EP2397694B1 - Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe - Google Patents

Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe Download PDF

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EP2397694B1
EP2397694B1 EP11155924.1A EP11155924A EP2397694B1 EP 2397694 B1 EP2397694 B1 EP 2397694B1 EP 11155924 A EP11155924 A EP 11155924A EP 2397694 B1 EP2397694 B1 EP 2397694B1
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EP
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drive shaft
piston
eccentric
reciprocating
eccentric part
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EP2397694A1 (de
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Philippe Drouvot
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Fives Cryomec AG
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Fives Cryomec AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • the invention relates to a method for assembling a drive unit for a reciprocating pump for cryogenic liquids according to claim 1.
  • the invention relates to a method of assembling a drive unit for a high-pressure reciprocating pump for cryogenic liquids in which the drive unit on one drive shaft has one or more juxtaposed piston housings with reciprocating pistons which can be actuated by means of connecting rods, the connecting rods being mounted on eccentric parts on the drive shaft ,
  • a single piston housing includes a piston drive with only one reciprocating piston, but the juxtaposed piston housing are driven by a single drive shaft. Due to the similarity of the individual piston housings, the total pumping power can of course be easily scaled by connecting a desired number of piston housings in parallel.
  • the piston drive of each piston housing comprises an eccentric member, which is rotatably connected to the drive shaft, and a connecting rod, which is mounted on the eccentric part.
  • the eccentric part which can be pushed onto the drive shaft has eccentric bearing parts formed on both sides.
  • the eccentric bearing parts are in each case with an attachable to the Exzenterlagermaschine Keilringhülse and an attachable to the Exzenterlagermaschine and the Keilringhülsen wedge ring for the purpose of producing the frictional connection on the drive shaft clamped.
  • the prerequisite for reliable operation is, of course, the correct dimensioning of the parts used.
  • the eccentric bearing parts formed on both sides may neither be too thick nor too thin, because otherwise either the necessary traction forces can not be applied or the torsional strength is insufficient. In the following, however, it is assumed that the calculation bases necessary for the dimensioning are well known to the person skilled in the art.
  • Frictional connections in the sense described above, or in structurally similar forms, are basically known (see, for example Dubbel, paperback for mechanical engineering), such as shrink discs or spring ring sets, which is why such components in principle, of course, also be used in alternative construction forms.
  • the frictional connection which can be produced in the assembled or assembled state is achieved in that the eccentric bearing parts can be clamped to the drive shaft in the assembled state with a number of clamping screws per eccentric bearing part which are accessible through the mounting opening.
  • an additional advantage consists in a simplification of the construction in juxtaposed piston housings.
  • it is provided to line up the piston housings in such a way and to form each on two opposite sides for receiving axle bearings for the drive shaft in such a way that between two adjacent piston housings only one axle bearing is necessary.
  • the Fig. 1 shows a longitudinal sectional view of a drive unit for a reciprocating pump for cryogenic liquids with three juxtaposed on a drive shaft 1 piston housings 2.
  • a reciprocating piston 3 is actuated by a connecting rod 4 in each piston housing 2.
  • the connecting rod 4 is mounted on an eccentric 5.
  • the eccentric 5 is rotatably connected to the drive shaft 1.
  • the drive shaft 1 drives in the example shown thus simultaneously a number of reciprocating 3.
  • a selectable number of piston housings 2 are coupled together. Of course, it takes with a larger number of piston housings a longer drive shaft. 1
  • the piston housing 2 is a one-piece, cylindrically shaped, with a Kolbenkopf Desisanteil at one end and integrally formed a crankcase portion of approximately rectangular cross section at the other end.
  • the crankcase portion is penetrated by the drive shaft 1.
  • the crankcase portion each has laterally around feedthrough holes for the drive shaft molded bearing mounts.
  • the axial direction of the lifting piston (H) is perpendicular to the axial direction of the drive shaft (A).
  • the piston housing 2 has a mounting opening 6 which is provided with a cover. 7 is lockable. Through the mounting opening 6 of the reciprocating piston 3 with the connecting rod 4 and the eccentric 5 and fastening means for the eccentric 5 in the piston housing 2 can be inserted or used.
  • the drive shaft 1 is straight, substantially cylindrical and free of formations for positive connection with the can be placed or pushed onto the drive shaft 1 eccentric 5. Wedge connections between the drive shaft 1 and the eccentric 5 are not provided.
  • the drive shaft 1 has a central lubricant supply channel 8 with side channels 8a, which serve to supply the bearings of the connecting rods 4 on the eccentric 5 with lubricant (not shown in detail).
  • roller bearings 9 which are each arranged between two adjacent piston housings 2.
  • the piston housing 2 are designed so that between two adjacent piston housings 2 only one roller bearing 9 is necessary.
  • roller bearings 9 can be used in the previously mentioned bearing receptacles and they are secured with the crankcase located towards Segerringe.
  • the width of the roller bearings is about twice as large as the depth of limited by the Segerringe bearing mount. Thus, the forces transmitted to the roller bearings are absorbed approximately equally by two adjacent piston housings.
  • the bearing mounts are also designed identically on opposite sides of the piston housing 2. In this way, a number of piston housings 2 can be lined up as needed. Constructively redundant storage elements (double, adjacent storage) are thus avoided. The only difference is that the last of the lined-up piston housing 2, a spherical roller bearing 10 instead of the roller bearing. 9 is used. Other types of bearings, such as plain bearings, are basically also applicable.
  • FIG. 1 It can be seen that two adjacent piston housings 2 are non-rotatably connected to one another and aligned by means of at least one locking pin 16.
  • FIG. 1 shows the two end-side bearings, namely, the roller bearing 9 and the spherical roller bearing 10, are clamped with end parts 17 to the respective piston housings 2, whereby the drive shaft (1) is also positioned in the axial direction (A).
  • the spherical roller bearing 10 takes over the leadership of the drive shaft (1) in the axial direction (A).
  • the solution shown here by way of example uses a drive shaft 1 which is matched to the number of juxtaposed piston housings 2.
  • the Fig. 2 clearly shows is how the connecting rod 4 is mounted on the eccentric 5, namely a slide bearing 11, the bearing center is offset by half Hubkolbenhub (b) relative to the drive shaft center.
  • the connecting rod 4 is made in one piece.
  • the connecting rod 4 has a bearing recess corresponding to the bearing recess and can be pushed onto the eccentric part 5.
  • the sliding bearing 11 is supplied via the previously mentioned lubricant supply channel 8 lubricant.
  • the Fig. 3 finally shows a detailed view of the longitudinal section of Fig. 1 in the region of eccentric bearing parts 12.
  • the eccentric bearing parts 12 are integrally formed on both sides on the eccentric part 5.
  • the eccentric bearing parts 12 are thus similar, integral and axially parallel sleeve-like projections on both sides of the eccentric 5.
  • (c) denotes the wall thickness of the Exzenterlagerteils 5.
  • the wall thickness (c) of the Exzenterlagerteils 5 is in the sense of the present invention, because their design must be matched to the requirements of strength in terms of the necessary traction forces and torsional strength.
  • the Exzenterlagermaschine 12 each have a wedge ring sleeve 13 and a wedge ring 14 can be placed.
  • the wedge ring sleeve 13 and the tapered ring 14 have mutually corresponding tapered sliding surfaces.
  • the wedge ring sleeve 13 and the wedge ring 14 can be mutually braced by a number of clamping screws 15. Due to the mutual tension of wedge ring sleeve 13 and wedge ring 14, the clear inner diameter of the wedge ring sleeve 13 decreases and thus causes the necessary forces to produce a producible in the assembled state frictional connection of the eccentric bearing parts 12 with the drive shaft 1.
  • the heads of the clamping screws 15 are also accessible via the mounting holes 6 of the piston housing 2.
  • wedge ring sleeve 13 and wedge ring 14 and similarly acting components such as conical seats and / or tapered bushes can be used.
  • the wedge rings 14 may also be formed so that the resulting by the eccentric 5 unbalance can be compensated.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe für kryogene Flüssigkeiten nach Patentanspruch 1.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hochdruck-Hubkolbenpumpe für kryogene Flüssigkeiten bei der die Antriebseinheit auf einer Antriebswelle eine oder mehrere aneinandergereihte Kolbengehäuse mit Hubkolben aufweist, die mittels Pleuelstangen betätigbar sind, wobei die Pleuelstangen an Exzenterteilen auf der Antriebswelle gelagert sind.
  • Üblicherweise werden zur Steigerung der Pumpleistung mehrkolbige Geräte eingesetzt. Ein einzelnes Kolbengehäuse beinhaltet dabei einen Kolbenantrieb mit jeweils nur einem Hubkolben, die aneinandergereihten Kolbengehäuse werden aber von einer einzigen Antriebswelle angetrieben. Durch die Gleichartigkeit der einzelnen Kolbengehäuse lässt sich die Gesamtpumpleistung natürlich einfach skalieren, indem eine gewünschte Anzahl von Kolbengehäusen parallel geschaltet wird.
  • Der Kolbenantrieb jedes Kolbengehäuses umfasst ein Exzenterteil, das drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, sowie eine Pleuelstange, die auf dem Exzenterteil gelagert ist.
  • Als Antriebswellen werden üblicherweise gerade, durchgehende Wellen verwendet. Je nach Anzahl hintereinander geschalteter Kolbengehäuse sind natürlich Antriebswellen unterschiedlicher Länge erforderlich. Da es sich, wie bereits erwähnt, oft um Hochdruck-Kolbenpumpen handelt, sind insbesondere die Verbindungen zwischen den Exzenterteilen und der Antriebswelle hohen Drehmomentbelastungen ausgesetzt. Um eine drehfeste Verbindung zwischen den Exzenterteilen und der Antriebswelle sicherzustellen, werden üblicherweise Formschlussverbindungen mit Keilen verwendet. Die DE-1 937 072 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Exzenterteil mit einem in eine Keilnut des Wellenstumpfes eingreifenden Keil auf der Antriebswelle befestigt ist.
  • Keilverbindungen garantieren zwar die sichere Übertragung des Drehmomentes von der Antriebswelle auf das Exzenterteil, bringen aber, unter anderem wegen der Zugänglichkeit der Keile bei den bekannten gattungsgemässen Antriebseinheiten für Hubkolbenpumpen, auch grosse Nachteile beim Zusammenbau, Umbau und Ausbau der einzelnen Kolbenantriebe. Alle diese Vorgänge sind bei den gängigen Antriebseinheiten für Hubkolbenpumpen mit aneinandergereihten Kolbengehäusen in der Regel sehr arbeitsintensiv und zeitraubend, weil sehr viele Einzelschritte erforderlich sind und weil genaue Reihenfolgen bezüglich Zusammenbau und dementsprechend auch bei der Demontage eingehalten werden müssen.
  • Andere Lösungen zur Herstellung zuverlässiger drehfester Verbindungen zwischen der Antriebswelle und den Exzenterteilen, wie beispielsweise Press- und Schrumpfsitze oder Verschweissungen, haben diesbezüglich ähnliche Probleme, weil sie oft nur mit grossem Aufwand rückgängig gemacht werden können. Die US-5 259 677 zeigt ein Beispiel bei dem ein Exzenterteil auf einer Welle aufgepresst ist. Solche Lösungen lassen sich immer nur vorgängig der Montage der Antriebswelle in den Kolbengehäusen realisieren und bedingen zudem auch mehrteilige Kolbengehäuse.
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe der eingangs genannten Art anzugeben, die bei gleicher Sicherheit der Drehmomentübertragung eine sehr viel einfachere und schnellere Montage und Demontage von aneinandergereihten Kolbengehäusen erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Mit den angegebenen Massnahmen wird erreicht, dass sich alle auf der Antriebswelle angebrachten Teile, insbesondere bei aneinandergereihten Kolbengehäusen, leicht auf eine sukzessive einschiebbare Antriebswelle aufschieben lassen:
    • die Pleuelstangen sind einstückig,
    • die Exzenterteile sind auf die Antriebswelle aufschiebbar und an der Antriebswelle befestigbar,
    • die Exzenterteile sind für eine im montierten Zustand herstellbare Kraftschlussverbindung mit der Antriebswelle ausgebildet, und
    • es ist jeweils der Hubkolben mit der Pleuelstange und dem Exzenterteil sowie den Befestigungsmitteln für die Kraftschlussverbindung durch eine in Achsrichtung der Hubkolben angebrachte Montageöffnung im Kolbengehäuse einsetzbar und es ist jeweils die Kraftschlussverbindung nach der Einsetzung der Antriebswelle durch die Montageöffnung herstellbar.
  • Die aus diesen Massnahmen sich ergebenden Vorteile kommen jedoch auch bereits bei einem einzigen Kolbengehäuse zum Tragen. Sie gewinnen mit wachsender Anzahl von Kolbengehäusen natürlich immer mehr an Bedeutung.
  • Es hat sich gezeigt, dass geeignet ausgebildete Kraftschlussverbindungen zwischen Antriebswelle und den Exzenterteilen genauso sicher und zuverlässig wie Formschlussverbindungen sind und zudem auch weniger verschleissanfällig sind. Bei den hier zu erwartenden Pumpenlasten finden nämlich hohe Wechselbelastungen statt die zu Materialermüdungen und folglich zu Schädigungen der Keile oder Keilaufnahmen bei den gängigen Formschlussverbindungen führen.
  • Im vorliegenden Fall hat das auf die Antriebswelle aufschiebbare Exzenterteil beidseits angeformte Exzenterlagerteile. Dabei sind die Exzenterlagerteile jeweils mit einer auf die Exzenterlagerteile aufsetzbaren Keilringhülse und einem auf die Exzenterlagerteile und die Keilringhülsen aufsetzbaren Keilring zwecks Herstellung der Kraftschlussverbindung auf der Antriebswelle festklemmbar. Voraussetzung für die zuverlässige Funktion ist natürlich die richtige Dimensionierung der eingesetzten Teile. So dürfen beispielsweise die beidseits angeformten Exzenterlagerteile weder zu dick noch zu dünn sein, weil ansonsten entweder die notwendigen Kraftschlusskräfte nicht aufgebracht werden können oder die Torsionsfestigkeit ungenügend ist. Im Weiteren wird aber vorausgesetzt, dass die für die Dimensionierung notwendigen Berechnungsgrundlagen dem Fachmann wohlbekannt sind. Kraftschlussverbindungen im vorstehend beschriebenen Sinn, beziehungsweise in konstruktiv ähnlichen Formen, sind grundsätzlich bekannt (siehe z.B. Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau), so zum Beispiel Schrumpfscheiben oder Ringfederspannsätze, weshalb solche Bauelemente in alternativen Konstruktionsformen grundsätzlich natürlich ebenfalls einsetzbar sind.
  • Die im montierten bzw. zusammengestellten Zustand herstellbare Kraftschlussverbindung wird dadurch erreicht, dass die Exzenterlagerteile im montierten Zustand mit einer Anzahl von Spannschrauben pro Exzenterlagerteil, die durch die Montageöffnung zugänglich sind, an der Antriebswelle festklemmbar sind.
  • Ein zusätzlicher Vorteil besteht schliesslich auch noch in einer Vereinfachung der Konstruktion bei aneinandergereihten Kolbengehäusen. So ist vorgesehen, die Kolbengehäuse derart aneinanderzureihen und jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten zur Aufnahme von Achslagern für die Antriebswelle in einer Weise auszubilden, dass zwischen zwei benachbarten Kolbengehäusen nur ein Achslager notwendig ist.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Dabei zeigen die
    • Fig. 1
    eine Längsschnittdarstellung einer Antriebseinheit mit drei aneinandergereihten Kolbengehäusen,
    Fig. 2
    eine Querschnittdarstellung durch ein einzelnes Kolbengehäuse, und
    Fig. 3
    eine Detailansicht der Längsschnittdarstellung von Fig. 1 im Bereich der Exzenterlagerteile.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe für kryogene Flüssigkeiten mit drei auf einer Antriebswelle 1 aneinandergereihten Kolbengehäusen 2. Dabei wird in jedem Kolbengehäuse 2 ein Hubkolben 3 von einer Pleuelstange 4 betätigt. Die Pleuelstange 4 ist auf einem Exzenterteil 5 gelagert. Das Exzenterteil 5 ist drehfest mit der Antriebswelle 1 verbunden. Die Antriebswelle 1 treibt im gezeigten Beispiel somit gleichzeitig eine Anzahl von Hubkolben 3. Je nach Leistungsbedarf für die Hubkolbenpumpe kann eine wählbare Anzahl von Kolbengehäusen 2 zusammengekoppelt werden. Selbstverständlich braucht es bei einer grösseren Anzahl von Kolbengehäusen eine längere Antriebswelle 1.
  • Das Kolbengehäuse 2 ist einteilig, zylindrisch gestaltet, mit einem Kolbenkopfführungsanteil an einem Ende und einteilig angeformt einem Kurbelgehäuseanteil von annähernd rechteckigem Querschnitt am anderen Ende. Der Kurbelgehäuseanteil wird von der Antriebswelle 1 durchdrungen. Dazu besitzt der Kurbelgehäuseanteil jeweils seitlich um Durchführungsbohrungen für die Antriebswelle eingeformte Lageraufnahmen.
  • Die Achsrichtung der Hubkolben (H) verläuft senkrecht zur Achsrichtung der Antriebswelle (A). In der Verlängerung der Achsrichtung des Hubkolbens (H), jedoch auf der entgegengesetzten Seite der Antriebswelle 1, hat das Kolbengehäuse 2 eine Montageöffnung 6, die mit einer Abdeckung 7 verschliessbar ist. Durch die Montageöffnung 6 ist der Hubkolben 3 mit der Pleuelstange 4 und dem Exzenterteil 5 sowie Befestigungsmitteln für das Exzenterteil 5 in das Kolbengehäuse 2 einführbar bzw. einsetzbar.
  • Die Antriebswelle 1 ist gerade, im Wesentlichen zylinderförmig und frei von Ausformungen zur formschlüssigen Verbindung mit den auf die Antriebswelle 1 aufsetzbaren bzw. aufschiebbaren Exzenterteilen 5. Keilverbindungen zwischen der Antriebswelle 1 und den Exzenterteilen 5 sind nicht vorgesehen. Die Antriebswelle 1 weist einen zentralen Schmiermittelzufuhrkanal 8 mit Seitenkanälen 8a auf, die dazu dienen, die Lagerstellen der Pleuelstangen 4 an den Exzenterteilen 5 mit Schmiermittel zu versorgen (nicht im Detail dargestellt).
  • Ebenfalls aus der Figur 1 ersichtlich sind Rollenlager 9, die jeweils zwischen zwei benachbarten Kolbengehäusen 2 angeordnet sind. Die Kolbengehäuse 2 sind dabei so ausgebildet, dass zwischen zwei benachbarten Kolbengehäusen 2 nur ein Rollenlager 9 notwendig ist.
  • Die Rollenlager 9 sind in die bereits früher erwähnten Lageraufnahmen einsetzbar und sie sind mit zum Kurbelraum hin gelegener Segerringe gesichert. Dabei ist die Breite der Rollenlager etwa doppelt so gross wie die Tiefe der durch die Segerringe begrenzten Lageraufnahme. Somit werden die auf die Rollenlager übertragenen Kräfte etwa zu gleichen Teilen von zwei benachbarten Kolbengehäusen aufgefangen.
  • Die Lageraufnahmen sind zudem an gegenüberliegenden Seiten der Kolbengehäuse 2 identisch gestaltet. Auf diese Weise ist eine Anzahl von Kolbengehäusen 2 nach Bedarf aneinanderreihbar. Konstruktiv redundante Lagerungselemente (doppelte, nebeneinander liegende Lager) werden so vermieden. Unterschiedlich bleibt lediglich, dass beim letzten der aufgereihten Kolbengehäuse 2 ein Pendelrollenlager 10 anstelle des Rollenlagers 9 eingesetzt ist. Andere Lagertypen, wie beispielsweise Gleitlager, sind grundsätzlich ebenfalls einsetzbar.
  • Weiterhin ist aus der Figur 1 ersichtlich, dass zwei benachbarte Kolbengehäuse 2 mittels mindestens einem Sicherungsstift 16 unverdrehbar miteinander verbunden und ausgerichtet sind.
  • Schliesslich zeigt die Figur 1 auch, dass die zwei abschlusseitigen Lager, nämlich das Rollenlagers 9 und das Pendelrollenlager 10, mit Abschlussteilen 17 an den jeweiligen Kolbengehäusen 2 festgeklemmt sind, wodurch auch die Antriebswelle (1) in Achsrichtung (A) positioniert ist. Dabei übernimmt das Pendelrollenlager 10 die Führung der Antriebswelle (1) in Achsrichtung (A). Die hier beispielhaft gezeigte Lösung verwendet eine auf die Anzahl der aneinandergereihten Kolbengehäuse 2 abgestimmt dimensionierte Antriebswelle 1.
  • Die Fig. 2 zeigt zur weiteren Verdeutlichung eine Querschnittdarstellung durch ein einzelnes Kolbengehäuse 2. Deutlich sichtbar ist hier, wie die Pleuelstange 4 auf dem Exzenterteil 5 gelagert ist, nämlich über ein Gleitlager 11, dessen Lagerzentrum um den halben Hubkolbenhub (b) gegenüber dem Antriebswellenzentrum versetzt ist. Die Pleuelstange 4 ist einstückig ausgeführt. Dabei hat die Pleuelstange 4 eine dem Gleitlager entsprechende Lagerausnehmung und ist auf das Exzenterteil 5 aufschiebbar. Dem Gleitlager 11 wird über den früher erwähnten Schmiermittelzufuhrkanal 8 Schmiermittel zugeführt.
  • Die Fig. 3 zeigt schliesslich eine Detailansicht der Längsschnittdarstellung von Fig. 1 im Bereich von Exzenterlagerteilen 12. Die Exzenterlagerteile 12 sind beidseits an das Exzenterteil 5 angeformt. Die Exzenterlagerteile 12 sind somit gleichartige, integrale und achsparallele hülsenartige Anformungen zu beiden Seiten des Exzenterteils 5. Dabei bezeichnet (c) die Wandstärke des Exzenterlagerteils 5. Die Wandstärke (c) des Exzenterlagerteils 5 ist im Sinne der vorliegenden Erfindung von Bedeutung, weil deren Bemessung auf die Anforderungen bezüglich Festigkeit in Bezug auf die notwendigen Kraftschlusskräfte und die Torsionsfestigkeit abgestimmt sein muss. Über die Berührungsflächen der Exzenterlagerteile 12 und der Antriebswelle 1 wird nämlich ein Kraftschluss zum Zweck einer drehfesten Verbindung des Exzenterteils 5 mit der Antriebswelle 1 hergestellt. Das Exzenterteil 5 mit den Exzenterlagerteilen 12 ist als solches aber so dimensioniert, dass es leicht auf die Antriebswelle 1 aufgeschoben werden kann.
  • Auf die Exzenterlagerteile 12 sind jeweils eine Keilringhülse 13 und ein Keilring 14 aufsetzbar. Wie aus der Figur 3 ersichtlich, haben die Keilringhülse 13 und der Keilring 14 gegenseitig entsprechende angeschrägte Gleitflächen. Zudem können die Keilringhülse 13 und der Keilring 14 über eine Anzahl Spannschrauben 15 gegenseitig verspannt werden. Durch die gegenseitige Verspannung von Keilringhülse 13 und Keilring 14 verkleinert sich der lichte Innendurchmesser der Keilringhülse 13 und bewirkt so die notwendigen Kräfte um eine im montierten Zustand herstellbare Kraftschlussverbindung der Exzenterlagerteile 12 mit der Antriebswelle 1 erzielen. Dabei sind die Köpfe der Spannschrauben 15 ebenfalls über die Montageöffnungen 6 der Kolbengehäuse 2 zugänglich. Anstelle von Keilringhülse 13 und Keilring 14 können auch ähnlich wirkende Bauelemente wie beispielsweise Kegelsitze und/oder Kegelbüchsen verwendet werden.
  • Selbstverständlich können die Keilringe 14 zusätzlich auch so ausgeformt sein, dass die durch das Exzenterteil 5 entstehenden Unwuchten ausgeglichen werden können.
  • Wie bereits in der Einleitung erwähnt, erreicht man mit den angegebenen Massnahmen, dass sich alle auf der Antriebswelle 1 angebrachten Teile, insbesondere bei aneinandergereihten Kolbengehäusen 2, leicht auf die sukzessive einschiebbare Antriebswelle 1 aufschieben lassen. Da sich auch die Pleuelstange 4 selbst leicht auf das Exzenterteil 5 aufschieben lässt, ergibt sich eine besonders einfache Vormontage. So kann der Hubkolben 3 mit der Pleuelstange 4 und dem Exzenterteil 5 sowie den Befestigungsmitteln für die Kraftschlussverbindung separat zusammengestellt und anschliessend durch die Montageöffnung 6 eingesetzt werden. Daraufhin kann die Antriebswelle 1 in das Exzenterteil 5 eingeschoben werden. Nach diesen Vormontagevorgängen braucht man lediglich noch die Teile zu zentrieren (hinsichtlich der Hubkolbenachse H) und die Keilringe 14 auszurichten (wegen des Unwuchtausgleichs) und kann anschliessend die drehfeste Kraftschlussverbindung zwischen dem Exzenterteil 5 und der Antriebswelle 1 durch entsprechendes Anziehen der Spannschrauben 15 herstellen. Man erhält somit die gewünschte im montierten Zustand herstellbare (und auch wieder lösbare) Kraftschlussverbindung mit der Antriebswelle.
    • Bezugszififernliste:
    • 1
    Antriebswelle
    2
    Kolbengehäuse
    3
    Hubkolben
    4
    Pleuelstange
    5
    Exzenterteil
    6
    Montageöffnung
    7
    Abdeckung
    8
    Schmiermittelzufuhrkanal
    9
    Rollenlager
    10
    Pendelrollenlager
    11
    Gleitlager
    12
    Exzenterlagerteil
    13
    Keilringhülse
    14
    Keilring
    15
    Spannschraube
    16
    Sicherungsstift
    17
    Abschlussteil
    A
    Achsrichtung der Antriebswelle
    H
    Achsrichtung des Hubkolbens
    b
    halber Kolbenhub
    c
    Wanddicke des Exzenterlagerteils

Claims (2)

  1. Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe für kryogene Flüssigkeiten, wobei die Antriebseinheit auf einer Antriebswelle (1) ein Kolbengehäuse oder mehrere aneinandergereihte Kolbengehäuse (2) aufweist, wobei in jedem Kolbengehäuse ein Hubkolben (3) vorhanden ist, der jeweils mittels einer Pleuelstange (4) betätigbar ist, und wobei die Pleuelstange (4) an einem Exzenterteil (5) auf der Antriebswelle (1) gelagert ist, wobei
    - die Pleuelstange (4) einstückig ist,
    - das Exzenterteil (5) auf die Antriebswelle (1) aufschiebbar und an der Antriebswelle (1) befestigbar ist,
    - das Exzenterteil (5) für eine im montierten Zustand herstellbare Kraftschlussverbindung mit der Antriebswelle (1) ausgebildet ist, und
    - der Hubkolben (3) mit der Pleuelstange (4) und dem Exzenterteil (5) sowie Befestigungsmitteln für die Kraftschlussverbindung durch eine in Achsrichtung der Hubkolben (H) angebrachte Montageöffnung (6) im Kolbengehäuse (2) einsetzbar ist und die Kraftschlussverbindung nach der Einsetzung der Antriebswelle (1) durch die Montageöffnung (6) herstellbar ist,
    und wobei das/die Kolbengehäuse (2) zusammengebaut wird/werden, indem:
    - in einem Vormontageschritt der Hubkolben (3) mit der Pleuelstange (4) und dem Exzenterteil (5) sowie den Befestigungsmitteln für die Kraftschlussverbindung separat zusammengestellt werden,
    - in einem weiteren Schritt die im Vormontageschritt zusammengestellten Teile durch die Montageöffnung (6) des Kolbengehäuses (2) eingesetzt werden,
    - in einem weiteren Schritt die Antriebswelle (1) in das Exzenterteil (5) eingeschoben wird,
    - in einem weiteren Schritt die im Vormontageschritt zusammengestellten Teile bezüglich der Hubkolbenachse (H) zentriert werden, und
    - in einem weiteren Schritt die drehfeste Kraftschlussverbindung zwischen dem Exzenterteil (5) und der Antriebswelle (1) durch Anziehen von Spannschrauben (15) hergestellt wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Vormontageschritt zusammengestellten und bezüglich der Hubkolbenachse H zentrierten Teile vor der Herstellung der drehfesten Kraftschlussverbindung zwecks Unwuchtausgleich ausgerichtet werden.
EP11155924.1A 2010-06-21 2011-02-25 Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe Active EP2397694B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00987/10A CH703354A1 (de) 2010-06-21 2010-06-21 Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe.

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Publication Number Publication Date
EP2397694A1 EP2397694A1 (de) 2011-12-21
EP2397694B1 true EP2397694B1 (de) 2015-08-05

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ID=42735552

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11155924.1A Active EP2397694B1 (de) 2010-06-21 2011-02-25 Verfahren zum Zusammenbau einer Antriebseinheit für eine Hubkolbenpumpe

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