用于泵机组的驱动电机的套管制造技术

本发明专利技术涉及一种用于泵机组的驱动电机的套管，其中，套管（２２）的至少一部分由塑料（５２）制成，至少套管（２２）中的部分塑料（５２）通过分布在塑料（５２）中的单独的纤维（３２）得到强化，其中，套管（３２）的至少一层（３５）中的纤维（３２）限定为沿着相对于该套管（２２）纵轴线（Ｚ）的周向分布。本发明专利技术还涉及一种制造这种套管的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于泵机组的驱动电机的套管(Spaltrohr)，以及制造该套管的方法。这种泵机组，例如，可以是供热循环泵机组。
技术介绍
这种泵机组的驱动电机一般采用湿式电动机。其中，套管设置在定子空间和转子 空间之间，将充满液体的转子空间与干燥的定子空间分开。迄今为止，这种套管大多数都是 由金属制成的。这种金属套管的缺点在于它损害了定子和转子之间的磁场。基于上述原因， 优选使用电绝缘的套管，例如塑料套管。但是，塑料套管的问题在于，要确保在较高的泵压 力下其具有所期望的抗压强度。为此，套管必须具有一定的最小厚度。然而，随着套管在径 向上厚度的增加，定子和转子之间的间距将加大，这将导致驱动电机的效率恶化。因此，本专利技术的目的在于提供一种改进的驱动电机的套管，使它能够尽可能少的 影响定子和转子之间的磁场；另外，套管能够尽可能的薄，从而减小定子和转子之间的距 罔。具有权利要求1所述特征的套管，以及具有权利要求11所述特征的套管的制造方 法，实现了上述目的。附属权利要求、说明书以及附图给出了本专利技术的优选实施例。
技术实现思路
根据本专利技术的套管的至少一部分由塑料制成。优选使用抗压强的材料制造所述的 塑料，即使用能确保套管的机械强度的材料制造塑料。在塑料中可以使用强化元素，特别是 纤维，而这种强化元素同样是由塑料或其他适用的材料制造。因此也可以将塑料复合材料 作为塑料使用。另外，可以优选在套管的内侧和外侧涂覆金属层，从而形成密封套管。根据本专利技术，至少套管中的一部分塑料通过分布在塑料中的一根根纤维得到强 化。这种单独的纤维是指随机分布在塑料中的纤维，而不是相互连接成纺织品的纤维。这 种纤维可以在加工，即注塑之前与塑料混合，从而通过注塑来加工由塑料和纤维组成的混 合物，也就是将这种混合物制成套管的形状。如果纤维也随机地，优选均勻地分布在整个塑 料中，然而这并不意味着它们是随机取向的。根据本专利技术，在套管的至少一层中的纤维限定 为沿相对于定子纵轴的圆周方向分布。因此，所述单独的纤维在塑料的这一层中沿圆周方 向或定子纵轴线的切线方向伸展。特别在套管的区域当中，纤维基本上围绕套管的纵轴线 形成圆柱形。在这一区域中，纤维的周向分布的优点在于，套管因此通过纤维特别沿圆周方 向得到了强化。在这个方向，纤维可以克服作用于套管内侧的压力，即给予材料必需的抗拉 强度以承受这样的压力。还有一种可能，即纤维沿径向越过套管的整个厚度并以上述方法 限定沿圆周方向分布。但是，套管也有可能沿径向看被设计成多层的，并且以上述方法分布 的纤维只出现在一层或个别几层中。在其他层中的纤维或是限定沿其他方向分布，或是随 机分布。在壁厚较小时，套管通过纤维分布可以实现较大的强度。 所述纤维可以例如是碳纤维、玻璃纤维、金属纤维或芳纶纤维，但也可以例如是自 然纤维，如麻、棉花或蚕丝。优选套管的塑料具有至少两个相互毗连的层，其中，纤维在一层中沿周向分布，在 第二个毗连的层中沿着与套管的纵轴线相关的轴向分布。所述的两个层沿径向看是上下重 叠放置和彼此毗连的。所述的层在套管的圆柱形部分伸展，因此同样以圆柱形的形状重叠 放置。如果套管在轴向端部呈锅底状，即具有封闭的底部，则根据本专利技术，纤维在那里可以 在至少一层中沿圆周方向伸展。对于被设计为多层的情况，纤维可以至少在下一层中在底 部沿径向伸展。而位于套管圆周部件中的纤维则正是在这一层中沿轴向伸展。通过由此所 引起的在两个相互毗连的层中纤维的交叉分布，不仅沿轴向，还沿圆周方向，或在底部不仅 沿圆周方向，还沿径向实现了套管的强化。接下来，优选塑料具有至少三层，其中，纤维在中间层沿周向分布，纤维在毗连的 外层以上述的方法沿轴向分布。在套管有底部的情况下，相应的在底部两个外层中纤维沿 径向分布，而在中间层纤维则沿圆周方向分布。因此，优选建立外层、边缘层和具有较小层 厚的中间层。由此就可以在圆周方向实现更大的强化。根据另一个优选的实施方式，套管在至少一个轴向端部设计为开口的，并且在那 里具有径向向外的凸缘，其中，至少在塑料的一层中的纤维相对于套管的纵轴线径向分布 在凸缘中。通过所述的凸缘，套管以后可以固定在定子壳体上，或者与定子壳体产生深度的 接触，以便于相对转子空间密封定子空间。通过纤维在凸缘中的径向分布，凸缘沿径向被强 化，从而可以特别沿此方向发送或接受力。可以选择或附加另一种可能，在凸缘的一部分或 一层中，纤维沿切线或周向分布。根据本专利技术的另一个特别的实施方式，套管具有由预应力材料构成的外覆盖层和 由塑料构成的内覆盖层，塑料通过分布在其中的单独的纤维得到强化，其中，在内覆盖层的 至少一层中的纤维利用上述的方法限定为沿相对于定子纵轴线的圆周方向分布。由预应力 材料构成的外覆盖层为套管和较小的壁厚提供了额外的强度。特别在套管的圆柱形部分 中，通过外覆盖层可以产生周向拉应力，也可能产生轴向拉应力，拉应力用于抵消内覆盖层 中的压应力和径向向内作用于内覆盖层上的压力。通过这样的设置可以相互防止内覆盖层 和外覆盖层的脱落。此外，所述的压力反作用于来自内部作用于套管上的流体压力。也可 以防止由于外覆盖层的预应力而在内覆盖层出现裂纹，并因此提高了套管的紧密度。所述材料的预应力可以通过有弹性可伸展的材料来实现，在注入内覆盖层的塑料 之前或期间对这种材料进行拉伸。由于所述材料在基于弹性而拉伸后将趋于再次回到起始 位置，因此在与内覆盖层连接后将在材料中得到所希望的应力。经过足够大的拉伸，当内覆 盖层的材料经冷却而收缩后也可以保持这种应力。另外，在注入内覆盖层的塑料材料之前 和期间，对外覆盖层的材料的拉伸可以选择为，使得这种拉伸具有与固化时内覆盖层的塑 料材料的收缩相比较大的值。通过这种方法，也可以在内覆盖层的塑料固化后保持外覆盖 层材料的预应力。利用上述方法，将在内覆盖层的塑料中纤维的分布与预张的外覆盖层的设置相结 合，可以生产出特别牢固同时特别薄的套管。 根据另一种优选的实施方式，在套管的塑料中浇注支架或支架保持件 (Lagerhalter)，支架用于安放转子，支架保持件用于接收安放转子的支架。通过这方法可以简化泵机组的装配，因为支架或用于安放支架的支架保持件可以在生产套管时直接限制 性定位或固定在套管中。支架和支架保持件优选用具有大于套管塑料的硬度和/或刚度的 材料制成，尤其用金属制成。因此，支架或支架保持件能够具有必需的强度，以确保无磨损 的安放。 接下来优选为支架或支架保持件的至少一个与套管的塑料相接触的表面配备表 面结构，特别是宏观结构(Makro-Strukturierung)或微观结构(Mikro-Strukturierung)。 这种结构能够更好地与塑料接触或接合。理想状态下可以在塑料和支架或支架保持件之间 实现形式配合的接合，其中，塑料与表面上的结构接合。通过相应的粗糙化处理也可以实 现塑料材料在表面较好的粘附。这种结构或者如Mikro-结构一样设计的非常小，或者如 Makro-结构一样设计的非常大。Makro-结构可以例如通过支架的圆锥形设计来实现，或者 以其他的方法通过形成底切来实现宏观结构。所以支架或支架保持件的部件可以设计为， 使得它们可以被塑料从后面抓住。在表面可以特别的形成凸起、凹陷和/或孔。例如可以通过加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于泵机组的驱动电机的套管，其中，该套管（２２）的至少一部分由塑料（５２）制成，其特征在于，至少在该套管（２２）的一部分中的塑料（５２）通过在该塑料（５２）中分布的单独的纤维（３２）被强化，其中，该套管（２２）的至少一层（３５）中的纤维（３２）被限定为沿着相对于该套管（２２）的纵轴线（Ｚ）的周向分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约恩托夫特戈德汉森，汤姆埃克隆德拉尔森，芬恩马蒂森霍耶，
申请(专利权)人：格伦德福斯管理联合股份公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]