KR20220023999A

KR20220023999A - 다단 펌프를 위한 펌프 샤프트

Info

Publication number: KR20220023999A
Application number: KR1020217040490A
Authority: KR
Inventors: 게르하르트 그로스; 카이 몰리터; 소피아 세르기
Original assignee: 케이에스비 에스이 앤드 코. 카게아아
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2022-03-03
Also published as: EP3994360A1; BR112021024789A2; DE102019004539A1; US20220316490A1; WO2021001191A1; JP2022539564A; CN114008328A

Abstract

본 발명은 다단-펌프(multi-stage pump), 특히 원심 펌프를 위한 펌프 샤프트에 관한 것으로, 상기 펌프 샤프트는 상기 펌프 샤프트의 축 방향으로 작용하는 힘을 도입하기 위해 경감 장치와 맞물리기 위한 원주형 홈 영역을 포함한다. 상기 펌프 샤프트는, 상기 홈 영역이 상기 펌프 샤프트의 길이방향 단면에서 상기 축 방향으로 이격된 다수의 홈들(grooves)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다단 펌프를 위한 펌프 샤프트

본 발명은 다단 펌프(multi-stage pump)를 위한 펌프 샤프트와 이러한 펌프 샤프트를 가진 펌프에 관한 것이다.

펌프들, 특히 원심 펌프들에서, 펌핑될 유체는 회전하는 샤프트의 도움으로 흡입되며 샤프트에 의해 구동되는 임펠러에 의해 이동된다.

임펠러 유입구로 인해, 다단 펌프 내의 임펠러들의 흡입측에는 축 방향으로 낮은 압력과 낮은 힘이 형성되기 때문에, 축력(axial force)은 항상 흡입측의 방향으로 생성된다. 이 임펠러들의 축력은 샤프트로 전달된다. 샤프트가 케이싱 내에 비유동적인 상태로 홀딩될 수 있도록, 부하-경감 장치(load-relieving device)에 의해 유압식으로 발생된 대항력(counter-force)이 펌프 샤프트 내부로 도입된다.

다단 펌프들에서, 부하-경감 장치는 분할 링과 펌프 샤프트 내의 링 유지 홈에 의해 샤프트에 연결된다. 이 홈 내의 결합은 케이싱에 대한 펌프 샤프트의 원하지 않는 축방향 이동을 방지한다.

여기서, 드물게 이 위치에서 샤프트 파손이 간혹 일어나는 단점이 있다. 이는 링 유지 홈으로 인한 샤프트 내의 확실한 약점의 증거이다. 이는 에너지 발생 분야에서 정지 및 재개될 다단 펌프들에 대해 수년 간 점점 더 흔해지기 때문에, 링 유지 홈은 기계적으로 많은 응력을 받는 바, 변하는 작동 조건들 하에서 내구성 있는 펌프들의 유용성과 함께 점점 커지며 심각해지는 문제점이 관찰된다. 따라서, 피로 파괴에 대해 요구되는 안전 계수는 흔히 더 이상 얻어지지 않는다.

본 발명의 목적은 이러한 단점들을 극복하는 것이다. 이는 청구항 제1항의 모든 특징들을 가진 펌프 샤프트 또는 청구항 제11항에 청구된 펌프에 의해 달성된다. 본 발명은 이러한 약점을 상당히 개선하며, 그 중에서도, 펌프 샤프트의 상당히 향상된 내구성을 얻는다. 또한, 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들에 나타나 있다.

본 발명에 따르면, 다단 펌프(multi-stage pump), 특히 원심 펌프를 위한 펌프 샤프트가 제공되며, 상기 펌프 샤프트는: 상기 펌프 샤프트의 축 방향으로 작용하는 힘을 상기 펌프 샤프트로 전달하기 위해 부하-경감 장치(load-relieving device)와 맞물리기 위한 원주형 홈 영역을 포함한다. 상기 펌프 샤프트는, 상기 홈 영역이, 상기 펌프 샤프트의 길이방향 단면도에서, 상기 축 방향으로 서로로부터 이격된 다수의 홈들을 가지는 것을 특징으로 한다.

이전에 알려진 종래 기술과는 대조적으로, 부하-경감 장치의 맞물림을 위한 링 유지 홈이 이제 더 이상 단일의 홈에 의해 형성되지 않으며, 대신에, 펌프 샤프트의 길이방향 단면의 방향으로 보았을 때, 서로의 옆에 배치된 다수의 홈들에 의해 형성된다. 상기 펌프 샤프트의 축 방향으로 서로의 옆에 배치된 다수의 홈들을 제공함에 의해, 상기 펌프 샤프트의 단면적은 상기 홈 영역 내에서, 결과적으로 상기 펌프 샤프트 내부로 더 깊게 침투하는 단 하나의 홈의 경우에서 가능한 단면적보다 더 커지도록 구성되는 것이 가능하다. 그 결과로서, 상기 펌프 샤프트가 홈 영역에서 파손되는 경향이 효과적으로 억제될 수 있다. 이 영역에서의 평균 응력도 유사하게 감소된다.

종래 기술과는 대조적으로, 큰 축력(axial force)이 하나의 홈이 아니라 샤프트 내의 다수의 작은 홈들로 전달되며 즉시 반대 방향으로 재배향된다(redirected). 이 힘의 방향 전환은 상기 샤프트의 홈 반경 내에 높은 응력을 발생시킨다. 다수의 홈들의 경우에는, 상기 홈 마다 축력의 오직 작은 부분만 전달되고 재배향되며 나머지 축력은 통과한다. 이는 홈 바닥 내의 응력을 상당히 감소시키며, 상기 홈의 새로운 디자인 때문에, 샤프트의 홈 바닥 내의 최대 응력이 상당히 작아지며, 즉 거의 절반이 된다.

또한, 새로운, 더 작은 홈들 때문에, 상기 홈들 내에 맞물리는 부하-경감 장치와 상기 샤프트 사이의 접촉 표면을 증가시킬 수 있다. 따라서, 접촉 표면들에서의 표면 압력이 상당히 감소된다. 초기 계산에서, 이는 접촉 표면들에서의 표면 압력의 대략 절반의 감소를 초래한다.

상기 다수의 홈들은 바람직하게는 서로로부터 분리된 각개의 원주형 홈들 또는 한줄(single-start) 또는 여러 줄(multi-start)의 닫힌 나사산(closed screwthread)에 의해 형성된다.

여기서, 다수의 홈들은 그들의 홈 베이스들(groove bases) 사이에 상기 홈 영역의 외측 가장자리들의 높이에 대응되는 높이를 가진 적어도 하나의 릿지(ridge)를 형성한다. 다시 말해서, 상기 다수의 홈들 각각은, 상기 홈들 사이에 위치한 적어도 하나의 (홈 베이스들에 대하여) 융기된 부분이 상기 홈 영역의 인접 영역들과 동일한 높이의 레벨로 배치된다는 것을 의미한다. 따라서, 상기 홈들 사이에 배치된 릿지들은 상기 홈 영역의 외측 가장자리들보다 낮은 레벨에 배치되지 않는다.

본 발명이 유리한 수정에 따르면, 상기 다수의 홈들의 각개의 홈 베이스는, 길이방향 단면에서 보았을 때, 원호의 형상으로 구성된다는 점이 제공될 수 있다. 이는 상기 홈 베이스 내에 맞물린 요소가 높은 축력을 전달할 수 있는 유리한 리세스(recess)를 초래한다.

원호 형상의 상기 홈 베이스들의 반경들은 상이하며, 상기 홈 영역의 외측 가장자리에 배치된 홈의 반경은 바람직하게는 상기 홈 영역의 중심부에 배치된 홈의 반경보다 더 크다는 점이 제공될 수 있다.

상기 홈 영역의 가장자리에 배치된 홈은 홈 베이스(groove base)를 가질 수 있으며, 상기 홈 베이스의 길이방향 단면은 원호의 형상이고 상기 홈 영역 내에 배치된 다른 홈 베이스보다 더 큰 반경을 가진다. 여기서, 원호 형상의 더 큰 홈 베이스를 가진 홈이 상기 펌프의 피스톤과 마주보는 홈 영역의 측부 또는 가장자리에 배치되는 경우에 특히 유리하다.

원호 형상의 홈 베이스들에서의 상이한 반경은 힘이 비교적 균일한 방식으로 펌프 샤프트에 전달되도록 허용한다.

본 발명의 추가적으로 선택적인 개선에 따르면, 상기 다수의 홈들의 홈 베이스들은 상이한 깊이들을 가지며, 바람직하게는 상기 홈 영역의 외측 가장자리에 배치된 홈의 홈 깊이는 바람직하게는 상기 홈 영역에 배치된 다른 홈의 홈 깊이보다 더 작다. 여기서, 상기 홈 깊이가 피스톤과 마주보는 홈 영역의 측부에 배치된 홈에서 더 작은 경우에 유리하다. 그러나, (길이방향 단면의 방향으로 보았을 때) 상기 홈 영역의 가장자리에 상기 홈 영역의 중심 영역 내의 홈(들)보다 더 작은 깊이의 홈 베이스를 가진 홈들이 제공된다는 점이 더 제공될 수 있다.

본 발명의 수정에 따르면, 상기 다수의 홈들은, 상기 홈 영역에 인접한 상기 펌프 샤프트의 반경과 일치하는 상기 펌프 샤프트의 회전축으로부터의 반경을 가진 펌프 샤프트 부분에 의해 상기 펌프 샤프트의 길이 방향으로 서로 분리된다.

추가적인 바람직한 실시예에 따르면, 상기 다수의 홈들은, 상기 펌프 샤프트의 길이방향 단면에서, 톱니 구조(sawtooth structure)를 나타내며, 상기 톱니 구조의 각개의 톱니 팁들(tooth tips)은 바람직하게는 상기 펌프 샤프트의 회전축에 대해 모두 동일한 반경을 가진다. 여기서, 상기 펌프 샤프트로 전달되는 힘이 상기 피스톤으로부터 오기 때문에 상기 톱니 구조는 상기 펌프의 피스톤과 마주보는 가파른 측면들을 가지도록 지향된다.

DIN 2781에 따른 톱니 나사산과 유사한 홈들이 특히 적합하며, 이는 반경 방향의 힘이 홈들 내에 맞물리는 부하-경감 장치로 거의 전달되지 않아서 이러한 톱니 형상이 본 예에서의 부하 상황에 대해 이상적으로 구성되기 때문이다.

본 발명에 따르면, 상기 톱니 구조의 각개의 톱니 베이스들 중 적어도 하나는 상기 톱니 구조의 적어도 하나의 다른 톱니 베이스보다 상기 펌프 샤프트의 회전축에 대해 더 큰 반경을 가진다는 점이 추가적으로 제공될 수 있다.

또한, 더 작은 반경을 가진 적어도 하나의 톱니 베이스는, 길이방향 단면에서 보았을 때, 더 큰 반경을 가진 적어도 하나의 톱니 베이스에 의해 상기 홈 영역의 외측 가장자리로부터 분리되며, 더 작은 반경을 가진 상기 적어도 하나의 톱니 베이스는 바람직하게는, 길이방향 단면에서 보았을 때, 상기 홈 영역의 두 개의 외측 가장자리들로부터 각각의 경우에 더 큰 반경을 가진 적어도 하나의 톱니 베이스에 의해, 바람직하게는 적어도 두 개의 톱니 베이스들에 의해 분리된다.

본 발명의 추가적인 개선에 따르면, 부하-경감 장치와 맞물리는 역할을 하지 않는 부하-경감 홈(load-relieving groove)이 부하-경감 장치와 맞물리기 위한 상기 홈 영역에 인접하여 상기 펌프 샤프트에 제공되며, 부하-경감 홈은 바람직하게는 상기 홈 영역의 두 개의 외측 가장자리 영역들에서 상기 펌프 샤프트에 제공된다는 점이 제공될 수 있다.

이는 상기 샤프트의 홈들 내의 응력이 감소되도록 하는 바, 상기 펌프 샤프트의 훨씬 더 저항력 있는 디자인이 얻어진다.

여기서, 적어도 하나의 부하-경감 홈은 상기 홈 영역의 홈들과 유사한 깊이를 가진다는 점이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 부하-경감 홈은 길이방향 단면에서 상기 홈 영역으로부터 이격된 홈 측면에서 가파르게 경사지도록 구성될 수 있으며 상기 홈 영역과 마주보는 홈 측면에서 덜 가파르게 구성될 수 있다.

본 발명은 펌프, 특히 원심 펌프에 관한 것으로서, 상기 펌프는 전술한 대체 가능한 실시예들 중 하나에 따른 펌프 샤프트, 및 부하-경감 장치를 포함하며, 상기 부하-경감 장치는, 상기 펌프 샤프트의 축 방향으로 상기 부하-경감 장치에 작용하는 힘을 상기 펌프 샤프트로 전달하기 위해 상기 홈 영역의 다수의 홈들 내에 맞물린다.

여기서, 상기 부하-경감 장치는, 상기 홈 영역의 다수의 홈들 내에 맞물리기 위해 상기 부하-경감 장치의 내측 원주에 형성된 두 개의 부분 링 부재들로 상기 펌프 샤프트를 원주 방향으로 둘러싸는 분할 링(split ring)이라는 점이 제공될 수 있다. 그러나, 상기 부하-경감 장치는 분할 링 대신에 일-부품 링(one-part ring)을 가질 수도 있다. 유사한 나사산이 여기에도 존재한다.

본 발명의 최적의 수정에 따르면, 상기 부하-경감 장치는, 길이방향 단면에서 보았을 때, 상기 홈 영역의 적어도 하나 또는 모든 홈들을 위해, 대응되는 홈 내에 맞물리기 위한 나사산 요소를 가진다는 점이 제공된다.

여기서, 상기 다수의 나사산 요소들 중 하나는 반경 방향으로 단축되며, 즉, 상기 펌프 샤프트의 회전축에 대하여 다른 나사산 요소들보다 더 작은 깊이로 침투하며, 이러한 반경 방향으로 단축된 나사산 요소는 바람직하게는 상기 홈 영역의 가장자리에 배치된 홈 내에, 특히 상기 피스톤에 가장 가까이에 위치한 홈 영역의 홈 내에 맞물린다는 점이 제공될 수 있다.

또한, 가장자리에 위치한 바람직하게는 상기 피스톤으로부터 외면하는 상기 홈 영역의 측부에 위치한 상기 홈 영역의 두 개의 홈들 내에 맞물리는 서로 인접한 두 개의 반경 방향으로 단축된 나사산 요소들이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 피스톤은 상기 펌프 샤프트로 전달될 힘과 마주보는 홈 영역의 측부에 배치되며 이 힘을 상기 분할 링으로 전달한다.

바람직하게는, 상기 나사산 요소들은 상기 홈 영역의 두 개의 가장자리 영역들에서 홈들 내에 맞물리는 반경 방향으로 단축된 나사산 요소들인 점이 제공된다. 따라서, (길이방향 단면에서 보았을 때) 상기 부하-경감 장치의 두 개의 가장자리 영역들은 적어도 하나의 반경 방향으로 단축된 나사산 요소를 구비하며, 단축되지 않은 나사산 요소들은 오직 부하-경감 장치의 중심 영역에 배치되는 것도 가능하다.

또한, 상기 나사산 요소들은 원호 형상을 가지도록 구성되며, 특히 반경 방향으로 단축된 나사산 요소들 중 일부 또는 모두는 반경 방향으로 정상인 나사산 요소들보다 더 큰 직경을 가진다는 점도 제공될 수 있다.

상기 홈 영역의 외측 가장자리에 배치된 홈들 내에 맞물리는 나사산 요소들의 직경들은 바람직하게는 확대되도록 구성된다. 또한, 이러한 나사산 요소는 확대된 직경을 가지며 상기 피스톤과 마주보는 홈 영역의 가장자리에 배치된 홈 내에 맞물리는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 상세사항들, 이점들, 및 특징들은 다음의 도면들의 설명의 도움으로 알 수 있다.
도 1은 종래의 펌프의 길이방향 단면도를 보여주며,
도 2는 도 1의 A 영역의 확대 상세도를 보여주며,
도 3은 본 발명에 따른 펌프의 링 유지 홈의 영역 주위의 확대 상세도를 보여주며,
도 4는 도 3의 Z 영역의 확대 상세도를 보여준다.

도 1은 펌프(10)의 펌프 샤프트(1)를 따른 길이방향 단면도를 보여준다. 상기 펌프 샤프트(1)를 회전시킴으로써, 이동될 유체를 이동시키는 임펠러들(102)이 회전하기 시작한다. 여기에는 유입구(101)와 일 열로 배치된 다수의 펌프 단계들이 있으며, 펌프 단계들은 각각 상기 펌프 샤프트(1)를 중심으로 회전하는 임펠러들(102)을 구비한다.

가장 하류에 위치한 임펠러들(102) 이후에, 펌핑된 유체는 배출구(103)를 통해 상기 펌프(10)를 떠난다.

유체가 펌핑될 때, 펌프 샤프트에 평행한 힘(F)이 생성되며, 이 힘(F)은 피스톤(104)을 통해 펌프 샤프트(1)로 전달된다. 상기 펌프 샤프트와 상기 펌프(10)의 다른 요소들 사이의 원하지 않는 상대적인 이동은 결과적으로 방지된다.

여기서, 상기 힘(F)은 부하-경감 장치(load-relieving device)(3)가 결합된 펌프 샤프트(1)의 감소된 단면에 의해 전달된다. 따라서, 부하-경감 장치(3)는 펌프 샤프트의 축 방향으로 이동할 수 없다. 그러나, 펌프 샤프트(1)의 회전은 그 결과로서 영향을 받지 않는다.

상기 펌프(10)의 펌프 샤프트(1) 내의 홈(groove)은 축방향 추력(axial thrust)(F)을 받는다는 사실 때문에 많은 응력을 받으며, 이러한 이유로 샤프트 파손의 잠재적인 위치이다.

도 2는 도 1의 A 영역의 확대도를 보여주며, 여기서 상기 홈(4) 주위의 영역은 확대된 축척으로 도시된다. 축방향 추력(F)은 일반적으로 피스톤(104)에 의해 부하-경감 장치(3)로 전달되는 것을 알 수 있다. 즉, 펌프 샤프트(1)로 전해질 힘(F)은 홈 영역(2)을 통해 펌프 샤프트(1)로 전달된다.

도 3은 본 발명에 따른 홈 영역(2)의 일 실시예를 보여주며, 상기 홈 영역(2) 내에는 힘(F)을 받아들이기 위한 다수의 홈들(4)이 제공된다. 여기서, 상기 부하-경감 장치(3)는 상기 부하-경감 장치(3)의 나사산 요소가 각개의 홈들(4) 내에 맞물리도록 대응되는 디자인을 구비한다. 이러한 맞물림은 상기 힘(F)이 특히 상기 펌프 샤프트(1)의 단면 내부로 깊이 침투함이 없이 전달되도록 방향 전환되도록 한다. 이는, 단 하나의 홈을 가진 구현예와는 대조적으로, 이 위치에 안정성이 상당히 향상된 더욱 안정된 펌프 샤프트(1)가 존재하기 때문에 유리하다.

상기 부하-경감 장치가 반드시 홈 영역과 100% 상보적이도록 구성될 필요는 없다는 것을 유의하여야 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 부하-경감 장치(3)의 나사산 요소들(11, 12)이, 연관된 홈들(5) 내에 맞물리기 위해, 길이 방향의 단면도에서, 외측 가장자리들 쪽에서 반경 방향으로 단축된 나사산 요소들(12)을 가지는 경우에, 상기 펌프 샤프트(1)로 힘(F)의 균일한 전달을 위해 유리할 수 있다. 이는 본 예에서 (펌프 샤프트의 길이방향의 단면에서) 톱니 디자인(7)에 의해 표현된다.

상기 홈 영역(2)의 외측 가장자리들에 있는 홈들(5)은 모든 다른 홈들과 정확히 동일한 깊이로 설계될 수 있다. 그러나, 상기 홈 영역(2)의 가장자리에 있는, 특히 상기 피스톤(104)과 마주보는 가장자리에 있는 홈들은 다른 홈들(4)보다 덜 깊은 것도 가능하다.

특히, 상기 피스톤(104)과 마주보는 가장자리에 배치된 홈들(5)은 그들의 베이스에서, 중심 영역 내에 배치된 다른 홈들(4)보다 더 큰 반경을 가진 원호 형상을 가진다.

따라서, 두 개의 우측 나사산 요소들(12)이 반경 방향으로 단축된다면, 상기 샤프트(1) 내에 두 개의 대응되는 홈들(5)이 덜 깊고 동시에 그들의 홈 베이스들(5)에서 더 큰 반경이 제공될 수 있도록 구성될 필요가 있다. 이는 상기 샤프트(1)의 홈들(4)에서의 응력을 감소시킨다.

또한, 부하-경감 홈들(8)이 특히 상기 홈 영역(2)의 외측 가장자리들의 바로 인접한 부근에 더 제공된다. 그러나, 이러한 부하-경감 홈(8)은 부하-경감 장치(3) 자체에도 제공될 수 있다. 그러면, 그 곳에 상기 피스톤(104)을 향해 더 커지며 나사산 요소들(11, 12) 각각이 동일한 크기의 힘을 각개의 연관된 홈(4) 내부로 도입하도록 하는 리세스가 형성된다.

Claims

다단-펌프(multi-stage pump)(10), 특히 원심 펌프를 위한 펌프 샤프트(1)로서:
상기 펌프 샤프트(1)의 축 방향으로 작용하는 힘(F)을 상기 펌프 샤프트(1)로 전달하기 위해 부하-경감 장치(load-relieving device)(3)와 맞물리기 위한 원주형 홈 영역(2)을 포함하며,
상기 홈 영역(2)은, 상기 펌프 샤프트(1)의 길이방향 단면에서, 상기 축 방향으로 서로로부터 이격된 다수의 홈들(grooves)(4)을 가지는 것을 특징으로 하는, 펌프 샤프트.
제1항에 있어서,
상기 다수의 홈들(4)은 서로로부터 분리된 각개의 원주형 홈들(4) 또는 한줄(single-start) 또는 여러 줄(multi-start)의 닫힌 나사산(closed screwthread)에 의해 형성되는, 펌프 샤프트.
전기한 항들 중 한 한에 있어서,
상기 다수의 홈들(4)의 각개의 홈 베이스(groove base)(5)는, 길이방향 단면에서, 원호의 형상으로 구성되는, 펌프 샤프트.
제3항에 있어서,
원호 형상의 상기 홈 베이스들(5)의 반경들은 상이하며, 상기 홈 영역(2)의 외측 가장자리에 배치된 홈(4)의 반경은 바람직하게는 상기 홈 영역(2)의 중심부에 배치된 홈(4)의 반경보다 더 큰, 펌프 샤프트.
전기한 항들 중 한 항에 있어서,
상기 다수의 홈들(4)의 홈 베이스들(5)은 상이한 깊이들을 가지며, 바람직하게는 상기 홈 영역(2)의 외측 가장자리에 배치된 홈(4)의 홈 베이스 깊이는 바람직하게는 상기 홈 영역(2)의 중심부에 배치된 홈(4)의 홈 베이스 깊이보다 더 작은, 펌프 샤프트.
전기한 항들 중 한 항에 있어서,
상기 다수의 홈들(4)은, 상기 홈 영역(2)에 인접한 상기 펌프 샤프트(1)의 반경과 일치하는 상기 펌프 샤프트(1)의 회전축(R)으로부터의 반경을 가진 펌프 샤프트 부분(6)에 의해 상기 펌프 샤프트(1)의 길이 방향으로 서로 분리되는, 펌프 샤프트.
전기한 항들 중 한 항에 있어서,
상기 다수의 홈들(4)은, 상기 펌프 샤프트(1)의 길이방향 단면에서, 톱니 구조(sawtooth structure)(7)를 나타내며, 상기 톱니 구조(7)의 각개의 톱니 팁들(tooth tips)은 바람직하게는 상기 펌프 샤프트(1)의 회전축에 대해 모두 동일한 반경을 가지는, 펌프 샤프트.
제7항에 있어서,
상기 톱니 구조(7)의 각개의 톱니 베이스들(5) 중 적어도 하나는 상기 톱니 구조(7)의 적어도 하나의 다른 톱니 베이스(5)보다 상기 펌프 샤프트(1)의 회전축(R)에 대해 더 큰 반경을 가지는, 펌프 샤프트.
제8항에 있어서,
더 작은 반경을 가진 적어도 하나의 톱니 베이스(5)는, 길이방향 단면에서 보았을 때, 더 큰 반경을 가진 적어도 하나의 톱니 베이스(5)에 의해 상기 홈 영역(2)의 외측 가장자리로부터 분리되며, 더 작은 반경을 가진 상기 적어도 하나의 톱니 베이스(5)는 바람직하게는, 길이방향 단면에서 보았을 때, 상기 홈 영역(2)의 두 개의 외측 가장자리들로부터 각각의 경우에 더 큰 반경을 가진 적어도 하나의 톱니 베이스(5)에 의해, 바람직하게는 적어도 두 개의 톱니 베이스들(5)에 의해 분리되는, 펌프 샤프트.
전기한 항들 중 한 항에 있어서,
부하-경감 장치(3)와 맞물리는 역할을 하지 않는 부하-경감 홈(load-relieving groove)(8)이 부하-경감 장치(3)와 맞물리기 위한 상기 홈 영역(2)에 인접하여 상기 펌프 샤프트(1)에 제공되며, 부하-경감 홈(8)은 바람직하게는 상기 홈 영역(2)의 두 개의 외측 가장자리 영역들에서 상기 펌프 샤프트(1)에 제공되는, 펌프 샤프트.
펌프, 특히 원심 펌프로서:
전기한 항들 중 한 항에 따른 펌프 샤프트(1), 및
부하-경감 장치(3)로서, 상기 부하-경감 장치(3)는 상기 펌프 샤프트(1)의 축 방향으로 상기 부하-경감 장치(3)에 작용하는 힘(F)을 상기 펌프 샤프트(1)로 전달하기 위해 상기 홈 영역(2)의 다수의 홈들(4) 내에 맞물리는, 부하-경감 장치(3)를 포함하는, 펌프.
제11항에 있어서,
상기 부하-경감 장치(3)는, 상기 홈 영역(2)의 다수의 홈들(4) 내에 맞물리기 위해 상기 부하-경감 장치의 내측 원주에 형성되어 상기 펌프 샤프트를 원주 방향으로 둘러싸는 링(ring)(9)이며, 상기 링(9)은 바람직하게는 두 개의 부분적인 링 부재들에 의해 상기 홈 영역(2) 내에 맞물리는 분할 링(split ring)인, 펌프.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 부하-경감 장치(3)는, 길이방향 단면에서 보았을 때, 상기 홈 영역(2)의 적어도 하나 또는 모든 홈들(4)을 위해, 대응되는 홈(4) 내에 맞물리기 위한 나사산 요소(11, 12)를 가지는, 펌프.
제13항에 있어서,
상기 다수의 나사산 요소들(12) 중 적어도 하나는 반경 방향으로 단축되며, 즉, 상기 펌프 샤프트(1)의 회전축에 대하여 다른 나사산 요소들(11)보다 더 작은 깊이로 침투하며, 이러한 반경 방향으로 단축된 나사산 요소(12)는 바람직하게는 상기 홈 영역(2)의 가장자리에 배치된 홈(4) 내에 맞물리는, 펌프.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 나사산 요소들(11, 12)은 상기 홈 영역(2)의 두 개의 가장자리 영역들에서 홈들(4) 내에 맞물리는 반경 방향으로 단축된 나사산 요소들(12)인, 펌프.