EP3173578A1 - Schraubenspindelmaschine - Google Patents

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EP3173578A1
EP3173578A1 EP15196916.9A EP15196916A EP3173578A1 EP 3173578 A1 EP3173578 A1 EP 3173578A1 EP 15196916 A EP15196916 A EP 15196916A EP 3173578 A1 EP3173578 A1 EP 3173578A1
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EP
European Patent Office
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housing
filling channel
screw
channel
adhesive gap
Prior art date
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Withdrawn
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EP15196916.9A
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English (en)
French (fr)
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Markus Dr. Ing. Helpertz
Radermacher Matthias
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Brinkmann Pumpen KH Brinkmann GmbH and Co KG
Original Assignee
Brinkmann Pumpen KH Brinkmann GmbH and Co KG
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/086—Carter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/16—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F04C2/165—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type having more than two rotary pistons with parallel axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/801—Wear plates

Definitions

  • the invention relates to a screw machine with a arranged between the housing end caps housing middle part of metal, which forms a fluid chamber for receiving a plurality of mounted in the Gezzausendkappen screw spindles, glued into the middle part of the insert, which forms a wear-resistant running surface for the screw spindles on the inner wall of the fluid chamber and with the Inner surface of the housing middle part delimits an adhesive gap, and with at least one leading from an outer surface of the housing middle part to the adhesive gap filling channel.
  • the middle part of the housing is formed from two tightly clamped half-shells made of metal, each forming one half of the fluid chamber.
  • the wear-resistant layer on the inner surface of the fluid chamber is formed by a glued insert of silicon carbide. In the manufacture of the insert is held in the fluid chamber, that it forms an adhesive gap with the central part of the housing on its circumference, and by The filling channel is then pressed adhesive into the adhesive gap, so that the insert is firmly held in the middle part of the housing after the setting of the adhesive.
  • the filling channel leads from the peripheral surface of the middle part of the housing radially inwards to the adhesive gap.
  • the object of the invention is to provide a screw machine with improved leakage safety.
  • This object is achieved in that the filling channel emanates from an adjacent to a housing end cap end of the middle section.
  • the filling channel extends in the axial direction of the housing from an end face of the housing middle part into the region of the adhesive gap, which is then cut by the filling channel.
  • a circumferential seal is provided, which is outside the cross section of the fluid chamber runs and also includes the opening of the filling channel, whereby a particularly effective sealing of the filling channel is achieved.
  • a half shell 10 of a middle part 12 of a screw machine is shown.
  • the half shell 10 and a complementary half shell 14 are made of cast metal and are joined together to form the complete housing middle part 12 and connected to each other, for example by bolts.
  • the housing middle part can also be formed in one piece.
  • a fluid chamber 16 which extends through the entire length is formed, which has a uniform cross section over its length. How clearer in Fig. 2 it can be seen, the cross section of the fluid chamber 16 is formed by three overlapping circles, of which the middle has a larger diameter than the two other circles.
  • the fluid chamber 16 accommodates in the finished screw pump three parallel, intermeshing screw spindles, whose perimeter corresponds to one of the three circles of the cross section.
  • the inner surface of the fluid chamber 16 is formed by an insert 18 made of wear-resistant ceramic, for example of silicon carbide.
  • the insert 18 has an octagonal outer contour in cross-section and forms an adhesive gap 20 with a complementary inner contour of the half-shells 10, 14.
  • the adhesive gap 20 in the interior of the housing middle part 12 has a slightly larger outer cross-section than at the opposite ends.
  • the middle part 12 of the housing has at its opposite ends in each case a cylindrical centering section 22 for a housing end cap 24 which adjoins tightly to the middle part of the housing (FIG. Fig. 3 ).
  • a filling channel 26 which is at the level of in Fig. 1 and 2 left vertex of the fluid chamber 16 leads tightly outside the end of the adhesive gap 20 in the interior of the housing middle part 12 and then further intersects the extended portion of the adhesive gap, as in Fig. 2 and 3 can be seen.
  • vent channel 28 which intersects the opposite vertex of the fluid chamber 16.
  • both the opening of the filling channel 26 and the opening of the venting channel 28 are outside the outer contour of the adhesive gap.
  • circumferential seals 30 are arranged radially outwardly the filling channel 26 and the venting channel 28 extend, in the example shown also radially outside of the respective centering section 22nd
  • the inner surface of the insert 18 forms with corresponding holes 32 of the housing end caps 24 an inner contour for receiving the screw spindles, not shown here, which are mounted pressure-tight in the housing end caps 24.
  • Fig. 4 shows an intermediate stage during the manufacture of the screw machine.
  • locking blocks 34 are attached to the opposite end faces of the centering 22 here.
  • the locking blocks 34 have bores 36 for the screw spindles.
  • the adhesive gap 20 can be filled via the filling channel 26 with adhesive, while the displaced air escapes through the vent passage 28.
  • the locking pads 34 can be removed, and the housing can be inserted in the Fig. 3 completed manner shown, with the housing end caps 24 a reliable sealing of the filling channel 26 and the venting channel 28 is achieved.

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Abstract

Schraubenspindelmaschine mit einem zwischen Gehäuseendkappen (24) angeordneten Gehäusemittelteil (12) aus Metall, das eine Fluidkammer (16) zur Aufnahme mehrerer in den Gehäuseendkappen (24) gelagerter Schraubenspindeln bildet, einem in das Gehäusemittelteil eingeklebten Einsatz (18), der an der Innenwand der Fluidkammer (16) eine verschleißfeste Lauffläche für die Schraubenspindeln bildet und mit der Innenfläche des Gehäusemittelteils (12) einen Klebstoffspalt (20) begrenzt, und mit mindestens einem von einer Außenfläche des Gehäusemittelteils (12) zu dem Klebstoffspalt (20) führenden Befüllkanal (26), dadurch gekennzeichnet, dass der Befüllkanal (26) von einem an eine Gehäuseendkappe (24) angrenzenden Ende des Gehäusemittelteils (12) ausgeht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schraubenspindelmaschine mit einem zwischen Gehäuseendkappen angeordneten Gehäusemittelteil aus Metall, das eine Fluidkammer zur Aufnahme mehrerer in den Gehäusesendkappen gelagerter Schraubenspindeln bildet, einem in das Gehäusemittelteil eingeklebten Einsatz, der an der Innenwand der Fluidkammer eine verschleißfeste Lauffläche für die Schraubenspindeln bildet und mit der Innenfläche des Gehäusemittelteils einen Klebstoffspalt begrenzt, und mit mindestens einem von einer Außenfläche des Gehäusemittelteils zu dem Klebstoffspalt führenden Befüllkanal.
  • In WO 2009/012837 A1 wird eine Schraubenspindelmaschine dieser Art, beispielsweise eine Schraubenspindelpumpe oder ein Schraubenspindelkompressor beschrieben. Das Gehäusemittelteil ist aus zwei fest miteinander verspannten Halbschalen aus Metall gebildet, die je eine Hälfte der Fluidkammer bilden. Die verschleißfeste Schicht an der Innenfläche der Fluidkammer wird durch einen eingeklebten Einsatz aus Siliziumcarbid gebildet. Bei der Herstellung wird der Einsatz so in der Fluidkammer gehalten, dass er auf seinem Umfang einen Klebstoffspalt mit dem Gehäusemittelteil bildet, und durch den Befüllkanal wird dann Klebstoff in den Klebstoffspalt eingepresst, so dass der Einsatz nach dem Abbinden des Klebstoffs fest in dem Gehäusemittelteil gehalten ist.
  • Der Befüllkanal führt von der Umfangsfläche des Gehäusemittelteils radial nach innen zu dem Klebstoffspalt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schraubenspindelmaschine mit verbesserter Leckagesicherheit zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Befüllkanal von einem an eine Gehäuseendkappe angrenzenden Ende des Gehäusemittelteils ausgeht.
  • Das hat den Vorteil, dass im fertig montierten Zustand die äußere Öffnung des Befüllkanals durch die dortige Gehäuseendkappe abgedeckt wird, wodurch die Abdichtung des Befüllkanals erleichtert wird. Beispielsweise verläuft der Befüllkanal in Axialrichtung des Gehäuses von einer Stirnfläche des Gehäusemittelteils bis in den Bereich des Klebstoffspalts, der dann durch den Befüllkanal angeschnitten wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schraubenspindelmaschine werden Leckagen durch die verbesserte Abdichtung an der äußeren Öffnung des Befüllkanals zuverlässig unterbunden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Stirnseite des Gehäusemittelteils, das die Öffnung des Befüllkanals enthält, und der angrenzenden Gehäuseendkappe eine umlaufende Dichtung vorgesehen, die außerhalb des Querschnitts der Fluidkammer verläuft und auch die Öffnung des Befüllkanals einschließt, wodurch eine besonders wirksame Abdichtung des Befüllkanals erreicht wird.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Teils eines Gehäuses einer Schraubenspindelmaschine;
    Fig. 2
    eine Stirnansicht eines Mittelteils des Gehäuses;
    Fig. 3
    einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2; und
    Fig. 4
    eine Schnittdarstellung analog zu Fig. 3, jedoch für einen Zustand während des Einklebens eines Einsatzes in das Gehäusemittelteil.
  • In Fig. 1 ist eine Halbschale 10 eines Gehäusemittelteils 12 einer Schraubenspindelmaschine dargestellt. Die Halbschale 10 und eine dazu komplementäre Halbschale 14 (Fig. 2) sind aus Metallguss hergestellt und werden zu dem kompletten Gehäusemittelteil 12 zusammengefügt und beispielsweise durch Bolzen miteinander verbunden. In einer anderen Ausführungsform kann das Gehäusemittelteil auch einteilig ausgebildet sein. Im Inneren des Gehäusemittelteils 12 ist eine auf ganzer Länge durchgehende Fluidkammer 16 gebildet, die auf ihrer Länge einen einheitlichen Querschnitt aufweist. Wie deutlicher in Fig. 2 zu erkennen ist, wird der Querschnitt der Fluidkammer 16 durch drei einander überlappende Kreise gebildet, von denen der mittlere einen größeren Durchmesser hat als die beiden übrigen Kreise. Die Fluidkammer 16 nimmt bei der fertigen Schraubenspindelpumpe drei parallele, miteinander kämmende Schraubenspindeln auf, deren Umkreis jeweils einem der drei Kreise des Querschnitts entspricht.
  • Die Innenfläche der Fluidkammer 16 wird durch einen Einsatz 18 aus verschleißfester Keramik gebildet, beispielsweise aus Siliziumcarbid.
  • Der Einsatz 18 hat eine im Querschnitt achteckige Außenkontur und bildet mit einer dazu komplementären Innenkontur der Halbschalen 10, 14 einen Klebstoffspalt 20.
  • Wie in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet ist, hat der Klebstoffspalt 20 im Inneren des Gehäusemittelteils 12 einen etwas größeren Außenquerschnitt als an den entgegengesetzten Enden.
  • Das Gehäusemittelteil 12 weist an seinen entgegengesetzten Enden jeweils einen zylindrischen Zentrierabschnitt 22 für eine dicht an das Gehäusemittelteil anschließende Gehäuseendkappe 24 auf (Fig. 3). In Fig. 1 sieht man in der Stirnfläche des Zentrierabschnitts 22 ein Ende eines Befüllkanals 26, der in Höhe des in Fig. 1 und 2 linken Scheitels der Fluidkammer 16 dicht außerhalb des Endes des Klebstoffspalts 20 in das Innere des Gehäusemittelteils 12 führt und dann weiter innen den erweiterten Teil des Klebstoffspalts anschneidet, wie in Fig. 2 und 3 zu erkennen ist.
  • An dem in Fig. 3 rechten Ende des Gehäuses ist auf entsprechende Weise ein Entlüftungskanal 28 angeordnet, der den entgegengesetzten Scheitel der Fluidkammer 16 anschneidet.
  • In den Stirnflächen des Gehäusemittelteils liegen sowohl die Öffnung des Befüllkanals 26 als auch die Öffnung des Entlüftungskanals 28 außerhalb der Außenkontur des Klebstoffspaltes.
  • In den Stirnflächen des Gehäusemittelteils 12 und den zugehörigen Stirnflächen der Gehäuseendkappen 24 sind umlaufende Dichtungen 30 angeordnet, die radial außerhalb des Befüllkanals 26 und des Entlüftungskanals 28 verlaufen, im gezeigten Beispiel auch radial außerhalb des jeweiligen Zentrierabschnitts 22.
  • Die Innenfläche des Einsatzes 18 bildet mit entsprechenden Bohrungen 32 der Gehäuseendkappen 24 eine Innenkontur zur Aufnahme der hier nicht gezeigten Schraubenspindeln, die in den Gehäuseendkappen 24 druckdicht gelagert sind.
  • Wenn während des Betriebs der Schraubenspindelmaschine unter hohem Druck stehendes Medium aus der Fluidkammer 16 durch die Fuge zwischen dem Gehäusemittelteil 12 und den Gehäuseendkappen 24 oder über Lunker im Gusswerkstoff in den Klebstoffspalt 20 eindringt, so wird dieses Fluid spätestens an den Dichtungen 30 zurückgehalten, so dass Leckagen zuverlässig vermieden werden können.
  • Fig. 4 zeigt ein Zwischenstadium während der Herstellung der Schraubenspindelmaschine. Anstelle der Gehäuseendkappen 24 sind hier Sperrklötze 34 an die entgegengesetzten Stirnflächen der Zentrierabschnitte 22 angesetzt. Durch diese Sperrklötze 34 werden die offenen Enden des Klebstoffspaltes 20 verschlossen. Ähnlich wie die Gehäuseendkappen 24 weisen auch die Sperrklötze 34 Bohrungen 36 für die Schraubenspindeln auf.
  • In dem in Fig. 4 gezeigten Zustand kann der Klebstoffspalt 20 über den Befüllkanal 26 mit Klebstoff befüllt werden, während die verdrängte Luft über den Entlüftungskanal 28 entweicht. Wenn der Klebstoff abgebunden hat, können die Sperrklötze 34 entfernt werden, und das Gehäuse lässt sich in der in Fig. 3 gezeigten Weise komplettieren, wobei durch die Gehäuseendkappen 24 eine zuverlässige Abdichtung des Befüllkanals 26 und des Entlüftungskanals 28 erreicht wird.

Claims (7)

  1. Schraubenspindelmaschine mit einem zwischen Gehäuseendkappen (24) angeordneten Gehäusemittelteil (12) aus Metall, das eine Fluidkammer (16) zur Aufnahme mehrerer in den Gehäuseendkappen (24) gelagerter Schraubenspindeln bildet, einem in das Gehäusemittelteil eingeklebten Einsatz (18), der an der Innenwand der Fluidkammer (16) eine verschleißfeste Lauffläche für die Schraubenspindeln bildet und mit der Innenfläche des Gehäusemittelteils (12) einen Klebstoffspalt (20) begrenzt, und mit mindestens einem von einer Außenfläche des Gehäusemittelteils (12) zu dem Klebstoffspalt (20) führenden Befüllkanal (26), dadurch gekennzeichnet, dass der Befüllkanal (26) von einem an eine Gehäuseendkappe (24) angrenzenden Ende des Gehäusemittelteils (12) ausgeht.
  2. Schraubenspindelmaschine nach Anspruch 1, bei der der Klebstoffspalt (20) im Inneren des Gehäusemittelteils (12) einen größeren Außenquerschnitt hat als an dessen entgegengesetzten Enden und bei der der Befüllkanal (26) den erweiterten Außenquerschnitt des Klebstoffspaltes (20) anschneidet.
  3. Schraubenspindelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Befüllkanal (26) von einer Stirnfläche eines Zentrierabschnitts (22) des Gehäusemittelteils (12) ausgeht, auf welchen die Gehäuseendkappe (24) aufgesteckt ist.
  4. Schraubenspindelmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem an dem Ende des Gehäusemittelteils (12), in dem sich der Befüllkanal (26) befindet, eine umlaufende Dichtung (30) vorgesehen ist, die das Ende des Fluidkanals (16) sowie auch den Befüllkanal (26) einschließt.
  5. Schraubenspindelmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem von einem an eine Gehäuseendkappe (24) angrenzenden Ende des Gehäusemittelteils (12) ein Entlüftungskanal (28) ausgeht, der mit dem Klebstoffspalt (20) in Verbindung steht.
  6. Schraubenspindelmaschine nach Anspruch 5, bei der der Befüllkanal (26) und der Entlüftungskanal (28) an entgegengesetzten Enden des Gehäusemittelteils (12) angeordnet sind.
  7. Schraubenspindelmaschine Anspruch 5 oder 6, bei der der Befüllkanal (26) und der Entlüftungskanal (28) an entgegengesetzten Scheiteln der Fluidkammer (16) angeordnet sind.
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