DE2520667C2 - Schraubenspindelpumpe - Google Patents

Description

Bei einer derart ausgeführten Schraubenspindelpumpe ergeben sich die kleinsten Lagerabstände. Die Spindeln unterliegen daher auch bei hohem Förderdruck einer geringen Durchbiegung, außerdem werden durch die kurze Baulänge erhebliche Material- und Fertigungskosten eingespart

Vorzugsweise wird der Zapfen durch einen Einsatz gebildet, der in eine Bohrung am Gehäuse eingesteckt ist die mit der Aufnahmebohrung der Schraubenspindel im Gehäuse fluchtet

Da die Bohrung zusammen mit der Aufnahmebohrung der Schraubenspindel im Gehäuse gefertigt werden kann, ist ein genaues Fluchten der Zapfen gewährleistet Die für die Schraubenspindelpumpe erforderliche Präzision kann damit eingehalten werden.

Die Aufnahmebohrung für den Zapfen kann sogar mit demselben Werkzeug hergestellt werden wie die Aufnahmebohrung für die Schraubenspindel im Gehäuse, wenn, wie weiter erfindungsgemäß vorgesehen ist die Aufnahmebohrung für den Zapfen im Gehäuse denselben Durchmesser aufweist wie die Aufnahmebohrung der Schraubenspindelpumpe im Gehäuse.

Vorteilhafterweise ist der den Zapfen bildende Einsatz mit einem Ringbund versehen, der zur axialen Fixierung zwischen dem Pumpengehäuse und einem daran anschließenden Pumpendeckel eingespannt ist.

Um die erfindungsgemäße Pumpe auch für nichtschmierende Medien verwenden zu können, ist weiter vorgesehen, daß die Aufbohrung der Schraubenspindeln gegenüber dem Förderraum durch eine dynamisehe Dichtung zwischen dem feststehenden Zapfen und der Schraubenspindel abgedichtet ist

Hierzu kann der Zapfen, ausgehend von einem großen Durchmesser an der Aufnahmebohrung am Gehäuse, sich zu seinem schraubenspindelseitigen Ende zu einem kleineren Durchmesser verjüngen und die dynamische Dichtung eine Gleitringdichtung mit konischer Belastungsfeder sein. Diese Ausbildung gewährleistet auch bei kleinem Zapfendurchmesser an der Lagerstelle eine große Biegefestigkeit des Zapfens.

Zur Lagerung der Schraubenspindel auf dem Zapfen kann in der Aufbohrung der Schraubenspindel eine dünnwandige Gleitlagerschale oder ein Nadellager angeordnet sein.

Der Zapfen ist vorzugsweise aus härtbarem Stahl hergestellt, damit er unmittelbar als Lagerzapfen für das Gleitlager oder als Laufbahn für die Nadeln des Nadellagers verwenden werden kann.

Um eine sichere Funktion des Lagers sowie der Dichtung zu gewährleisten, kann der Zapfen zur Zuführung eines Schmiermittels mit einer Bohrung versehen sein.

Zwecks Ausbildung einer Umlaufschmierung für das Lager und die Dichtung können in dem Zapfen auch eine Zulaufbohrung und eine Ablaufbohrung vorhanden

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch das der Antriebsseite gegenüberliegende Ende einer zweispindeligen Schraubenspindelpumpe,

F i g. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lagerung der Schraubenspindeln.

Die Schraubenspindelpumpe gemäß Fig. 1 besitzt zwei mit den Gewindekämmen ineinandergreifende zweiströmige Schraubenspindeln 1 und 2. die von den Aufnahmebohrungen 3 und 4 des Gehäuses 5 im Gewindebereich mit engem Spiel umschlossen sind. Bei der dargestellten zweiströmigen Bauweise wird je nach Drehrichtung der Spindel über einen der beiden Flanschen 6 und 7 angesaugt wobei durch die gegensinnige Gewindeausbildung der Schraubenspindeln zwei parallele Strömungswege entsprechend den Linien 8 und 9 vorhanden sind. Der Antrieb der Pumpe erfolgt über das nicht dargestellte Wellenende einer der beiden Schraubenspindeln. Zur Drehmomentübertragung auf die andere Spindel können, was ebenfalls nicht dargestellt ist und nicht im Rahmen der Erfindung liegt, Zahnräder an der Antriebsseite außerhalb dem Pumpengehäuse angeordnet sein, insbesondere wenn die Pumps zur Förderung von nichtschmierenden Medien vorgesehen ist und zwischen den Gewindeflanken der Schraubenspindel ein Spiel bestehen muß. Die Drehmomentübertragung zwischen den beiden Spindeln kann jedoch auch direkt über die Gewindeflanken erfolgen, wenn Medien mit ausreichenden Schmiereigenschaften gefördert werden sollen.

Die Schraubenspindeln sind im Endbereich der Fördergewinde aufgebohrt und nehmen erfindungsgemäß in ihrem Kern die Lager 10 auf. Hierzu sind am äußeren Teil des Pumpengehäusas 5 mit den Mittelachsen 11 und 12 fluchtende Zapfen 13 und 14 ausgebildet, die in das Gehäuseinnere bis in die Aufbohrung 15 der Schraubenspindel reichen und hier das als Nadellager dargestellte Lager 10 tragen. Anstelle des Nadellagers könnte auch ein Gleitlager ausgebildet sein. Die Aufbohrung der Schraubenspindeln ist gegenüber dem Gehäuseinnern durch eine dynamische Dichtung 16 und 17, dargestellt ist eine Gleitringdichtung, zwischen dem Zapfen 13 und 14 und der Schraubenspindel 1 und 2 abgedichtet.

Zur Zuführung eines Schmiermittels ist in dem Zapfen 14 eine Bohrung 18 vorgesehen, durch die das Lager und die Dichtung mit einem geeigneten Schmiermittel geschmiert werden können. Die Bohrung 18 steht mit einer Ölkammer 19 in Verbindung, die mit einer Ölstandsprüfeinrichtung, dargestellt ist ein Schauglas 20, versehen ist. Die Ölkammer könnte aber auch teilweise oder ganz aus transparentem Material bestehen, so daß eine besondere Sichteinrichtung entfallen könnte.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 könnte der Zapfen 21, an Stelle nur einer Bohrung, zwecks Ausbildung einer Umlaufschmierung für das Lager und die Dichtung mit einer Zulaufbohrung 22 und einer Ablaufbohrung 23 versehen sein. Eine dieser Bohrungen, dargestellt ist die Ablaufbohrung 23, ist hierbei zweckmäßig in den Einzugsbereich der Dichtung 24 gelegt, damit die hier anfallende Reibungswärme abtransportiert wird.

Die Zapfen 13,14 und 21 werden durch einen Einsatz gebildet, der in eine Bohrung 25 und 26 am Gehäuse 5 eingesteckt ist, die mit der Aufnahmebohrung 3 und 4 der Schraubenspindeln 1 und 2 fluchtet. Die Aufnahmebohrung 25 und 26 für den Zapfen 13 und 14, 21 im Gehäuse weist denselben Durchmesser auf wie die Aufnahmebohrung 3, 4 für die Schraubenspindel. Bei der Bearbeitung des Gehäuses kann somit für die Aufnahmebohrung der Spindel und die Aufnahmebohrung des Zapfens dasselbe Werkzeug verwendet werden. Der den Zapfen 13,14 und 21 bildende Einsatz ist mit einem Ringbund 27 versehen, der zwecks axialer Fixierung des Zapfens zwischen dem Pumpengehäuse 5 und einem dar^n anschließenden Pumpendeckel 28 eingespannt ist.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der Zapfen, ausgehend von einem großen Durchmesser, sich zu seinem schraubenspindelseitigen Ende zu einem kleineren Durchmesser verjüngen. Biegetechnisch ist diese Ausbildung für den Zapfen günstiger. Die Belastungsfeder 30 ist entspre-

chend dem Verlauf des Zapfens ebenfalls konisch ausgebildet.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe ist das Lager weit in das Pumpeninnere verlegt, so daß der Lagerabstand sehr kurz ist. Vergleichsweise ist bei bisher bekannten Pumpenausführungen das Lager etwa an der Stelle der Olkammer 19 in F i g. 1 zu finden.

Bei Schraubenspindelpumpen, bei denen zur Übertragung des Drehmoments zwischen den Spindeln Zahnräder verwendet werden, ist diese Anordnung nur an dem den Zahnrädern gegenüberliegenden Ende der Schraubenspindeln möglich. Bei Schraubenspindelpumpen, bei denen die Drehmomentübertragung über die Fördergewinde der Spindeln erfolgt, ist die Lageranordnung, außer bei der Antriebsspindel, beidseitig möglich.

In der Zeichnung ist eine zweiströmige Schraubenspindelpumpe dargestellt, die Erfindung läßt sich jedoch auch für einströmige Pumpen anwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (9)

1 2 an dem der Antriebsseite abgewandten Ende aiifge- Patentansprüche: bohrt sind Schraubenspindelpumpe!! mit beidseitig gelagerten

1. Schraubenspindelpumpe mit beidseitig gelager- Schraubenspindeln gibt es in zweierlei Ausführungen, ten Schraubenspindeln, die an dem der Antriebsseite s Bei der einen Ausführung sind die Lager gegenüber abgewandten Ende aufgebohrt sind, dadurch dem Fördergut abgedichtet und somit zum Fördern von gekennzeichnet, daß das der Antriebsseite nichtschmierenden Medien geeignet, bei der anderen abgewandte Lager (10) der Schraubenspindeln (1,2) Ausführungsform sind die Lager im Bereich des Förderim aufgebohrten Endebereich der Fördergewinde gutes und werden durch dieses geschmiert. Die letztezwischen einem am Pumpengehäuse (5) angebrach- io ren Pumpen sind daher nur zum Fördern von Medien ten, in das Gehäuseinnere ragenden und mit den mit schmierenden Eigenschaften geeignet Mittelachsen (11, 12) der Schraubenspindeln (1, 2) Bei beiden Ausführungen sind die Lager der Spindeln fluchtenden Zapfen (13,14,21) und der Aufbohrung zu beiden Seiten des Fördergewindes ausgebildet, wo-(15) der Schraubenspindel ausgebildet ist durch sich ein sehr großer axialer Lagerabstand ergibt

2. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 1, da- is Neben dem hohen Materialaufwand, biegen sich die durch gekennzeichnet, daß der Zapfen durch einen Schraubenspindeln infolge der großen Spindellängen Einsatz gebildet wird, der in eine Bohrung (25, 26) leicht durch, da beim Betrieb der Pumpe druckabhängiam Gehäuse (5) eingesteckt ist, die mk der Aufnah- ge Radialkräfte au^f die Schraubenspindeln einwirken, mebohrung (3,4) der Schraubenspindel (1,2) im Ge- Durch die Durchbiegung verändern sich in der Schrauhäuse fluchtet 20 benspindelpumpe die Spiele zwischen den Spindeln so-

3. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 2, da- wie zwischen den Spindeln und dem umgebenden Gedurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung häuse. Insbesondere bei Schraubenspindelpumpe!!, die (25,26) für den Zapfen (13,14,21) im Gehäuse den- zur Förderung von nichtschmierenden Medien verwenselben Durchmesser aufweist wie die Aufnahme- det werden, dürfen sich keine sich bewegenden Teile bohrung (3,4) der Schraubenspindel im Gehäuse. 25 berühren. Zwischen den Flanken des Fördergewindes

4. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 2 oder der Spindeln, sowie zwischen dem Außendurchmesser 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zapfen (13, der Spindeln und dem Gehäuse, muß immer ein Spiel 14, 21) bildende Einsatz mit einem Ringbund (27) bestehen, da sonst die Gefahr des Anfressens besteht versehen ist, der zur axialen Fixierung zwischen dem Aus Gründen des Wirkungsgrades sind die vorgegebe-Pumpengehäuse (5) und einem daran anschließen- 30 nen Spiele sehr klein, wodurch die Durchbiegung ebenden Pumpendeckel (18) eingespannt ist falls sehr klein gehalten werden muß. Dies läßt sich

5. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 1 oder jedoch bei den bisherigen großen Spindellängen nur 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbohrung (15) erreichen, wenn die Pumpen für geringe Förderdrücke der Schraubenspindeln (1, 2) gegenüber dem Ge- eingesetzt werden. Auch sogenannte kurzgelagerte häuseinneren durch eine dynamische Dichtung (16, 35 Pumpenausführungen, z. B. die Pumpenbaureihe LAK 17, 24) zwischen dem feststehenden Zapfen (13, 14, der Firma Paul Leistritz, Nürnberg, bei denen ein kür-21) und der Schraubenspindel (1,2) abgedichtet ist zerer Lagerabstand angestrebt wird, lassen keine we-

6. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 5, da- sentliche Druckerhöhung zu, da die beidseitige Lagedurch gekennzeichnet daß der Zapfen (21) ausge- rung mit immer noch großem Lagerabstand im wesenthend von einem großen Durchmesser an der Auf- 40 liehen beibehalten wird.

nahmebohrung am Gehäuse sich zu seinem schrau- Aus der DE-PS 8 75 145 ist eine Schraubenspindel-

benspindelseitigen Ende zu einem kleineren Durch- pumpe bekannt bei der die Schraubenspindeln mehr-

messer verjüngt und die dynamische Dichtung eine stückig ausgeführt sind, indem auf über ein Zahnradpaar

Gleitringdichtung (24) ist, die mit einer konischen gegenseitig angetriebenen Antriebswellen aufgebohrte

Belastungsfeder (30) versehen ist 45 Schraubengewindeteile aufgesteckt und spannzangen-

7. Schraubenspindelpumpe nach einem oder meh- artig festgeklemmt sind. Zum Festklemmen wird eine reren der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- konische Spannmutter oder ein Spreizkegcl verwendet kennzeichnet daß zur Lagerung der Schraubenspin- der in das konisch aufgebohrte und geschlitzte Ende der del in der Aufbohrung der Schraubenspindel eine Antriebswelle eingeschraubt ist Gleitlagerschale oder ein Nadellager angeordnet ist 50 Wenn, wie im Text angeführt ist der Spreizkegel oder

8. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 5, 6 die Spannmutter gleichzeitig als Lager verwendet wer- oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (14) den sollen, so ergeben sich auch hier große Lagerabzur Zuführung eines Schmiermittels mit einer Boh- stände an den Schraubenspindeln, weil die Lagerstellen rung (18) versehen ist und das Lager (10) sowie die nur außerhalb dem Fördergewindeteil angesetzt wer-Dichtung (16) mit einem Schmiermittel geschmiert 55 den können. Für hohe Förderdrücke scheidet also auch werden. diese Pumpenausführung aus.

9. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 5, 6 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (21) gründe, eine Schraubenspindelpumpe der eingangs erzwecks Ausbildung einer Umlaufschmierung des La- wähnten Art so auszubilden, daß sich ein möglichst kurgers und der Dichtung mit einer Zulaufbohrung (28) 60 zer Abstand für die Lager der Schraubenspindeln ergibt und einer Ablaufbohrung (23) für das Schmiermittel Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, versehen ist daß das der Antriebsseite abgewandte Lager der

Schraubenspindeln im aufgebohrten Endbereich der

Fördergewinde zwischen einem am Pumpengehäuse

65 angebrachten, in das Gehäuseinnere ragenden und mit den Mittelachsen der Schraubenspindeln fluchtenden

Gegenstand der Erfindung ist eine Schraubenspindel- Zapfen und der Aufbohrung der Schraubenspindeln pumpe mit beidseitig gelagerten Schraubenspindeln, die ausgebildet ist