[0001] Die Erfindung betrifft eine zweispindelige Schraubenspindelpumpe in zweiflutiger
Bauweise mit einem Pumpengehäuse, das einen Pumpenabschnitt, zwei Lagerabschnitte
und wenigstens einen Getriebeabschnitt mit wenigstens einem Getrieberaum aufweist,
wobei die Lagerabschnitte und der Pumpenabschnitt getrennt voneinander ausgeführt
sind, mit einem Fördergehäuseteil als Bestandteil des Pumpenabschnitts, in dem auf
zwei Wellen angeordnete Förderschrauben mit Flanken in zweiflutiger Ausführung vorgesehen
sind, wobei die Förderschrauben auf den Wellen einen Fußkreisdurchmesser aufweisen,
die Wellen beidseitig in den Lagerabschnitten mit Lagern gelagert sind (Außenlagerung),
im Lagerabschnitt eine Dichtung zur Abdichtung des Lagerabschnitts gegenüber dem Förderabschnitt
vorgesehen ist, und die Wellen sich wenigstens einseitig in den Getriebeabschnitt
erstrecken, mit auf den Wellen im Getriebeabschnitt angeordneten Zahnrädern, mittels
derer die Wellen drehgekoppelt sind
[0002] Eine solche Pumpe ist aus
DE 43 16 735 A1 bekannt. Aus Fertigungsgründen ergibt sich bei solchen außengelagerten zweiflutigen
zweispindeligen Schraubenspindelpumpen der Aufbau dahingehend, dass der Fußkreisdurchmesser
der Förderschraube größer ist als der Dichtungsdurchmesser und dieser wiederum größer
ist als der Innendurchmesser der Außenlagerung. Die Welle wird passend dazu so abgestuft,
dass der Durchmesser unter den Außenlagern deutlich kleiner ist, als der Durchmesser
in der Mitte der Welle. Der Grund dafür ist, dass für die Montage der Förderschrauben
und der Gleitringdichtungen diese über die Lagersitze geschoben werden, und dieses
nur mit diesem Aufbau ohne weiteres möglich ist.
[0003] Nachteilig an diesem Aufbau ist, dass die Welle im Bereich der Lager ein deutlich
geringeres Widerstandsmoment ausweist als in der Mitte der Welle. Das wirkt sich negativ
auf die Durchbiegung der Welle im Belastungs-/Betriebsfall aus und bewirkt eine Begrenzung
der zulässigen Druckdifferenz bei dem Einsatz der Pumpe, da eine Berührung zwischen
Förderschraube und Pumpengehäuse vermieden werden muss.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Konstruktion der Pumpe so zu verbessern,
dass die Begrenzung abgebaut wird.
[0005] Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass der Innendurchmesser der Dichtung
beidseitig größer oder gleich groß wie der Fußkreisdurchmesser der Förderschrauben
ist, und/oder dass beidseitig der Innendurchmesser der Lager größer oder gleich groß
wie der Innendurchmesser der Dichtung ist. Auf diese Weise wird bewirkt, dass die
Welle im Bereich der Lager ein größeres Wiederstandsmoment als in der Mittel aufweist
und damit die Durchbiegung der Welle im Belastungs-/Betriebsfall reduziert/vermieden
wird.
[0006] Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass auf wenigstens einer Wellenseite
eine erste Buchse vorgesehen ist, die im Bereich der Dichtung angeordnet ist und die
einen Außendurchmesser aufweist, der mit dem Innendurchmesser der Dichtung korrespondiert.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass auf wenigstens einer Wellenseite
eine Buchse vorgesehen ist, die im Bereich des Lagers angeordnet ist und die einen
Außendurchmesser aufweist, der mit dem Innendurchmesser des Lagers korrespondiert.
Durch das Vorsehen einer Buchse wird es auf besonders einfache Weise möglich, die
Innendurchmesser der Dichtung und des Lagers zu vergrößern und gleichzeitig eine einfache
Montage zu gewährleisten.
[0007] Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Welle im Bereich der Buchse
einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich groß wie der Fußkreisdurchmesser
und/oder wie der Innendurchmesser der Dichtung ist. Dadurch wird es besonders einfach,
den Einbau der Wellen vorzunehmen und das durch die erfindungsgemäße Lösung bereitgestellte
Ergebnis zu erreichen.
[0008] Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass zwischen Pumpabschnitt und Lagerabschnitt
eine hydraulische Trennung besteht, bevorzug über eine Gleitringdichtung, und/oder
dass zwischen Lagerabschnitt und Getriebeabschnitt eine räumliche Trennung besteht.
[0009] Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass sich die Welle in Wirkverbindung
mit diesen angeordneten Befestigungselement zum Herstellen einer haltenden Verbindung
zwischen Welle und Zahnrad befindet, wobei das Befestigungselement und das Zahnrad
korrespondierende Bohrungen aufweisen, über die zwischen dem Zahnrad und dem Befestigungselement
eine haltende Verbindung über ein Arretierelement herstellbar ist. Dabei ist bevorzugt,
dass die Bohrungen im Befestigungselement so ausgeführt sind, dass das Zahnrad und
das Befestigungselement (und damit die Welle) gegeneinander verdrehbar sind, so dass
ein Abstand der Flanken, der Förderschrauben (das Flankenspiel der Förderschrauben)
einstellbar ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Befestigungselement einen
Buchsenabschnitt zum Aufschieben auf die Welle aufweist, wobei der Buchsenabschnitt
bevorzugt einen Aufnahmeabschnitt für das Zahnrad aufweist, und/oder wobei die Welle
und der Buchsenabschnitt eine Nut zur Aufnahme einer Passfeder zur Herstellung einer
drehwirksamen Verbindung zwischen Welle und Befestigungselement aufweisen.
[0010] Bevorzugt ist dabei weiterhin, dass die Bohrungen im Befestigungselement dabei als
radiales Langloch vorgesehen sind, in denen das Arretierelement im eingesetzten aber
nicht arretierten Zustand radial verschiebbar ist, und dass die radiale Länge des
Langlochs dabei so vorgesehen ist, dass dessen Endpunkte mindestens mit den Berührungspunkten
der Flanken der Förderschrauben übereinstimmen.
[0011] Die Wartung und Einstellbarkeit der Spindelpumpe werden dabei dadurch verbessert,
dass es möglich ist, das gesamte Flankenspiel der Förderschrauben durch die Bereitstellung
des Langlochs einzustellen. Bisher war es hierbei notwendig, dass das Zahnrad ggf.
von der Welle entfernt werden und neu in einer verdrehten Weise aufgesetzt werden
musste, um das Flankenspiel adäquat einstellen zu können. Dieser Einstellaufwand wird
dadurch erheblich reduziert.
[0012] Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Befestigungselement mit den
Langlöchern nur an einer Welle vorgesehen ist. Dieses trägt dem Aspekt Rechnung, dass
sich herausgestellt hat, dass es ausreichend ist, lediglich die eine Welle zu justieren,
während die andere Welle konstant montiert ist.
[0013] Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die radiale Länge der Langlöcher
länger ist, als der radiale Abstand der Berührungspunkte der Flanken der Förderschrauben.
Hierdurch ist es möglich, evtl. einseitigen Verschleiß der Flanken durch ein entsprechendes
Verschieben über die ursprünglichen Endpunkte hinaus auszugleichen.
[0014] Eine weitere lehre der Erfindung sieht vor, dass am Getriebeabschnitt des Pumpengehäuses
eine Öffnung vorgesehen ist, dass die Öffnung mit einer lösbaren Abdeckung versehen,
dass die Öffnung so angeordnet ist, dass die Abdeckung im montierten Zustand der Spindelpumpe
lösbar ist, und dass der Getrieberaum zur Einstellung des Flankenspiels der Förderschrauben
mit dem dafür notwendigen Werkzeug erreichbar ist.
[0015] Durch die Vorsehung der Öffnung im Gehäuse ist es möglich, den zeitlichen Aufwand
bei der Spindelnachjustierung erheblich zu reduzieren, weil es nicht mehr notwendig
ist, das Getriebegehäuse zur Freilegung des Getrieberaumes zu demontieren und auch
nicht notwendig ist, das Antriebsmodul zu demontieren.
[0016] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit
einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
- Fig. 1
- eine Schnittansicht Pumpenteils der erfindungsgemäßen Pumpe,
- Fig. 2
- ein Schnittansicht des Getriebeteils der erfindungsgemäßen Pumpe, und
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf den Getriebeabschnitt zu Fig. 2.
[0017] Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Spindelpumpe 10. Die Spindelpumpe
10 weist ein Gehäuse 11 auf, das einen Pumpenabschnitt 12, einen Lagerabschnitt 13
und einen Getriebeabschnitt 14 aufweist. Diese sind räumlich und hydraulisch über
einen Dichtungsabschnitt 140 von einander getrennt. Der Dichtungsabschnitt 140 weist
eine Gleitringdichtung 141 auf, die einen Innendurchmesser 62 aufweist.
[0018] Des Weiteren umfasst die Spindelpumpe 10 eine angetriebene Welle 15 und eine getriebene
Welle 16. An der angetriebenen Welle 15 ist eine Förderschraube 17 und an der getriebenen
Welle 16 ist eine Förderschraube 18 angeordnet. Die Förderschrauben 17, 18 weisen
jeweils einen ersten Schraubenabschnitt 52 und einen zweiten Schraubenabschnitt 53
auf, die über einen Mittelteil 54 miteinander verbunden sind. Die Schraubenabschnitte
52 und die Schraubenabschnitt 53 befinden sich jeweils zur Förderung im Eingriff.
Im Mittelteil ist der Fußkreisdurchmesser 61 dargestellt. Im Lagerabschnitt 13 ist
ein Nadellager 19 und ein Rollenlager 20 vorgesehen, so dass die Wellen in Außenlagerung
außerhalb des Pumpabschnitts 12 gelagert sind. Das Nadellager weist einen Innendurchmesser
63 auf.
[0019] In der Ausführung gemäß Fig. 1 sind die Wellen 15, 16 rechts vom zweiten Schraubenabschnitt
53 mit einem Dichtungsabschnitt 55 und einem Lagerabschnitt 56 versehen. Diese sind
massiv an der Welle 15, 16 ausgeformt. Alternativ können diese auch als Buchsen auf
die Welle aufgeschoben werden.
[0020] Links vom ersten Schraubenabschnitt 52 sind ebenfalls ein Dichtungsabschnitt 57 und
ein Lagerabschnitt 58 auf den Wellen 15, 16 vorgesehen. Diese sind als Dichtungsbuchse
59 und als Lagerbuchse 60 auf der jeweiligen Welle 15, 16 angeordnet.
[0021] Der Fußkreisdurchmesser 61 ist kleiner ausgeführt als der Innendurchmesser 62 der
Gleitringdichtung 141. Der Innendurchmesser 63 des Nadellagers 19 ist größer als der
Innendurchmesser 62 der Gleitringdichtung 141. Die Außendurchmesser der Dichtungsbuchse
57 und des Dichtungsabschnitts 55 entsprechen dabei im Wesentlichen dem Innendurchmesser
62 der Gleitringdichtung 141. Die Außendurchmesser der Lagerbuchse 58 und des Lagerabschnitts
56 entsprechen dabei im Wesentlichen dem Innendurchmesser 63 des Nadellagers 19. Zur
Aufnahme der Buchsen 57, 58 ist die Welle verjüngt (nicht dargestellt) ausgeführt.
[0022] Im Getrieberaum 21 (siehe Fig. 2) befinden sich die Wellenenden 22, 23. Das Wellenende
22 der angetriebenen Welle 15 erstreckt sich aus dem Gehäuse 11 heraus und weist dort
einen Anschluss 24 für eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) auf. Auf der angetriebenen
Welle 15 befindet sich ein Zahnrad 25. Auf der getriebenen Welle ist ein Zahnrad 26
angeordnet. Die Zähne der Zahnräder 25, 26 befinden sich kämmend im Eingriff.
[0023] Auf der getriebenen Welle 16 ist auf dem Wellenende 23 ein Befestigungselement 27
angeordnet. (Siehe Fig. 2) Das Befestigungselement 27 weist einen Buchsenabschnitt
28 und einen Flanschabschnitt 29 auf. Die Außenseite des Buchsenabschnitts 28 ist
gleichzeitig Aufnahmefläche 30 für das Zahnrad 26. In eine Nut (nicht dargestellt)
in dem Wellenende 23 und im Befestigungselement 27 ist eine Passfeder 31 eingesetzt,
über die eine Drehwirkverbindung zwischen Welle 16 und Befestigungselement 27 hergestellt
wird. In einer Bohrung (nicht dargestellt) in der Stirnfläche 32 des Wellenendes 23
ist eine Sechskantschraube 33 eingeschraubt, mit der eine Spannscheibe 34 gegen einen
Sitz 35 am Befestigungselement 27 festgeschraubt wird. Dadurch wird das Befestigungselement
27 mit dem Wellenende 23 arretierend verbunden. Der Flanschabschnitt 29 weist eine
Bohrung 36 auf. Das Zahnrad 26 weist eine korrespondierende Bohrung 37 auf, die als
Durchgangsbohrung oder als Lochbohrung ausgeführt sein kann. In der Bohrung 37 ist
ein Gewinde (nicht dargestellt) angeordnet. In dieses Gewinde wird eine Sechskantschraube
38 eingeschraubt, wodurch der Flanschabschnitt 29 des Befestigungselements 27 mit
dem Zahnrad 26 arretiert wird. Hinter dem Buchsenabschnitt 28 des Befestigungselements
27 befindet sich eine Abstandsbuchse 39, mit der gewährleistet wird, dass das Zahnrad
26 nicht mit den Befestigungsschrauben 40 des Getriebeabschnitts 14 mit dem Lagerabschnitt
13 in Berührung kommen kann.
[0024] In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf dem Getriebeabschnitt 14 ohne montierten Deckel
(nicht dargestellt) auf der Öffnung 42 dargestellt. Der Getriebeabschnitt 14 weist
dabei einen planen Abschnitt 50 auf, in dem um die Öffnung 42 herum Bohrungen 51 angeordnet
sind, die ein Gewinde (nicht dargestellt) aufweisen, in das die Befestigungsschrauben
(nicht dargestellt) eingeschraubt werden.
[0025] Wird es aufgrund von Wartungsarbeiten beispielsweise an den Gleitringdichtungen,
Verschleiß oder aufgrund eines Wechsels der Förderschrauben 17, 18 notwendig, das
Flankenspiel neu einzustellen, ist es möglich, durch Entfernen des Deckels (nicht
dargestellt durch die Öffnung 42 in den Getrieberaum 21 mit einem Werkzeug (nicht
dargestellt) einzugreifen. Es ist beispielsweise möglich, die Sechskantschrauben 38
zu lösen, um eine Verdrehung der getriebenen Welle 16 gegen über dem Zahnrad 26 zu
erreichen und damit das Flankenspiel neu einzustellen. Nach Einstellung des Flankenspiels
werden dann die Sechskantschrauben 38 wieder festgezogen und der Deckel 43 mit den
Befestigungsschrauben wieder auf den planen Abschnitt 50 durch Einbringen der Befestigungsschrauben
in die Bohrung 51 betriebsbereit gemacht.
[0026] Es ist damit nicht mehr notwendig, die Antriebseinheiten 49 und/oder den Getriebeabschnitt
14 des Gehäuses 11 zu lösen. Weiterhin ist es durch die Langlöcher 41 nicht mehr notwendig,
das Zahnrad 26 von der Welle 16 aufwendig zu entnehmen, um dann durch entsprechendes
Drehen des Zahnrads 26 um einen Kreisabschnitt, bis die nächste Bohrung 36 fluchtet,
und anschließendes Wiederaufstecken des Zahnrades 26 auf die Welle 16 das Flankenspiel
aufwendig einzustellen.
Bezugszeichenliste:
[0027]
- 10
- Spindelpumpe
- 11
- Gehäuse
- 12
- Pumpenabschnitt
- 13
- Lagerabschnitt
- 14
- Getriebeabschnitt
- 15
- angetriebene Welle
- 16
- getriebene Welle
- 17
- Förderschraube
- 18
- Förderschraube
- 19
- Nadellager
- 20
- Rollenlager
- 21
- Getrieberaum
- 22
- Wellenende
- 23
- Wellenende
- 24
- Anschluss
- 25
- Zahnrad
- 26
- Zahnrad
- 27
- Befestigungselement
- 28
- Buchsenabschnitt
- 29
- Flanschabschnitt
- 30
- Aufnahmefläche
- 31
- Passfeder
- 32
- Stirnfläche
- 33
- Sechskantschraube
- 34
- Spannscheibe
- 35
- Sitz
- 36
- Bohrung
- 37
- Bohrung
- 38
- Sechskantschraube
- 39
- Abstandsbuchse
- 40
- Befestigungsschraube
- 41
- Langloch
- 42
- Öffnung
- 45
- Schraubenvorsprung
- 43
- planer Abschnitt
- 51
- Bohrung
- 52
- Erster Schraubenabschnitt
- 53
- Zweiter Schraubenabschnitt
- 54
- Mittelteil
- 55
- Dichtungsabschnitt
- 56
- Lagerabschnitt
- 57
- Dichtungsabschnitt
- 58
- Lagerabschnitt
- 59
- Dichtungsbuchse
- 60
- Lagerbuchse
- 61
- Fußkreisdurchmesser
- 62
- Dichtungsinnendurchmesser
- 63
- Lagerinnendurchmesser
- 140
- Dichtungsabschnitt
- 141
- Gleitringdichtung
1. Zweispindelige Schraubenspindelpumpe in zweiflutiger Bauweise mit einem Pumpengehäuse,
das einen Pumpenabschnitt, zwei Lagerabschnitte und wenigstens einen Getriebeabschnitt
mit wenigstens einem Getrieberaum aufweist, wobei die Lagerabschnitte und der Pumpenabschnitt
getrennt voneinander ausgeführt sind, mit einem Fördergehäuseteil als Bestandteil
des Pumpenabschnitts, in dem auf zwei Wellen angeordnete Förderschrauben mit Flanken
in zweiflutiger Ausführung vorgesehen sind, wobei die Förderschrauben auf den Wellen
einen Fußkreisdurchmesser aufweisen, die Wellen beidseitig in den Lagerabschnitten
mit Lagern gelagert sind (Außenlagerung), im Lagerabschnitt eine Dichtung zur Abdichtung
des Lagerabschnitts gegenüber dem Förderabschnitt vorgesehen ist, und die Wellen sich
wenigstens einseitig in den Getriebeabschnitt erstrecken, mit auf den Wellen im Getriebeabschnitt
angeordneten Zahnrädern, mittels derer die Wellen drehgekoppelt sind, dadurch kennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Dichtung beidseitig größer oder gleich groß wie der Fußkreisdurchmesser
der Förderschrauben ist, und/oder dass beidseitig der Innendurchmesser der Lager größer
oder gleich groß wie der Innendurchmesser der Dichtung ist.
2. Spindelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer Wellenseite eine erste Buchse vorgesehen ist, die im Bereich
der Dichtung angeordnet ist und die einen Außendurchmesser aufweist, der mit dem Innendurchmesser
der Dichtung korrespondiert..
3. Spindelpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer Wellenseite eine Buchse vorgesehen ist, die im Bereich des Lagers
angeordnet ist und die einen Außendurchmesser aufweist, der mit dem Innendurchmesser
des Lagers korrespondiert.
4. Spindelpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle im Bereich der Buchse einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner oder
gleich groß wie der Fußkreisdurchmesser und/oder wie der Innendurchmesser der Dichtung
ist.
5. Spindelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Pumpabschnitt und Lagerabschnitt eine hydraulische Trennung besteht, bevorzug
über eine Gleitringdichtung, und/oder dass zwischen Lagerabschnitt und Getriebeabschnitt
eine räumliche Trennung besteht.