DE102017007832A1 - Method for producing a rotary piston for a screw pump - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes (3) für eine Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, insbesondere Schraubenspindelpumpe, Drehkolbenpumpe oder Kreiskolbenpumpe, mit einer Formschlussgeometrie (5) an einem ersten Bereich des Förderelementes (3) zum Aufbringen eines Drehmomentes auf das Förderelement (3) und mit einer Fördergeometrie an einem zweiten Bereich des Förderelementes (3) zum Fördern eines Mediums mittels der Fördergeometrie, wobei die Formschlussgeometrie (5) und die Fördergeometrie je eine Funktionsgeometrie (60) bilden, mit einer Werkzeugmaschine mit den Schritten: zur Verfügung stellen eines Rohlings mit einer ersten Funktionsgeometrie (60), spanabhebendes Bearbeiten eines zweiten Bereiches des Rohlings mit einem Werkzeug, so dass an dem Rohling eine zweite Funktionsgeometrie eingearbeitet wird, sollen die Förderelemente (3) für Wartungszwecke an der Zweiwellenmaschine (1) als Verdrängerpumpe einfach, schnell mit einem geringen Montageaufwand ausgetauscht werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mit wenigstens einem Positionserfassungsmittel die Position der ersten Funktionsgeometrie (60) zu der Werkzeugmaschine erfasst wird, in einem Datenspeicher Daten bezüglich einer vorgegebenen Position der einzuarbeitenden zweiten Funktionsgeometrie zu der ersten Funktionsgeometrie (60) an dem Rohling gespeichert werden und die zweite Funktionsgeometrie in Abhängigkeit von der mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel erfassten Position und der in dem Datenspeicher gespeicherten Daten mit dem Werkzeug eingearbeitet wird, so dass die zweite Funktionsgeometrie in der vorgegebenen und gespeicherten Position zu der ersten Funktionsgeometrie (60) in den Rohling eingearbeitet wird. In a method for producing a conveying element (3) for a twin-shaft machine as a positive displacement pump, in particular screw pump, rotary pump or rotary piston pump, with a form-fitting geometry (5) at a first region of the conveying element (3) for applying a torque to the conveying element (3) and a conveying geometry on a second region of the conveying element (3) for conveying a medium by means of the conveying geometry, the positive locking geometry (5) and the conveying geometry each forming a functional geometry (60) with a machine tool comprising the steps of: providing a blank with a first functional geometry (60), machining a second region of the blank with a tool so that a second functional geometry is incorporated on the blank, the conveying elements (3) for maintenance purposes on the twin-shaft machine (1) as a positive displacement pump simple, fast with a small Assembly expense can be exchanged. This object is achieved in that with at least one position detection means the position of the first functional geometry (60) is detected to the machine tool, stored in a data memory with respect to a predetermined position of the incorporated second functional geometry to the first functional geometry (60) on the blank and the second function geometry is incorporated with the tool as a function of the position detected with the at least one position detection means and the data stored in the data memory, so that the second function geometry is incorporated in the predetermined and stored position to the first function geometry (60) in the blank ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes für eine Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zum Austausch wenigstens eines bisherigen Förderelementes wenigstens einer Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12 und eine Schraubenspindelpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.The present invention relates to a method for producing a conveying element for a twin-shaft machine as a positive displacement pump according to the preamble of
Zweiwellenmaschinen als Verdrängerpumpen, insbesondere Schraubenspindelpumpen, werden in den verschiedensten technischen Anwendungen zum Fördern von Medien in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Chemieindustrie mit einer unterschiedlichen Viskosität eingesetzt, insbesondere für zähflüssige Medien. Diese Medien sind beispielsweise Getränke, Milchprodukte, Schokolade, Zucker, Flüssigzucker, Cremes oder Klebstoffe.Two-shaft machines as displacement pumps, in particular screw pumps, are used in a wide variety of technical applications for conveying media in the food, cosmetics and chemical industries with a different viscosity, in particular for viscous media. These media include, for example, beverages, dairy products, chocolate, sugar, liquid sugars, creams or adhesives.
Die Zweiwellenmaschinen als Verdrängerpumpe umfassen zwei Förderelemente mit einer Fördergeometrie und einer Formschlussgeometrie. Die Förderelemente sind mit je einer Welle drehfest ohne Spiel verbunden indem die Formschlussgeometrie je eines Förderelementes formschlüssig in eine komplementäre Gegenformschlussgeometrie an der Welle eingreift. Die Wellen und damit auch die Förderelemente werden von einem Antriebsmotor in eine Rotationsbewegung versetzt, so dass die Fördergeometrien an den Förderelementen das Medium fördern. Die Wellen sind mechanisch miteinander gekoppelt, insbesondere mit Zahnrädern, so dass die Wellen und damit auch die Förderelemente mit Fördergeometrien in einer fest vorgegebenen Drehposition zueinander ausgerichtet sind. Die Fördergeometrien der rotierenden Förderelemente weisen damit für jede Drehposition der Förderelemente eine fest vorgegebene Ausrichtung zueinander auf, die für das Fördern des Mediums notwendig ist.The twin-shaft machines as a positive displacement pump comprise two conveying elements with a conveying geometry and a positive locking geometry. The conveying elements are rotatably connected with a respective shaft without play by the positive engagement geometry engages each of a conveying element positively in a complementary Gegenformschlussgeometrie on the shaft. The waves and thus also the conveying elements are offset by a drive motor in a rotational movement, so that the conveyor geometries on the conveyor elements promote the medium. The shafts are mechanically coupled to each other, in particular with gears, so that the shafts and thus also the conveying elements are aligned with conveyor geometries in a fixed predetermined rotational position to each other. The conveyor geometries of the rotating conveyor elements thus have for each rotational position of the conveying elements a fixed predetermined orientation to each other, which is necessary for the conveying of the medium.
Die Förderelemente, im Allgemeinen aus Metall, insbesondere Edelstahl, ausgebildet, werden aus einem Rohling spanabhebend mit einer Werkzeugmaschine hergestellt. Die Fördergeometrie wird mit einem Werkzeug in den an dem Aufnahmedorn befestigten Rohling eingearbeitet, wobei in den Rohling bereits die Formschlussgeometrie eingearbeitet ist. Bei dieser Herstellung wird nicht berücksichtigt in der welcher Position bzw. Relativposition, insbesondere Drehposition, die Formschlussgeometrie und die Fördergeometrie zueinander ausgerichtet sind. Dies bedeutet, dass die Position, insbesondere Drehpositon, der Formschlussgeometrie und der Fördergeometrie zueinander sich zufällig und beliebig ergibt. Bei der Herstellung der Zweiwellenmaschinen werden mit einem Verstellorgan die Drehpositionen der Wellen damit auch der Förderelemente dahingehend verändert, sodass die Fördergeometrien der Förderelemente eine vorgegebene Drehposition für jede Drehposition zueinander aufweisen, d. h. die Förderelemente sind während der Rotation in jeder Drehposition in einer vorgegebenen, unveränderlichen Drehposition zueinander ausgerichtet und dies wird als Synchronisieren der Förderelemente zueinander bezeichnet. Dieses Synchronisieren ist notwendig, weil für die Position der Förderelemente zueinander eine Kette mechanischen Kopplungen verantwortlich ist, beispielsweise die mechanische Koppelung der zwei Wellen miteinander mit Zahnrädern und die Ausrichtung der Position der Formschlussgeometrie und der Fördergeometrie zueinander an den Förderelementen.The conveying elements, generally made of metal, in particular stainless steel, are produced from a blank by machining with a machine tool. The conveyor geometry is incorporated with a tool in the attached to the mandrel blank, wherein in the blank already the positive locking geometry is incorporated. In this production is not taken into account in which position or relative position, in particular rotational position, the interlocking geometry and the conveyor geometry are aligned with each other. This means that the position, in particular rotational position, the positive locking geometry and the conveying geometry to each other randomly and arbitrarily results. In the production of twin-shaft machines with an adjusting member, the rotational positions of the shafts so that the conveying elements are changed so that the conveying geometries of the conveying elements have a predetermined rotational position for each rotational position to each other, d. H. the conveying elements are aligned during rotation in each rotational position in a predetermined, fixed rotational position to each other and this is referred to as synchronizing the conveying elements to each other. This synchronization is necessary because a chain mechanical couplings is responsible for the position of the conveying elements to each other, for example, the mechanical coupling of the two shafts with each other with gears and the alignment of the position of the positive locking geometry and the geometry of the conveyor to each other on the conveyor elements.
Die Fördergeometrien der Förderelemente unterliegen einem mechanischen Verschleiß, insbesondere durch Abrieb, der besonderes bei körnigen zu fördernden Medien verstärkt auftritt. Aus diesem Grund ist es notwendig, nach einer bestimmten Zahl an Betriebsstunden des Förderns eines Medium mit der Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe die Förderelemente auszutauschen. Da jedoch bei der Herstellung von Förderelementen als Austauschförderelementen die Position der Formschlussgeometrie und der Fördergeometrie zueinander sich zufällig ergeben sind diese zwischen einem bisherigen noch auszutauschenden Förderelement und einem neuen Austauschförderelement unterschiedlich. Aus diesem Grund ist deshalb beim Austausch der Förderelemente ein aufwendiges Synchronisieren der Förderelemente zueinander mit dem Verstellorgan notwendig. Mit dem Verstellorgan wird die Drehposition der Wellen und damit der Förderelemente zueinander verändert. Dies ist jedoch aufwendig, weil hierfür ein hohes handwerkliches Können beim Arbeiten an Zahnrädern und dem Verstellorgan notwendig ist und im Regelfall ein Ablassen von Schmieröl erforderlich ist. Insbesondere bei einem Einsatz der Zweiwellenmaschine in der Lebensmittelindustrie ist das Ablassen von Schmieröl problematisch.The conveying geometries of the conveying elements are subject to mechanical wear, in particular due to abrasion, which is particularly pronounced in the case of granular media to be conveyed. For this reason, it is necessary to replace the conveying elements after a certain number of operating hours of conveying a medium with the twin-shaft machine as a positive displacement pump. However, since in the production of conveying elements as Austauschförderelementen the position of the interlocking geometry and the geometry of the conveyor are random to each other these are different between a previous still exchangeable conveyor element and a new exchange conveyor element. For this reason, therefore, a complex synchronization of the conveying elements to each other with the adjustment is necessary when replacing the conveyor elements. With the adjusting member, the rotational position of the shafts and thus the conveying elements is changed to each other. However, this is expensive, because this is a high level of craftsmanship when working on gears and the adjustment is necessary and usually a drainage of lubricating oil is required. In particular, when using the twin-shaft machine in the food industry, the discharge of lubricating oil is problematic.
Bei einer Schraubenspindelpumpe als Zweiwellenmaschine sind die Förderelemente als Drehkolben ausgebildet mit einer Innenverzahnung als Formschlussgeometrie als eine erstes Funktionsgeometrie an einer Bohrung und mit einer gewindeförmigen Profilierung als Fördergeometrie als eine zweiten Funktionsgeometrie an der Außenseite des Drehkolbens.In a screw spindle pump as a twin-shaft machine, the conveying elements are designed as rotary pistons with an internal toothing as positive locking geometry as a first functional geometry on a bore and with a thread-shaped profiling as a conveyor geometry as a second functional geometry on the outside of the rotary piston.
Die
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes für eine Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, ein Verfahren zum Austausch wenigstens eines bisherigen Förderelementes wenigstens einer Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe und eine Schraubenspindelpumpe zur Verfügung zu stellen bei dem die Förderelemente für Wartungszwecke an der Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe einfach, sauber und schnell mit einem geringen Montageaufwand ohne Synchronisieren Förderelemente mit einem Verstellorgan ausgetauscht werden können.The object of the present invention is to provide a method for producing a conveying element for a twin-shaft machine as a positive displacement pump, a method for replacing at least one previous conveying element at least a twin-shaft machine as a positive displacement pump and a screw pump at which the conveying elements for maintenance purposes on the twin-shaft machine as positive displacement pump can be easily, cleanly and quickly replaced with a low installation effort without synchronizing conveyor elements with an adjusting.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes für eine Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, insbesondere Schraubenspindelpumpe, Drehkolbenpumpe oder Kreiskolbenpumpe, mit einer Formschlussgeometrie an einem ersten Bereich des Förderelementes zum Aufbringen eines Drehmomentes auf das Förderelement und mit einer Fördergeometrie an einem zweiten Bereich des Förderelementes zum Fördern eines Mediums mittels der Fördergeometrie, wobei die Formschlussgeometrie und die Fördergeometrie je eine Funktionsgeometrie bilden, mit einer Werkzeugmaschine mit den Schritten: zur Verfügung stellen eines Rohlings mit einer ersten Funktionsgeometrie, spanabhebendes Bearbeiten eines zweiten Bereiches des Rohlings mit einem Werkzeug, so dass an dem Rohling eine zweite Funktionsgeometrie eingearbeitet wird, wobei mit wenigstens einem Positionserfassungsmittel die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst wird, in einem Datenspeicher Daten bezüglich einer vorgegebenen Position der einzuarbeitenden zweiten Funktionsgeometrie zu der ersten Funktionsgeometrie an dem Rohling gespeichert werden und/oder sind und die zweite Funktionsgeometrie in Abhängigkeit von der mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel erfassten Position und der in dem Datenspeicher gespeicherten Daten mit dem Werkzeug eingearbeitet wird, so dass die zweite Funktionsgeometrie in der vorgegebenen und vorzugsweise gespeicherten Position zu der ersten Funktionsgeometrie in den Rohling eingearbeitet wird. Bei den mit dem Verfahren hergestellten Förderelementen sind somit die erste Funktionsgeometrie und die zweite Funktionsgeometrie in einer im Wesentlichen identischen vorgegebenen und vorzugsweise gespeicherten Position zueinander ausgerichtet, so dass bei einem Austausch des Förderelementes keine Synchronisierung der Förderelemente zueinander notwendig ist. Dabei können mit dem Verfahren auch Förderelemente hergestellt werden bei denen die erste Funktionsgeometrie und die zweite Funktionsgeometrie in einer unterschiedlichen vorgegebenen und gespeicherten Position zueinander ausgerichtet sind. Hierzu sind beispielsweise lediglich in einer CNC-Werkzeugmaschine die in einem elektronischen Datenspeicher gespeicherten Daten zu verändern. Damit können auch für unterschiedliche Zweiwellenmaschinen als Verdrängerpumpen Förderelemente zum Austausch für Wartungszwecke hergestellt werden ohne der Notwendigkeit einer Synchronisierung der Austauschförderelemente. Mit den in dem Datenspeicher gespeicherten Daten und der erfassten Position wird eine Berechnung durchgeführt, so dass das Werkzeug die notwendige Relativbewegungsbahn zu dem Rohling ausführt.This object is achieved with a method for producing a conveying element for a twin-shaft machine as a positive displacement pump, in particular a screw pump, rotary pump or rotary piston pump, with a form-fitting geometry at a first region of the conveying element for applying a torque to the conveying element and with a conveying geometry at a second region of the conveying element for conveying a medium by means of the conveying geometry, wherein the positive locking geometry and the conveying geometry each form a functional geometry with a machine tool comprising the steps of: providing a blank having a first functional geometry, machining a second region of the blank with a tool such that a second functional geometry is incorporated in the blank, wherein the position of the first functional geometry relative to the machine tool is detected with at least one position detection means in a data memory stored and / or are stored and the second function geometry depending on the detected position with the at least one position detection means and the data stored in the data memory with the tool so that the second functional geometry is incorporated in the predetermined and preferably stored position to the first functional geometry in the blank. In the case of the conveying elements produced by the method, the first functional geometry and the second functional geometry are thus aligned in a substantially identical predetermined and preferably stored position, so that when the conveying element is replaced, no synchronization of the conveying elements relative to one another is necessary. In this case, conveyor elements can also be produced with the method in which the first functional geometry and the second functional geometry are aligned with one another in a different predetermined and stored position. For this purpose, for example, only in a CNC machine tool in an electronic Data storage to change stored data. In order for conveyor elements for replacement for maintenance purposes can be prepared for different twin-shaft machines as positive displacement pumps without the need for synchronization of Austauschförderelemente. With the data stored in the data memory and the detected position, a calculation is performed so that the tool performs the necessary relative movement path to the blank.
In einer weiteren Variante wird der Rohling mit der ersten Funktionsgeometrie zur Verfügung gestellt indem ein spanabhebendes Bearbeiten eines ersten Bereiches des Rohlings mit dem Werkzeug ausgeführt wird, so dass an dem Rohling die erste Funktionsgeometrie eingearbeitet wird, insbesondere mit einer Werkzeugmaschine.In a further variant, the blank having the first functional geometry is made available by a machining of a first region of the blank with the tool being carried out, so that the first functional geometry is incorporated on the blank, in particular with a machine tool.
Vorzugsweise wird zuerst die erste Funktionsgeometrie in den Rohling spanabhebend eingearbeitet und anschließend mit dem wenigstens einem Positionserfassungsmittel die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst.Preferably, first the first functional geometry is machined into the blank and then the position of the first functional geometry with the at least one position detecting means is detected to the machine tool.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel eine axiale Position und/oder eine Drehposition der ersten Funktionsgeometrie, insbesondere mittels wenigstens eines an dem Rohling ausgebildeten Positionsanzeigeelementes, zu der Werkzeugmaschine erfasst. Das Positionsanzeigeelement kann beispielsweise als eine optische Markierung und/oder als die erste Funktionsgeometrie und/oder als ein an einer bestimmten Position befestigter Transponder ausgebildet sind.In an additional embodiment, with the at least one position detection means, an axial position and / or a rotational position of the first functional geometry, in particular by means of at least one position indicator element formed on the blank, are detected to the machine tool. The position indicator can be designed, for example, as an optical marking and / or as the first functional geometry and / or as a transponder attached to a specific position.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine mit einem Positionserfassungsmittel als einem Sensor, insbesondere einem bewegliche mechanischen Abtastorgan und/oder einem optischen Sensor mit einem Laser, mittelbar oder unmittelbar, erfasst wird. Zweckmäßig ist das Positionserfassungsmittel als eine Kamera mit einer Bildverarbeitungssoftware ausgebildet.In a supplementary embodiment, the position of the first functional geometry to the machine tool with a position detecting means as a sensor, in particular a movable mechanical scanning member and / or an optical sensor with a laser, indirectly or directly, is detected. Suitably, the position detection means is designed as a camera with an image processing software.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Position, insbesondere die Drehposition, der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine mit einem Positionserfassungsmittel als einer Positionslehre erfasst und an der Positionslehre ist eine Positionsgegenformschlussgeometrie ausgebildet und die Positionsgegenformschlussgeometrie wird in mechanischen Kontakt zu einer Positionsformschlussgeometrie an einem Aufnahmedorn gebracht.In a further embodiment, the position, in particular the rotational position, of the first functional geometry to the machine tool is detected with a position detection means as a position gauge and the position gauge a Positionsgegenformschlussgeometrie is formed and the Positionsgegenformschlussgeometrie is brought into mechanical contact with a position locking geometry on a mandrel.
In einer ergänzenden Ausführungsform weist die Positionslehre einen Index, insbesondere eine Indexfläche, auf und der Index ist in einer vorgegebenen Position zu der Positionsgegenformschlussgeometrie ausgebildet, so dass während des mechanischen Kontaktes zwischen der Positionsgegenformschlussgeometrie an der Positionslehre und der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn der Index in einer vorgegebenen Position zu der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn ausgerichtet wird.In an additional embodiment, the position gauge has an index, in particular an index area, and the index is formed in a predetermined position relative to the position counter-form geometry, so that during the mechanical contact between the position counter-form geometry on the position gauge and the form fit geometry on the mandrel, the index in a predetermined position is aligned to the Positionformschlussgeometrie on the mandrel.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird die Drehposition des Index und damit auch die Drehposition der Positionsformschlussgeometrie mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel erfasst während des mechanischen Kontaktes zwischen der Positionsgegenformschlussgeometrie an der Positionslehre und der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn. Der Index ist in einer bekannten Drehposition zu der Positionsgegenformschlussgeometrie der Positionslehre ausgerichtet und die Drehposition Positionsgegenformschlussgeometrie entspricht der Drehposition der ersten Funktionsgeometrie bei einer drehfesten formschlüssigen Verbindung zwischen der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings und der Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedornes, so dass aus Drehposition des Index die Drehposition der ersten Funktionsgeometrie berechnet werden kann.In an additional embodiment, the rotational position of the index and thus also the rotational position of the position-locking geometry with the at least one position detection means is detected during the mechanical contact between the position counter-form geometry on the position gauge and the position-fit geometry on the arbor. The index is oriented in a known rotational position relative to the position counter-geometry of the position gauge and the rotational position position Umschlussgeometrie corresponds to the rotational position of the first functional geometry at a rotationally fixed positive connection between the first functional geometry of the blank and the position-locking geometry of the mandrel, so that from rotational position of the index, the rotational position of the first Function geometry can be calculated.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Index als eine Indexfläche und damit auch die Positionslehre zusammen mit dem Aufnahmedorn in eine vorgegebene Drehposition bewegt, anschließend wird die vorgegebenen Drehposition des Index in einem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine verwendet und die Positionslehre wird von dem Aufnahmedorn entfernt und der Rohling wird auf den Aufnahmedorn aufgeschoben, so dass die erste Funktionsgeometrie an dem Rohling in mechanischen drehfesten formschlüssigen Kontakt zu der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn gebracht wird und die Drehposition der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings in dem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine aus der Drehposition des Index abgeleitet wird.In another embodiment, the index is moved as an index surface and thus also the position gauge together with the mandrel in a predetermined rotational position, then the predetermined rotational position of the index is used in a coordinate system of the machine tool and the position gauge is removed from the mandrel and the blank is pushed onto the mandrel, so that the first functional geometry is brought to the blank in mechanical rotationally fixed positive contact with the Formformschlussgeometrie on the mandrel and the rotational position of the first functional geometry of the blank in the coordinate system of the machine tool is derived from the rotational position of the index.
In einer weiteren Variante ist nach der Erfassung der Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine und während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie in den Rohling mit dem Werkzeug der Rohling in einer feststehenden axialen Position und/oder Drehposition zu der Werkzeugmaschine fixiert und/oder nach der Erfassung der Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine und während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie in den Rohling mit dem Werkzeug wird der Rohling in seiner axialen Position und/oder Drehposition zu der Werkzeugmaschine verändert und die Veränderung der axialen Position und/oder Drehposition des Rohlings zu der Werkzeugmaschine wird berechnet, so dass während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie in den Rohling mit dem Werkzeug die Position der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings zu der Werkzeugmaschine berechnet wird und in Abhängigkeit von der berechneten Position der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings zu der Werkzeugmaschine die zweiten Funktionsgeometrie mit dem Werkzeug eingearbeitet wird.In a further variant, after detecting the position of the first functional geometry relative to the machine tool and during the machining of the second functional geometry in the blank with the tool, the blank is fixed in a fixed axial position and / or rotational position to the machine tool and / or after Detecting the position of the first functional geometry to the machine tool and during the machining of the second functional geometry in the blank with the tool, the blank is changed in its axial position and / or rotational position to the machine tool and the change of the axial position and / or rotational position of the blank to the machine tool is calculated so that during the machining of the second functional geometry in the blank with the tool, the position of the first functional geometry of the blank is calculated to the machine tool and in dependence on the calculated position of the first functional geometry of the blank the machine tool, the second functional geometry is incorporated with the tool.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist die erste Funktionsgeometrie die Formschlussgeometrie und die zweite Funktionsgeometrie ist die Fördergeometrie, insbesondere ist das Förderelement ein Drehkolben einer Schraubenspindelpumpe und die erste Funktionsgeometrie als die Formschlussgeometrie ist eine Innenverzahnung an einer Axialbohrung des Drehkolbens und die zweite Funktionsgeometrie als die Fördergeometrie ist an einer Außenseite des Drehkolbens als gewindeförmige Profilierung ausgebildet, oder die erste Funktionsgeometrie ist die Fördergeometrie und die zweite Funktionsgeometrie ist die Formschlussgeometrie.In a supplementary embodiment, the first functional geometry is the positive locking geometry and the second functional geometry is the conveying geometry, in particular the conveying element is a rotary piston of a screw pump and the first functional geometry as the positive locking geometry is an internal toothing on an axial bore of the rotary piston and the second functional geometry as the conveyor geometry is an outer side of the rotary piston is formed as a thread-shaped profiling, or the first functional geometry is the conveying geometry and the second functional geometry is the positive locking geometry.
Erfindungsgemäßes Verfahren zum Austausch wenigstens eines bisherigen Förderelementes wenigstens einer Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, insbesondere Schraubenspindelpumpe, Drehkolbenpumpe oder Kreiskolbenpumpe, mit je zwei Förderelementen und mit je zwei Wellen, wobei an je ein Förderelement mit je einer Welle drehfest verbunden ist und an dem je einen Förderelement eine Formschlussgeometrie zum Aufbringen eines Drehmomentes auf das Förderelement mittels einer Gegenformschlussgeometrie an einer Welle ausgebildet ist und an der Welle die Gegenformschlussgeometrie ausgebildet ist, mit den Schritten: zur Verfügung stellen von wenigstens einem Austauschförderelement, Herausbewegen des wenigstens einen bisherigen Förderelementes aus einem Förderraum und Entfernen des wenigstens einen bisherigen Förderelementes von der wenigstens einen Zweiwellenmaschine, so dass der mechanische Kontakt zwischen der je einen Formschlussgeometrie des bisherigen wenigstens einen Förderelementes und der Gegenformschlussgeometrie der wenigstens einen Welle aufgehoben wird, Einführen des wenigstens einen Austauschförderelementes in den wenigstens einen Förderraum und Befestigen des wenigstens einen Austauschförderelementes an der wenigstens einen Welle, so dass der mechanische Kontakt zwischen der je einen Formschlussgeometrie des wenigstens einen Austauschförderelementes und der je einen Gegenformschlussgeometrie der wenigstens einen Welle hergestellt wird und das wenigstens einen Austauschförderelement drehfest mit der wenigstens einen Welle verbunden wird, wobei das wenigstens ein Austauschförderelement zur Verfügung gestellt wird indem das wenigstens eine Austauschförderelement mit einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt wird und/oder bei dem bisherigen wenigstens einen Förderelement und bei dem wenigstens einen Austauschförderelement die je eine Formschlussgeometrie und die je eine Fördergeometrie in einer im Wesentlichen identischen Position, insbesondere Drehposition, zueinander ausgerichtet sind.Method according to the invention for exchanging at least one previous conveying element of at least one twin-shaft machine as displacement pump, in particular screw pump, rotary pump or rotary piston pump, each with two conveying elements and with two shafts, each being rotatably connected to one conveying element each having a shaft and to each a conveying element Forming geometry for applying a torque to the conveying element by means of a Gegenformschlussgeometrie is formed on a shaft and the countershaped geometry is formed on the shaft, comprising the steps: provide at least one Austauschförderelement, moving out of at least one previous conveyor element from a delivery chamber and removing the at least a previous conveying element of the at least one twin-shaft machine, so that the mechanical contact between the one each positive locking geometry of the previous at least one Förderelem entes and the Gegenformschlussgeometrie the at least one wave is repealed, introducing the at least one Austauschförderelementes in the at least one delivery chamber and attaching the at least one Austauschförderelementes on the at least one shaft, so that the mechanical contact between each a positive locking geometry of at least one Austauschförderelementes and the ever a Gegenformschlussgeometrie the at least one shaft is made and the at least one exchange conveyor rotatably connected to the at least one shaft, wherein the at least one Austauschförderelement is provided by the at least one Austauschförderelement is prepared by a method described in this patent application and / or in the Previously at least one conveying element and in which at least one exchange conveying element each have a positive locking geometry and each one conveying geometry in a substantially identical position, in particular rotational position, are aligned with each other.
In einer weiteren Variante bleibt nach dem Befestigen des wenigstens einen Austauschförderelementes an der wenigstens einen Welle die Drehposition der je zwei Wellen der je einen Zweiwellenmaschine zueinander konstant, insbesondere wird kein Verstellorgan zur Veränderung der Drehposition der je zwei Wellen zueinander als Synchronisieren der zwei Förderelemente an der je einen Zweiwellenmaschine betätigt, und/oder an mehreren Zweiwellenmaschinen wird bzw. werden je ein Förderelement, vorzugsweise zwei Förderelemente, ausgetauscht.In another variant, after fixing the at least one exchange conveying element to the at least one shaft, the rotational position of the two shafts of each two-shaft machine remains constant relative to each other, in particular no adjusting member for changing the rotational position of the two shafts to each other as synchronizing the two conveying elements on the each operated a twin-shaft machine, and / or at a plurality of twin-shaft machines is or are ever a conveying element, preferably two conveying elements, replaced.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist das bisherige Förderelement und das Austauschförderelement ein Drehkolben einer Schraubenspindelpumpe und die Formschlussgeometrie ist eine Innenverzahnung an einer Axialbohrung und die Fördergeometrie ist an einer Außenseite des Drehkolbens als gewindeförmige Profilierung ausgebildet. Bei einer Schraubenspindelpumpe greifen normalerweise die Fördergeometrien als die gewindeförmigen Profilierungen bei einer Anordnung der Drehkolben an den Wellen ineinander, so dass normalerweise zwei Drehkolben gleichzeitig ausgetauscht werden müssen, wobei die zwei ausgetauschten Drehkolben im Regelfall zwei Austauschförderelemente sind. Jedoch kann auch nur ein entfernter Drehkolben ein Austauschförderelement sein und der andere Drehkolben ist der bisherige Drehkolben, d. h. dass ein Drehkolben nach dem Herausbewegen aus dem Förderraum wieder zusammen mit dem Austauschförderelement an den Wellen befestigt wird. Bei einer Schraubenspindelpumpe werden somit zwei Drehkolben als Austauschförderelemente zur Verfügung gestellt und ausgetauscht.In a supplementary embodiment, the previous conveying element and the replacement conveying element is a rotary piston of a screw pump and the positive locking geometry is an internal toothing on an axial bore and the conveying geometry is formed on an outer side of the rotary piston as a thread-shaped profiling. In a screw pump pump usually engage the conveyor geometries as the thread-shaped profiles in an arrangement of the rotary pistons on the shafts, so that usually two rotary pistons must be replaced simultaneously, the two exchanged rotary pistons are usually two exchange conveyor elements. However, only a remote rotary piston can be an exchange conveyor and the other rotary piston is the previous rotary piston, d. H. that a rotary piston is fixed to the waves again after moving out of the delivery chamber together with the Austauschförderelement. In a screw pump thus two rotary pistons are provided as exchange conveyor elements available and replaced.
Erfindungsgemäße Schraubenspindelpumpe, umfassend ein Gehäuse, zwei Drehkolben als Förderelemente, die innerhalb eines von einem Pumpenabschnitt des Gehäuses begrenzten Förderraumes angeordnet sind, zwei mechanisch miteinander gekoppelte Wellen, wobei die zwei Drehkolben drehfest mit je einer Welle verbunden sind, zwei Axialdichtungen zur Abdichtung des Förderraumes zu einen Sicherheitsraum mit je einer ersten dynamischen Dichtaufnahme und einer zweiten statischen Dichtaufnahme, wobei die erste dynamische Dichtaufnahme drehfest mittelbar oder unmittelbar mit der Welle verbunden ist und die zweite statische Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar an dem Gehäuse befestigt ist und an der ersten dynamischen Dichtaufnahme eine erste dynamische Gleitringdichtung befestigt ist und an der zweiten statischen Dichtaufnahme eine zweite statische Gegenringdichtung befestigt ist, wobei ein radialer innerer Abschnitt der ersten dynamischen Dichtaufnahme in einer Ringnut insbesondere zwischen Drehkolben und/oder Welle und/oder einem ersten Anschlagelement, angeordnet ist und die axiale Ausdehnung der Ringnut an dem radialen inneren Abschnitt der ersten dynamischen Dichtaufnahme größer ist als die axiale Ausdehnung des radialen inneren Abschnittes ersten Dichtaufnahme in der Ringnut. Die axiale Ausdehnung ist die Ausdehnung bzw. Länge in der axialen Richtung und/oder Richtung der Rotationsachse der Welle.Screw shaft pump according to the invention, comprising a housing, two rotary pistons as conveying elements, which are arranged within a pumping chamber of the housing limited delivery space, two mechanically coupled to each other waves, the two rotary pistons are rotatably connected to one shaft, two axial seals for sealing the pumping chamber a safety space, each having a first dynamic sealing receptacle and a second static sealing receptacle, wherein the first dynamic sealing receptacle is rotatably connected directly or indirectly to the shaft and the second static sealing receptacle directly or indirectly to the housing is attached and attached to the first dynamic seal receiving a first dynamic mechanical seal and the second static seal receiving a second static mating seal is fixed, wherein a radial inner portion of the first dynamic seal seat in an annular groove in particular between rotary and / or shaft and / or a first stop element, is arranged and the axial extent of the annular groove on the radial inner portion of the first dynamic sealing seat is greater than the axial extent of the radial inner portion of the first sealing seat in the annular groove. The axial extent is the extension or length in the axial direction and / or direction of the axis of rotation of the shaft.
Erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung Zweiwellenmaschine, insbesondere einer Schraubenspindelpumpe, mit den Schritten: zur Verfügung stellen von Komponenten der Zweiwellenmaschine, insbesondere der Schraubenspindelpumpe, insbesondere ein Gehäuse, zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, zwei Wellen, eine mechanische Kopplungsvorrichtung, insbesondere zwei Zahnräder, zur mechanischen Koppelung der zwei Wellen, einem Verstellorgan, Montieren der Komponenten zu der Zweiwellenmaschine, insbesondere Schraubenspindelpumpe, indem die zwei Wellen mit der mechanischen Kopplungsvorrichtung mechanisch gekoppelt werden, die zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, formschlüssig und drehfest mit den zwei Wellen verbunden werden und die Förderelemente, insbesondere Drehkolben, zueinander mit dem Verstellorgan synchronisiert werden, wobei die zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, zur Verfügung gestellt werden indem die zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, mit einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt werden.Method according to the invention for producing a twin-shaft machine, in particular a screw pump, with the steps: making available components of the twin-shaft machine, in particular the screw pump, in particular a housing, two conveying elements, in particular two rotary pistons, two shafts, a mechanical coupling device, in particular two gears, for mechanical Coupling of the two shafts, an adjusting member, mounting the components to the twin-shaft machine, in particular screw pump by mechanically coupling the two shafts with the mechanical coupling device, the two conveying elements, in particular two rotary pistons, positively and non-rotatably connected to the two shafts and the conveying elements , in particular rotary pistons, are synchronized with each other with the adjusting member, wherein the two conveying elements, in particular two rotary pistons, are provided by the two conveying elements, insbesonde Re two rotary pistons are produced with a method described in this patent application.
Zweckmäßig werden beim Synchronisieren mit dem Verstellorgan die Drehpositionen der zwei Wellen zueinander verändert und nach dem Erreichen der notwendigen Drehposition der zwei Wellen zueinander wird die Drehposition der zwei Wellen zueinander mit dem Verstellorgan festgesetzt. Insbesondere wird die Drehposition der zwei Wellen zueinander festgesetzt indem die Drehposition je einer Welle und eines Zahnrades an der Welle zueinander mit dem Verstellorgan festgesetzt wird. Zweckmäßig werden beim Synchronisieren mit dem Verstellorgan die Drehpositionen der zwei Wellen zueinander verändert indem die Drehpositionen je einer Welle und eines Zahnrades an der Welle zueinander verändert werden. Vorzugsweise wird das Synchronisieren ausgeführt während die Förderelemente mit den Wellen drehfest verbunden sind.Appropriately, the rotational positions of the two shafts are mutually changed during synchronization with the adjusting member and after reaching the necessary rotational position of the two shafts to each other, the rotational position of the two shafts is fixed to each other with the adjustment. In particular, the rotational position of the two shafts is fixed to each other by the rotational position of each of a shaft and a gear on the shaft is fixed to each other with the adjusting member. Appropriately, the rotational positions of the two shafts are changed to each other when synchronizing with the adjusting member by the rotational positions of a respective shaft and a gear on the shaft to each other are changed. Preferably, the synchronization is performed while the conveying elements are rotatably connected to the waves.
In einer weiteren Variante sind bei dem bisherigen wenigstens einen Förderelement und bei dem wenigstens einen Austauschförderelement die je eine Formschlussgeometrie und/oder die je eine Fördergeometrie in einer im Wesentlichen identischen axialen Position zueinander ausgerichtet, insbesondere weisen die je eine Formschlussgeometrie und/oder die je eine Fördergeometrie einen im Wesentlichen identischen Abstand zu einem axialen Ende des wenigstens einen Austauschförderelementes auf.In a further variant, at least one conveying element and at least one exchange conveying element are each aligned with one positive locking geometry and / or the one conveying geometry in a substantially identical axial position, in particular each have a positive locking geometry and / or the one each Conveying geometry on a substantially identical distance to an axial end of the at least one exchange conveyor element.
In einer weiteren Ausgestaltung werden mit dem Verfahren geometrisch im Wesentlichen wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, identische Förderelemente hergestellt, insbesondere mit unterschiedlichen Werkzeugmaschinen und/oder insbesondere mit unterschiedlichen Aufnahmedornen. Die unterschiedlichen Aufnahmedorne weisen lediglich eine im Wesentlichen identische Positionsformschlussgeometrie auf für die drehfeste formschlüssige Verbindung mit einer ersten Funktionsgeometrie des Rohlings und des Förderelementes. Die Drehposition der Positionsformschlussgeometrie zu der Werkzeugmaschine ist mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel zu erfassen, so dass auch die hieraus abgeleitete oder berechnete Drehposition ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine bekannt ist und damit der Steuer- und/oder Regeleinheit zur Verfügung steht und die erste Funktionsgeometrie steht während des spanabhebenden Bearbeitens in drehfester formschlüssiger Verbindung mit der Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedorns. Abweichend hiervon kann die Drehposition der ersten Funktionsgeometrie auch ohne dem Aufnahmedorn mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel, insbesondere einem Sensor, erfasst werden. Die im Wesentlichen wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, identischen Förderelemente können somit, insbesondere unabhängig von der eingesetzten Werkzeugmaschine und/oder dem Aufnahmedorn hergestellt werden, weil die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst wird und diese erfasste Position für das Einarbeiten der zweiten Funktionsgeometrie verwendet wird. Die im Wesentlichen identischen Förderelemente weisen Unterschiede aufgrund von Ungenauigkeiten, insbesondere Mess- und Fertigungsungenauigkeiten, auf. Die erreichten Ungenauigkeiten haben jedoch keinen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit der Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe beim Austausch der Förderelemente. Bei teilweise im Wesentlichen identischen Förderelementen sind die erste und zweite Funktionsgeometrie in einer im Wesentlichen identischen Drehposition zueinander ausgerichtet und die axiale Ausdehnung der Förderelemente ist unterschiedlich. Eine Drehposition des Förderelementes oder anderer Teile bzw. Komponenten ist eine Position die mit einem Winkel in einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse des Förderelementes oder des anderen Teiles beschreiben werden kann und mit dem Winkel zwischen zwei Halbgeraden in der Ebene und die zwei Halbgeraden als Anfangspunkt die Rotationsachse aufweisen. Eine Drehpositionsdifferenz des Förderelements oder eines anderen Teiles kann somit mit dem Winkel beschrieben werden.In a further embodiment, identical conveying elements are produced geometrically, essentially at least partially, in particular completely, in particular with different machine tools and / or in particular with different receiving mandrels. The different receiving mandrels have only a substantially identical position-locking geometry for the rotationally fixed positively locking connection with a first functional geometry of the blank and the conveying element. The rotational position of the position-locking geometry relative to the machine tool is to be detected by the at least one position detection means, so that the rotational position derived therefrom or calculated first function geometry is known to the machine tool and thus the control and / or regulating unit is available and the first functional geometry is during the machining in a rotationally positive form-locking connection with the position-locking geometry of the mandrel. Deviating from this, the rotational position of the first functional geometry can also be detected without the receiving mandrel with the at least one position-detecting means, in particular a sensor. The substantially at least partially, in particular completely, identical conveying elements can thus be produced, in particular independently of the machine tool used and / or the mandrel, because the position of the first functional geometry is detected to the machine tool and uses this detected position for the incorporation of the second functional geometry becomes. The substantially identical conveyor elements have differences due to inaccuracies, in particular measurement and manufacturing inaccuracies on. However, the inaccuracies achieved have no influence on the functionality of the twin-shaft machine as a displacement pump when replacing the conveyor elements. In partially substantially identical conveying elements, the first and second functional geometry are aligned in a substantially identical rotational position to each other and the axial extent of the conveying elements is different. A rotational position of the conveying element or other parts or components is a position which can be described with an angle in a plane perpendicular to a rotation axis of the conveying element or the other part and with the angle between two half-lines in the plane and the two half-lines as Starting point have the axis of rotation. A rotational position difference of the conveying element or another part can thus be described with the angle.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Drehpositionsdifferenz zwischen der vorgegebene Soll-Drehposition und der Ist-Drehposition der zweiten Funktionsgeometrie aufgrund von Ungenauigkeiten, insbesondere Mess- und Fertigungsungenauigkeiten, der mit dem Verfahren hergestellten Förderelemente kleiner als 0,5°, 0,1°, 0,05°, 0,04°, 0,01°, 0,005° oder 0,001°. Die relevante Drehpositionsdifferenz tritt an dem radialen Endbereich des Förderelementes auf, weil an dem radialen Endbereich ein Kontakt zwischen den Förderelementen bestehen könnte oder besteht.In a further embodiment, the rotational position difference between the predetermined desired rotational position and the actual rotational position of the second functional geometry due to inaccuracies, in particular measurement and manufacturing inaccuracies, the conveying elements produced by the method is less than 0.5 °, 0.1 °, 0 , 05 °, 0.04 °, 0.01 °, 0.005 ° or 0.001 °. The relevant rotational position difference occurs at the radial end portion of the impeller because there may or may be contact between the impellers at the radial end portion.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die axiale Positionsdifferenz zwischen der vorgegebene axialen Soll-Ausdehnung und der axialen Ist-Ausdehnung des Förderelementes aufgrund von Ungenauigkeiten, insbesondere Mess- und Fertigungsungenauigkeiten, der mit dem Verfahren hergestellten Förderelemente kleiner als 0,5 mm, 0,1 mm, 0,05 mm, 0,01 mm, 0,005 mm oder 0,001 mm. Die axiale Ausdehnung des Förderelementes ist insbesondere die maximale Ausdehnung bzw. Länge des Förderelementes in Richtung der Längs- oder Rotationsachse des Förderelementes.In a further embodiment, the axial position difference between the predetermined axial nominal extent and the axial actual extent of the conveying element due to inaccuracies, in particular measurement and manufacturing inaccuracies, the conveying elements produced by the method is less than 0.5 mm, 0.1 mm , 0.05 mm, 0.01 mm, 0.005 mm or 0.001 mm. The axial extent of the conveying element is in particular the maximum extent or length of the conveying element in the direction of the longitudinal or rotational axis of the conveying element.
In einer weiteren Ausgestaltung sind der erste Bereich des Förderelementes mit der ersten Funktionsgeometrie und der zweite Bereich des Förderelementes mit der zweiten Funktionsgeometrie zwei getrennte Bereich und/oder Bereiche an der Umgebungsseite des Förderelementes. Als eine Umgebungsseite des Förderelementes wird ein von der Umgebung kontaktierbarer Bereich betrachtet, so dass auch eine Seite des Förderelementes an einer Bohrung als eine Umgebungsseite bzw. Oberfläche des Förderelementes betrachtet wird.In a further embodiment, the first region of the conveying element with the first functional geometry and the second region of the conveying element with the second functional geometry are two separate regions and / or regions on the environmental side of the conveying element. As an environment side of the conveying element, an area that can be contacted by the environment is considered, so that one side of the conveying element at a bore is also regarded as an environmental side or surface of the conveying element.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Gehäuse der Schraubenspindelpumpe einen Pumpenabschnitt und einen Lagerabschnitt und vorzugsweis einem Getriebeabschnitt.In a further embodiment, the housing of the screw pump comprises a pump section and a bearing section and preferably a gear section.
Zweckmäßig ist das Gehäuse der Zweiwellenmaschine, insbesondere Schraubenspindelpumpe, mehrteilig.Suitably, the housing of the twin-shaft machine, in particular screw pump, a plurality of parts.
In einer weiteren Variante ist die erste dynamische Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar drehfest der Welle formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere ist eine radiale Innenseite der ersten dynamischen Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar drehfest mit einer radialen Außenseite der Welle formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden; für eine kraftschlüssige Verbindung liegt die erste dynamische Dichtaufnahme mit einer Druckkraft mittelbar oder unmittelbar auf der Welle und/oder dem Drehkolben auf, insbesondere liegt eine radiale Innenseite der ersten dynamischen Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar auf einer radialen Außenseite der Welle und/oder des Drehkolbens auf und/oder für eine formschlüssige Verbindung ist die erste dynamische Dichtaufnahme mit einer Radialformschlussgeometrie mittelbar oder unmittelbar formschlüssig mit einer Gegenradialformschlussgeometrie an der Welle und/oder dem Drehkolben verbunden, insbesondere ist eine Radialformschlussgeometrie an einer radiale Innenseite der ersten dynamischen Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar mit einer Gegenradialformschlussgeometrie an der radialen Außenseite der Welle und/oder des Drehkolbens verbunden.In a further variant, the first dynamic sealing seat indirectly or directly rotationally fixed to the shaft positively and / or non-positively connected, in particular a radial inner side of the first dynamic sealing seat indirectly or directly rotatably connected to a radial outer side of the shaft form-fitting and / or non-positively connected; for a frictional connection, the first dynamic sealing seat with a compressive force is directly or indirectly on the shaft and / or the rotary piston, in particular is a radial inner side of the first dynamic sealing seat directly or indirectly on a radial outer side of the shaft and / or the rotary piston and For a positive connection, the first dynamic sealing seat with a Radialformschlussgeometrie indirectly or directly positively connected with a Gegenradialformschlussgeometrie on the shaft and / or the rotary piston, in particular a Radialformschlussgeometrie on a radial inner side of the first dynamic seal recording directly or indirectly with a Gegenradialformschlussgeometrie the radial outer side of the shaft and / or the rotary piston connected.
In einer ergänzenden Ausgestaltung sind in der Ringnut der radiale innere Abschnitt der dynamischen Dichtaufnahme und ein Anschlagring angeordnet.In a supplementary embodiment, the radial inner portion of the dynamic sealing seat and a stop ring are arranged in the annular groove.
Zweckmäßig ist der radiale innere Abschnitt der dynamischen Dichtaufnahme radial außerhalb des Anschlagringes angeordnet.Suitably, the radial inner portion of the dynamic sealing receptacle is arranged radially outside of the stop ring.
In einer weiteren Ausführungsform weist der radiale innere Abschnitt der dynamischen Dichtaufnahme einen größeren radialen Abstand zu der Rotationsachse der Welle auf als der Anschlagring.In a further embodiment, the radial inner portion of the dynamic sealing seat has a greater radial distance to the axis of rotation of the shaft than the stop ring.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedornes im Wesentlichen identisch wie die Gegenformschlussgeometrie der Welle ausgebildet.In a further embodiment, the position-locking geometry of the receiving mandrel is essentially identical to the counter-form-closure geometry of the shaft.
Zweckmäßig ist die Positionsgegenformschlussgeometrie der Positionslehre im Wesentlichen identisch wie die Formschlussgeometrie des Förderelementes ausgebildet.Suitably, the Positiongegenformschlussgeometrie the position gauge is substantially identical to the form-fitting geometry of the conveyor element formed.
Vorzugsweise sind die Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedornes und die Positionsgegenformschlussgeometrie der Positionslehre komplementär ausgebildet.Preferably, the position-locking geometry of the receiving mandrel and the position counter-form-locking geometry of the position gauge are designed to be complementary.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Formschlussgeometrie des Förderelementes und die Gegenformschlussgeometrie der Welle komplementär ausgebildet.In a further embodiment, the positive locking geometry of the conveying element and the counter-form-fitting geometry of the shaft are designed to be complementary.
In einer weiteren Ausführungsform ist die axiale Ausdehnung des Anschlagringes in der axialen Richtung größer, insbesondere um wenigstens 1%, 2%, 3%, 5% 7%, 10% oder 15% größer, als die axiale Ausdehnung des in der Ringnut angeordneten radialen inneren Abschnittes der ersten dynamischen Dichtaufnahme. Aufgrund des ausreichend großen Unterschiedes in der Ausdehnung in der axialen Richtung können damit Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden, so dass der radiale innere Abschnitt der radialen Dichtaufnahme keiner axialen Druckkraft, insbesondere keiner ständigen axialen Druckkraft, ausgesetzt ist.In a further embodiment, the axial extent of the stop ring in the axial direction is greater, in particular by at least 1%, 2%, 3%, 5% 7%, 10% or 15% greater than the axial extent of the arranged in the annular groove radial inner portion of the first dynamic sealing receptacle. Due to the sufficiently large difference in the extent in the axial direction can thus manufacturing inaccuracies are compensated, so that the radial inner portion of the radial sealing seat no axial compressive force, in particular no permanent axial compressive force is exposed.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Anschlagelement einteilig mit dem Drehkolben oder der Welle ausgebildet oder als ein gesondertes Bauteil in Ergänzung zu dem Drehkolben oder der Welle ausgebildet, insbesondere als Anschlagring.In a further embodiment, the first stop element is integrally formed with the rotary piston or the shaft or formed as a separate component in addition to the rotary piston or the shaft, in particular as a stop ring.
In einer weiteren Ausgestaltung ist eine axiale Bewegung des Drehkolbens zu der Welle in Richtung zu den Zahnrädern ausschließlich von dem ersten Anschlagelement blockiert und/oder nicht von der ersten dynamischen Dichtaufnahme blockiert.In a further embodiment, an axial movement of the rotary piston to the shaft in the direction of the gears is blocked exclusively by the first stop element and / or not blocked by the first dynamic seal receptacle.
Vorzugsweise ist der mögliche minimale axiale Abstand des Drehkolbens zu den Zahnrädern ausschließlich von dem ersten Anschlagelement blockiert und/oder nicht von der ersten dynamischen Dichtaufnahme blockiert.Preferably, the possible minimum axial distance of the rotary piston to the gears is exclusively blocked by the first stop element and / or not blocked by the first dynamic seal seat.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Werkzeugmaschine eine CNC-Werkzeugmaschine, insbesondere ist die CNC-Werkzeugmaschine programmierbar.In a further embodiment, the machine tool is a CNC machine tool, in particular, the CNC machine tool is programmable.
Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschine eine Drehmaschine und/oder eine Fräsmaschine.Preferably, the machine tool is a lathe and / or a milling machine.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Förderelemente aus Metall, insbesondere Edelstahl, ausgebildet.In a further embodiment, the conveying elements made of metal, in particular stainless steel, are formed.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Förderelemente Zahnräder mit Zähnen als der Fördergeometrie und vorzugsweise einer Formschlussgeometrie als einer Gewinde-, Bajonett- oder Bolzenverbindung zwischen der Welle und dem Förderelement. Vorzugsweis wird als eine Formschlussgeometrie jede Geometrie für eine formschlüssige drehfeste Verbindung zwischen dem Förderelement und der Welle betrachtet.In a further embodiment, the conveying elements are gear wheels with teeth as the conveying geometry and preferably a form fit geometry as a threaded, bayonet or bolt connection between the shaft and the conveying element. Preferably, each geometry is considered as a positive locking geometry for a positive rotational connection between the conveyor element and the shaft.
Zweckmäßig sind die Förderelemente Kreiskolben einer Kreiskolbenpumpe.Suitably, the conveying elements are rotary piston of a rotary piston pump.
In einer weiteren Variante ist der Datenspeicher ausschließlich ein elektronischer Datenspeicher. Für die Steuerung der Bewegung des Werkzeuges zum spanabhebenden Einarbeiten der zweiten Funktionsgeometrie werden somit keine mechanischen Datenspeicher verwendet, d. h. dass mit einem Sensor die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst wird und in Abhängigkeit von der Position der ersten Funktionsgeometrie und der in dem elektronischen Datenspeicher gespeicherten Daten, bezüglich einer vorgegebenen Position der einzuarbeitenden zweiten Funktionsgeometrie zu der ersten Funktionsgeometrie an dem Rohling, die zweite Funktionsgeometrie in den Rohling eingearbeitet wird.In a further variant, the data memory is exclusively an electronic data memory. Thus, no mechanical data storage is used to control the movement of the tool for machining the second functional geometry, i. H. in that the position of the first functional geometry relative to the position of the first functional geometry and the data stored in the electronic data memory with respect to a predetermined position of the second functional geometry to be machined to the first functional geometry on the blank, the second Function geometry is incorporated in the blank.
Zweckmäßig umfasst die Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, insbesondere die Schraubenspindelpumpe, einen Antriebsmotor, insbesondere einen Elektromotor oder Verbrennungsmotor oder hydraulischen Motor.Expediently, the twin-shaft machine comprises a positive displacement pump, in particular the screw pump, a drive motor, in particular an electric motor or internal combustion engine or hydraulic motor.
In einer weiteren Variante wird der Rohling mit der ersten Funktionsgeometrie zur Verfügung gestellt indem der Rohling mittels Urformen und/oder Umformen hergestellt wird.In a further variant, the blank having the first functional geometry is made available by producing the blank by means of prototyping and / or forming.
Vorzugsweise sind die Förderelemente, insbesondere eine angetriebene Welle, mittels eines Getriebes mit dem Antriebsmotor mechanisch gekoppelt. Vorzugsweise ist das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe, so dass eine Antriebswelle des Antriebsmotors eine größere Drehzahl aufweist als die Förderelemente, insbesondere die angetriebene Welle.Preferably, the conveying elements, in particular a driven shaft, are mechanically coupled by means of a gear with the drive motor. Preferably, the transmission is a reduction gear, so that a drive shaft of the drive motor has a greater speed than the conveying elements, in particular the driven shaft.
In einer weiteren Ausgestaltung weisen im Betrieb der Zweiwellenmaschine bei einer ordnungsgemäßen Synchronisierung die Förderelemente keinen Kontakt zueinander auf.In a further embodiment, during operation of the twin-shaft machine with proper synchronization, the conveying elements are not in contact with each other.
Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird.The invention further comprises a computer program with program code means which are stored on a computer-readable data carrier in order to carry out a method described in this patent application when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit.
Bestandteil der Erfindung ist außerdem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird. Ein Computerprogrammprodukt ist ein Datenträger, insbesondere eine CD, ein ROM, ein RAM, ein USB-Stick oder ein Festplattenlaufwerk (hard disk drive; HDD), und/oder ein Computer mit dem Datenträger.The invention also relates to a computer program product with program code means which are stored on a computer-readable data carrier in order to carry out a method described in this patent application when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit. A computer program product is a data carrier, in particular a CD, a ROM, a RAM, a USB stick or a hard disk drive (HDD), and / or a computer with the data carrier.
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Schraubenspindelpumpe, -
2 eine Längsschnitt der Schraubenspindelpumpe im Bereich eines Gehäuses mit einem Pumpen-, Lager- und Getriebeabschnitt, -
3 eine perspektivische Ansicht von zwei Zahnrädern, die mit je einer Welle drehfest verbunden sind, der Schraubenspindelpumpe, -
4 eine perspektivische Ansicht eines ersten Drehkolbens der Schraubenspindelpumpe, -
5 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Drehkolbens der Schraubenspindelpumpe, -
6 einen Teillängsschnitt und eine Teilseitenansicht eines Drehkolbens der Schraubenspindelpumpe, -
7 eine vergrößere Ansicht einer Axialdichtung zwischen Förderraum und Sicherheitsraum der Schraubenspindelpumpe, -
8 eine perspektivische Ansicht eines Aufnahmedorns, -
9 eine perspektivische Ansicht einer Positionslehre, -
10 einen Längsschnitt des an einer Werkzeugmaschine befestigten Aufnahmedorns, -
11 einen Längsschnitt des an der Werkzeugmaschine befestigten Aufnahmedorns mit einem an dem Aufnahmedorn befestigten Rohling und -
12 einen Längsschnitt des an der Werkzeugmaschine befestigten Aufnahmedorns mit einem an dem Aufnahmedorn befestigten Drehkolben nach der spanabhebenden Bearbeitung des Rohlings mit der Werkzeugmaschine zu dem Drehkolben.
-
1 a perspective view of a screw pump, -
2 a longitudinal section of the screw pump in the region of a housing with a pump, bearing and gear section, -
3 a perspective view of two gears, which are rotatably connected to a respective shaft, the screw pump, -
4 a perspective view of a first rotary piston of the screw pump, -
5 a perspective view of a second rotary piston of the screw pump, -
6 a partial longitudinal section and a partial side view of a rotary piston of the screw pump, -
7 an enlarged view of an axial seal between the pumping chamber and the safety space of the screw pump, -
8th a perspective view of a mandrel, -
9 a perspective view of a position theory, -
10 a longitudinal section of the attached to a machine tool mandrel, -
11 a longitudinal section of the attached to the machine tool mandrel with a fixed to the mandrel blank and -
12 a longitudinal section of the attached to the machine tool mandrel with a fixed to the mandrel rotary piston after the machining of the blank with the machine tool to the rotary piston.
In den
In dem Gehäuse
Ein Elektromotor
Das Fördern des Mediums in dem Förderraum
Die in
Die Axialdichtung
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Anschlagelement
In den
Der stabförmige Aufnahmedorn
Die Positionslehre
Für die Herstellung des Drehkolbens
Der Aufnahmedorn
Anschließend wird die Positionslehre
Abweichend hiervon (nicht dargestellt) kann die Drehposition des Rohlings
Anschließend wird mit dem mechanischen Abtastorgan
Damit ist die axiale Position und die Drehposition der Formschlussgeometrie
Anschließend wird die Fördergeometrie
Nach dem vollständigen spanabhebenden Einarbeiten der Fördergeometrie
Bei sämtlichen der mit oben beschriebenen Verfahren hergestellten Drehkolben
Auch bei einem Austausch der Axialdichtung
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel zur Herstellung des Drehkolbens
Bei einem Drehkolben
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Förderelements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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