DE1901759C3

DE1901759C3 - Einrichtung zum Auffangen des Verzahnungsschubes und des hydraulischen Axialschubes an Spindeln von Schraubenspindelpumpen

Info

Publication number: DE1901759C3
Application number: DE1901759A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Gehli; Josef Zeitvogel
Original assignee: Allweiler AG
Current assignee: Allweiler GmbH
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1969-01-15
Publication date: 1975-04-30
Also published as: CH498298A; GB1245902A; DE1901759B2; DE1901759A1; US3597133A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Auffangen des Verzahnungsschubes und des hydraulisehen Axialschubes an Spindeln von Schraubenspindelpumpen mit einer Antriebsspindel und mindestens einer Laufspindel, bei denen die Spindeln zur radialen Lagerung vom Gehäuse mit engem Spiel umschlossen sind und bei denen der Antrieb jeder Laufspindel über die Flanken der zur Förderung dienenden Schrägverzahnung erfolgt, bei denen der Druckraum an der Antriebsseite liegt, bei denen die Antriebsspindel vom hydraulischen Axialschub entlastet ist und bei denen jede Lauf spindel zur Aufnahme des nicht ausgeglichenen hydraulischen Axialschubes an der Saugseite mit einem Bund versehen ist, dessen Stirnfläche an einem Gehäuseteil anliegt

Der Verzahnungsschub an den Spindeln der Schraubenspindelpumpen entsteht aus der Schrägverzahnung, über die das Antriebsdrehmoment von der Antriebsspindel auf die Laufspindel übertragen wird. Während die Schubkraft bei der Antriebsspindel zur Saugseite gerichtet ist, wirkt sie bei der Laufspindel zur Druckseite hin.

Muß die Pumpe einen geringen Förderdruck liefern, so kann der Fall eintreten, daß der Verzahnungsschub größer ist als der hydraulische Axialschub. Wäre keine Absicherung vorhanden, so würde die Laufspindel in diesem Falle in den Druckraum gedrückt werden. Ebenso muß für die Antriebsspindel eine Absicherung vorhanden sein, die deren Verzahnungsschub aufnimmt.

Bei der aus der schwedischen Patentschrift 85 275

und aus der Druckschrift Wf 22.01 der Firma SlG bekannten Pumpenausführung ist die Einrichtung zum Auffangen des Verzahnungsschubes so ausgeführt, daß man die Antriebsspindel ähnlich wie die Laufspinde! mit einer Stirnfläche an der Saugseite an einem fmen Gehäuseteil anlaufen läßt Nachteilig bei dieser Pum-Denausführung ist, daß der Durchmesser der Anlauffläche der Laufspindel an der Saugsehe nicht oder nicht wesentlich größer ausgeführt sein kann als der Außendurchmesser des Verzahnungsprofils, weil die AntriebssDindel an der Saugseite durch einen Zapfen am Gehäusedeckel axial abgestützt sein muß. Da die Druckbelastbarkeit von der Größe der Anlauffläche der Laufspindel abhängt, können diese Pumpenausführungen nur für verhältnismäßig niedrige Förderdrücke eingesetzt werden. Außerdem müssen die Laufspmdeln an ihrem druckseitige.i Ende so weit in den Druckraum hinein verlängert sein, daß sie mit ihren Stirnseiten durch eine Anlauffläche zur Aufnahme des Verzahnungsschubes abgestützt sind

Bei einer anderen in einer Bornemann-Druckschrift Nr 054/65 GK dargestellten Pumpenausführung wird der Verzahnungsschub der Antriebsspindel von einem Kugellager an der Antriebsseite der Pumpe aufgenommen. Diese Ausführungen haben gegenüber den schon genannte?, den Vorteil, daß die Anlauffläche jeder Laufspindel an der Saugseite bundartig erweitert sein kann, und die Pumpe somit auch für höhere Betriebsdrücke einsetzbar ist Nachteilig ist bei diesen Ausführungen, daß. bedingt durch das Kugellager, der Aufbau aufwendiger und teuerer wird. Außerdem muß hier die gleiche Einrichtung zur Aufnahme des Verzahnungsschubes vorhanden sein, wie bei der vorstehend erläuterten Pumpe.

Bei einer weiteren in der französischen Patentschrift 1 462 7b/ wiedergegebenen Pumpenausführung ist die Antriebsspindel an der Druckseite mit einem Bund versehen, dessen Durchmesser so groß ausgeführt ist. daß er die druckseitigen Stirnflächen der Laufspindeln ganz oder teilweise überdeckt Durch diesen Bund werden die Verzahnungskräfte der Antriebsspindel auf die bis an den Bund heranreichenden Laufspindeln übertragen. Gleichzeitig verhindert der Bund, daß sich die Laufspindeln bei geringem Förderdruck in Richtung Druckraum bewegen. Die Nachteile bei dieser Pumpe bestehen darin, daß auch dort die Laufspindeln nur mit der Stirnfläche ihres Gewindeprofils an dem saugseitigen Gehäusedeckel anliegen. Dadurch ist die Fläche zur Aufnahme des hydraulischen Schubes relativ klein, so daß diese Pumpe nur für geringe Drücke geeignet ist Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Laufspindeln in den Druckraum hineinragen müssen, um den Austritt des Fördergutes nicht zu behindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzuentwickeln, daß die Pumpe für höhere Förderdrücke angewendet werden kann, d. h, daß die Stirnflächen an der Saugseite der Laufspindeln vergrößert werden können, ohne daß gleichzeitig ein zusätzliches Lager zur Aufnahme des Verzahnungsschubes notwendig ist. Außerdem soll eine Verkürzung der Laufspindel auf der Druckseite ermöglicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß jeder Bund eine der Stirnfläche gegenüberliegende Ringfläche aufweist, die der saugseitigen Stirnfläche der Antriebsspindel als Anlage dient.

Es kann somit nunmehr die sich am Gehäuse abstützende Stirnfläche des Bundes vergrößert werden, so

daß bei einer so ausgebildeten Pumpe höhere Förderdrücke zugelassen werden können.

Dadurch, daß bei dieser erfindungsgemäßen Einrichtung der Bund der Laufspindel an der saugseitigen Stirnfläche der Antriebsspindel anliegt, kann sich die Laufspindel unter der Einwirkung des Verzahnungsschubes nicht zum Druckraum hin bewegen. Da sich der Bund der Laufspindel an der Saugseite befindet, kann die Laufspindel druckseitig mit dem sie umschließenden Gehäuse abschließen. Es wird somit eine geringe Baulänge der Laufspindel erzielt, wodurch eine Einsparung an Material und Fertigungskosten erreicht wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung selbst verursacht nur einen geringen Mehraufwand an Bearbeitung, der darin besteht, daß die der Antriebsspindel zugekehrte Ringfläche des Bundes gegenüber anderen Ausführungen sorgfältiger bearbeitet sein muß.

Als Weiterbildung sieht die Erfindung vor, daß jeder Bund eine auf die Laufspindel aufgesetzte Buchse ist und die Stirnfläche von der Stirnfläche des Verzahnungsprofils und der Ringfiäche dieses Bundes gebildet ist. Dadurch, daß bei dieser Weiterbildung der Bund eine auf die Laufspindel aufgesetzte Buchse ist, wird auch auf der Saugseite der Laufspindel eine geringe Baulänge erreicht, weil bei der Herstellung des Verzahnungsprofils kein Werkzeugauslauf beachtet werden muß. Durch die Addition der Stirnfläche des Verzahnungsprofils und der Ringfläche des Bundes wird die gesamte saugseitige Stirnfläche vergrößert und damit eine Erhöhung der Druckbelastbarkeit der Pumpe erreicht

Aus Gründen der Druckbelastbarkeit wird man bestrebt sein, den Durchmesser des Bundes möglichst groß zu gestalten. Insbesondere für eine dreispindelige Pumpe sieht die Erfindung vor, daß der Außendurchmesser der Bunde der Laufspindel annähernd so groß ist wie der doppelte Mittenabstand der Laufspindel von der AntriebsspindeL
Dk Zeichnung stellt als Beispiel eine erfindungsge-

s maß ausgeführte dreispindelige Schraubenspindelpumpe dar.

Gemäß der Zeichnung umschließt das Gehäuse 1 der Schraubenspindelpumpe den aus dor Antriebsspindel 2 und den Laufspindeln 3 und 4 bestehenden Spindelsatz

ίο mit engem SpieL Der Saugraum 5 mit dem Anschluß 7 wird durch ein als Deckel ausgebildetes festes Gehäuseteil 8 abgeschlossen. Dieses Gehäuseteil besitzt eine Fläche 9, an der die Laufspindeln 3 und 4 mit den endseitigen Stirnflächen 10 und U anstehen. Die Stirnflächen iO und 11 werden von den Stirnflächen des Verzahnungsprofils 12,13 und von den Ringflächen 14,15 der auf die Laufspindeln aufgepreßten Bunde 16,17 gebildet, deren Außendurchmesser annähernd so groß sind wie der doppelte Mittenabstand der Laufspindeln

so von der AntriebsspindeL

Die entgegengerichteten Stirnflächen 18 und 19 der Bunde dienen der saugseitigen Stirnfläche 20 der Antriebsspindel 2 als Anlagefläche. Der Druckraum 21 mit dem Anschluß 22 wird durch einen Deckel 23 abgeschlossen. In diesem Deckel ist die Antriebsspindel 2 mit einem kolbenartigen Bund 24 radial gelagert Der Raum 25 vor diesem Bund ist über einen nicht dargestellten Kanal mit dem Saugraum 5 verbunden. Dadurch, daß der Durchmesser des Bundes 24 eine genau

so errechnete Größe besitzt, ist ein Ausgleich des hydraulischen Axialschubes erreicht Zur Abdichtung der Antriebsspindel 2 nach außen ist eine Weichpackung 26 im Deckel untergebracht, die mit der Brille 27 über nicht dargestellte Schrauben vorgespannt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Auffangen des Verzahnungsechubes und des hydraulischen Axialschubes an Spindeln von Schraubenspindelpumpen mit einer Antriebsspindel und mindestens einer Laufspindel, bei denen die Spindeln zur radialen Lagerung vom Gehäuse mit engem Spiel umschlossen sind und bei tlenen der Antrieb jeder Laufspindel über die Flanken der zur Förderung dienenden Schtägverzahnung erfolgt, bei denen der Druckraum an der Antriebsseite liegt, bei denen die Antriebsspindel vom hydraulischen Axialschub entlastet ist und bei denen jede Laufspindel zur Aufnahme des nicht ausgeglichenen hydraulischen Axialschubes an der Saugseite mit einem Bund versehen ist, dessen Stirnfläche an einem Gehäuseteil anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bund (16,17) eine der Stirnfläche (10. 11) gegenüberliegende Ringfläche »o (18, 19) aufweist, die der saugseitigen Stirnfläche (20) der Antriebsspindel (2) als Anlage dient.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bund (16.17) eine auf die Laufspindel (3.4) aufgesetzte Buchse ist und die Stirnflä- as ehe (10, 11) von der Stirnfläche des Verzahnungsprofils (12, 13) und der Ringfiäche (14, 15) dieses Bundes gebildet ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer dreispindelig ausgeführten Pumpe der Außendurchmesser der Bunde (16.17) annähernd so groß ist, wie der doppelte Mittenabstand der Laufspindel (3.4) von der Antriebsspindel (2).

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