DE19848792C1 - Tauchpumpeneinrichtung zur Verwendung in einem Bohrloch - Google Patents

Abstract

Eine Tauchpumpeneinrichtung umfaßt ein Getriebe (10) und einen Kompensator (24). Das Getriebe (10) hat ein mit Schmierfluid gefülltes Getriebegehäuse (12), in dem eine antreibbare Eingangswelle (14, 102, 120) und eine Ausgangswelle (16) zum Antreiben einer Pumpe gelagert ist. Zum Verlangsamen der Drehbewegung der Eingangswelle (14, 102, 120) ist eine Getriebestufe (22) vorgesehen. Der Kompensator (24) gleicht den Schmierfluiddruck im Getriebegehäuse (12) an den Umgebungsdruck an. Um die an der Getriebestufe (22) entstehende Wärme über das Schmierfluid zu verteilen ist der Kompensator (24) innerhalb des Getriebegehäuses (12) neben der Getriebestufe (22) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpeneinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus US-3,677,665 ist eine gattungsgemäße Tauchpumpeneinrichtung bekannt, die einen Motor, einen Kompensator, ein Getriebe und eine Pumpe, insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe umfaßt. Der Motor, treibt eine Eingangswelle des Getriebes, dessen Aus­ gangswelle einen Rotor der Exzenterschneckenpumpe antreibt. Die Tauchpumpeneinrichtung wird so in ein Bohrloch abgesenkt, daß sich der Motor von der Erdoberfläche aus betrachtet am unteren Ende der Tauchpumpeneinrichtung befindet. Die Exzenterschnec­ kenpumpe, die sich dann am oberen Ende der Tauchpumpeneinrich­ tung befindet, fördert in eine Rohrleitung, die zur Erdober­ fläche führt. Das Getriebe hat mindestens eine Getriebestufe, um die Drehzahl des Motors auf eine verringerte Drehzahl des Pumpenrotors abzusenken. Diese Getriebestufe wird durch eine Kühl- und Schmierflüssigkeit gekühlt und geschmiert. Auch innerhalb der Exzenterschneckenpumpe oder des Motors werden Kühl- und Schmierflüssigkeiten eingesetzt, um die im Motor entstehende Verlustwärme zu verteilen und/oder den Verschleiß beweglicher Bauteile in der Exzenterscheckenpumpe zu ver­ ringern. Der Kompensator dient zum Angleichen des Schmierfluid­ drucks an den Umgebungsdruck, ist zwischen Getriebe und Motor angeordnet, hat ein eigenes Gehäuse und ist so mit dem Getriebe und dem Motor verbunden, daß ein Druckausgleich zwischen den Schmierfluiden stattfinden kann. Ein nennenswerter Austausch des Schmierfluids findet dabei nicht statt.

Die Baugruppen gattungsgemäßer Tauchpumpeneinrichtungen, wie z. B. der Motor, das Getriebe oder die Pumpe haben je ein eige­ nes Gehäuse, dessen Durchmesser erheblich kleiner als seine Länge ist. Die Verlustwärme entsteht in einem begrenzten Be­ reich, wie z. B. der Getriebestufe, so daß sie in dem langge­ streckten Gehäuse bei der bekannten gattungsgemäßen Tauch­ pumpeneinrichtung nur unzureichend verteilt wird.

Aus DE 35 09 023 C2 und US-3,794,447 ist es bekannt, als Pump­ vorrichtung zum Pumpen von Schmierfluiden eine Schraubengang­ pumpe einzusetzen, die mindestens ein Fördergewinde aufweist, um einen Fluidstrom in Richtung der Drehachse des Pumpenrotors zu erzeugen.

Aus DE 19 13 397 C3 ist eine Gleitringdichtung mit einer Schraubengangpumpe zum Umwälzen von Kühl-, Schmier- oder Sperr­ medium bekannt, die zum Abdichten eines Wellendurchlasses in einem Gehäuse dient und bewirkt, daß sich die Anpreßkraft eines Gleitrings abhängig von der Drehzahl und Drehrichtung der abzu­ dichtenden Welle ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Tauchpumpeneinrichtung so weiterzubilden, daß die in ihr ent­ stehende Verlustwärme gleichmäßiger verteilt wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Kompensators ist es möglich, daß sich die an der Getriebestufe entstehende Wärme unmittelbar in dem Schmierfluidvolumen des Kompensators ver­ teilt und über zusätzlich dessen Außenoberfläche an die Umgebung abgegeben wird.

Die Erzeugung einer Schmierfluidströmung in der Getriebestufe und im Kompensator gemäß Anspruch 2 verbessert den Wärmeaus­ tausch weiter.

Die in Anspruch 3 beschriebene Anordnung zweier Pumpeneinrich­ tungen führt zu zwei Schmierfluidströmungen deren einzelner Strömungswiderstand verringert ist.

Die Gestaltung gemäß Anspruch 4 nutzt die Zentrifugalkraft, die bei einer Rotation der Wellen auf das mitrotierende Schmier­ fluid wirkt. Die Strömung des Schmierfluids wird dadurch unter­ stützt.

Die in Anspruch 5 beschriebene Weiterbildung führt zu einer Vermischung des Schmierfluids beider Strömungen innerhalb des Abstandsbereichs und verbessert dadurch den Wärmeaustausch.

Die Weiterbildungen gemäß Anspruch 6 und 7 führen zu einer besonderes kompakten Bauform der Tauchpumpeneinrichtung.

Die Gestaltung gemäß Anspruch 8 ermöglicht es, daß die Ein­ gangswelle zwischen dem Kompensator und der Getriebestufe abgestützt ist und zugleich ein Schmierfluidaustausch zwischen beiden stattfinden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung von Lagern gemäß Anspruch 9 führt zu einer verbesserten Schmierung der Lagerungen der Welle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. In Fig. 1 bis 6 ist ein Getriebe einer erfindungsgemäßen Tauch­ pumpeneinrichtung in einem senkrechten axialen Schnitt darge­ stellt. Dabei zeigen Fig. 1 bis 6 der Reihe nach bezogen auf eine Anordnung im Bohrloch das Getriebe vom unteren Ende bis zum oberen Ende.

Das Getriebe 10 hat ein Gehäuse 12, das einen langgestreckten rohrförmigen Zylinder bildet. Im Gehäuse 12 ist eine Eingangs­ welle 14 mit einer Mantelfläche 15 und eine Ausgangswelle 16 mit einer Mantelfläche 17 gelagert. Die Eingangswelle 14 wird durch einen nichtdargestellten Motor angetrieben, der am un­ teren Ende des Getriebes 10 angeordnet ist. Die Ausgangswelle 16 treibt eine nicht dargestellte Pumpe, insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe, die am oberen Ende des Getriebes 10 angeordnet ist. Die Achse 18 der Eingangswelle 14 fluchtet mit der Achse 20 der Ausgangswelle 16. Zwischen den beiden Wellen 14 und 16 ist ein zweistufiges Reihen-Planetengetriebe 22 angeordnet, um die Drehzahl der vom Motor angetriebenen Eingangswelle 14 auf eine für die Pumpe erforderliche Dreh­ zahl der Ausgangswelle 16 zu reduzieren.

Das Gehäuse 12 ist im wesentlichen mit einem Schmierfluid ge­ füllt, das sowohl zum Schmieren verschleißanfälliger Teile als auch zum Abführen und Verteilen von Reibungswärme dient. Da in einem Bohrloch der Umgebungsdruck erheblich höher als an der Erdoberfläche sein und bis zu 70 Bar betragen kann, und da sich das Schmierfluid durch Erwärmung innerhalb des Gehäuses ausdehnt, muß ein Druckausgleich zwischen dem Schmierfluid und der Umgebung möglich sein. Hierzu umfaßt das Getriebe 10 einen Kompensator 24, der in Richtung auf das un­ tere Ende des Getriebes 10 neben dem zweistufigen Reihen-Pla­ netengetriebe 22 angeordnet ist. Der Kompensator 24 ist in das Gehäuse 12 des Getriebes 10 integriert.

In Fig. 1 ist ein erster Gehäuseabschnitt 26 des Gehäuses 12 mit einem am Umfang radial abstehenden Flansch 28 am unteren Ende dargestellt. Der Flansch 28 dient zum Befestigen eines Motors oder eines Motorkompensators. An den ersten Gehäu­ seabschnitt 26 schließt ein zweiter Gehäuseabschnitt 30 an, der mittels eines dünnwandigen Rohrstücks 32 mit dem ersten Gehäuseabschnitt 26 verschweißt ist. Die Gehäuseabschnitte 26 und 30 sind mit einem Dichtring 34 gegeneinander abgedichtet; weitere Gehäuseabschnitte sind analog abgedichtet. Im ersten Gehäuseabschnitt 26 ist schräg zu dessen Längsachse eine Be­ füllgewindebohrung 36 mit einem darin eingeschraubten Befüll­ ventil 38 zum Einfüllen des Schmierfluids in das Gehäuse 12 ausgebildet. Befüllt wird vor dem Einbau ins Bohrloch an der Erdoberfläche von unten und die im Getriebe 12 eingeschlosse­ ne Luft wird nach oben verdrängt und ausgeschoben.

Die Eingangswelle 14 hat im unteren Endbereich ein Vielnut­ profil 40 zum Ankoppeln an den Motor bzw. Motorkompensator. An das Vielnutprofil 40 schließt eine Einfach-Gleitring­ dichtung 42 an, die die Eingangswelle 14 gegen den ersten Ge­ häuseabschnitt 26 abdichtet. Neben der Einfach-Gleitringdich­ tung 42 ist am ersten Gehäuseabschnitt 26 ein Radialgleitla­ ger 44 abgestützt, das die Eingangswelle 14 führt. Parallel zum Radialgleitlager 44 verläuft im ersten Gehäuseabschnitt 26 mindestens eine Axialbohrung 45. In axialer Richtung folgt neben dem Radialgleitlager 44 eine auf der Eingangswelle 14 axial festgelegte Axialdruckscheibe 46, die sich nach unten über einen Gleitschuh 48 und nach oben über einen Gleitschuh 50 am ersten Gehäuseabschnitt 26 bzw. am zweiten Gehäuseab­ schnitt 30 axial abstützen kann. Die Axialdruckscheibe 46 liegt an einem Absatz 47 der Eingangswelle 14 an und fungiert daher als Axiallager der Eingangswelle 14.

In Fig. 2 ist unten der zweite Gehäuseabschnitt 30 und die Axialdruckscheibe 46 dargestellt. An den zweiten Gehäuseab­ schnitt 30 schließen ein dritter Gehäuseabschnitt 52 und ein vierter Gehäuseabschnitt 54 an, die mit einem dünnwandigen Rohrstück 56 verschweißt sind. Die Eingangswelle 14 erstreckt sich durch den zweiten Gehäuseabschnitt 30, den dritten Ge­ häuseabschnitt 52 und den vierten Gehäuseabschnitt 54.

In axialer Richtung ist neben der Axialdruckscheibe 46 auf die Eingangswelle 14 eine Pumpenscheibe 58 aufgeschoben und axial festgelegt, die am Umfang ein im Betrieb rotierendes Fördergewinde 60 hat. Auf der dem rotierenden Fördergewinde 60 gegenüberliegenden Seite ist im zweiten Gehäuseabschnitt 30 ein stationäres Fördergewinde 62 ausgebildet, das dem ro­ tierenden Fördergewinde 60 entgegengerichtet ist. Die beiden Fördergewinde 60 und 62 bilden eine Schraubengangpumpe zum Umwälzen des Schmierfluids.

Neben der Pumpenscheibe 58 ist auf der Eingangswelle 14 ein Radiallager 64 angeordnet, das sich am dritten Gehäuseab­ schnitt 52 abstützt. Parallel zum Radiallager 64 ist im drit­ ten Gehäuseabschnitt 52 mindestens eine Bohrung 66 ausgebil­ det, durch die Schmierfluid in axialer Richtung strömen kann. Der dritte Gehäuseabschnitt 52 umfaßt neben dem Radiallager 64 einen Anschlußring 68, auf dessen Außenumfang ein Kompen­ satorschlauch 70 aufgeschoben ist, und an dessen Innenumfang sich ein Stützrohr 72 radial und axial abstützt.

Der Kompensatorschlauch 70 ist durch einen Spannring 73 auf dem Umfang des Anschlußrings 68 abdichtend befestigt und er­ streckt sich parallel zur Gehäusewandung des vierten Gehäuse­ abschnitts 54. Er begrenzt einen Innenraum 74 und einen Au­ ßenraum 76, der sich zwischen dem Kompensatorschlauch 70 und dem vierten Gehäuseabschnitt 54 befindet. Der Außenraum 76 ist durch eine Öffnung 77 mit der Umgebung verbunden. Minde­ stens eine Bohrung 78 durchsetzt den Anschlußring 68 und bil­ det eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen der Bohrung 66 und dem Innenraum 74.

In der Eingangswelle 14 ist eine Axialbohrung 80 ausgebildet, die sich vom oberen Ende der Eingangswelle 14 bis hinter die Pumpenscheibe 58 erstreckt. Zwischen der Pumpenscheibe 58 und der Axialdruckscheibe 46 ist in einem unteren Endbereich 81 der Eingangswelle 14 eine Radialbohrung 82 ausgebildet, die auch die Pumpenscheibe 58 durchsetzt, und die eine flüssig­ keitsleitende Verbindung zwischen der Axialbohrung 80 und den Fördergewinden 60 und 62 bildet.

In Fig. 3 ist die Fortsetzung des vierten Gehäuseabschnitts 54, des Kompensatorschlauchs 70, des Innenraums 74, des Stützrohrs 72 und der Eingangswelle 14 mit deren Axialbohrung 80 dargestellt. Der vierte Gehäuseabschnitt 54 mündet in ei­ nem fünften Gehäuseabschnitt 84. Im fünften Gehäuseabschnitt 84 ist ein Anschlußring 86 befestigt, auf dessen Umfang der obere Endbereich des Kompensatorschlauchs 70 aufgeschoben ist. Der Kompensatorschlauch 70 ist mittels eines Spannrings 88 auf dem Anschlußring 86 abdichtend befestigt. Am Anschluß­ ring 86 stützt sich das Stützrohr 72 axial und radial ab. Im fünften Gehäuseabschnitt 84 ist in einer axial verlaufenden Gewindebohrung 90 ein Rückschlagventil 92 eingeschraubt. Min­ destens eine Schrägbohrung 93 durchsetzt den Anschlußring 86 und bildet eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen dem Innenraum 74 und der Gewindebohrung 90. Im geöffneten Zustand verbindet das Rückschlagventil 92 den Innenraum 74 mit dem Außenraum 76. Eine weitere Öffnung 94 durchsetzt den vierten Gehäuseabschnitt 54 und bildet eine weitere flüssigkeitslei­ tende Verbindung zwischen der Umgebung und dem Außenraum 76.

Der Innenraum 74 ist im wesentlichen mit Schmierfluid ge­ füllt. Das Schmierfluid erwärmt sich im Betrieb des Getriebes 10 und dehnt dadurch den Kompensatorschlauch 70 bis zu einem maximal zulässigen Volumen aus. Der Kompensatorschlauch 70 liegt dann mit Außenrippen 95 an der inneren Mantelfläche des vierten Gehäuseabschnitts 54 an. Bei Erreichen des maximal zulässigen Volumens ist der Druck im Innenraum 74 so stark angestiegen, daß das Rückschlagventil 92 öffnet und Schmier­ fluid aus dem Innenraum 74 in den Außenraum 76 abströmen läßt. Das Rückschlagventil 92 öffnet bei einem definierten Differenzdruck, so daß im Innenraum 74 bezogen auf den Außen­ raum 76 und die Umgebung ein Überdruck besteht.

Wird das Getriebe 10 abgeschaltet, so kühlt das Schmierfluid im Innenraum 74 ab und zieht sich dabei zusammen. Da der Au­ ßenraum 76 durch die Öffnungen 77 und 94 mit der Umgebung flüssigkeitsleitend verbunden ist, wirkt der Umgebungsdruck im Außenraum 76 und preßt den Kompensatorschlauch 70 zusam­ men. Zwischen der Umgebung und dem Innenraum 74 stellt sich ein Druckausgleich ein. Das Stützrohr 72 hält den Kom­ pensatorschlauch 70 in einem Abstand von der Eingangswelle 14, damit er beim Wiederanlaufen der Eingangswelle 14 nicht beschädigt wird. Der Kompensatorschlauch 70 ist so dimensio­ niert, daß er die Volumenausdehnung des Schmierfluids bei Er­ wärmung kompensieren kann. Beispielsweise weist der Kompensa­ torschlauch 70 eine Länge von ca. 480 mm und am Anschlußring 68, 86 einen Innendurchmesser von ca. 90 mm auf.

In Fig. 4 ist unten der obere Endbereich des fünften Gehäuse­ abschnitts 84 und der Eingangswelle 14 dargestellt. An den fünften Gehäuseabschnitt 84 schließt sich ein sechster Gehäu­ seabschnitt 96 an, der durch ein dünnwandiges Rohrstück 98 mit dem vierten Gehäuseabschnitt 54 verschweißt ist. Im obe­ ren Endbereich der Eingangswelle 14 ist ein Radialgleitlager 104 angeordnet, das sich am fünften Gehäuseabschnitt 84 ab­ stützt. Im fünften Gehäuseabschnitt 84 erstreckt sich axial mindestens eine Bohrung 106, die parallel zum Radialgleitla­ ger 104 einen Strömungskanal bildet. Axial neben dem Radial­ gleitlager 104 ist auf der Eingangswelle 14 ein Vielnutprofil 100 ausgebildet, auf das ein entsprechendes Naben-Vielnutpro­ fil einer Zwischenwelle 102 aufgeschoben ist. Die Zwischen­ welle 102 kann auch mit der Eingangswelle einstückig verbun­ den sein.

Die Zwischenwelle 102 stützt sich an der Eingangswelle 14 axial nach unten ab und wird von einer Axialbohrung 107 durchsetzt. Sie weist in ihrem oberen Endbereich eine Stirn­ radverzahnung 108 auf, die das Sonnenrad einer ersten Plane­ tengetriebestufe bildet. Mit der Stirnradverzahnung 108 käm­ men parallel angeordnete Planetenradpaare 110, die durch zweireihige Nadellager 112 auf einer Planetenwelle 114 gela­ gert sind. Die Planetenwelle 114 ist in einem Planetenradträ­ ger 116 befestigt, der durch eine Stirnradverzahnung 118 auf einer in diesem Fall als Sonnenwelle gestalteten Getriebewel­ le 120 axial festgelegt und drehfest verbunden ist. Die Ge­ triebewelle 120 stützt sich nach unten auf der Zwischenwelle 102 ab und wird von einer Axialbohrung 121 durchsetzt. Mit der Stirnradverzahnung 118 der Getriebewelle 120 kämmen par­ allel angeordnete Planetenradpaare 122 die durch zweireihige Nadellager 124 auf einer Planetenwelle 126 gelagert sind. Die Planetenwelle 126 ist in einem Planetenradträger 128 befe­ stigt.

In Fig. 5 ist unten das obere Ende des sechsten Gehäuseab­ schnitts 96 und des Planetenradträgers 128 dargestellt. Der Planetenradträger 128 weist eine Stirnradinnenverzahnung 130 auf, in die das untere Ende der Ausgangswelle 16 mit einer entsprechenden Stirnradaußenverzahnung eingeschoben ist. Die Ausgangswelle 16 ist durch später erläuterte Axiallager so gestützt, daß ihr unteres Ende 132 in einem Abstand 133 zum oberen Ende 134 der Getriebewelle 14 gehalten ist. Diese Trennung der Ausgangswelle 16 von den übrigen Wellen 120, 102, 14 kann wahlweise wie dargestellt, oder zwischen der Getrie­ bewelle 120 und der Zwischenwelle 102 ausgebildet sein. Der Planetenradträger 128 weist in diesem Bereich eine radiale Öffnung 136 auf, so daß Schmierfluid von den Planetenradpaa­ ren 122 durch die Öffnung 136 zu den Bohrungen 121, 107, und weiter in die Bohrung 80 strömen kann.

An den sechsten Gehäuseabschnitt 96 schließt sich ein siebter Gehäuseabschnitt 138 an, der durch ein dünnwandiges Rohrstück 140 mit dem sechsten Gehäuseabschnitt 96 verschweißt ist. Ge­ mäß Fig. 5 sind auf der Ausgangswelle 16 von unten nach oben ein Radialrollenlager 141 der Bauform N nach DIN 5412 und darüber zwei Axialrollenlager 142, 144 angeordnet, die die Ausgangswelle 16 nach unten abstützen.

In Fig. 6 ist der obere Endbereich des siebten Gehäuseab­ schnitts 138 und der Ausgangswelle 16 dargestellt. Ein Axial­ rollenlager 146 schließt an das Axialrollenlager 144 an und stützt die Ausgangswelle 16 axial nach oben ab. An das Axial­ rollenlager 146 schließt ein doppelreihiges Radialrollenlager 148 an. Auch dieses Radiallager hat die Bauform N nach DIN 5412, wobei sich seine innere Lagerschale durch einen Zwi­ schenring 150 an einem Absatz 152 der Ausgangswelle 16 ab­ stützt und dadurch als Abstützung für die Axialrollenlager 142, 144 und 146 dient, so daß die Ausgangswelle 16, wie oben beschrieben, axial nach unten gestützt ist.

An der Ausgangswelle 16 ist neben dem Absatz 152 ein Wellen­ bund 154 ausgebildet, der am Umfang ein Fördergewinde 156 hat. Am Innendurchmesser des siebten Gehäuseabschnitts 138 ist in diesem Bereich ein Fördergewinde 158 ausgebildet, das zum Fördergewinde 156 entgegengerichtet ist. In der Ausgangs­ welle 16 erstreckt sich von deren unterem Ende 132 eine Axialbohrung 160 bis hinter den Wellenbund 154.

Mindestens eine Radialbohrung 162 bildet in einem oberen End­ bereich 163 der Ausgangswelle 16 eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen der Axialbohrung 160 und dem Fördergewin­ de 156.

Auf der Ausgangswelle 16 ist im oberen Endbereich 163 ein Vielnutprofil 164 ausgebildet, das zum Ankoppeln einer nicht dargestellten Pumpe dient. Unterhalb des Vielnutprofils 164 ist auf der Ausgangswelle 16 eine Einfach-Gleitringdichtung 166 befestigt, die die Ausgangswelle 16 gegen den siebten Ge­ häuseabschnitt 138 abdichtet. Unterhalb der Einfach-Gleit­ ringdichtung 166 durchsetzt eine Gewindebohrung 168 die Wan­ dung des siebten Gehäuseabschnitts 138, in der ein Stopfen 170 eingeschraubt ist. Der Stopfen 170 kann zum Entlüften des Getriebes 10 während der Befüllung oder zur Belüftung während eines Ablassens des Schmierfluids aus der Gewindebohrung 168 geschraubt werden. Im oberen Endbereich weist der siebte Ge­ häuseabschnitt 138 ein Gewinde 172 auf, an dem das Gehäuse der Pumpe befestigt werden kann.

Im Betrieb des Getriebes 10 fördern die Fördergewinde 60, 62, 156 und 158 aufgrund der Rotation der Fördergewinde 60 und 156 Schmierfluid von den äußeren Endbereichen des Gehäuses 12 zur Mitte. Dadurch werden zwei Fluidströmungen A und B er­ zeugt, die in den Figuren durch Pfeile dargestellt sind.

Die Fluidströmung A strömt von der Pumpenscheibe 58 entlang der Mantelfläche der Eingangswelle 14 durch die Bohrungen 66 und 78 in den Innenraum 74. Im Innenraum 74 kann das Schmier­ fluid auch über die gesamte Oberfläche des Kompensator­ schlauchs 70 Wärme abgeben, die von einer Umgebungsflüssig­ keit im Außenraum 76 aufgenommen wird. Liegt der Kompensator­ schlauch 70 an der Innenseite des vierten Gehäuseabschnitts 54 an, da das Schmierfluid besonders warm und daher besonders stark ausgedehnt ist, so kann eine direkte Wärmeleitung vom Schmierfluid durch den Kompensatorschlauch 70 und die Wandung des vierten Gehäuseabschnitts 54 an die Umgebung stattfinden. Hierdurch wird eine besonders gute Wärmeableitung erzielt.

Das Schmierfluid strömt vom Innenraum 74 durch die Bohrungen 93 und 106 axial weiter entlang den Planetenradpaaren 110 und 122. Es umspült dabei das zweistufige Reihen-Planetengetriebe 22 und nimmt die dort entstehende Reibungswärme auf. Durch die Öffnung 136 gelangt die Fluidströmung A nach innen in die Bohrungen 121, 107 und 80. Das Schmierfluid strömt axial zu­ rück zur Radialbohrung 82, durch die es insbesondere aufgrund einer bei der Rotation entstehenden Zentrifugalkraft nach au­ ßen zu den Fördergewinden 60 und 62 tritt. Die Fluidströmung A ist somit ein geschlossener Kreislauf, in dem die am zwei­ stufigen Reihen-Planetengetriebe 22 entstehende Wärme aufge­ nommen und über die gesamte Länge des Gehäuses 12 und zusätz­ lich am Kompensator 24 wieder abgegeben wird.

Die Fluidströmung B wird im Betrieb durch die Fördergewinde 156 und 158 erzeugt. Sie strömt entlang der äußeren Mantel­ fläche der Ausgangswelle 16 durch das Radialrollenlager 148, die Axialrollenlager 142, 144 und 146 sowie das Radialrollen­ lager 140. Das Schmierfluid der Fluidströmung B gelangt durch die Öffnung 136 und den Abstand 133 nach innen zur Axialboh­ rung 160. Es durchmischt sich dabei mit dem Schmierfluid der Fluidströmung A. Durch die Axialbohrung 160 gelangt die Fluidströmung B axial nach oben zur Radialbohrung 162, durch die sie, insbesondere aufgrund der Zentrifugalkraft nach au­ ßen zu den Fördergewinden 156 und 158 tritt. Die Fluidströ­ mung B führt zu einer verbesserten Schmierung der Lagerungen der Ausgangswelle 16. Zusätzlich nimmt sie Wärme der Fluid­ strömung A auf und verteilt diese im oberen Bereich des Ge­ triebes 10, so daß ein verbesserter Wärmeaustausch über die gesamte Außenoberfläche des Gehäuses 10 gewährleistet ist.

Claims (9)

1. Tauchpumpeneinrichtung zur Verwendung in einem Bohrloch, mit einem Getriebe (10), das ein mit Schmierfluid gefülltes Getriebegehäuse (12), eine antreibbare Eingangswelle (14, 102, 120), mindestens eine Getriebestufe (22) zum Verlangsamen der Drehbewegung der Eingangswelle (14, 102, 120), eine Ausgangswel­ le (16) zum Antreiben einer Pumpe, insbesondere einer Exzen­ terschneckenpumpe aufweist, und mindestens einem Kompensator (24) zum Angleichen des Schmierfluiddrucks im Getriebegehäuse (12) an den Umgebungsdruck, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensator (24) innerhalb des Getriebegehäuses (12) neben der Getriebestufe (22) angeordnet und in einen Schmierfluidkreislauf eingebunden ist.

2. Tauchpumpeneinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch mindestens eine Pumpeinrichtung (60, 62, 156, 158) die das Schmierfluid in der Getriebestufe (22) und im Kompensator (24) in axialer Richtung der Getriebestufe (22) in Strömung versetzt.

3. Tauchpumpeneinrichtung nach Anspruch 2, mit einem axial langgestreckten Getriebegehäuse (12) dadurch gekennzeichnet, daß an axial äußeren Endbereichen (81, 163) der Eingangswelle (14, 102, 120) und der Ausgangswelle (16) je eine erste (60, 62) bzw. zweite Pumpeinrichtung (156, 158) angeordnet ist, die das Schmierfluid jeweils axial nach innen zur Mitte fördert, so das zwei entgegengesetzte Strömungen (A, B) entstehen.

4. Tauchpumpeneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- (14, 102, 120) und Ausgangswellen (16) fluchten und mindestens zwischen der ersten (60, 62) und zweiten Pumpeinrichtung (156, 158) Längsleitungen (80, 107, 121, 160) haben, und außerhalb der ersten (60,62) und zweiten Pumpeneinrichtung (156, 158) eine erste (82) bzw. zweite Querleitung (162) haben, so daß Schmierfluid aus den Längs­ leitungen (80, 107, 121, 160) radial zu Wellenmantelflächen (15, 17) strömen kann.

5. Tauchpumpeneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- (14, 102, 120) und Ausgangswelle (16) zwischen der ersten (60, 62) und zweiten Pumpeinrichtung (156, 158) in axialer Richtung mindestens einen Abstandsbereich (133) bilden, durch den Schmierfluid von den Wellenmantelflächen (15, 17) radial zu den Längsleitungen (80, 107, 121, 160) strömen kann.

6. Tauchpumpeneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtungen (60, 62, 156, 158) auf der Eingangs- (14) bzw. Ausgangswelle (16) angeordnet sind, und je mindestens ein Fördergewinde (60, 62, 156, 158) haben.

7. Tauchpumpeneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtungen (60, 62, 156, 158) ein rotierendes Fördergewinde (60, 156) und ein entgegengerichtetes stationäres Fördergewinde (62, 158) haben (Schraubengangpumpen).

8. Tauchpumpeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Eingangswelle (14) zwischen dem Kompensator (24) und der Getriebestufe (22) ein Gleitlager (104) angeordnet ist, das mindestens einen axialen Strömungskanal (106) hat.

9. Tauchpumpeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Eingangswelle (14, 102, 120) und/oder der Ausgangswelle (16) ein Gleitlager (44, 64) ange­ ordnet ist, das mindestens einen axialen Strömungskanal (45, 66) hat, und/oder mindestens ein Wälzlager (140, 142, 144, 146, 148) angeordnet ist, das axial von Schmierfluid durchströmt werden kann.