DE102019210873A1

DE102019210873A1 - Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Fluids sowie entsprechende Schraubenspindelpumpenanordnung

Info

Publication number: DE102019210873A1
Application number: DE102019210873.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hoffmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schraubenspindelpumpe (2) zur Förderung eines Fluids, mit wenigstens einer Antriebsspindel (4) und einer Laufspindel (5), die jeweils um eine Drehachse (6,7) drehbar in einem Pumpengehäuse (1) drehbar radial gelagert sind und zur axialen Lagerung an einem Lagerbereich (18) eines in dem Pumpengehäuse (1) befestigten Lagerelements (17) anliegen. Dabei ist vorgesehen, dass das Lagerelement (17) beidseitig des Lagerbereichs (18) jeweils in einer in dem Pumpengehäuse (1) randgeschlossen ausgebildeten Halteausnehmung (19) gelagert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schraubenspindelpumpenanordnung (29).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Fluids, mit wenigstens einer Antriebsspindel und einer Laufspindel, die jeweils um eine Drehachse drehbar in einem Pumpengehäuse drehbar radial gelagert sind und zur axialen Lagerung an einem Lagerbereich eines an dem Pumpengehäuse befestigten Lagerelements anliegen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schraubenspindelpumpenanordnung.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift US 2018/0216614 A1 bekannt, die eine Schraubenspindelpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Fluids vorzustellen, welche gegenüber bekannten Schraubenspindelpumpen Vorteile aufweist, insbesondere einfach und kostengünstig herstellbar ist sowie sich durch einen geringen Platzbedarf auszeichnet.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Lagerelement beidseitig des Lagerbereichs jeweils in einer in dem Pumpengehäuse randgeschlossen ausgebildeten Halteausnehmung gelagert ist.
Die Schraubenspindelpumpe ist beispielsweise Bestandteil eines Kühlmittelkreislaufs für eine Antriebseinrichtung und/oder eine Energiespeichereinrichtung, wobei das Fluid als Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs vorliegt. Die Antriebseinrichtung dient insbesondere dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Das Antriebsdrehmoment wird mithilfe eines Antriebsaggregats der Antriebseinrichtung erzeugt, wobei das Antriebsaggregat beispielsweise als Brennkraftmaschine oder als elektrische Maschine ausgestaltet ist oder eine solche aufweist. Das Antriebsaggregat kann zusätzlich oder alternativ eine Brennstoffzelle aufweisen. In jedem Fall ist das Antriebsaggregat ein wärmeerzeugendes Antriebsaggregat, sodass während eines Betriebs der Antriebseinrichtung in beziehungsweise an dem Antriebsaggregat Wärme anfällt, welche zumindest zeitweise von diesem abgeführt werden muss.
Die Energiespeichereinrichtung dient insbesondere zur Zwischenspeicherung von elektrischer Energie und ist bevorzugt Bestandteil der Antriebseinrichtung. Sie kann jedoch auch separat von dieser ausgestaltet sein. Die Energiespeichereinrichtung weist wenigstens eine Batteriezelle, insbesondere eine Vielzahl von Batteriezellen auf. Der Kühlmittelkreislauf dient dem Kühlen oder allgemeiner dem Temperieren der Energiespeichereinrichtung, insbesondere der wenigstens einen Batteriezelle beziehungsweise der mehreren Batteriezellen. Die Energiespeichereinrichtung ist beispielsweise Bestandteil eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, insbesondere zusammen mit der Antriebseinrichtung. Im Falle des Elektrofahrzeugs liegt das Antriebsaggregat der Antriebseinrichtung bevorzugt als elektrische Maschine vor, insbesondere als Traktionsmaschine. Liegt ein Hybridfahrzeug vor, so verfügt die Antriebseinrichtung zusätzlich zu dem Antriebsaggregat über ein weiteres Antriebsaggregat, wobei das Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine und das weitere Antriebsaggregat als elektrische Maschine ausgestaltet ist.
Auch ein Zuführen von Wärme kann zusätzlich oder alternativ zu dem Kühlen vorgesehen sein. Ist sowohl das Abführen als auch das Zuführen von Wärme vorgesehen, so kann dies als Temperieren bezeichnet werden. Sofern im Rahmen dieser Beschreibung von einem Abführen von Wärme oder einem Zuführen von Wärme gesprochen wird, so steht dies stets stellvertretend für ein Abführung und/oder Zuführen von Wärme oder allgemein gesprochen für ein Temperieren. Das Temperieren erfolgt insbesondere derart, dass sich eine Temperatur der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Antriebsaggregats und/oder der Energiespeichereinrichtung auf eine Betriebstemperatur der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Antriebsaggregat und/oder der Energiespeichereinrichtung einstellt oder diese unterschreitet. Bevorzugt wird die Temperatur der Antriebseinrichtung und/oder der Energiespeichereinrichtung, insbesondere die Temperatur des Antriebsaggregats und/oder der wenigstens einen Batteriezelle, auf die entsprechende Betriebstemperatur geregelt, bevorzugt auf die jeweilige Betriebstemperatur.
Das Abführung und/oder Zuführen der Wärme erfolgt mithilfe des Kühlmittelkreislaufs beziehungsweise mittels des in dem Kühlmittelkreislauf vorliegenden Kühlmittels, welches beispielsweise wasserhaltig ist. Vorzugsweise wird der Kühlmittelkreislauf derart eingestellt, dass er eine Kühlleistung zur Kühlung der Antriebseinrichtung und/oder der Energiespeichereinrichtung bereitstellt, die die Temperatur der Antriebseinrichtung und/oder der Energiespeichereinrichtung auf oder unter der Betriebstemperatur hält. Beispielsweise wird die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufs durch ein Einstellen einer Kühlmittelpumpe bewirkt, welche in dem Kühlmittelkreislauf für ein Umwälzen des Kühlmittels dient. Die Kühlmittelpumpe liegt in Gestalt der Schraubenspindelpumpe vor.
Die Schraubenspindelpumpe hat den Vorteil, dass sie in stillstehendem Zustand, also bei einer Drehzahl von Null, einen sehr hohen Strömungswiderstand aufweist, insbesondere fluiddicht oder zumindest nahezu fluiddicht ist. Das bedeutet, dass im Stillstand der Schraubenspindelpumpe kein Fluid durch sie hindurchgelangen kann. Die Schraubenspindelpumpe arbeitet nach dem Verdrängerprinzip beziehungsweise liegt als Verdrängerpumpe vor. Hierdurch wird im Vergleich mit anderen Pumpenarten, beispielsweise Strömungspumpen, welche in diesem Bereich üblicherweise zum Einsatz kommen, eine hohe Dynamik des Kühlmittelkreislaufs erzielt. Das bedeutet, dass der Kühlmittelkreislauf durch eine Drehzahländerung der Schraubenspindelpumpe wesentlich rascher auf einen veränderten Betriebspunkt der Antriebseinrichtung und/oder der Energiespeichereinrichtung einstellbar ist als dies bei anderen Pumpenarten der Fall ist.
Zudem bietet die Schraubenspindelpumpe im Vergleich mit den anderen Pumpenarten einen höheren Wirkungsgrad an und weist ein sehr gutes akustisches Verhalten auf. Schraubenspindelpumpen werden bislang nicht als Kühlmittelpumpen verwendet, unter anderem, weil sie bei den üblichen Betriebsbereichen normaler Antriebseinrichtungen und/oder der Energiespeichereinrichtungen Schwächen aufweisen. So sind Schraubenspindelpumpen für hohe Volumenströme und geringe Gegendrücke, wie sie beispielsweise in Kühlmittelkreisläufen von üblichen Antriebseinrichtungen und/oder der Energiespeichereinrichtungen auftreten, normalerweise weniger geeignet. Daher kommen dort bislang vor allem Kreiselpumpen zum Einsatz.
Die Schraubenspindelpumpe hat jedoch den Vorteil, dass eine Durchflussrichtung durch den Kühlmittelkreislauf oder zumindest durch den jeweiligen Kühlmittelkreislauf ohne weiteres umgekehrt werden kann. Es kann also vorgesehen sein, dass die Schraubenspindelpumpe zeitweise mit einer ersten Durchflussrichtung beziehungsweise Förderrichtung und zeitweise mit einer der ersten Durchflussrichtung entgegengesetzten zweiten Durchflussrichtung beziehungsweise Förderrichtung betrieben wird. Die umgekehrte Durchflussrichtung wird beispielsweise durch eine Umkehr der Drehrichtung auf einfache Art und Weise erzielt.
Die Schraubenspindelpumpe weist wenigstens zwei Spindeln auf, nämlich die Antriebsspindel und die Laufspindel. Diese sind jeweils um eine Drehachse drehbar in dem Pumpengehäuse drehbar gelagert. Die Antriebsspindel und die Laufspindel weisen auf ihrer jeweiligen Mantelfläche eine Fluidförderstruktur auf. Die Fluidförderstruktur der Antriebsspindel greift hierbei in die Fluidförderstruktur der Laufspindel ein. Die Fluidförderstrukturen sind beispielsweise gewindeartig ausgebildet, weisen also zum Beispiel jeweils eine schraubenförmige Nut und einen schraubenförmigen Steg auf, wobei der Steg einer der Fluidförderstrukturen in die Nut der jeweils anderen der Fluidförderstrukturen und umgekehrt eingreift.
Die Fluidförderstrukturen sind derart ausgestaltet, dass eine Drehbewegung einer der Spindeln, insbesondere der Antriebsspindel, auf die jeweils andere der Spindeln, insbesondere die Laufspindel übertragen wird. Die Laufspindel wird insoweit über die Antriebsspindel angetrieben. Vorzugsweise ist lediglich die Antriebsspindel mit einer Antriebseinrichtung der Schraubenspindelpumpe antriebstechnisch verbunden. Die Laufspindel ist hingegen nur mittelbar über die Antriebsspindel mit der Antriebseinrichtung gekoppelt. Bei einem Antreiben der Antriebsspindel mittels der Antriebseinrichtung erfolgt insoweit stets auch ein Antreiben der Laufspindel.
Die Fluidförderstrukturen der Antriebsspindel und der Laufspindel sind zudem derart ausgestaltet, dass die Antriebsspindel und die Laufspindel zur Förderung des Fluids zusammenwirken. Insbesondere fördern sie das Fluid von einem Fluideinlass der Schraubenspindelpumpe in Richtung eines Fluidauslasses der Schraubenspindelpumpe. In anderen Worten wird an dem Fluideinlass bereitgestelltes Fluid von der Antriebsspindel und der Laufspindel aufgenommen und in Richtung des Fluidauslasses gedrängt, insbesondere bis zu dem Fluidauslass.
Eine radiale Lagerung der Antriebsspindel und der Laufspindel erfolgt mithilfe des Pumpengehäuses. Hierzu liegen die Antriebsspindel und die Laufspindel in radialer Richtung an dem Pumpengehäuse an beziehungsweise stützen sich in dieser Richtung an ihm ab. Beispielsweise liegt die Antriebsspindel abseits der Laufspindel in Umfangsrichtung durchgehend an dem Pumpengehäuse an, insbesondere mit dem Steg der jeweiligen Fluidförderstruktur. Umgekehrt liegt die Laufspindel abseits der Antriebsspindel in Umfangsrichtung durchgehend an dem Pumpengehäuse an, insbesondere wiederum mit dem Steg der jeweiligen Fluidförderstruktur. Das Anliegen der Antriebsspindel und der Laufspindel an dem Pumpengehäuse erfolgt bevorzugt fluiddicht oder zumindest nahezu fluiddicht. Durch das dichtende Anliegen der Antriebsspindel und er Laufspindel an dem Pumpengehäuse wird die Förderung des Fluids auf effektive Art und Weise realisiert.
Das Pumpengehäuse ist lediglich zur radialen Lagerung der Antriebsspindel und der Laufspindel vorgesehen und ausgebildet. Zur axialen Lagerung der Antriebsspindel und der Laufspindel in zumindest eine Richtung ist das Lagerelement vorgesehen und ausgebildet. Das Lagerelement ist in dem Pumpengehäuse angeordnet beziehungsweise an ihm befestigt. Die Antriebsspindel und die Laufspindel liegen jeweils mit einer Stirnseite an dem Lagerelement an und stützen sich insoweit in axialer Richtung an diesem ab. Das Lagerelement ist derart ausgestaltet und angeordnet, dass es die Antriebsspindel und die Laufspindel in wenigstens einer Richtung an einem Herausgelangen aus dem Pumpengehäuse hindert.
Das Lagerelement ist insbesondere auf einer Saugseite der Antriebsspindel und der Laufspindel angeordnet, bevorzugt auf einer einer Antriebseinrichtung der Schraubenspindelpumpe abgewandten Seite der Antriebsspindel und der Laufspindel. Zusätzlich kann ein zweites Lagerelement vorliegen, das auf der dem Lagerelement gegenüberliegenden Seite der Laufspindel angeordnet ist. In anderen Worten liegt die Laufspindel zwischen dem Lagerelement und dem zweiten Lagerelement vor. Bevorzugt dient das Lagerelement der Lagerung der Antriebsspindel und der Laufspindel, wohingegen das zweite Lagerelement der Lagerung der Laufspindel, nicht jedoch der Antriebsspindel dient. Die Antriebsspindel ist auf ihrer dem Lagerelement gegenüberliegenden Seite mittels eines dritten Lagerelements gelagert. Dieses dritte Lagerelement ist beispielsweise ein Lagerelement der Antriebseinrichtung oder ein zusätzliches Lagerelement, das von dem Lagerelement der Antriebseinrichtung verschieden ist.
Beispielsweise liegt die Antriebsspindel zumindest zeitweise an dem Lagerelement an und ist permanent von dem zweiten Lagerelement beabstandet angeordnet. Sie kann jedoch zeitweise an dem dritten Lagerelement anliegen. Die Laufspindel liegt hingegen zumindest zeitweise an dem Lagerelement und zumindest zeitweise an dem zweiten Lagerelement an, ist jedoch von dem dritten Lagerelement permanent beabstandet angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die Längsmittelachse der Laufspindel sowohl durch das Lagerelement als auch das zweite Lagerelement verläuft, jedoch von dem dritten Lagerelement beabstandet ist. Umgekehrt verläuft die Längsmittelachse der Antriebsspindel vorzugsweise zwar durch das Lagerelement und das dritte Lagerelement, ist jedoch von dem zweiten Lagerelement beabstandet ist. Hinsichtlich der Ausgestaltung des zweiten Lagerelements und des dritten Lagerelements und ihrer Lagerung an dem Pumpengehäuse wird auf die Ausführungen zu dem Lagerelement hingewiesen.
An welchem der Lagerelemente die Antriebsspindel und die Laufspindel bei einem Betrieb der Schraubenspindelpumpe anliegen, hängt im Wesentlichen von dem Förderdruck der Schraubenspindelpumpe ab. Oberhalb eines bestimmten Förderdrucks liegen die Antriebsspindel und die Laufspindel in Abhängigkeit von der Drehrichtung auf der gleichen Seite an dem jeweiligen Lagerelement an, beispielsweise also die Antriebsspindel und die Laufspindel an dem Lagerelement oder - umgekehrt die die Antriebsspindel an dem dritten Lagerelement und die Laufspindel an dem zweiten Lagerelement. Unterhalb des bestimmten Förderdrucks liegen die Antriebsspindel und die Laufspindel üblicherweise auf unterschiedlichen Seiten am dem jeweiligen Lagerelement an, wiederum in Abhängigkeit von der Drehrichtung. Beispielsweise liegt also die Antriebsspindel an dem dritten Lagerelement und die Laufspindel an dem Lagerelement oder umgekehrt die Antriebsspindel an dem Lagerelement und die Laufspindel an dem zweiten Lagerelement an.
Ist die Schraubenspindelpumpe lediglich für eine Hauptdrehrichtung vorgesehen und ausgebildet, kann die Lagerung einer der Spindeln auf der dem Lagerelement gegenüberliegenden Seite vergleichsweise einfach und kostengünstig ausgestaltet sein. Bei einer Ausgestaltung der Schraubenspindelpumpe, die für entgegengesetzte Hauptdrehrichtungen vorgesehen und ausgebildet ist und in diesen abwechselnd betrieben wird, sind hingegen die Lagerungen auf beiden Seiten der Spindeln hinreichend hochwertig auszugestalten.
Das Pumpengehäuse ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass die Antriebsspindel und die Laufspindel ohne das in dem Pumpengehäuse angeordnete Lagerelement in axialer Richtung aus dem Pumpengehäuse herausgelangen können beziehungsweise aus diesem entnehmbar sind. Erst durch das Einsetzen des Lagerelements in das Pumpengehäuse sind die Antriebsspindel und die Laufspindel verliersicher in dem Pumpengehäuse gehalten. Bevorzugt ist das Lagerelement in axialer Richtung bezüglich der Antriebsspindel und der Laufspindel der Antriebseinrichtung gegenüberliegend angeordnet. In anderen Worten liegen die Antriebsspindel und die Laufspindel in axialer Richtung gesehen zwischen der Antriebseinrichtung und dem Lagerelement vor. Zumindest die Antriebsspindel stützt sich insoweit in axialer Richtung einerseits an der Antriebseinrichtung und andererseits an dem Lagerelement ab und ist hierdurch in axialer Richtung in dem Pumpengehäuse gehalten. Dies gilt bevorzugt zusätzlich für die Laufspindel, welche jedoch - wie bereits erläutert - antriebstechnisch von der Antriebseinrichtung entkoppelt ist.
Es könnte nun beispielsweise vorgesehen sein, das Lagerelement in einem Deckel anzuordnen und mittels diesem an dem Pumpengehäuse zu befestigen. Der Deckel wird in diesem Fall auf das Pumpengehäuse aufgesetzt und an ihm befestigt, sodass das Lagerelement zwischen dem Pumpengehäuse und dem Deckel angeordnet und dort vorzugsweise klemmend gehalten ist. Dies hat jedoch den Nachteil, dass zum einen die Herstellung der Schraubenspindelpumpe aufwändig ist, weil zunächst das Lagerelement in dem Deckel angeordnet und anschließend der Deckel an dem Pumpengehäuse befestigt werden muss. Zum anderen resultiert aus einer derartigen Anordnung des Lagerelements eine voluminöse Schraubenspindelpumpe, weil der Deckel zusätzlich zu dem Pumpengehäuse notwendig ist, um das Lagerelement an dem Pumpengehäuse zu befestigen.
Aus diesem Grund sollen nun in dem Pumpengehäuse randgeschlossene Halteausnehmungen vorliegen, in welche das Lagerelement jeweils eingreift. Die Halteausnehmungen sind auf gegenüberliegenden Seiten des Lagerbereichs angeordnet, in welchem die Antriebsspindel und die Laufspindel an dem Lagerelement anliegen. Hierdurch werden die von der Antriebsspindel und der Laufspindel auf das Lagerelement aufgeprägten Kräfte gleichmäßig in das Pumpengehäuse eingeleitet. Die Halteausnehmungen sind randgeschlossen ausgebildet. Das bedeutet, dass sie in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsmittelachse des Lagerelements durchgehend sind, also einen durchgehenden Rand aufweisen, der in einem einstückig und materialeinheitlich ausgebildeten Element, nämlich dem Pumpengehäuse, vorliegt. Der Rand wird also allein von dem Pumpengehäuse ausgebildet, nämlich von einem einstückigen und materialeinheitlichen Bereich des Pumpengehäuses. Von Bedeutung ist jedenfalls insbesondere, dass die Halteausnehmungen in dem einstückig und materialeinheitlich ausgebildeten Pumpengehäuse ausgebildet sind, an welchem die Antriebsspindel und die Laufspindel zur Lagerung in radialer Richtung anliegen.
Bevorzugt sind das Lagerelement und die Halteausnehmungen derart ausgestaltet, dass das Lagerelement in Umfangsrichtung bezüglich seiner Längsmittelachse durchgehend an dem jeweiligen Rand der Halteausnehmung anliegt. Das Lagerelement ist insoweit in jeder der Halteausnehmungen in Umfangsrichtung durchgehend gehalten beziehungsweise liegt in Umfangsrichtung durchgehend an dem Pumpengehäuse an. Es kann zudem besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Lagerelement kraftschlüssig in den Halteausnehmungen befestigt ist. Das Lagerelement und wenigstens eine der Halteausnehmungen, bevorzugt jedoch beide Halteausnehmungen, sind insoweit derart ausgestaltet, dass das Lagerelement mit Übermaß vorliegt, sodass das Lagerelement mittels Presspassung an dem Pumpengehäuse befestigt ist. Dies ist insbesondere der Fall, falls das Pumpengehäuse aus Metall besteht. Es kann jedoch auf vorgesehen sein, dass das Lagerelement mit Spiel in radialer Richtung bezüglich seiner Längsmittelachse in der Halteausnehmung, wenigstens einer der Halteausnehmungen oder beiden Halteausnehmungen angeordnet ist. Dies ist insbesondere der Fall, falls das Pumpengehäuse aus Kunststoff besteht.
Das Lagerelement ist vorzugsweise eine Passfeder, besteht also aus einem federelastischen Material, insbesondere aus Federstahl. Bei einer Montage der Schraubenspindelpumpe werden das Lagerelement, die Antriebsspindel und die Laufspindel derart in dem Pumpengehäuse angeordnet, dass die Antriebsspindel und die Laufspindel beabstandet von dem Lagerelement angeordnet sind oder ohne Auslenkung beziehungsweise Verformung des Lagerelements an diesem anliegen. Im Falle der Beabstandung sind die Antriebsspindel und die Laufspindel in axialer Richtung bezüglich ihrer jeweiligen Längsmittelachse jeweils höchstens 5 %, höchstens 2,5 % oder höchstens 1 % ihrer Erstreckung in dieser Richtung von dem Lagerelement entfernt angeordnet.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass bei der Montage der Schraubenspindelpumpe das Lagerelement, die Antriebsspindel und die Laufspindel derart in dem Pumpengehäuse angeordnet werden, dass das Lagerelement von der Antriebsspindel und der Laufspindel in axialer Richtung ausgelenkt wird, sodass das Lagerelement vorgespannt ist und auf die Antriebsspindel und die Laufspindel eine Vorspannkraft bewirkt, die in axialer Richtung bezüglich der Drehachsen von dem Lagerelement fortgerichtet ist, insbesondere in Richtung der Antriebseinrichtung.
Bevorzugt kann es in jedem der genannten Fälle vorgesehen sein, dass die Antriebsspindel und die Laufspindel jeweils mittels eines Lagervorsprungs an dem Lagerelement gelagert sind beziehungsweise über den jeweiligen Lagervorsprung an diesem anliegen. Die Lagervorsprünge können hierbei Teil der Spindeln oder Teil des Lagerelements sein. In ersterem Fall erstrecken sie sich ausgehend von den Spindeln in Richtung des Lagerelements, in letzterem Fall ausgehend von dem Lagerelement in Richtung der Spindeln. Die Lagervorsprünge sind bevorzugt zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, oder kugelsegementförmig. In letzterem Fall wird ein Punktkontakt zwischen den Spindeln und dem Lagerelement erzielt, der für eine besonders geringe Reibung sorgt.
Die Antriebsspindel, die Laufspindel und das Lagerelement sind bevorzugt derart angeordnet, dass die Drehachse der Antriebsspindel und die Drehachse der Laufspindel das Lagerelement jeweils schneiden, insbesondere mittig schneiden. Es kann also vorgesehen sein, dass die Drehachse der Antriebsspindel und die Drehachse der Laufspindel jeweils durch die Längsmittelachse des Lagerelements verlaufen. Bevorzugt stehen sie senkrecht auf dieser.
Das Pumpengehäuse wird beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt, liegt also als Spritzgießteil vor. Das Herstellen der Halteausnehmung erfolgt dabei bevorzugt mittels Formzapfen, die in einer für das Spritzgießen verwendeten Spritzgießform verlagerbar angeordnet sind. Vor einem Einbringen eines Spritzgießmaterials in die Spritzgießform zum Herstellen des Pumpengehäuses werden die Formzapfen in einer ersten Stellung in der Spritzgießform angeordnet. Vor einem Entnehmen des Pumpengehäuses aus der Spritzgießform, insbesondere vor einem Öffnen der Spritzgießform, werden die Formzapfen aus der ersten Stellung in eine von der ersten Stellung verschiedene zweite Stellung verlagert. In der ersten Stellung liegen die Formzapfen in den Halteausnehmungen vor, wohingegen sie in der zweiten Stellung außerhalb der ausgebildeten Halteausnehmungen angeordnet sind. In der zweiten Stellung ist ein einfaches Entformen des Pumpengehäuses aus der Spritzgießform möglich. Das Pumpengehäuse kann zum Beispiel aus Kunststoff oder aus Metall bestehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine der Ausnehmungen eine Wand des Pumpengehäuses in Richtung einer Längsmittelachse des Lagerelements durchgreift, sodass das Lagerelement in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse von außen in die Ausnehmungen einbringbar ist. Die wenigstens eine der Ausnehmungen liegt also als Durchgangsausnehmung beziehungsweise Durchtrittsausnehmung vor, welche in axialer Richtung die Wand des Pumpengehäuses vollständig durchgreift. Die Halteausnehmung mündet also einerseits in eine von dem Pumpengehäuse in radialer Richtung bezüglich der Drehachsen nach außen begrenzte Spindelaufnahme ein, in welcher die Antriebsspindel und die Laufspindel angeordnet sind, und andererseits in eine Außenumgebung der Schraubenspindelpumpe. Die Halteausnehmung ist hierbei von dem einstückigen und materialeinheitlichen Bereich des Pumpengehäuses in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse des Lagerelements umgriffen.
Es kann vorgesehen sein, dass lediglich genau eine der Halteausnehmungen als Durchgangsausnehmung ausgestaltet ist. In diesem Fall liegt eine andere der Halteausnehmungen als Sackausnehmung vor, welche lediglich in die Wand eingreift, sie also nur teilweise durchgreift. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass beide Halteausnehmungen als Durchgangsausnehmungen vorliegen, also jeweils die Wand des Pumpengehäuses in Richtung der Längsmittelachse des Lagerelements vollständig durchgreifen. Die Ausgestaltung der wenigstens einen der Halteausnehmungen als Durchgangsausnehmung hat den Vorteil, dass das Lagerelement in Richtung seiner Längsmittelachse von außen in die Halteausnehmungen eingebracht werden kann. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung, weil zuerst die Antriebsspindel und die Laufspindel in das Pumpengehäuse in axialer Richtung bezüglich ihrer Drehachsen eingesetzt werden und anschließend das Lagerelement in die Halteausnehmungen eingebracht wird, nämlich insbesondere bezüglich der Drehachsen in radialer Richtung. Es sind keine weiteren Montageschritte, wie beispielsweise das Befestigen des Deckels an dem Pumpengehäuse, notwendig.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine der Halteausnehmungen als eine Sackausnehmung ausgebildet ist, die einen von dem Pumpengehäuse gebildeten Ausnehmungsgrund aufweist, wobei das Lagerelement an dem Ausnehmungsgrund anliegt, insbesondere flächig anliegt. Unter der Sackausnehmung ist eine Halteausnehmung zu verstehen, die die Wand des Pumpengehäuses in Richtung der Längsmittelachse des Lagerelements lediglich teilweise durchgreift. Beispielsweise weist die Sackausnehmung eine Tiefe auf, welche bezogen auf eine Dicke der Wand mindestens 25 % und höchstens 75 % beträgt. Beispielsweise durchgreift also die Sackausnehmung die Wand in radialer Richtung von innen nach außen zu wenigstens 50 % und zu höchstens 75 %.
Weil die Sackausnehmung die Wand nur teilweise durchgreift, weist sie den von dem Pumpengehäuse gebildeten Ausnehmungsgrund auf, welcher die Sackausnehmung in radialer Richtung bezüglich der Drehachsen und/oder in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse des Lagerelements begrenzt. Das Lagerelement ist derart in der Sackausnehmung angeordnet, dass es an dem Ausnehmungsgrund anliegt, sich also an diesem abstützt. Hierbei ist besonders bevorzugt ein flächiges Anliegen vorgesehen, also ein Flächenkontakt und nicht lediglich ein Pumpenkontakt oder ein Linienkontakt. Die Ausgestaltung der wenigstens einen der Halteausnehmungen als Sackausnehmung ermöglicht eine einfache und präzise Montage des Lagerelements in den Halteausnehmungen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Lagerelement wenigstens ein seitlich gerundetes Ende aufweist. Dieses gerundete Ende ist vorzugsweise nach der Montage der Schraubspindelpumpe in der Sackausnehmung angeordnet. Das gerundete Ende ermöglicht eine besonders einfache Montage, welche ein Verhaken des Lagerelements bei dem Einbringen in die Halteausnehmungen verhindert. Vorzugsweise liegt das Lagerelement mit dem gerundeten Ende an dem Ausnehmungsgrund der Sackausnehmung an. Hierdurch kann ein Pumpkontakt vorliegen. Besonders bevorzugt ist jedoch auch der Ausnehmungsgrund gekrümmt beziehungsweise gerundet, nämlich insbesondere derart, dass das gerundete Ende flächig an dem Ausnehmungsgrund anliegt, insbesondere durchgehend.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in wenigstens einer der Halteausnehmungen auf ihrer dem Lagerbereich des Lagerelements abgewandten Seite ein Verschlussstopfen angeordnet ist, der auf seiner dem Lagerelement abgewandten Seite mit einer Mantelfläche des Pumpengehäuses fluchtet, oder dass wenigstens ein Ende des Lagerelements mit der Mantelfläche des Pumpengehäuses fluchtet. In der wenigstens einen Halteausnehmung ist also zusätzlich zu dem Lagerelement der Verschlussstopfen angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass in beiden Halteausnehmungen jeweils ein solcher Verschlussstopfen vorliegt. Der Verschlussstopfen ist jeweils auf der dem Lagerbereich des Lagerelements abgewandten Seite angeordnet, also in radialer Richtung bezüglich der Drehachsen außenliegend.
Der Verschlussstopfen beziehungsweise die Verschlussstopfen sind jeweils derart ausgestaltet, dass sie auf ihrer dem Lagerelement abgewandten Seite mit der Mantelfläche des Pumpengehäuses fluchten beziehungsweise bündig mit dieser abschließen. Der Verschlussstopfen ist hierbei bevorzugt derart ausgestaltet, dass er eine Außenkontur des Pumpengehäuses fortsetzt. Ist also beispielsweise die Mantelfläche des Pumpengehäuses rund beziehungsweise weist eine Krümmung auf, so ist der Verschlussstopfen mit derselben Krümmung ausgebildet, um einen nahtlosen und durchgehenden Eindruck des Pumpengehäuses herzustellen. Der Verschlussstopfen verschließt die jeweilige Halteausnehmung bevorzugt vollständig. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht beispielsweise das Anschließen einer Fluidleitung an das Pumpengehäuse im Bereich der Halteausnehmungen, ohne dass eine Beschädigung der Fluidleitung durch den Verschlussstopfen beziehungsweise das Lagerelement zu erwarten ist.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Ende des Lagerelements mit der Mantelfläche des Pumpengehäuses fluchtet. Für das Ende des Lagerelements gilt insoweit dasselbe wie für den Verschlussstopfen. In jedem Fall soll ein durchgehender Eindruck beziehungsweise eine durchgehende Beschaffenheit des Pumpengehäuses auch im Bereich der Ausnehmung realisiert sein. Im Falle der Krümmung der Mantelfläche des Pumpengehäuses weist also auch das Ende des Lagerelements die gleiche Krümmung auf. Sind beide Halteausnehmungen als Durchgangsausnehmungen ausgebildet, so fluchten vorzugsweise beide Enden des Lagerelements mit der Mantelfläche und sind gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgebildet. Hierdurch werden die bereits genannten Vorteile erzielt.
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Lagerelement und/oder der - optionale - Verschlussstopfen in wenigstens eine der Halteausnehmungen eingeklebt ist, insbesondere elastisch. Der hierzu verwendete Klebstoff kann nach seinem Aushärten mechanisch nachbearbeitet werden, beispielsweise durch Schleifen, sodass der Klebstoff mit einer Mantelfläche des Pumpengehäuses fluchtet.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Pumpengehäuse einen Fluidanschluss zum Anschließen einer Fluidleitung aufweist, der sich in axialer Richtung bezüglich der Drehachsen gesehen von einer Stirnseite des Pumpengehäuses bis zu einem von einem Ringvorsprung gebildeten Endanschlag für die Fluidleitung erstreckt, wobei der Fluidanschluss in axialer Richtung in Überdeckung mit der Antriebsspindel und der Laufspindel vorliegt. Der Fluidanschluss des Pumpengehäuses wird insoweit in axialer Richtung gesehen einerseits von der Stirnseite und andererseits von dem Endanschlag begrenzt. Der Endanschlag liegt in Form des Ringvorsprungs vor, steht also über einen Grundkörper des Pumpengehäuses in radialer Richtung über.
Im Längsschnitt bezüglich der Drehachsen gesehen ist der Fluidanschluss in Überdeckung mit der Antriebsspindel und der Laufspindel ausgebildet, sodass also zumindest der Ringvorsprung die Antriebsspindel und die Laufspindel in Umfangsrichtung umgreift. Zwischen der Stirnseite des Pumpengehäuses und dem Endanschlag bildet die Mantelfläche des Pumpengehäuses wenigstens bereichsweise eine Anlagefläche für die Fluidleitung aus. Die Anlagefläche ist in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachsen durchgehend ausgebildet, umgreift also das gesamte Pumpengehäuse, sodass die Fluidleitung in Umfangsrichtung durchgehend dicht an dem Pumpengehäuse anliegt. Im Falle der Ausgestaltung wenigstens einer der Halteausnehmungen als Durchgangsausnehmung durchgreift die jeweilige Halteausnehmung diese Anlagefläche für die Fluidleitung. Die Halteausnehmung wird insoweit von der Fluidleitung abgedichtet, sodass durch die Halteausnehmung kein Fluid aus dem Aufnahmeraum für die Antriebsspindel und die Laufspindel in Richtung der Außenumgebung aus dem Pumpengehäuse austreten kann.
Der Fluidanschluss kann grundsätzlich im Querschnitt gesehen rund sein. Er kann jedoch auch eine andere Gestalt aufweisen, insbesondere oval oder in der Form einer 8 vorliegen, also im Querschnitt aus zwei einander überschneidenden Kreisen bestehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Fluidanschluss als Schlauchtülle ausgebildet ist und eine in axialer Richtung zwischen der Stirnseite des Pumpengehäuses und dem Endanschlag angeordnete Verdickung aufweist. Die Schlauchtülle dient dem Aufschieben der Fluidleitung, welche in diesem Fall als Schlauchleitung vorliegt. Die zwischen der Stirnseite und dem Endanschlag angeordnete Verdickung dient insbesondere einer Befestigung der Fluidleitung an dem Pumpengehäuse, beispielsweise mittels einer Schlauchschelle oder dergleichen. Die Verdickung weist vorzugsweise eine im Längsschnitt bezüglich der Drehachsen gesehen durchgehende Krümmung auf, sodass eine Beschädigung der Fluidleitung durch die Verdickung zuverlässig vermieden wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Längsmittelachse des Lagerelements den Fluidanschluss, insbesondere die Verdickung, durchgreift. Das bedeutet, dass das Lagerelement und entsprechend auch die Halteausnehmungen im Längsschnitt bezüglich der Drehachsen gesehen in Überdeckung mit dem Fluidanschluss angeordnet sind. Im Falle der Ausgestaltung einer der Halteausnehmungen als Durchgangsausnehmung durchgreift diese die Wand im Bereich des Fluidanschlusses. Beispielsweise mündet also die Durchgangsausnehmung durch den Fluidanschluss und insbesondere durch die Verdickung in die Außenumgebung ein. Dies kann für beide Halteausnehmungen der Fall sein. Hierdurch wird eine in axialer Richtung bezüglich der Drehachsen besonders kompakte Ausgestaltung der Schraubenspindelpumpe erzielt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Antriebsspindel und die Laufspindel in einer gemeinsamen Spindelaufnahme des Pumpengehäuses angeordnet sind und in dem Pumpengehäuse wenigstens eine parallel zu der Spindelaufnahme verlaufende, einseitig geöffnete Tasche ausgebildet ist. Die Spindelaufnahme dient der Aufnahme sowohl der Antriebsspindel als auch der Laufspindel. Sie besteht insbesondere aus zwei parallelen kreiszylinderförmigen Ausnehmungen mit parallelen Längsmittelachsen, welche in radialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse ineinander eingreifen. Die Spindelaufnahme weist insoweit im Querschnitt bezüglich der Drehachsen gesehen die Form zweier in Überdeckung stehender Kreise auf.
Parallel zu der Spindelaufnahme ist in dem Pumpengehäuse die Tasche ausgebildet. Die Tasche ist in radialer Richtung durch wenigstens einen Steg von dem Pumpengehäuse separiert, nämlich über die gesamte Längserstreckung des Pumpengehäuses. Sie ist einseitig geöffnet, insbesondere auf Seiten des Fluidanschlusses. Dort durchgreift sie die Stirnseite des Pumpengehäuses. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Tasche hingegen in axialer Richtung geschlossen. Vorzugsweise durchgreift die Tasche das Pumpengehäuse in axialer Richtung bezüglich den Drehachsen gesehen zu mindestens 75 %, mindestens 80 %, mindestens 85 % oder mindestens 90 %. Hierdurch wird ein besonders geringes Gewicht erzielt. Besonders bevorzugt sind mehrere derartiger Taschen vorgesehen, wobei sich insbesondere jeweils zwei dieser Taschen bezüglich der Drehachsen beziehungsweise bezüglich einer Längsmittelachse des Pumpengehäuses diametral gegenüberliegen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Lagerelement formschlüssig in den Halteausnehmungen befestigt ist, insbesondere mittels eines Formschlusselements, das teilweise in das Pumpengehäuse und teilweise in das Lagerelement eingreift. Das Formschlusselement setzt das Lagerelement in axialer Richtung bezüglich seiner Längsmittelachse in dem Pumpengehäuse fest. Hierzu greift es einerseits in das Pumpengehäuse und andererseits in das Lagerelement ein. Beispielsweise ist das Formschlusselement als Rastelement ausgebildet, welches das Lagerelement mit dem Pumpengehäuse verrastet. Das Formschlusselement kann hierbei beispielsweise als Federelement, insbesondere als Spannstift, ausgestaltet sein. Das Formschlusselement ermöglicht eine besonders rasche und einfache Montage des Lagerelements in dem Pumpengehäuse.
Das Formschlusselement ist beispielsweise stiftförmig ausgestaltet und weist eine parallel zu den Drehachsen verlaufende Längsmittelachse auf. Das Formschlusselement erstreckt sich besonders bevorzugt in Richtung seiner Längsmittelachse wenigstens auf einer Seite, besonders bevorzugt jedoch beidseitig, über das Lagerelement hinaus. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Befestigung des Lagerelements an dem Pumpengehäuse erzielt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schraubenspindelpumpenanordnung mit einer Schraubenspindelpumpe zur Förderung eines Fluids, insbesondere einer Schraubenspindelpumpe gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, und einer Fluidleitung, wobei die Schraubenspindelpumpe über wenigstens eine Antriebsspindel und eine Laufspindel verfügt, die jeweils um eine Drehachse drehbar in einem Pumpengehäuse drehbar radial gelagert sind und zur axialen Lagerung an einem Lagerbereich eines an dem Pumpengehäuse befestigten Lagerelements anliegen. Dabei ist vorgesehen, dass das Lagerelement beidseitig des Lagerbereichs jeweils in einer in dem Pumpengehäuse randgeschlossen ausgebildeten Halteausnehmung gelagert ist, wobei die Fluidleitung mittels einer Klemmverbindung an einem Fluidanschluss des Pumpengehäuses befestigt ist.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Schraubenspindelpumpenanordnung beziehungsweise der Schraubenspindelpumpe wurde bereits eingegangen. Sowohl die Schraubenspindelpumpenanordnung als auch die Schraubenspindelpumpe können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf dies verwiesen wird.
Die Klemmverbindung zwischen der Fluidleitung und dem Fluidanschluss des Pumpengehäuses ist beispielsweise mittels einer Klemmschelle hergestellt. Die Klemmschelle kann als Schlauchschelle ausgestaltet sein. Alternativ zu der Klemmschelle wird die Klemmverbindung mittels eines Clipsverschlusses beziehungsweise einer Clipsverbindung hergestellt, welcher beziehungsweise welche die Fluidleitung an dem Pumpengehäuse festsetzt und befestigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Schraubenspindelpumpe, nämlich eines Pumpengehäuses der Schraubenspindelpumpe,
2 eine schematische Längsschnittdarstellung des Pumpengehäuses,
3 eine weitere schematische Darstellung des Pumpengehäuses,
4 eine schematische Draufsicht auf das Pumpengehäuse,
5 eine schematische Detaildarstellung eines in dem Pumpengehäuse vorliegenden Lagerelements,
6 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Pumpengehäuses, sowie
7 eine schematische Darstellung der abgewandelten Ausführungsform, wobei an einem Fluidanschluss des Pumpengehäuses eine Fluidleitung angeschlossen ist.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Pumpengehäuses 1 einer Schraubenspindelpumpe 2. Das Pumpengehäuse 1 weist eine Spindelaufnahme 3 zur Aufnahme einer hier nicht dargestellten Antriebsspindel 4 und einer ebenfalls nicht dargestellten Laufspindel 5 auf. Die Antriebsspindel 4 und die Laufspindel 5 sind jeweils um eine Drehachse 6 beziehungsweise 7 drehbar in dem Pumpengehäuse 1 gelagert. Das Pumpengehäuse 1 dient hierbei einer radialen Lagerung der Antriebsspindel 4 und der Laufspindel 5 bezüglich der Drehachsen 6 und 7.
Das Pumpengehäuse 1 weist an seinem einen Ende einen Fluidanschluss 8 auf, nämlich einen Einlassanschluss. Die Schraubenspindelpumpe 2 ist dazu vorgesehen und ausgebildet, an dem Fluidanschluss 8 bereitgestelltes Fluid in Richtung eines weiteren Fluidanschlusses, nämlich eines Auslassanschlusses, zu fördern. Der Fluidanschluss 8 ist an einer Stirnseite 9 des Pumpengehäuses 1 ausgebildet. Der weitere Fluidanschluss liegt an einem hier nicht dargestellten, an dem Pumpengehäuse 1 befestigten Antriebsgehäuse vor, in welchem eine Antriebseinrichtung der Schraubenspindelpumpe 2 angeordnet ist.
Das Pumpengehäuse 1 und das Antriebsgehäuse sind miteinander verbunden, insbesondere lösbar miteinander verbunden. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Pumpengehäuse 1 und das Antriebsgehäuse beschädigungsfrei voneinander entfernt werden können. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Pumpengehäuse 1 und das Antriebsgehäuse mittels eines an dem Pumpengehäuse 1 ausgebildeten Flansch 10 und einem hier nicht dargestellten Flansch des Antriebsgehäuses aneinander befestigt. Die beiden Flansche weisen hierzu jeweils Schraublöcher zur Aufnahme von Schrauben beziehungsweise Bolzen auf. An dem Flansch 10 liegt zudem ein Dichtungsvorsprung 11 vor, welcher nach einer Montage der Schraubenspindelpumpe 2 in eine Dichtungsaufnahme des Antriebsgehäuses eingreift.
Der Fluidanschluss 8 erstreckt sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel von der Stirnseite 9 bis hin zu einem Ringvorsprung 12, der als Endanschlag für eine Fluidleitung dient. Zum Anschließen der Fluidleitung an die Schraubenspindelpumpe 2 wird die Fluidleitung auf das Pumpengehäuse 1 aufgesteckt, nämlich derart, dass die Stirnseite 9 in der Fluidleitung angeordnet ist und die Fluidleitung an dem Ringvorsprung 12 anliegt. Nachfolgend steht eine Innenumfangsfläche der Fluidleitung mit einer Mantelfläche 13 des Pumpengehäuses 1 beziehungsweise des Fluidanschlusses 8 in dichtender Verbindung, sodass eine fluiddichte Verbindung zwischen der Fluidleitung und dem Pumpengehäuse 1 beziehungsweise dem Fluidanschluss 8 hergestellt ist. Der Fluidanschluss 8 kann wenigstens ein Befestigungselement 14 zur Befestigung der Fluidleitung aufweisen.
Zur Gewichtsreduzierung sind in dem Pumpengehäuse 1 wenigstens eine Tasche 15, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Taschen 15, ausgebildet. Die Taschen 15 sind in radialer Richtung von der Spindelaufnahme 3 separiert, nämlich mittels eines Stegs 16. Die Tasche 15 ist lediglich einseitig geöffnet, nämlich in Richtung des Fluidanschlusses 8. Entsprechend durchgreift die Tasche 15 die Stirnseite 9 des Pumpengehäuses 1. Auf ihrer in axialer Richtung bezüglich der Drehachsen 6 und 7 abgewandten Seite ist die Tasche 15 verschlossen.
Zur axialen Lagerung der Antriebsspindel 4 und der Laufspindel 5 ist in dem Pumpengehäuse 1 ein Lagerelement 17 befestigt. Das Lagerelement 17 weist einen Lagerbereich 18 auf, in welchem sowohl die Antriebsspindel 4 als auch die Laufspindel 5 an ihm anliegen. Beidseitig des Lagerbereichs 18 greift das Lagerelement 17 in jeweils eine Halteausnehmung 19 ein, die in dem Pumpengehäuse 1 randgeschlossen ausgebildet ist. Unter der randgeschlossenen Ausgestaltung der Halteausnehmungen 19 ist zu verstehen, dass diese jeweils einen in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsmittelachse des Lagerelements 17 durchgehenden Rand aufweisen.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Halteausnehmungen 19 als Durchgangsausnehmungen ausgebildet. Sie durchgreifen also jeweils eine Wand 20 des Pumpengehäuses 1 in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse des Lagerelements 17 vollständig. Enden 21 des Lagerelements 17 sind an die Mantelfläche 13 des Pumpengehäuses 1 formangepasst. Hierunter ist zu verstehen, dass die Enden 21 jeweils mit der Mantelfläche 13 fluchten beziehungsweise diese im Bereich der Halteausnehmungen 19 fortsetzen.
Die 2 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung durch das Pumpengehäuse 1. Angedeutet sind hier die Antriebsspindel 4 und die Laufspindel 5, wobei erkennbar ist, dass an der Antriebsspindel 4 ein Antriebszapfen 22 vorliegt, über welchen die Antriebsspindel 4 mit der Antriebseinrichtung antriebstechnisch gekoppelt ist. Es ist erkennbar, dass sich eine die Spindelaufnahme 3 in radialer Richtung bezüglich der Drehachsen 6 und 7 begrenzende Lagerfläche 23, an welcher die Antriebsspindel 4 und die Laufspindel 5 in radialer Richtung anliegen, in axialer Richtung bis hin zu den Halteausnehmungen 19 erstreckt. Die Antriebsspindel 4 und die Laufspindel 5 liegen also bis hin zu den Halteausnehmungen 19 an der Lagerfläche 23, die von dem Pumpengehäuse 1 ausgebildet ist, an.
In anderen Worten greifen die Halteausnehmungen 19 unmittelbar in die Lagerfläche 23 ein oder sind unmittelbar anschließend an diese ausgebildet. In die von der Stirnseite 9 abgewandte Richtung erstreckt sich die Lagerfläche 23 bis hin zu einem gegenüberliegenden Ende der Spindelaufnahme 3, welches von dem Flansch 10 umgriffen ist. In axialer Richtung bezüglich der Drehachsen 6 und 7 gesehen liegen die Antriebsspindel 4 und die Laufspindel 5 zu mindestens 75 %, mindestens 80 %, mindestens 85 % oder mindestens 90 % in dem Pumpengehäuse 1 vor, also in demjenigen Element der Schraubenspindelpumpe 2, in welchem die Halteausnehmungen 19 randgeschlossen ausgebildet sind.
Die 3 zeigt eine weitere schematische Darstellung des Pumpengehäuses 1, wobei nun der in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachsen 6 und 7 durchgehende Dichtungsvorsprung 11 deutlich zu erkennen ist.
Die 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Pumpengehäuse 1, wobei das an dem Pumpengehäuse 1 befestigte Lagerelement 17 deutlich zu erkennen ist. Weiterhin ist erkennbar, dass das Lagerelement 17 mittels eines Formschlusselements 24 formschlüssig an dem Pumpengehäuse 1 festgesetzt ist. Das Formschlusselement 24 liegt beispielsweise in Form eines Stifts, beispielsweise eine Spannstifts, vor. Das Pumpengehäuse 1 weist zur Aufnahme des Formschlusselements 24 eine entsprechende Aufnahme 25 auf.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung des Lagerelements 17, wobei eine in dem Lagerelement 17 ausgebildete Formschlussausnehmung 26 erkennbar ist, die zum formschlüssigen Befestigen des Lagerelements 17 an dem Pumpengehäuse 1 mit dem Formschlusselement 24 formschlüssig zusammenwirkt.
Die 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Pumpengehäuses 1. Diese entspricht weitgehend der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, sodass auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Diese liegen darin, dass der Fluidanschluss 8 als Schlauchtülle ausgebildet ist und eine Verdickung 27 aufweist, die in axialer Richtung bezüglich der Drehachsen 6 und 7 gesehen zwischen der Stirnseite 9 und dem Ringvorsprung 12 angeordnet ist. Besonders bevorzugt beginnt die Verdickung 27 unmittelbar an der Stirnseite 9 und erstreckt sich lediglich über einen Teilbereich des Pumpengehäuses 1 bis zu dem Ringvorsprung 12, ist also von diesem beabstandet ausgebildet. Die Halteausnehmungen 19 durchgreifen die Verdickung 27, mündet also vorzugsweise durch diese in eine Außenumgebung des Pumpengehäuses 1 ein.
Die 7 zeigt eine schematische Darstellung des Pumpengehäuses 1 und einer daran angeordneten Fluidleitung 28 und insoweit eine Schraubenspindelpumpenanordnung 29. Es wird deutlich, dass die Fluidleitung 28 auf das Pumpengehäuse 1 bis zum Erreichen des Ringvorsprungs 12 aufgesteckt ist. Dieser dient als Endanschlag für die Fluidleitung 28. Die Fluidleitung 28 ist vorzugsweise mittels einer hier nicht dargestellten Klemmschelle an dem Pumpengehäuse 1 befestigt, wobei die Klemmschelle zwischen der Verdickung 27 und dem Ringvorsprung 12 angeordnet ist. Die Verdickung 27 stellt vorzugsweise eine Abrutschsicherung für die Fluidleitung 28 dar, der Ringvorsprung 12 weiter bevorzugt einen Endanschlag.
Ein weiterer Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform liegt darin, dass das Lagerelement 17 in axialer Richtung bezüglich seiner Längsmittelachse gesehen beabstandet von der Mantelfläche 13 endet. Stattdessen ist ein Verschlussstopfen 30 in der Halteausnehmung 19 angeordnet, welche sich an das Lagerelement 17 anschließt. Zudem ist lediglich eine der Halteausnehmungen 19 als Durchgangsausnehmung ausgebildet, nämlich diejenige, in welcher der Verschlussstopfen 30 vorliegt. Die jeweils andere der Halteausnehmungen 19 ist hingegen als Sackausnehmung ausgebildet, durchgreift also die Wand 20 des Pumpengehäuses 1 lediglich teilweise.
Die beschriebene Ausgestaltung des Pumpengehäuses 1 beziehungsweise der Schraubenspindelpumpe 2 ermöglicht eine kostengünstige Herstellung sowie eine einfache Montage. Weiterhin ist die Schraubenspindelpumpe 2 äußerst kompakt ausgestaltet und mithin gewichtssparend.
Bezugszeichenliste

1: Pumpengehäuse
2: Schraubenspindelpumpe
3: Spindelaufnahme
4: Antriebsspindel
5: Laufspindel
6: Drehachse
7: Drehachse
8: Fluidanschluss
9: Stirnseite
10: Flansch
11: Dichtungsvorsprung
12: Ringvorsprung
13: Mantelfläche
14: Befestigungselement
15: Tasche
16: Steg
17: Lagerelement
18: Lagerbereich
19: Halteausnehmung
20: Wand
21: Ende
22: Antriebszapfen
23: Lagerfläche
24: Formschlusselement
25: Aufnahme
26: Formschlussausnehmung
27: Verdickung
28: Fluidleitung
29: Schraubenspindelpumpenanordnung
30: Verschlussstopfen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2018/0216614 A1 [0002]

Claims

Schraubenspindelpumpe (2) zur Förderung eines Fluids, mit wenigstens einer Antriebsspindel (4) und einer Laufspindel (5), die jeweils um eine Drehachse (6,7) drehbar in einem Pumpengehäuse (1) drehbar radial gelagert sind und zur axialen Lagerung an einem Lagerbereich (18) eines in dem Pumpengehäuse (1) befestigten Lagerelements (17) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (17) beidseitig des Lagerbereichs (18) jeweils in einer in dem Pumpengehäuse (1) randgeschlossen ausgebildeten Halteausnehmung (19) gelagert ist.
Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Halteausnehmungen (19) eine Wand (20) des Pumpengehäuses (1) in Richtung einer Längsmittelachse des Lagerelements (17) durchgreift, sodass das Lagerelement (17) in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse von außen in die Halteausnehmungen (19) einbringbar ist.
Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Halteausnehmungen (19) als eine Sackausnehmung ausgebildet ist, die einen von dem Pumpengehäuse (1) gebildeten Ausnehmungsgrund aufweist, wobei das Lagerelement (17) an dem Ausnehmungsgrund anliegt.
Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Halteausnehmungen (19) auf ihrer dem Lagerbereich (18) des Lagerelements (17) abgewandten Seite ein Verschlussstopfen (30) angeordnet ist, der auf seiner dem Lagerelement (17) abgewandten Seite mit einer Mantelfläche (13) des Pumpengehäuses (1) fluchtet, oder dass wenigstens ein Ende (21) des Lagerelements (17) mit der Mantelfläche (13) des Pumpengehäuses (1) fluchtet.
Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (1) einen Fluidanschluss (8) zum Anschließen einer Fluidleitung (28) aufweist, der sich in axialer Richtung bezüglich der Drehachsen (6,7) gesehen von einer Stirnseite (9) des Pumpengehäuses (1) bis zu einem von einem Ringvorsprung (12) gebildeten Endanschlag für die Fluidleitung (28) erstreckt, wobei der Fluidanschluss (8) in axialer Richtung in Überdeckung mit der Antriebsspindel (4) und der Laufspindel (5) vorliegt.
Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidanschluss (8) als Schlauchtülle ausgebildet ist und eine in axialer Richtung zwischen der Stirnseite (9) des Pumpengehäuses (1) und dem Endanschlag angeordnete Verdickung (27) aufweist.
Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelachse des Lagerelements (17) den Fluidanschluss (8) durchgreift.
Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsspindel (4) und die Laufspindel (5) in einer gemeinsamen Spindelaufnahme (3) des Pumpengehäuses (1) angeordnet sind und in dem Pumpengehäuse (1) wenigstens eine parallel zu der Spindelaufnahme (3) verlaufende, einseitig geöffnete Tasche (15) ausgebildet ist.
Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (17) formschlüssig in den Halteausnehmungen (19) befestigt ist.
Schraubenspindelpumpenanordnung (29) mit einer Schraubenspindelpumpe (2) zur Förderung eines Fluids, insbesondere einer Schraubenspindelpumpe (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und einer Fluidleitung (28), wobei die Schraubenspindelpumpe (2) über wenigstens eine Antriebsspindel (4) und eine Laufspindel (5) verfügt, die jeweils um eine Drehachse (6,7) drehbar in einem Pumpengehäuse (1) drehbar radial gelagert sind und zur axialen Lagerung an einem Lagerbereich (18) eines an dem Pumpengehäuse (1) befestigten Lagerelements (17) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (17) beidseitig des Lagerbereichs (18) jeweils in einer in dem Pumpengehäuse (1) randgeschlossen ausgebildeten Halteausnehmung (19) gelagert ist, wobei die Fluidleitung (28) mittels einer Klemmverbindung an einem Fluidanschluss (8) des Pumpengehäuses (1) befestigt ist.