伸長(zhǎng)并且作用到轉(zhuǎn)子上的壓力減小。

在支撐體10、12之內(nèi)布置有彈性體式的囊體16，彈性體的囊體在定子側(cè)壓力密封地夾緊在定子法蘭18和活塞10之間以及在壓力側(cè)的泵法蘭20和缸12之間?；钊?0在其面對(duì)囊體16的一側(cè)上分別在端側(cè)上設(shè)有凸起，以便使囊體16的機(jī)械負(fù)荷保持得盡可能地小。用能潤(rùn)滑的流體(未示出)填充在囊體16和支撐體10、12之間形成的流體腔22。通過(guò)在缸12中的下部閥口24可填充流體，其中，通過(guò)在缸12中的相對(duì)的開(kāi)口26可在填充過(guò)程期間排放空氣。為了不會(huì)有流體從開(kāi)口26中流出并且能實(shí)現(xiàn)對(duì)囊體16的期望的支撐作用，在填充過(guò)程之后再次壓力密封地封閉開(kāi)口26。

在軸向方向上看，囊體16具有不同的壁厚，因此在泵法蘭18一側(cè)上的壁厚小于定子側(cè)上的壁厚。由此實(shí)現(xiàn)了囊體16在不應(yīng)變形或應(yīng)僅小變形的區(qū)域中的足夠大的剛度。即，在激活長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置4時(shí)實(shí)現(xiàn)的形狀改變基本上僅出現(xiàn)在為此設(shè)置的區(qū)域中。

在圖2和圖3中示出了在最大正方向和最大負(fù)方向偏移的狀態(tài)下的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置4。在圖2中示出的囊體16在翻卷狀態(tài)下由于其基本形狀和不同的材料厚度而具有所示出的形狀。圖3示出了囊體16在最大正方向偏移的狀態(tài)下在其在長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置之內(nèi)沒(méi)有彈性變形的基本形狀中。

在圖4中示出了類似于圖2的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置4，只是沒(méi)有所示的用于密封元件的凹口，該長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置包括翻卷的囊體16，但是囊體由于其特殊的構(gòu)造方式具有理論褶皺部位，尤其具有閉合的理論褶皺線28，其在囊體16的周邊延伸。對(duì)此，囊體16在周邊上具有多個(gè)面區(qū)段30，多個(gè)面區(qū)段使得在壓縮囊體16時(shí)實(shí)現(xiàn)期望的形狀。面區(qū)段30至少在囊體16未變形的狀態(tài)下彼此成角度地布置，其中，從一個(gè)面到相鄰面的過(guò)渡部形成理論褶皺線28。通過(guò)在囊體16和支撐體10、12之間的流體腔22中的流體(以點(diǎn)示出)支撐囊體16。

圖5示出了在縱剖面圖中基本形狀呈波紋形構(gòu)造的囊體16，囊體基于其形狀而能夠進(jìn)行壓縮和拉伸。囊體16局部地貼靠在活塞10上并且流體腔22形成劃分的多個(gè)腔室。為了保證或改善在各個(gè)腔室之間的穿流，可在缸-支撐體22中、在與囊體16的接觸部位的區(qū)域中，引入縱向延伸的凹口(未示出)，凹口形成流動(dòng)通道并且使各個(gè)腔室彼此連接。

圖6示出了具有如在圖5中那樣構(gòu)造成波紋形的囊體16的長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置，其中，流體腔22經(jīng)由上部的閥口與閥34和通過(guò)其連接的壓力計(jì)32聯(lián)接。閥34在此用作截止閥和阻尼閥。對(duì)此替代地或?qū)Υ搜a(bǔ)充地，流體腔22可經(jīng)由上部的閥口與可控制的壓力源(未示出)聯(lián)接，以便控制流體腔22中的壓力或者借助壓力傳感器進(jìn)行調(diào)控。

裝置優(yōu)選根據(jù)偏心螺桿泵的可調(diào)節(jié)的定子來(lái)定向。由于使用尤其經(jīng)由流體腔借助支撐體被穩(wěn)固的囊體實(shí)現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)，即，例如構(gòu)造成支撐體的引導(dǎo)件不會(huì)與輸送介質(zhì)接觸，引導(dǎo)件應(yīng)被潤(rùn)滑以可靠地運(yùn)行。囊體的漏斗形形狀對(duì)輸送介質(zhì)的流動(dòng)及其褶皺性能起有利的作用。

附圖標(biāo)記列表

2偏心螺桿泵的定子

4長(zhǎng)度補(bǔ)償裝置

6彈性體

8定子外罩

10作為(內(nèi)部的)支撐體的活塞

12作為(外部的)支撐體的缸

14用于密封元件的凹口

16(彈性體的)囊體

18定子法蘭

20泵法蘭

22流體腔

24閥口

26開(kāi)口

28理論褶皺線

30面區(qū)段

32壓力計(jì)

34閥