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Title:
METHOD FOR PRODUCING A ROTARY PISTON FOR A SCREW SPINDLE PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/037888
Kind Code:
A1
Abstract:
In the case of a method for producing a conveying element (3) for a twin-screw machine as a positive displacement pump, in particular a screw spindle pump, rotary piston pump or annular piston pump, with a form-fitting geometry (5) on a first region of the conveying element (3) for applying a torque to the conveying element (3) and with a conveying geometry on a second region of the conveying element (3) for conveying a medium by means of the conveying geometry, wherein the form-fitting geometry (5) and the conveying geometry each form a functional geometry (60), with a machine tool by the following steps: to provide a blank having a first functional geometry (60), machining a second region of the blank with a tool, so that a second functional geometry is machined on the blank, it is intended that, for maintenance purposes, the conveying elements (3) can be exchanged on the twin-screw machine (1) as a positive displacement pump easily, quickly and with little assembly effort. This object is achieved by the position of the first functional geometry (60) in relation to the machine tool being sensed by at least one position sensing means, data concerning a prescribed position of the second functional geometry to be machined in relation to the first functional geometry (60) on the blank being stored in a data memory and the second functional geometry being machined with the tool in dependence on the position sensed by the at least one position sensing means and the data stored in the data memory, so that the second functional geometry is machined into the blank in the prescribed and stored position in relation to the first functional geometry (60).

Inventors:
COENEN, Thomas (Zeller Weg 31, Icking, 82057, DE)
Application Number:
EP2018/000376
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
July 27, 2018
Export Citation:
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Assignee:
PUMPENFABRIK WANGEN GMBH (Simoniusstrasse 17, Wangen, 88239, DE)
International Classes:
G05B19/18; F04C2/00
Foreign References:
DE202016100419U12017-05-02
US20100241264A12010-09-23
US20090112357A12009-04-30
DE102004035611A12006-02-16
DE102012001700B42013-09-12
DE102014117166B42016-07-07
Attorney, Agent or Firm:
NOWLAN & STADLER PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT (Bahnhofplatz 1, Friedrichshafen, 88045, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes (3) für eine

Zweiwellenmaschine (1) als Verdrängerpumpe, insbesondere

Schraubenspindelpumpe (2), Drehkolbenpumpe oder

Kreiskolbenpumpe, mit einer Formschlussgeometrie (5) an einem ersten Bereich des Förderelementes (3) zum Aufbringen eines Drehmomentes auf das Förderelement (3) und mit einer

Fördergeometrie (7) an einem zweiten Bereich des Förderelementes (3) zum Fördern eines Mediums mittels der Fördergeometrie (7), wobei die Formschlussgeometrie (5) und die Fördergeometrie (7) je eine Funktionsgeometrie (60, 61) bilden, mit einer Werkzeugmaschine (65) mit den Schritten:

- zur Verfügung stellen eines Rohlings (62) mit einer ersten

Funktionsgeometrie (60),

- spanabhebendes Bearbeiten eines zweiten Bereiches des

Rohlings mit einem Werkzeug (67), so dass an dem Rohling (62) eine zweite Funktionsgeometrie (61) eingearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass

- mit wenigstens einem Positionserfassungsmittel (69) die Position der ersten Funktionsgeometrie (60) zu der Werkzeugmaschine (65) erfasst wird,

- in einem Datenspeicher (85) Daten bezüglich einer vorgegebenen Position der einzuarbeitenden zweiten Funktionsgeometrie (61) zu der ersten Funktionsgeometrie (60) an dem Rohling (62) gespeichert werden und

- die zweite Funktionsgeometrie (61) in Abhängigkeit von der mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel (69) erfassten Position und der in dem Datenspeicher (85) gespeicherten Daten mit dem Werkzeug (67) eingearbeitet wird, so dass die zweite Funktionsgeometrie (61) in der vorgegebenen und gespeicherten Position zu der ersten Funktionsgeometrie (60) in den Rohling (62) eingearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (62) mit der ersten Funktionsgeometrie (60) zur

Verfügung gestellt wird indem ein spanabhebendes Bearbeiten eines ersten Bereiches des Rohlings (62) mit dem Werkzeug (67) ausgeführt wird, so dass an dem Rohling (62) die erste

Funktionsgeometrie (60) eingearbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die erste Funktionsgeometrie (60) in den Rohling (62) spanabhebend eingearbeitet wird und anschließend mit dem wenigstens einem Positionserfassungsmittel (69) die Position der ersten Funktionsgeometrie (60) zu der Werkzeugmaschine (65) erfasst wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel (69) eine axiale Position und/oder eine Drehposition der ersten Funktionsgeometrie (60), insbesondere mittels wenigstens eines an dem Rohling (62) ausgebildeten Positiohsanzeigeelementes (63), zu der Werkzeugmaschine (65) erfasst wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der ersten Funktionsgeometrie (60) zu der

Werkzeugmaschine (65) mit einem Positionserfassungsmittel (69) als einem Sensor (70), insbesondere einem bewegliche mechanischen Abtastorgan (71) und/oder einem optischen Sensor (72) mit einem Laser, mittelbar oder unmittelbar, erfasst wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position, insbesondere die Drehposition, der ersten

Funktionsgeometrie (60) zu der Werkzeugmaschine (65) mit einem Positionserfassungsmittel (69) als einer Positionslehre (73) erfasst wird und an der Positionslehre (73) eine

Positionsgegenformschlussgeometrie (75) ausgebildet ist und die Positionsgegenformschlussgeometrie (75) in mechanischen drehfesten formschlüssigen Kontakt zu einer

Positionsformschlussgeometrie (79) an einem Aufnahmedorn (78) gebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionslehre (73) einen Index (76), insbesondere eine

Indexfläche (77), aufweist und der Index (76) in einer vorgegebenen Position zu der Positionsgegenformschlussgeometrie (75) ausgebildet ist, so dass während des mechanischen Kontaktes zwischen der Positionsgegenformschlussgeometrie (75) an der Positionslehre (73) und der Positionsformschlussgeometrie (79) an dem Aufnahmedorn (78) der Index (76) in einer vorgegebenen Position zu der

Positionsformschlussgeometrie (79) an dem Aufnahmedorn (78) ausgerichtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehposition des Index (76) und damit auch die Drehposition der Positionsformschlussgeometrie (79) mit dem wenigstens einen

Positionserfassungsmittel (69) erfasst wird während des

mechanischen Kontaktes zwischen der

Positionsgegenformschlussgeometrie (75) an der Positionslehre (73) und der Positionsformschlussgeometrie (79) an dem Aufnahmedorn (78).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Index (76) als eine Indexfläche (77) und damit auch die

Positionslehre (73) zusammen mit dem Aufnahmedorn (78) in eine vorgegebene Drehposition bewegt wird, anschließend die

vorgegebenen Drehposition des Index (76) in einem

Koordinatensystem der Werkzeugmaschine (65) verwendet wird und die Positionslehre (73) von dem Aufnahmedorn (78) entfernt wird und der Rohling (62) auf den Aufnahmedorn (78) aufgeschoben wird, so dass die erste Funktionsgeometrie (60) an dem Rohling (62) in mechanischen Kontakt zu der Positionsformschlussgeometrie (79) an dem Aufnahmedorn (78) gebracht wird und die Drehposition der ersten Funktionsgeometrie (60) des Rohlings (62) in dem

Koordinatensystem der Werkzeugmaschine (65) aus der Drehposition des Index (76) abgeleitet wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erfassung der Position der ersten Funktionsgeometrie (60) zu der Werkzeugmaschine (65) und während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie (61 ) in den Rohling (60) mit dem Werkzeug (67) der Rohling (62) in einer feststehenden axialen Position und/oder Drehposition zu der Werkzeugmaschine (65) fixiert ist

und/oder

nach der Erfassung der Position der ersten Funktionsgeometrie (60) zu der Werkzeugmaschine (65) und während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie (61) in den Rohling (62) mit dem Werkzeug (67) der Rohling (62) in seiner axialen Position und/oder Drehposition zu der Werkzeugmaschine (65) verändert wird und die Veränderung der axialen Position und/oder Drehposition des Rohlings (62) zu der Werkzeugmaschine (65) berechnet wird, so dass während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten

Funktionsgeometrie (61) in den Rohling (62) mit dem Werkzeug (67) die Position der ersten Funktionsgeometrie (60) des Rohlings (62) zu der Werkzeugmaschine (65) berechnet wird und in Abhängigkeit von der berechneten Position der ersten Funktionsgeometrie (60) des Rohlings (62) zu der Werkzeugmaschine (65) die zweiten

Funktionsgeometrie (61 ) mit dem Werkzeug (67) eingearbeitet wird. 1.Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Funktionsgeometrie (60) die Formschlussgeometrie (5) ist und die zweite Funktionsgeometrie (61) die Fördergeometrie ist, insbesondere ist das Förderelement (3) ein Drehkolben (4) einer Schraubenspindelpumpe (2) und die erste Funktionsgeometrie (60) als die Formschlussgeometrie (60) ist eine Innenverzahnung (6) an einer axialen Bohrung (37) des Drehkolbens (4) und die zweite Funktionsgeometrie (61) als die Fördergeometrie (7) ist an einer Außenseite des Drehkolbens (4) als gewindeförmige Profilierung (8) ausgebildet,

oder

die erste Funktionsgeometrie (60) ist die Fördergeometrie (7) und die zweite Funktionsgeometrie (61) ist die Formschlussgeometrie (5).

12. Verfahren zum Austausch wenigstens eines bisherigen

Förderelementes (3) wenigstens einer Zweiwellenmaschine (1) als Verdrängerpumpe, insbesondere Schraubenspindelpumpe (2), Drehkolbenpumpe oder Kreiskolbenpumpe, mit je zwei

Förderelementen (3) und mit je zwei Wellen (15), wobei an je ein Förderelement (3) mit je einer Welle (15) drehfest verbunden ist und an dem je einen Förderelement (3) eine Formschlussgeometrie (5) zum Aufbringen eines Drehmomentes auf das Förderelement (3) mittels einer Gegenformschlussgeometrie (40) an einer Welle (15) ausgebildet ist und an der Welle (15) die Gegenformschlussgeometrie (40) ausgebildet ist, mit den Schritten:

- zur Verfügung stellen von wenigstens einem

Austauschförderelement (3),

Herausbewegen des wenigstens einen bisherigen

Förderelementes (3) aus einem Förderraum (23) und Entfernen des wenigstens einen bisherigen Förderelementes (3) von der wenigstens einen Zweiwellenmaschine (1), so dass der mechanische Kontakt zwischen der je einen

Formschlussgeometrie (5) des bisherigen wenigstens einen Förderelementes (3) und der Gegenformschlussgeometrie (40) der wenigstens einen Welle (15) aufgehoben wird,

- Einführen des wenigstens einen Austauschförderelementes (3) in den wenigstens einen Förderraum (23) und Befestigen des wenigstens einen Austauschförderelementes (3) an der

wenigstens einen Welle (15), so dass der mechanische Kontakt zwischen der je einen Formschlussgeometrie (5) des wenigstens einen Austauschförderelementes (3) und der je einen

Gegenformschlussgeometrie (40) der wenigstens einen Welle (15) hergestellt wird und das wenigstens einen

Austauschförderelement (3) drehfest mit der wenigstens einen Welle (15) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein Austauschförderelement (3) zur Verfügung gestellt wird indem das wenigstens eine Austauschförderelement (3) mit einem Verfahren gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird

und/oder

bei dem bisherigen wenigstens einen Förderelement (3) und bei dem wenigstens einen Austauschförderelement (3) die je eine

Formschlussgeometrie (5) und die je eine Fördergeometrie (7) in einer im Wesentlichen identischen Position, insbesondere Drehposition, zueinander ausgerichtet sind.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Befestigen des wenigstens einen

Austauschförderelementes (3) an der wenigstens einen Welle (15) die Drehposition der je zwei Wellen (15) der je einen Zweiwellenmaschine zueinander konstant bleibt, insbesondere kein Verstellorgan (49) zur Veränderung der Drehposition der je zwei Wellen (15) zueinander als Synchronisieren der zwei Förderelemente (3) an der je einen

Zweiwellenmaschine (1) betätigt wird,

und/oder

an mehreren Zweiwellenmaschinen (1) je ein Förderelement (3), vorzugsweise zwei Förderelemente (3), ausgetauscht wird bzw.

werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das bisherige Förderelement (3) und das Austauschförderelement (3) ein Drehkolben (4) einer Schraubenspindelpumpe (2) ist und die Formschlussgeometrie (5) eine Innenverzahnung (6) an einer

Axialbohrung (37) ist und die Fördergeometrie (7) an einer Außenseite des Drehkolbens (3) als gewindeförmige Profilierung (8) ausgebildet ist.

15. Schraubenspindelpumpe (2), umfassend

- ein Gehäuse (9),

- zwei Drehkolben (4) als Förderelemente (3), die innerhalb eines von einem Pumpenabschnitt (10) des Gehäuses (3) begrenzten Förderraumes (23) angeordnet sind,

- zwei mechanisch miteinander gekoppelte Wellen (15), wobei die zwei Drehkolben (4) drehfest mit je einer Welle (15) verbunden sind,

- zwei Axialdichtungen (26) zur Abdichtung des Förderraumes (23) zu einen Sicherheitsraum (25) mit je einer ersten dynamischen Dichtaufnahme (50) und einer zweiten statischen Dichtaufnahme (52), wobei die erste dynamische Dichtaufnahme (50) drehfest mittelbar oder unmittelbar mit der Welle (15) verbunden ist und die zweite statische Dichtaufnahme (52) mittelbar oder unmittelbar an dem Gehäuse (9) befestigt ist und an der ersten dynamischen Dichtaufnahme (50) eine erste dynamische Gleitringdichtung (51) befestigt ist und an der zweiten statischen Dichtaufnahme (52) eine zweite statische Gegenringdichtung (53) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein radialer innerer Abschnitt (57) der ersten dynamischen Dichtaufnahme (50) in einer Ringnut (47), insbesondere zwischen Drehkolben (4) und/oder Welle (15) und/oder einem ersten Anschlagelement (44), angeordnet ist und die axiale Ausdehnung der Ringnut (47) an dem radialen inneren Abschnitt (57) der ersten dynamischen Dichtaufnahme (50) größer ist als die axiale Ausdehnung des radialen inneren Abschnittes (57) ersten

Dichtaufnahme (50) in der Ringnut (47).

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Drehkolbens für eine

Schraubenspindelpumpe

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes für eine Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 , ein Verfahren zum Austausch wenigstens eines bisherigen Förderelementes wenigstens einer Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12 und eine Schraubenspindelpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.

Zweiwellenmaschinen als Verdrängerpumpen, insbesondere Schraubenspindelpumpen, werden in den verschiedensten technischen Anwendungen zum Fördern von Medien in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Chemieindustrie mit einer unterschiedlichen Viskosität eingesetzt, insbesondere für zähflüssige Medien. Diese Medien sind beispielsweise Getränke, Milchprodukte, Schokolade, Zucker, Flüssigzucker, Cremes oder Klebstoffe.

Die Zweiwellenmaschinen als Verdrängerpumpe umfassen zwei Förderelemente mit einer Fördergeometrie und einer Formschlussgeometrie. Die Förderelemente sind mit je einer Welle drehfest ohne Spiel verbunden indem die Formschlussgeometrie je eines Förderelementes formschlüssig in eine komplementäre Gegenformschlussgeometrie an der Welle eingreift. Die Wellen und damit auch die Förderelemente werden von einem Antriebsmotor in eine Rotationsbewegung versetzt, so dass die Fördergeometrien an den

BESTÄTIGUNGSKOPIE Förderelementen das Medium fördern. Die Wellen sind mechanisch miteinander gekoppelt, insbesondere mit Zahnrädern, so dass die Wellen und damit auch die Förderelemente mit Fördergeometrien in einer fest vorgegebenen Drehposition zueinander ausgerichtet sind. Die Fördergeometrien der rotierenden Förderelemente weisen damit für jede Drehposition der Förderelemente eine fest vorgegebene Ausrichtung zueinander auf, die für das Fördern des Mediums notwendig ist.

Die Förderelemente, im Allgemeinen aus Metall, insbesondere Edelstahl, ausgebildet, werden aus einem Rohling spanabhebend mit einer Werkzeugmaschine hergestellt. Die Fördergeometrie wird mit einem Werkzeug in den an dem Aufnahmedorn befestigten Rohling eingearbeitet, wobei in den Rohling bereits die Formschlussgeometrie eingearbeitet ist. Bei dieser Herstellung wird nicht berücksichtigt in der welcher Position bzw. Relativposition, insbesondere Drehposition, die Formschlussgeometrie und die Fördergeometrie zueinander ausgerichtet sind. Dies bedeutet, dass die Position, insbesondere Drehpositon, der Formschlussgeometrie und der Fördergeometrie zueinander sich zufällig und beliebig ergibt. Bei der Herstellung der Zweiwellenmaschinen werden mit einem Verstellorgan die Drehpositionen der Wellen damit auch der Förderelemente dahingehend verändert, sodass die Fördergeometrien der Förderelemente eine vorgegebene Drehposition für jede Drehposition zueinander aufweisen, d. h. die Förderelemente sind während der Rotation in jeder Drehposition in einer vorgegebenen, unveränderlichen Drehposition zueinander ausgerichtet und dies wird als Synchronisieren der Förderelemente zueinander bezeichnet. Dieses Synchronisieren ist notwendig, weil für die Position der Förderelemente zueinander eine Kette mechanischen Kopplungen verantwortlich ist, beispielsweise die mechanische Koppelung der zwei Wellen miteinander mit Zahnrädern und die Ausrichtung der Position der Formschlussgeometrie und der Fördergeometrie zueinander an den Förderelementen.

Die Fördergeometrien der Förderelemente unterliegen einem mechanischen Verschleiß, insbesondere durch Abrieb, der besonderes bei körnigen zu fördernden Medien verstärkt auftritt. Aus diesem Grund ist es notwendig, nach einer bestimmten Zahl an Betriebsstunden des Förderns eines Medium mit der Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe die Förderelemente auszutauschen. Da jedoch bei der Herstellung von Förderelementen als Austauschförderelementen die Position der Formschiussgeometrie und der Fördergeometrie zueinander sich zufällig ergeben sind diese zwischen einem bisherigen noch auszutauschenden Förderelement und einem neuen Austauschförderelement unterschiedlich. Aus diesem Grund ist deshalb beim Austausch der Förderelemente ein aufwendiges Synchronisieren der Förderelemente zueinander mit dem Verstellorgan notwendig. Mit dem Verstellorgan wird die Drehposition der Wellen und damit der Förderelemente zueinander verändert. Dies ist jedoch aufwendig, weil hierfür ein hohes handwerkliches Können beim Arbeiten an Zahnrädern und dem Verstellorgan notwendig ist und im Regelfall ein Ablassen von Schmieröl erforderlich ist. Insbesondere bei einem Einsatz der Zweiwellenmaschine in der Lebensmittelindustrie ist das Ablassen von Schmieröl problematisch.

Bei einer Schraubenspindelpumpe als Zweiwellenmaschine sind die Förderelemente als Drehkolben ausgebildet mit einer Innenverzahnung als Formschiussgeometrie als eine erstes Funktionsgeometrie an einer Bohrung und mit einer gewindeförmigen Profilierung als Fördergeometrie als eine zweiten Funktionsgeometrie an der Außenseite des Drehkolbens.

Die DE 10 2012 001 700 B4 zeigt eine zweispindelige Schraubenspindelpumpe in einflutiger Bauweise mit einem Pumpengehäuse, das einen Pumpenabschnitt, einen Lagerabschnitt und einen Getriebeabschnitt mit einem Getrieberaum aufweist, wobei der Lagerabschnitt und der Pumpenabschnitt getrennt voneinander ausgeführt sind mit einem Fördergehäuseteil als Bestandteil des Pumpenabschnitts, in dem zwei auf Wellen angeordnete Förderschrauben mit Flanken vorgesehen sind, wobei die Wellen im Lagerabschnitt gelagert sind (Außenlagerung) und sich in den Getriebeabschnitt erstrecken, mit auf den Wellen im Getriebeabschnitt angeordneten Zahnrädern, mittels derer die Wellen drehgekoppelt sind, mit einem auf der Welle in Wirkverbindung mit diesen angeordneten Befestigungselement zum Herstellen einer haltenden Verbindung zwischen Welle und Zahnrad, wobei das Befestigungselement und das Zahnrad korrespondierende Bohrungen aufweisen, über die zwischen dem Zahnrad und dem Befestigungselement eine haltende Verbindung über ein Arretierelement herstellbar ist, wobei die Bohrungen im Befestigungselement so ausgeführt sind, dass das Zahnrad und das Befestigungselement (und damit die Welle) gegeneinander verdrehbar sind, so dass ein Abstand der Flanken, der Förderschrauben (das Flankenspiel der Förderschrauben) einstellbar ist, dass am Getriebeabschnitt des Pumpengehäuses eine Öffnung vorgesehen ist, dass die Öffnung mit einer lösbaren Abdeckung versehen, dass die Öffnung so angeordnet ist, dass die Abdeckung im montierten Zustand der Spindelpumpe lösbar ist, dass der Getrieberaum zur Einstellung des Flankenspiels der Förderschrauben mit dem dafür notwendigen Werkzeug erreichbar ist, dass die Bohrungen im Befestigungselement dabei als radiales Langloch vorgesehen sind, in denen das Arretierelement im eingesetzten aber nicht arretierten Zustand radial verschiebbar ist, und dass die radiale Länge des Langlochs dabei so vorgesehen ist, dass dessen Endpunkte mindestens mit den Berührungspunkten der Flanken der Förderschrauben übereinstimmen. In nachteiliger Weise ist somit das Einstellen des Flankenspiels der Förderschrauben, d. h. das Synchronisieren der Förderelemente zueinander mit dem Verstellorgan notwendig beim Austausch der Förderelemente als Förderschrauben bzw. Drehkolben bei einer Schraubenspindelpumpe als Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe.

Die DE 10 2014 1 17 166 B4 zeigt ein Verfahren zur Fixierung von mindestens zwei gegensinnig umlaufenden Drehkolben an jeweils zugeordneten Antriebswellen im Pumpenraum einer Drehkolbenpumpe mit den folgenden Verfahrensschritten: Aufschieben der Drehkolben auf einen im Pumpenraum angeordneten freien Endbereich der jeweiligen Antriebswelle, Ausrichten der Drehkolben an den jeweiligen Antriebswellen, Aufweiten des Endbereiches der Antriebswellen zur Herstellung eines Reibschluss zwischen der Aufnahme des Drehkolbens und dem Endbereich der Antriebswelle zum Fixieren des Drehkolbens, wobei das Aufweiten des Endbereiches vermittels eines Werkzeugs erfolgt, das durch einen Hohlraum entlang der jeweiligen Längsachse der jeweiligen Antriebswelle eingeführt wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes für eine Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, ein Verfahren zum Austausch wenigstens eines bisherigen Förderelementes wenigstens einer Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe und eine Schraubenspindelpumpe zur Verfügung zu stellen bei dem die Förderelemente für Wartungszwecke an der Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe einfach, sauber und schnell mit einem geringen Montageaufwand ohne Synchronisieren Förderelemente mit einem Verstellorgan ausgetauscht werden können. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung eines Förderelementes für eine Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, insbesondere Schraubenspindelpumpe, Drehkolbenpumpe oder Kreiskolbenpumpe, mit einer Formschlussgeometrie an einem ersten Bereich des Förderelementes zum Aufbringen eines Drehmomentes auf das Förderelement und mit einer Fördergeometrie an einem zweiten Bereich des Förderelementes zum Fördern eines Mediums mittels der Fördergeometrie, wobei die Formschlussgeometrie und die Fördergeometrie je eine Funktionsgeometrie bilden, mit einer Werkzeugmaschine mit den Schritten: zur Verfügung stellen eines Rohlings mit einer ersten Funktionsgeometrie, spanabhebendes Bearbeiten eines zweiten Bereiches des Rohlings mit einem Werkzeug, so dass an dem Rohling eine zweite Funktionsgeometrie eingearbeitet wird, wobei mit wenigstens einem Positionserfassungsmittel die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst wird, in einem Datenspeicher Daten bezüglich einer vorgegebenen Position der einzuarbeitenden zweiten Funktionsgeometrie zu der ersten Funktionsgeometrie an dem Rohling gespeichert werden und/oder sind und die zweite Funktionsgeometrie in Abhängigkeit von der mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel erfassten Position und der in dem Datenspeicher gespeicherten Daten mit dem Werkzeug eingearbeitet wird, so dass die zweite Funktionsgeometrie in der vorgegebenen und vorzugsweise gespeicherten Position zu der ersten Funktionsgeometrie in den Rohling eingearbeitet wird. Bei den mit dem Verfahren hergestellten Förderelementen sind somit die erste Funktionsgeometrie und die zweite Funktionsgeometrie in einer im Wesentlichen identischen vorgegebenen und vorzugsweise gespeicherten Position zueinander ausgerichtet, so dass bei einem Austausch des Förderelementes keine Synchronisierung der Förderelemente zueinander notwendig ist. Dabei können mit dem Verfahren auch Förderelemente hergestellt werden bei denen die erste Funktionsgeometrie und die zweite Funktionsgeometrie in einer unterschiedlichen vorgegebenen und gespeicherten Position zueinander ausgerichtet sind. Hierzu sind beispielsweise lediglich in einer CNC- Werkzeugmaschine die in einem elektronischen Datenspeicher gespeicherten Daten zu verändern. Damit können auch für unterschiedliche Zweiwellenmaschinen als Verdrängerpumpen Förderelemente zum Austausch für Wartungszwecke hergestellt werden ohne der Notwendigkeit einer Synchronisierung der Austauschförderelemente. Mit den in dem Datenspeicher gespeicherten Daten und der erfassten Position wird eine Berechnung durchgeführt, so dass das Werkzeug die notwendige Relativbewegungsbahn zu dem Rohling ausführt.

In einer weiteren Variante wird der Rohling mit der ersten Funktionsgeometrie zur Verfügung gestellt indem ein spanabhebendes Bearbeiten eines ersten Bereiches des Rohlings mit dem Werkzeug ausgeführt wird, so dass an dem Rohling die erste Funktionsgeometrie eingearbeitet wird, insbesondere mit einer Werkzeugmaschine.

Vorzugsweise wird zuerst die erste Funktionsgeometrie in den Rohling spanabhebend eingearbeitet und anschließend mit dem wenigstens einem Positionserfassungsmittel die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel eine axiale Position und/oder eine Drehposition der ersten Funktionsgeometrie, insbesondere mittels wenigstens eines an dem Rohling ausgebildeten Positionsanzeigeelementes, zu der Werkzeugmaschine erfasst. Das Positionsanzeigeelement kann beispielsweise als eine optische Markierung und/oder als die erste Funktionsgeometrie und/oder als ein an einer bestimmten Position befestigter Transponder ausgebildet sind.

In einer ergänzenden Ausgestaltung wird die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine mit einem Positionserfassungsmittel als einem Sensor, insbesondere einem bewegliche mechanischen Abtastorgan und/oder einem optischen Sensor mit einem Laser, mittelbar oder unmittelbar, erfasst wird. Zweckmäßig ist das Positionserfassungsmittel als eine Kamera mit einer Bildverarbeitungssoftware ausgebildet.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Position, insbesondere die Drehposition, der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine mit einem Positionserfassungsmittel als einer Positionslehre erfasst und an der Positionslehre ist eine Positionsgegenformschlussgeometrie ausgebildet und die Positionsgegenformschlussgeometrie wird in mechanischen Kontakt zu einer Positionsformschlussgeometrie an einem Aufnahmedorn gebracht.

In einer ergänzenden Ausführungsform weist die Positionslehre einen Index, insbesondere eine Indexfläche, auf und der Index ist in einer vorgegebenen Position zu der Positionsgegenformschlussgeometrie ausgebildet, so dass während des mechanischen Kontaktes zwischen der Positionsgegenformschlussgeometrie an der Positionslehre und der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn der Index in einer vorgegebenen Position zu der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn ausgerichtet wird.

In einer ergänzenden Ausgestaltung wird die Drehposition des Index und damit auch die Drehposition der Positionsformschlussgeometrie mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel erfasst während des mechanischen Kontaktes zwischen der Positionsgegenformschlussgeometrie an der Positionslehre und der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn. Der Index ist in einer bekannten Drehposition zu der Positionsgegenformschlussgeometrie der Positionslehre ausgerichtet und die Drehposition Positionsgegenformschlussgeometrie entspricht der Drehposition der ersten Funktionsgeometrie bei einer drehfesten formschlüssigen Verbindung zwischen der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings und der Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedornes, so dass aus Drehposition des Index die Drehposition der ersten Funktionsgeometrie berechnet werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung wird der Index als eine Indexfläche und damit auch die Positionslehre zusammen mit dem Aufnahmedorn in eine vorgegebene Drehposition bewegt, anschließend wird die vorgegebenen Drehposition des Index in einem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine verwendet und die Positionslehre wird von dem Aufnahmedorn entfernt und der Rohling wird auf den Aufnahmedorn aufgeschoben, so dass die erste Funktionsgeometrie an dem Rohling in mechanischen drehfesten formschlüssigen Kontakt zu der Positionsformschlussgeometrie an dem Aufnahmedorn gebracht wird und die Drehposition der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings in dem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine aus der Drehposition des Index abgeleitet wird.

In einer weiteren Variante ist nach der Erfassung der Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine und während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie in den Rohling mit dem Werkzeug der Rohling in einer feststehenden axialen Position und/oder Drehposition zu der Werkzeugmaschine fixiert und/oder nach der Erfassung der Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine und während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie in den Rohling mit dem Werkzeug wird der Rohling in seiner axialen Position und/oder Drehposition zu der Werkzeugmaschine verändert und die Veränderung der axialen Position und/oder Drehposition des Rohlings zu der Werkzeugmaschine wird berechnet, so dass während des spanabhebendes Bearbeitens der zweiten Funktionsgeometrie in den Rohling mit dem Werkzeug die Position der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings zu der Werkzeugmaschine berechnet wird und in Abhängigkeit von der berechneten Position der ersten Funktionsgeometrie des Rohlings zu der Werkzeugmaschine die zweiten Funktionsgeometrie mit dem Werkzeug eingearbeitet wird.

In einer ergänzenden Ausgestaltung ist die erste Funktionsgeometrie die Formschlussgeometrie und die zweite Funktionsgeometrie ist die Fördergeometrie, insbesondere ist das Förderelement ein Drehkolben einer Schraubenspindelpumpe und die erste Funktionsgeometrie als die Formschlussgeometrie ist eine Innenverzahnung an einer Axialbohrung des Drehkolbens und die zweite Funktionsgeometrie als die Fördergeometrie ist an einer Außenseite des Drehkolbens als gewindeförmige Profilierung ausgebildet, oder die erste Funktionsgeometrie ist die Fördergeometrie und die zweite Funktionsgeometrie ist die Formschlussgeometrie.

Erfindungsgemäßes Verfahren zum Austausch wenigstens eines bisherigen Förderelementes wenigstens einer Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, insbesondere Schraubenspindelpumpe,

Drehkolbenpumpe oder Kreiskolbenpumpe, mit je zwei Förderelementen und mit je zwei Wellen, wobei an je ein Förderelement mit je einer Welle drehfest verbunden ist und an dem je einen Förderelement eine Formschlussgeometrie zum Aufbringen eines Drehmomentes auf das Förderelement mittels einer Gegenformschlussgeometrie an einer Welle ausgebildet ist und an der Welle die Gegenformschlussgeometrie ausgebildet ist, mit den Schritten: zur Verfügung stellen von wenigstens einem Austauschförderelement, Herausbewegen des wenigstens einen bisherigen Förderelementes aus einem Förderraum und Entfernen des wenigstens einen bisherigen Förderelementes von der wenigstens einen Zweiweilenmaschine, so dass der mechanische Kontakt zwischen der je einen Formschlussgeometrie des bisherigen wenigstens einen Förderelementes und der Gegenformschlussgeometrie der wenigstens einen Welle aufgehoben wird, Einführen des wenigstens einen Austauschförderelementes in den wenigstens einen Förderraum und Befestigen des wenigstens einen Austauschförderelementes an der wenigstens einen Welle, so dass der mechanische Kontakt zwischen der je einen Formschlussgeometrie des wenigstens einen Austauschförderelementes und der je einen Gegenformschlussgeometrie der wenigstens einen Welle hergestellt wird und das wenigstens einen Austauschförderelement drehfest mit der wenigstens einen Welle verbunden wird, wobei das wenigstens ein Austauschförderelement zur Verfügung gestellt wird indem das wenigstens eine Austauschförderelement mit einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt wird und/oder bei dem bisherigen wenigstens einen Förderelement und bei dem wenigstens einen Austauschförderelement die je eine Formschlussgeometrie und die je eine Fördergeometrie in einer im Wesentlichen identischen Position, insbesondere Drehposition, zueinander ausgerichtet sind.

In einer weiteren Variante bleibt nach dem Befestigen des wenigstens einen Austauschförderelementes an der wenigstens einen Welle die Drehposition der je zwei Wellen der je einen Zweiwellenmaschine zueinander konstant, insbesondere wird kein Verstellorgan zur Veränderung der Drehposition der je zwei Wellen zueinander als Synchronisieren der zwei Förderelemente an der je einen Zweiwellenmaschine betätigt, und/oder an mehreren Zweiwellenmaschinen wird bzw. werden je ein Förderelement, vorzugsweise zwei Förderelemente, ausgetauscht. In einer ergänzenden Ausgestaltung ist das bisherige Förderelement und das Austauschförderelement ein Drehkolben einer Schraubenspindelpumpe und die Formschlussgeometrie ist eine Innenverzahnung an einer Axialbohrung und die Fördergeometrie ist an einer Außenseite des Drehkolbens als gewindeförmige Profilierung ausgebildet. Bei einer Schraubenspindelpumpe greifen normalerweise die Fördergeometrien als die gewindeförmigen Profilierungen bei einer Anordnung der Drehkolben an den Wellen ineinander, so dass normalerweise zwei Drehkolben gleichzeitig ausgetauscht werden müssen, wobei die zwei ausgetauschten Drehkolben im Regelfall zwei Austauschförderelemente sind. Jedoch kann auch nur ein entfernter Drehkolben ein Austauschförderelement sein und der andere Drehkolben ist der bisherige Drehkolben, d. h. dass ein Drehkolben nach dem Herausbewegen aus dem Förderraum wieder zusammen mit dem Austauschförderelement an den Wellen befestigt wird. Bei einer Schraubenspindelpumpe werden somit zwei Drehkolben als Austauschförderelemente zur Verfügung gestellt und ausgetauscht.

Erfindungsgemäße Schraubenspindelpumpe, umfassend ein Gehäuse, zwei Drehkolben als Förderelemente, die innerhalb eines von einem Pumpenabschnitt des Gehäuses begrenzten Förderraumes angeordnet sind, zwei mechanisch miteinander gekoppelte Wellen, wobei die zwei Drehkolben drehfest mit je einer Welle verbunden sind, zwei Axialdichtungen zur Abdichtung des Förderraumes zu einen Sicherheitsraum mit je einer ersten dynamischen Dichtaufnahme und einer zweiten statischen Dichtaufnahme, wobei die erste dynamische Dichtaufnahme drehfest mittelbar oder unmittelbar mit der Welle verbunden ist und die zweite statische Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar an dem Gehäuse befestigt ist und an der ersten dynamischen Dichtaufnahme eine erste dynamische Gleitringdichtung befestigt ist und an der zweiten statischen Dichtaufnahme eine zweite statische Gegenringdichtung befestigt ist, wobei ein radialer innerer Abschnitt der ersten dynamischen Dichtaufnahme in einer Ringnut insbesondere zwischen Drehkolben und/oder Welle und/oder einem ersten Anschlagelement, angeordnet ist und die axiale Ausdehnung der Ringnut an dem radialen inneren Abschnitt der ersten dynamischen Dichtaufnahme größer ist als die axiale Ausdehnung des radialen inneren Abschnittes ersten Dichtaufnahme in der Ringnut. Die axiale Ausdehnung ist die Ausdehnung bzw. Länge in der axialen Richtung und/oder Richtung der Rotationsachse der Welle. Erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung Zweiwellenmaschine, insbesondere einer Schraubenspindelpumpe, mit den Schritten: zur Verfügung stellen von Komponenten der Zweiwellehmaschine, insbesondere der Schraubenspindelpumpe, insbesondere ein Gehäuse, zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, zwei Wellen, eine mechanische Kopplungsvorrichtung, insbesondere zwei Zahnräder, zur mechanischen Koppelung der zwei Wellen, einem Verstellorgan, Montieren der Komponenten zu der Zweiwellenmaschine, insbesondere Schraubenspindelpumpe, indem die zwei Wellen mit der mechanischen Kopplungsvorrichtung mechanisch gekoppelt werden, die zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, formschlüssig und drehfest mit den zwei Wellen verbunden werden und die Förderelemente, insbesondere Drehkolben, zueinander mit dem Verstellorgan synchronisiert werden, wobei die zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, zur Verfügung gestellt werden indem die zwei Förderelemente, insbesondere zwei Drehkolben, mit einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

Zweckmäßig werden beim Synchronisieren mit dem Verstellorgan die Drehpositionen der zwei Wellen zueinander verändert und nach dem Erreichen der notwendigen Drehposition der zwei Wellen zueinander wird die Drehposition der zwei Wellen zueinander mit dem Verstellorgan festgesetzt. Insbesondere wird die Drehposition der zwei Wellen zueinander festgesetzt indem die Drehposition je einer Welle und eines Zahnrades an der Welle zueinander mit dem Verstellorgan festgesetzt wird. Zweckmäßig werden beim Synchronisieren mit dem Verstellorgan die Drehpositionen der zwei Wellen zueinander verändert indem die Drehpositionen je einer Welle und eines Zahnrades an der Welle zueinander verändert werden. Vorzugsweise wird das Synchronisieren ausgeführt während die Förderelemente mit den Wellen drehfest verbunden sind.

In einer weiteren Variante sind bei dem bisherigen wenigstens einen Förderelement und bei dem wenigstens einen Austauschförderelement die je eine Formschlussgeometrie und/oder die je eine Fördergeometrie in einer im Wesentlichen identischen axialen Position zueinander ausgerichtet, insbesondere weisen die je eine Formschlussgeometrie und/oder die je eine Fördergeometrie einen im Wesentlichen identischen Abstand zu einem axialen Ende des wenigstens einen Austauschförderelementes auf. In einer weiteren Ausgestaltung werden mit dem Verfahren geometrisch im Wesentlichen wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, identische Förderelemente hergestellt, insbesondere mit unterschiedlichen Werkzeugmaschinen und/oder insbesondere mit unterschiedlichen Aufnahmedornen. Die unterschiedlichen Aufnahmedorne weisen lediglich eine im Wesentlichen identische Positionsformschlussgeometrie auf für die drehfeste formschlüssige Verbindung mit einer ersten Funktionsgeometrie des Rohlings und des Förderelementes. Die Drehposition der Positionsformschlussgeometrie zu der Werkzeugmaschine ist mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel zu erfassen, so dass auch die hieraus abgeleitete oder berechnete Drehposition ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine bekannt ist und damit der Steuer- und/oder Regeleinheit zur Verfügung steht und die erste Funktionsgeometrie steht während des spanabhebenden Bearbeitens in drehfester formschlüssiger Verbindung mit der Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedorns. Abweichend hiervon kann die Drehposition der ersten Funktionsgeometrie auch ohne dem Aufnahmedorn mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel, insbesondere einem Sensor, erfasst werden. Die im Wesentlichen wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, identischen Förderelemente können somit, insbesondere unabhängig von der eingesetzten Werkzeugmaschine und/oder dem Aufnahmedprn hergestellt werden, weil die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst wird und diese erfasste Position für das Einarbeiten der zweiten Funktionsgeometrie verwendet wird. Die im Wesentlichen identischen Förderelemente weisen Unterschiede aufgrund von Ungenauigkeiten, insbesondere Mess- und Fertigungsungenauigkeiten, auf. Die erreichten Ungenauigkeiten haben jedoch keinen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit der Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe beim Austausch der Förderelemente. Bei teilweise im Wesentlichen identischen Förderelementen sind die erste und zweite Funktionsgeometrie in einer im Wesentlichen identischen Drehposition zueinander ausgerichtet und die axiale Ausdehnung der Förderelemente ist unterschiedlich. Eine Drehposition des Förderelementes oder anderer Teile bzw. Komponenten ist eine Position die mit einem Winkel in einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse des Förderelementes oder des anderen Teiles beschreiben werden kann und mit dem Winkel zwischen zwei Halbgeraden in der Ebene und die zwei Halbgeraden als Anfangspunkt die Rotationsachse aufweisen. Eine Drehpositionsdifferenz des Förderelements oder eines anderen Teiles kann somit mit dem Winkel beschrieben werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Drehpositionsdifferenz zwischen der vorgegebene Soll-Drehposition und der Ist-Drehposition der zweiten Funktionsgeometrie aufgrund von Ungenauigkeiten, insbesondere Mess- und Fertigungsungenauigkeiten, der mit dem Verfahren hergestellten Förderelemente kleiner als 0,5°, 0,1 °, 0,05°, 0,04°, 0,01 °, 0,005° oder 0,001 °. Die relevante Drehpositionsdifferenz tritt an dem radialen Endbereich des Förderelementes auf, weil an dem radialen Endbereich ein Kontakt zwischen den Förderelementen bestehen könnte oder besteht.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die axiale Positionsdifferenz zwischen der vorgegebene axialen Soll-Ausdehnung und der axialen Ist-Ausdehnung des Förderelementes aufgrund von Ungenauigkeiten, insbesondere Mess- und Fertigungsungenauigkeiten, der mit dem Verfahren hergestellten Förderelemente kleiner als 0,5 mm, 0,1 mm, 0,05 mm, 0,01 mm, 0,005 mm oder 0,001 mm. Die axiale Ausdehnung des Förderelementes ist insbesondere die maximale Ausdehnung bzw. Länge des Förderelementes in Richtung der Längs- oder Rotationsachse des Förderelementes. In einer weiteren Ausgestaltung sind der erste Bereich des Förderelementes mit der ersten Funktionsgeometrie und der zweite Bereich des Förderelementes mit der zweiten Funktionsgeometrie zwei getrennte Bereich und/oder Bereiche an der Umgebungsseite des Förderelementes. Als eine Umgebungsseite des Förderelementes wird ein von der Umgebung kontaktierbarer Bereich betrachtet, so dass auch eine Seite des Förderelementes an einer Bohrung als eine Umgebungsseite bzw. Oberfläche des Förderelementes betrachtet wird. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Gehäuse der Schraubenspindelpumpe einen Pumpenabschnitt und einen Lagerabschnitt und vorzugsweis einem Getriebeabschnitt. Zweckmäßig ist das Gehäuse der Zweiwellenmaschine, insbesondere Schraubenspindelpumpe, mehrteilig.

In einer weiteren Variante ist die erste dynamische Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar drehfest der Welle formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere ist eine radiale Innenseite der ersten dynamischen Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar drehfest mit einer radialen Außenseite der Welle formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden; für eine kraftschlüssige Verbindung liegt die erste dynamische Dichtaufnahme mit einer Druckkraft mittelbar oder unmittelbar auf der Welle und/oder dem Drehkolben auf, insbesondere liegt eine radiale Innenseite der ersten dynamischen Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar auf einer radialen Außenseite der Welle und/oder des Drehkolbens auf und/oder für eine formschlüssige Verbindung ist die erste dynamische Dichtaufnahme mit einer Radialformschlussgeometrie mittelbar oder unmittelbar formschlüssig mit einer Gegenradialformschlussgeometrie an der Welle und/oder dem Drehkolben verbunden, insbesondere ist eine Radialformschlussgeometrie an einer radiale Innenseite der ersten dynamischen Dichtaufnahme mittelbar oder unmittelbar mit einer Gegenradialformschlussgeometrie an der radialen Außenseite der Welle und/oder des Drehkolbens verbunden.

In einer ergänzenden Ausgestaltung sind in der Ringnut der radiale innere Abschnitt der dynamischen Dichtaufnahme und ein Anschlagring angeordnet. Zweckmäßig ist der radiale innere Abschnitt der dynamischen Dichtaufnahme radial außerhalb des Anschlagringes angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform weist der radiale innere Abschnitt der dynamischen Dichtaufnahme einen größeren radialen Abstand zu der Rotationsachse der Welle auf als der Anschlagring. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedornes im Wesentlichen identisch wie die Gegenformschlussgeometrie der Welle ausgebildet.

Zweckmäßig ist die Positionsgegenformschlussgeometrie der Positionslehre im Wesentlichen identisch wie die Formschlussgeometrie des Förderelementes ausgebildet.

Vorzugsweise sind die Positionsformschlussgeometrie des Aufnahmedornes und die Positionsgegenformschlussgeometrie der Positionslehre komplementär ausgebildet.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die Formschlussgeometrie des Förderelementes und die Gegenformschlussgeometrie der Welle komplementär ausgebildet.

In einer weiteren Ausführungsform ist die axiale Ausdehnung des Anschlagringes in der axialen Richtung größer, insbesondere um wenigstens 1 %, 2%, 3%, 5% 7%, 10% oder 15% größer, als die axiale Ausdehnung des in der Ringnut angeordneten radialen inneren Abschnittes der ersten dynamischen Dichtaufnahme. Aufgrund des ausreichend großen Unterschiedes in der Ausdehnung in der axialen Richtung können damit Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden, so dass der radiale innere Abschnitt der radialen Dichtaufnahme keiner axialen Druckkraft, insbesondere keiner ständigen axialen Druckkraft, ausgesetzt ist.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Anschlagelement einteilig mit dem Drehkolben oder der Welle ausgebildet oder als ein gesondertes Bauteil in Ergänzung zu dem Drehkolben oder der Welle ausgebildet, insbesondere als Anschlagring. In einer weiteren Ausgestaltung ist eine axiale Bewegung des Drehkolbens zu der Welle in Richtung zu den Zahnrädern ausschließlich von dem ersten Anschlagelement blockiert und/oder nicht von der ersten dynamischen Dichtaufnahme blockiert.

Vorzugsweise ist der mögliche minimale axiale Abstand des Drehkolbens zu den Zahnrädern ausschließlich von dem ersten Anschlagelement blockiert und/oder nicht von der ersten dynamischen Dichtaufnahme blockiert.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Werkzeugmaschine eine CNC- Werkzeugmaschine, insbesondere ist die CNC-Werkzeugmaschine programmierbar. Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschine eine Drehmaschine und/oder eine Fräsmaschine.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die Förderelemente aus Metall, insbesondere Edelstahl, ausgebildet.

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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Förderelemente Zahnräder mit Zähnen als der Fördergeometrie und vorzugsweise einer Formschlussgeometrie als einer Gewinde-, Bajonett- oder Bolzenverbindung zwischen der Welle und dem Förderelement. Vorzugsweis wird als eine Formschlussgeometrie jede Geometrie für eine formschlüssige drehfeste Verbindung zwischen dem Förderelement und der Welle betrachtet.

Zweckmäßig sind die Förderelemente Kreiskolben einer Kreiskolbenpumpe. In einer weiteren Variante ist der Datenspeicher ausschließlich ein elektronischer Datenspeicher. Für die Steuerung der Bewegung des Werkzeuges zum spanabhebenden Einarbeiten der zweiten Funktionsgeometrie werden somit keine mechanischen Datenspeicher verwendet, d. h. dass mit einem Sensor die Position der ersten Funktionsgeometrie zu der Werkzeugmaschine erfasst wird und in Abhängigkeit von der Position der ersten Funktionsgeometrie und der in dem elektronischen Datenspeicher gespeicherten Daten, bezüglich einer vorgegebenen Position der einzuarbeitenden zweiten Funktionsgeometrie zu der ersten Funktionsgeometrie an dem Rohling, die zweite Funktionsgeometrie in den Rohling eingearbeitet wird.

Zweckmäßig umfasst die Zweiwellenmaschine als Verdrängerpumpe, insbesondere die Schraubenspindelpumpe, einen Antriebsmotor, insbesondere einen Elektromotor oder Verbrennungsmotor oder hydraulischen Motor.

In einer weiteren Variante wird der Rohling mit der ersten Funktionsgeometrie zur Verfügung gestellt indem der Rohling mittels Urformen und/oder Umformen hergestellt wird.

Vorzugsweise sind die Förderelemente, insbesondere eine angetriebene Welle, mittels eines Getriebes mit dem Antriebsmotor mechanisch gekoppelt. Vorzugsweise ist das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe, so dass eine Antriebswelle des Antriebsmotors eine größere Drehzahl aufweist als die Förderelemente, insbesondere die angetriebene Welle.

In einer weiteren Ausgestaltung weisen im Betrieb der Zweiwellenmaschine bei einer ordnungsgemäßen Synchronisierung die Förderelemente keinen Kontakt zueinander auf.

Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird.

Bestandteil der Erfindung ist außerdem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird. Ein Computerprogrammprodukt ist ein Datenträger, insbesondere eine CD, ein ROM, ein RAM, ein USB-Stick oder ein Festplatten laufwerk (hard disk drive; HDD), und/oder ein Computer mit dem Datenträger.

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt: eine perspektivische Ansicht einer Schraubenspindelpumpe, eine Längsschnitt der Schraubenspindelpumpe im Bereich eines Gehäuses mit einem Pumpen-, Lager- und Getriebeabschnitt, eine perspektivische Ansicht von zwei Zahnrädern, die mit je einer Welle drehfest verbunden sind, der Schraubenspindelpumpe, eine perspektivische Ansicht eines ersten Drehkolbens der Schraubenspindelpumpe, eine perspektivische Ansicht eines zweiten Drehkolbens der Schraubenspindelpumpe, einen Teillängsschnitt und eine Teilseitenansicht eines Drehkolbens der Schraubenspindelpumpe, eine vergrößere Ansicht einer Axialdichtung zwischen Förderraum und Sicherheitsraum der Schraubenspindelpumpe, eine perspektivische Ansicht eines Aufnahmedorns,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Positionslehre, einen Längsschnitt des an einer Werkzeugmaschine befestigten Aufnahmedorns, Fig. 11 einen Längsschnitt des an der Werkzeugmaschine befestigten

Aufnahmedorns mit einem an dem Aufnahmedorn befestigten Rohling und

Fig. 12 einen Längsschnitt des an der Werkzeugmaschine befestigten

Aufnahmedorns mit einem an dem Aufnahmedorn befestigten

Drehkolben nach der spanabhebenden Bearbeitung des Rohlings mit der Werkzeugmaschine zu dem Drehkolben.

In den Fig. 1 bis 7 ist eine Schraubenspindelpumpe 2 als eine Zweiwellenmaschine 1 als Verdrängerpumpe 1 dargestellt. Die Schraubenspindelpumpe 2 dient zum Fördern von verschiedensten Medien, beispielsweise Frostschutzmittel, Schmieröl, Klebstoff oder Speiseeis, mit unterschiedlicher Viskosität. Ein mehrteiliges Gehäuse 9 weist einen Pumpenabschnitt 10, einen Lagerabschnitt 13 und einen Getriebeabschnitt 14 auf. Der Pumpenabschnitt 10 weist eine Radialwandung 11 und eine Axialwandung 12 auf. Der Pumpenabschnitt 10 begrenzt einen Förderraum 23 zum Fördern des Mediums und die Radialwandung 11 begrenzt den Förderraum 23 in radialer Richtung 32 und die Axialwandung 12 begrenzt den Förderraum 23 in axialer Richtung 31. In der Radialwandung 11 ist eine Einlassöffnung 21 für das Medium und in der deckelartigen Axialwandung 12 ist eine Auslassöffnung 22 für das Medium ausgebildet. Die umlaufende Axialwandung 12 und die deckartige Radialwandung 11 können von dem übrigen Gehäuse 9 einfach entfernt werden zum Reinigen des Förderraumes 23.

In dem Gehäuse 9 sind zwei Wellen 15, nämlich eine angetriebene erste Welle 16 und eine getriebene zweite Welle 19, mit Lagerungen 28 gelagert. An dem Lagerabschnitt 13 sind Nadellager 29 und Kugellager 30 befestigt zur Lagerung der zwei Wellen 15. Ein Teil 18 der angetriebenen ersten Welle 16 ist durch eine Öffnung außerhalb des Gehäuses 9, nämlich außerhalb des Getriebeabschnitts 14 des Gehäuses 9, geführt und an diesem Teil 18 ist eine Kupplung 33 befestigt. An der Öffnung ist eine Axialdichtung 27 zur Abdichtung befestigt. Der Lagerabschnitt 13 und der Getriebeabschnitt 14 des Gehäuses 9 begrenzen einen mit Schmieröl gefüllten Raum 24. In der axialen Richtung 31 ist zwischen dem Förderraum 23 und dem Raum 24 ein mit Luft befüllter Sicherheitsraum 25 ausgebildet. Der Sicherheitsraum 25 ist mit einer Axialdichtung 36 zu dem mit Schmieröl gefüllten Raum 24 abgedichtet. Eine Axialdichtung 26 dichtet den Förderraum 23 zu dem Sicherheitsraum 25 ab. An dem Gehäuse 9 ist ein Sichtfenster befestigt, so dass bei einer Leckage der Axialdichtung 26 Medium in dem Sicherheitsraum 25 von außen optisch erkannt werden kann oder bei einer Leckage der Axialdichtung 36 Schmieröl in dem Sicherheitsraum 25 von außen optisch erkannt werden kann.

Ein Elektromotor 34 als ein Antriebsmotor 35 treibt die angetriebene erste Welle 16. Hierzu ist an einer nicht dargestellten Antriebswelle des Elektromotors 34 eine Gegenkupplung befestigt und die Gegenkupplung ist formschlüssig mit der Kupplung 33 verbunden, so dass von dem Elektromotor 34 auf die angetriebene erste Welle 16 ein Drehmoment aufgebracht werden kann. An der angetriebenen ersten Welle 16 ist ein erstes Zahnrad 17 zumindest drehfest befestigt und an der getriebenen zweiten Welle 19 ist ein zweites Zahnrad 20 zumindest drehfest befestigt. Die Zähne des ersten und zweiten Zahnrades 17, 20 kämmen ineinander, so dass die zweite Welle 19 von der ersten Welle 16 angetrieben wird und die erste Welle 16 und die zweite Welle 19 eine gegenläufige Rotationsbewegung um die eine Rotationsachse 38 als einer Längsachse 39 der Wellen 15 ausführen. Die drehfeste Verbindung zwischen der getriebenen zweiten Welle 19 und dem zweiten Zahnrad 20 ist mit einem Verstellorgan 49 ausgebildet. Das Verstellorgan 49 ermöglicht bei der Herstellung der Schraubenspindelpumpe 2 die erstmaligen Synchronisierung der Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 als Förderelemente 3 zueinander indem mit dem Verstellorgan 49 die Drehposition der getriebenen zweiten Welle 19 zu dem zweiten Zahnrad 20 verändert wird und anschließend für den späteren Betrieb wieder festgesetzt wird, so dass auch die Ausrichtung der Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 verändert wird. Das Verstellorgan 49 dient somit nur bei der Herstellung der Schraubenspindelpumpe 2 dazu, die Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 in die korrekte Ausrichtung zueinander zu bringen. Dies ist notwendig, weil bei der Herstellung eine Kette von mechanischen Kopplungen für die Ausrichtung der Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 zueinander verantwortlich ist und nicht nur die Position der Fördergeometrien 7 und der Formschlussgeometrie 5 der Drehkolben 4 zueinander. Beispielsweise sind in der Kette der mechanischen Kopplungen für die Ausrichtung der Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 zueinander auch die Zahnräder 17, 20 und die Drehposition des ersten Zahnrades 17 zu der angetriebenen ersten Welle 16 verantwortlich. Das Fördern des Mediums in dem Förderraum 23 von der Einlassöffnung 21 zu der Auslassöffnung 22 wird von zwei Förderelementen 3 als den zwei Drehkolben 4 ausgeführt. Die Drehkolben 4 sind zylindermantelförmig ausgebildet mit einer Axialbohrung 37. An der radialen Innenseite der Axialbohrung 37 ist an einem axialen Teilabschnitt der Axialbohrung 37 die Formschlussgeometrie 5 als eine Innenverzahnung 6 ausgebildet. An der radialen Außenseite der Drehkolben 4 ist die Fördergeometrie 7 als eine gewindeförmige Profilierung 8 ausgebildet. Die Formschlussgeometrie 5 bildet eine erste Funktionsgeometrie 60 an einem ersten Bereich des Drehkolbens 4. Die Fördergeometrie 7 bildet eine zweite Funktionsgeometrie 61 an einem zweiten Bereich des Drehkolbens 4. In Axialbohrungen 37 der Drehkolben 4 ist ein axialer Endbereich je einer Welle 15 angeordnet. An einem axialen Teilbereich des axialen Endbereiches der Wellen 15 ist eine Gegenformschlussgeometrie 40 als eine Außenverzahnung 41 ausgebildet. Die Zähne der Außenverzahnung 41 je einer Welle 15 kämmen mit den Zähnen der Innenverzahnung 6 je einer Drehkolbens 4, so dass die Drehkolben 4 drehfest und formschlüssig mit den Wellen 15 verbunden sind. Die zwei Drehkolben 4 führen damit eine gegenläufige Rotationsbewegung um die Rotationsachse 38 als die Längsachse 39 der Wellen 15 aus, weil die Drehkolben 4 koaxial an den Wellen 15 befestigt sind. Die axiale Bewegung der Drehkolben 4 in Richtung zu der Auslassöffnung 22 ist mit je einem axialen Anschlagkopf 42 als einem zweiten Anschlagelement 45 blockiert und der Anschlagkopf 42 ist mit einem Stutzen 43 an der Welle 15 axial fixiert. Die axiale Bewegung der Drehkolben 4 in Richtung zu den Zahnrädern 17, 20 ist von einem ersten Anschlagelement 44 blockiert. Je ein Drehkolben 4 sind somit in der axialen Richtung 31 zwischen dem ersten Anschlagelement 44 und dem zweiten Anschlagelement 45 ohne Spiel axial fixiert. Axiale Bewegungen der Drehkolben 4 relativ zu den Wellen 15 sind somit blockiert. Zum Fördern des Mediums bilden sich zwischen den gewindeförmigen Profilierungen 8 als den Fördergeometrien 7 und dem Pumpenabschnitt 10 des Gehäuses 9 Förderräume aus, die in axialer Richtung 31 zu der Auslassöffnung 22 wandern.

Die in Fig. 2 dargestellte Axialdichtung 26 zwischen dem Förderraum 23 und dem Sicherheitsraum 25 ist in Fig. 7 nochmals größer im Detail abgebildet. An der Welle 15 ist eine Ringstufe 48 ausgebildet, so dass sich zwischen dem axialen Ende des Drehkolbens 4 und der Welle 15 eine Ringnut 47 ausbildet. In der Ringnut 47 ist das erste Anschlagelement 44 als ein Anschlagring 46 aus Metall angeordnet. Ferner ist in der Ringnut 47 ein radialer innerer Abschnitt 57 einer ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 aus Metall angeordnet. An der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 ist eine erste dynamische Gleitringdichtung 51 fixiert. Die erste dynamische Dichtaufnahme 50 weist eine radiale Innenseite 58 auf. Eine erste Nebendichtung 55 als eine O-Ringdichtung dient zur Abdichtung der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 zu der ersten dynamischen Gleitringdichtung 51. An dem Gehäuse 9 ist mittelbar oder unmittelbar eine zweite statische Dichtaufnahme 52 aus Metall fixiert. Eine zweite statische Gegenringdichtung 53 ist an der zweiten statischen Dichtaufnahme 52 fixiert. Eine zweite Nebendichtung 56 als O-Ringdiehtung dient zur Abdichtung der zweiten statischen Dichtaufnahme 52 zu der zweiten statischen Gegenringdichtung 53. Die erste dynamische Dichtaufnahme 50 ist mittelbar mit der Welle 15 drehfest formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden mittels des Anschlagringes 46, so dass die dynamische Dichtäufnahme 50 und die erste dynamische Gleitringdichtung 51 die Rotationsbewegung der Welle 15 und des Drehkobens 4 um die Rotationsachse 38 mit ausführen. Der Anschlagring 46 als das erste Anschlagelement 44, d. h. eine radiale Innenseite des Anschlagelementes 44, liegt auf einer radialen Außenseite 59 der Welle 15 auf. Die radiale Innenseite 58 der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 liegt auf einer radialen Außenseite des ersten Anschlagelementes 44 auf. Ein Dichtspalt 54 zwischen der rotierenden dynamischen Gleitringdichtung 51 und der feststehenden zweiten statischen Gegenringdichtung 53 dient zur eigentlichen Abdichtung des Förderraumes 23 zu dem Sicherheitsraum 25. Die Ausdehnung des Anschlagringes 46 in der axialen Richtung 31 ist größer als die Ausdehnung des ih der Ringnut 47 angeordneten radialen inneren Abschnittes 57 der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50, so dass das axiale Ende des Drehkolbens 4 als axialer Anschlag ausschließlich auf dem Anschlagring 46 und nicht auf dem radialen inneren Abschnittes 57 der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 mit einer Druckkraft, insbesondere ständigen Druckkraft, aufliegt. Die axiale Ausdehnung der Ringnut 47 ist somit größer als die axiale Ausdehnung des radialen inneren Abschnittes 57 der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50.

Die Axialdichtung 26 ist ein Verschleißteil, die nach einer gewissen Anzahl an Betriebsstunden ausgewechselt werden muss. Eine Veränderung der axialen Position der Drehkolben 4 zueinander verursacht eine Veränderung der Ausrichtung der Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 zueinander. Da jedoch die Ausdehnung des Anschlagringes 46 in der axialen Richtung 31 größer ist als die Ausdehnung des in der Ringnut 47 angeordneten radialen inneren Abschnittes 57 der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 und bei dem Austausch der Axialdichtung 26 Anschlagring 46 nicht ausgewechselt wird, verursacht der wartungsbedingte Austausch der Axialdichtung 26 keine Veränderung der Ausrichtung der Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 zueinander. Die Ausdehnung des Anschlagringes 46 in der axialen Richtung 31 ist dahingehend größer als die Ausdehnung des in der Ringnut 47 angeordneten radialen inneren Abschnittes 57, so dass auch bei Fertigungsungenauigkeiten bei der Herstellung des Abschnittes 57 der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 zuverlässig die axiale Ausdehnung des in der Ringnut 47 angeordneten radialen inneren Abschnittes 57 der ersten dynamischen Dichtaufnahme 50 kleiner ist die axiale Ausdehnung des Anschlagringes 46. In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Anschlagelement 44 nicht als ein Anschlagring 46 als ein gesondertes Bauteil ausgebildet, sondern einteilig mit dem Drehkolben 4 oder der Welle 15.

In den Fig. 8 bis 12 sind die notwendigen Vorrichtungen zur Herstellung des Förderelementes 3 als dem Drehkolben 4 dargestellt. Eine Werkzeugmaschine 65 als eine CNC-Drehmaschine 65 weist ein Spannfutter 66 als ein Drehfutter 66 auf zum Einspannen eines Aufnahmedornes 78. Ein Werkzeug 67 dient zum spanabhebenden Bearbeiten eines Rohlings 62 aus Metall, insbesondere Edelstahl. Eine programmierbare Steuer- und/oder Regeleinheit 68 als ein Rechner oder Computer umfasst einen elektronischen Datenspeicher 85, insbesondere ein HDD und/oder ein SSD, sowie einen Prozessor und dient zur Steuerung und/oder Regelung der Werkzeugmaschine 65, insbesondere der Bewegung des Spannfutters 66 und des Werkzeuges 67. Ein Sensor 70 als ein mechanisches Abtastorgan 71 und/oder ein optischer Sensor 72 erfasst eine Position eines Positionsanzeigeelements 63 zu der Werkzeugmaschine 65. Der wenigstens eine Sensor 70 bildet damit ein Positionserfassungsmittel 69 zur Erfassung einer Relativposition des Positionsanzeigeelementes 63 bzw. des Rohlings 62 zu der Werkzeugmaschine 65.

Der stabförmige Aufriahmedorn 78 weist eine Positionsformschlussgeometrie 79 als eine Außenverzahnung auf, welche identisch ausgebildet ist zu der Gegenformschlussgeometrie 40 als die Außenverzahnung 41 mit 19 Zähnen an der Welle 15. An einem axialen Endbereich des Aufnahmedorns 78 ist ein Fixierungsabschnitt 80 zum Einspannen in dem Spannfutter 66 ausgebildet und die Positionsformschlussgeometrie 79 an einem axialen Abschnitt des Aufnahmedorns 78 ist mit einem Verbindungsabschnitt 82 mit dem Fixierungsabschnitt 80 verbunden. An dem zu dem Fixierungsabschnitt 80 gegenüberliegenden Endbereich des Aufnahmedornes 78 ist ein nicht dargestelltes Außengewinde ausgebildet zum Einschrauben einer Mutter 84 mit einem Innengewinde. Die Mutter 84 dient zusammen mit einer Unterlagscheibe 83 zur axialen Fixierung des Rohlings 62 oder einer Positionslehre 72 zwischen der Unterlagscheibe 83 und einem axialen Anschlag 81 an dem Aufnahmedorn 78.

Die Positionslehre 73 aus Metall, insbesondere Stahl, weist eine axiale Bohrung 74 auf und an der axialen Bohrung 74 ist eine Positionsformschlussgeometrie 75 als eine Innenverzahnung ausgebildet. Ferner weist die Positionslehre 73 ein erstes axiales Ende 86 und ein zweites axiales Ende 87 auf. Die Positionsformschlussgeometrie 75 als eine Innenverzahnung ist identisch ausgebildet zu der Formschlussgeometrie 5 als Innenverzahnung 6 des Drehkolbens 4 mit 19 Zähnen. An einer radialen Außenseite der Positionslehre 73 ist ein Index 76 als eine ebene Indexfläche 77 ausgebildet. Der Index 76 ist in einer vorgegebenen Drehposition zu der Positionsformschlussgeometrie 75 ausgebildet, so dass die Positionslehre 76 auch einen mechanischen Datenspeicher 85 bildet. Bei einem Kämmen der Zähne der Positionsformschlussgeometrie 79 des Aufnahmedorns 78 mit dem Zähnen der Positionsgegenformschlussgeometrie 75 der Positionslehre 73 sind die Zähne der Positionsformschlussgeometrie 79 des Aufnahmedorns 78 und Zähnen der Positionsgegenformschlussgeometrie 75 der Positionslehre 73 in einer vorgegebenen und bekannten Drehposition zueinander ausgerichtet, so dass aus der Drehposition des Index 76 die Drehposition der Positionsformschlussgeometrie 79 des Aufnahmedorns 78 bestimmt werden kann. Die Positionslehre 73 bildet damit auch ein mittelbares Positionserfassungsmittel 69. Für die Herstellung des Drehkolbens 4 wird der zylindermantelförmige Rohling 62 mit einer Axiaibohrung 37 zur Verfügung gestellt. An einem axialen Teilabschnitt einer Axialbohrung 37 des Rohlings 62 ist die Formschlussgeometrie 5 als eine Innenverzahnung 6 mit 19 Zähnen eingearbeitet. Die 19 Zähne sind in einer identischen Differenz der Drehposition bzw. identischen Winkel zueinander ausgerichtet. Für die Position der Fördergeometrie 7 zu der Formschlussgeometrie 5 mit den 19 Zähnen ist es somit ausreichend, die Drehposition der Fördergeometrie 7 zu der Formschlussgeometrie 5 zu nur einem Zahn auszurichten. Für eine mittelbare oder unmittelbare Erfassung der Drehposition der Formschlussgeometrie 5 zu der Werkzeugmaschine 65 genügt es somit, nur die Drehposition eines Zahnes zu der Werkzeugmaschine 65 mit einem Positionserfassungsmittel 69, insbesondere einem Sensor 70, zu erfassen. Der Aufnahmedorn 78 wird mit dem Fixierungsabschnitt 80 in das Spannfutter 66 eingeführt, so dass der Aufnahmedorn 78 relativ zu dem Spannfutter 66 und der Werkzeugmaschine 65 verdreht werden kann, d. h. die Drehposition des Aufnahmedorns 78 zu der Werkzeugmaschine 65 verändert werden kann. Anschließend wird die Positionslehre 73 mit der axialen Bohrung 74 auf den Aufnahmedorn 78 aufgeschoben bis das erste axiale Ende 86 der Positionslehre 73 auf dem axialen Anschlag 81 des Aufnahmedornes 78 aufliegt und der Aufnahmedorn 78 in der axialen Bohrung 84 der Positionslehre 73 angeordnet ist und aus dieser heraus ragt, so dass an dem heraus ragenden Teil des Aufnahmedornes 78 die Positionslehre 73 mit der Unterlagscheibe 83 und der Mutter 84 an dem Aufnahmedorn 78 axial fixiert werden kann. Die Positionslehre 73 liegt somit mit einer Druckkraft mit dem ersten axialen Ende 86 auf dem axialen Anschlag 81 des Aufnahmedornes 78 auf und mit einer Druckkraft liegt das zweite axiale Ende 87 der Positionslehre 73 auf der Unterlagscheibe 83 auf (nicht dargestellt). Die Positionslehre 73 ist somit in axialer Richtung 31 an dem Aufnahmedorn 78 fixiert. Dabei kämmen die Zähne der Innenverzahnung der Positionsgegenformschlussgeometrie 75 der Positionslehre 73 mit den Zähnen der Außenverzahnung der Positionsformschlussgeometrie 79 des Aufnahmedornes 78 ohne Spiel, so dass die Positionslehre 73 und der Aufnahmedorn 78 ohne Spiel drehfest miteinander verbunden sind. Eine Veränderung der Drehposition der Positionslehre 73 zu der Werkzeugmaschine 65 bewirkt eine identische Veränderung der Drehposition des Aufnahmedornes 78 der Werkzeugmaschine und dabei wird der Aufnahmedorn 78 zu dem Spannfutter 66 verdreht. Die Positionslehre 73 wird zusammen mit Aufnahmedorn 78 dahingehend manuell gedreht, so dass die ebene Indexfläche 77 horizontal ausgerichtet ist bei einer horizontalen Längsachse 39 indem auf die eben Indexfläche 77 eine Wasserwaage (nicht dargestellt) aufgelegt wird. Anschließend wird das Spannfutter 66 fixiert, so dass der Fixierungsabschnitt 80 des Aufnahmedornes 78 drehfest mit dem Spannfutter 66 verbunden ist. Abweichend hiervon kann auch das Spannfutter 66 wie oben beschrieben verdreht werden bei einer drehfesten Fixierung des Aufnahmedorns 78 an dem Spannfutter 66. Damit befindet sich der Aufnahmedorn 78 in einer bestimmten Drehposition zu der Werkzeugmaschine 65, weil die Drehposition der Indexfläche 77 zu der Positionsgegenformschlussgeometrie 75 der Positionslehre 73 bekannt ist und aufgrund der drehfesten Verbindung zwischen der Positionslehre 73 und dem Aufnahmedorn 78 auch die Drehposition des Aufnahmedornes 78 zu der Positionslehre 73 bekannt ist.

Anschließend wird die Positionsiehre 73 von dem Aufnahmedorn 78 entfernt und der Rohling 62 analog wie die Positionslehre 73 an dem Aufnahmedorn 78 fixiert (Fig. 11) ohne einer Veränderung der Drehposition des Aufnahmedornes 78 zu der Werkzeugmaschine 65. Die Formschlussgeometrie 5 als die Innenverzahnung 6 des Rohlings_ 62 ist damit drehfest ohne Spiel mit der Positionsformschlussgeometrie 79 des Aufnahmedornes 78 verbunden, so dass sich der Rohling 62, insbesondere die Formschlussgeometrie 5, in einer bestimmten Drehposition als Nulldrehposition zu der Werkzeugmaschine 65 befindet und diese bestimmte Drehposition ist in dem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine 65 zur Steuerung der Bewegung des Werkzeuges 67 als eine Nulldrehposition gespeichert. Aufgrund der bestimmten Drehposition der Indexfläche 77 zu der Positionsgegenformschlussgeometrie 75 bildet die Positionslehre 73 einen mechanischen Datenspeicher 85, weil eine Veränderung der Drehposition der Indexfläche 77 zu der Positionsgegenformschlussgeometrie 75 der Positionslehre 73 ohne Veränderung anderer Parameter eine Veränderung der Position der Fördergeometrie 7 zu der Formschlussgeometrie 5 bewirkten würde. Das Koordinatensystem der Werkzeugmaschine 65 weist eine Z-Achse auf, welche der Rotationachse 38 des Förderelementes 3 entspricht. Eine X- und Y-Achse des Koordinatensystems sind senkrecht zu der Z-Achse ausgerichtet und die X- und Y-Achse stehen senkrecht aufeinander.

Abweichend hiervon (nicht dargestellt) kann die Drehposition des Rohlings 62, insbesondere der Formschlussgeometrie 5, zu der Werkzeugmaschine 65 mit einem Sensor 70 erfasst werden ohne Verwendung der Positionslehre 73. Hierzu ist an einem axialen Ende 64 eine Markierung (nicht dargestellt) als ein Positionsanzeigeelement 63 angeordnet und die Drehposition dieser Markierung zu der Werkzeugmaschine 65 wird mit dem Sensor 70 erfasst. Aufgrund einer bestimmten Drehposition der Markierung zu der Formschlussgeometrie 5 kann damit die Drehposition in dem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine 65 zur Steuerung der Bewegung des Werkzeuges 67 gespeichert werden. Alternativ kann mit dem Sensor 70 auch unmittelbar die Drehposition der Zähne der Formschlussgeometrie 5, auch nur eines Zahnes der Formschlussgeometrie 5, zu der Werkzeugmaschine 65 erfasst werden. Anschließend wird mit dem mechanischen Abtastorgan 71 als dem mechanischen Sensor 70 ein mechanischer Kontakt zu dem axialen Ende 64 des Rohlings 62 hergestellt (Fig. 1 1 ) und damit die axiale Position des Rohlings 62, insbesondere der Formschlussgeometrie 5, zu der Werkzeugmaschine 65 erfasst. Das axiale Ende 64 des Rohlings 62 bildet damit auch ein Positionsanzeigeelement 63 für die axiale Position der Formschlussgeometrie 5 zu der Werkzeugmaschine 65, weil die axiale Position des axialen Endes 64 zu der Formschlussgeometrie 5 bekannt ist.

Damit ist die axiale Position und die Drehposition der Formschlussgeometrie 5 des Rohlings 52 zu der Werkzeugmaschine 65 in der Steuer- und/oder Regeleinheit vorhanden. Anschließend wird das Spannfutter 66 in eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse 38 versetzt bei der die Rotationsachse der zentrischen Längsachse 39 des Aufnahmedornes 78 und des Rohlings 62 entspricht und die axiale Position des Rohlings 62 zu der Werkzeugmaschine 65 wird nicht verändert.

Anschließend wird die Fördergeometrie 7 in Abhängigkeit von der mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel 69 erfassten Position des Rohlings 62 zu der Werkzeugmaschine 65 und der in dem Datenspeicher 85 gespeicherten Position der einzuarbeitenden Fördergeometrie 7 zu der Formschlussgeometrie 5 mit dem Werkzeug 67 eingearbeitet wird, indem das Werkzeug 67 entsprechend zu dem rotierenden Rohling 62 bewegt wird, so dass die Fördergeometrie 7 in der vorgegebenen und gespeicherten Position zu der Formschlussgeometrie 5 in den Rohling 62 eingearbeitet und der Drehkolben 4 hergestellt wird und hierzu sind in dem elektronischen Datenspeicher 85 entsprechende Daten gespeichert. Während der Rotationsbewegung des Rohlings 62 wird die Drehposition des Rohlings 62, insbesondere der Formschlussgeometrie 5, zu der Werkzeugmaschine 65 kontinuierlich mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 68 berechnet und dies ist möglich, weil mit dem Positionserfassungsmittel 69 vor Beginn der Rotationsbewegung die Anfangsdrehposition des Rohlings 62, insbesondere der Formschlussgeometrie 5, zu der Werkzeugmaschine 65 erfasst worden ist, so dass das Bewegen der Werkzeuges 67 zum Einarbeiten der Fördergeometrie 7 auch in Abhängigkeit von der berechneten Drehposition ausgeführt wird.

Nach dem vollständigen spanabhebenden Einarbeiten der Fördergeometrie 7 mit dem Werkzeug 67 wird mit dem Sensor 70 die Geometrie der gewindeförmigen Profilierung 8 geprüft, ob diese innerhalb der ausreichenden Fertigungstoleranzen liegt und anschließend der Drehkolben 4 von dem Aufnahmedorn 78 abgenommen. Für die Herstellung eines weiteren Drehkolbens 4 wird der Aufnahmedorn 78 wie oben beschrieben wieder mit der Positionslehre 73 in eine derartige Drehposition zu der Werkzeugmaschine 65 bewegt, so dass sich nach dem Aufschieben des weiteren Rohlings 62 auf den Aufnahmedorn 78 der Rohling 62, insbesondere die Formschlussgeometrie 5 des Rohlings 62, in einer bestimmten Drehposition zu der Werkzeugmaschine 65 befindet und diese bestimmte Drehposition ist in dem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine 65 zur Steuerung der Bewegung des Werkzeuges 67 als eine Nulldrehposition gespeichert oder das Spannfutter 66 wird in die Nulldrehposition bewegt oder die bekannte Anfangsdrehposition des Spannfutters 66 mit dem Aufnahmedorn 78 und dem Rohling 62 wird von der Steuer- und/oder Regeleinheit 68 der Werkzeugmaschine 65 für die Berechnung der Bewegung des Werkzeuges 67 verwendet. Darauffolgen werden die oben bereits beschriebenen Verfahrensschritte für die Herstellung des weiteren Drehkolbens 4 ausgeführt.

Bei sämtlichen der mit oben beschriebenen Verfahren hergestellten Drehkolben 4 sind, innerhalb der Fertigungstoleranzen, die Formschlussgeometrien 5 und die Fördergeometrien 7 in einer im Wesentlichen identischen Position zueinander ausgerichtet. Diese Drehkolben 4 werden bei der Herstellung der Schraubenspindelpumpe 2 mit den Wellen 15 drehfest verbunden und anschließend erfolgt mit dem Verstellorgan 49 die Synchronisierung der Fördergeometrien 7 der Drehkolben 4 zueinander. Die Drehkolben 4, d. h. insbesondere die gewindeförmige Profilierung 8 als der Fördergeometrie 7, unterliegen einem mechanischen Verschleiß und müssen nach einer bestimmten Anzahl an Betriebsstunden des Förderns eines bestimmten Mediums ausgewechselt werden. Da jedoch die bisherigen alten verschlissenen Drehkolben 4 und die neuen Austauschdrehkolben 4 mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind ist es lediglich notwendig, die bisherigen Drehkolben 4 durch die neuen Austauschkolben 4 auszutauschen ohne dass eine Synchronisierung der neuen Austauschkolben 4 mit dem Verstellorgan 49 notwendig ist. Die neuen Austauschkolben 4 werden den Wellen 15 drehfest verbunden indem die 19 Zähne der Innenverzahnung 6 mit den 19 Zähnen der Außenverzahnung 41 der Welle 15 kämmen und dabei ist nur eine der 19 möglichen Drehpositionen je eines Austauschdrehkolbens 4 zu einer Welle 15 die korrekte Drehposition für die korrekte Position der Fördergeometrien 7 der Austauschkolben 4 zueinander. Auch bei einem Austausch der Axialdichtung 26 zwischen dem Förderraum 23 und dem Sicherheitsraum 25 wird die axiale Position der Drehkolben 4 zueinander nicht verändert wegen des unveränderten ersten Anschlagelementes 44, so dass auch bei diesem Austausch keine aufwendige Synchronisierung der Drehkolben 4 mit dem Verstellorgan 49 notwendig ist.

In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel zur Herstellung des Drehkolbens 4 wird analog zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Rohling 62 mit einer Fördergeometrie 7 zur Verfügung gestellt, anschließend wird mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel 69 die Position der Fördergeometrie 7 zu der Werkzeugmaschine 7 erfasst und anschließend die Formschlussgeometrie 5 in Abhängigkeit von der mit dem wenigstens einen Positionserfassungsmittel 69 erfassten Position und der in dem Datenspeicher 85 gespeicherten Position mit dem Werkzeug 67 eingearbeitet wird, so dass die Formschlussgeometrie 5 in der vorgegebenen und gespeicherten Position zu der Fördergeometrie 7 in den Rohling 62 eingearbeitet wird. Bei einem Drehkolben 4 mit einem Radius von 60 mm ergeben sich die f jgenden Fertigungstoleranzen in tangentialer Richtung am radialen Ende des Drehkolbens 4: ca. 1/100 mm Fertigungstoleranz bei der spanabhebenden Bearbeitung mit der Werkzeugmaschine 65, 2/100 mm Fertigungstoleranz bei der Drehausrichtung der Positionslehre 73 mit der Wasserwaage und eine Summe von 1/100 mm Spiel zwischen der Formschlussgeometrie 5, der Positionsgegenformschlussgeometrie 75 und der Positionsformschlussgeometrie 79. Dies ergibt somit eine Gesamttoleranz von 4/100 mm in tangentialer Richtung am radialen Ende des Drehkolbens 4, die für eine optimale Funktionsfähigkeit der Schraubenspindelpumpe 2 ausreichend ist. Diese Gesamttoleranz von 4/ 100mm bzw. 0,04 mm entspricht einer Drehpositionsdifferenz bzw. einem Drehwinkel von ungefähr 0,038°. Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Förderelements 3, dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Austausch des wenigstens einen Förderelements 3 und der erfindungsgemäßen Schraubenspindelpumpe 2 wesentliche Vorteile verbunden. Die mit dem Verfahren hergestellten Drehkolben 4 als Förderelemente 3 weisen eine im Wesentlichen identische Position der Fördergeometrien 7 zu den Formschlussgeometrien 5 bzw. umgekehrt auf und diese Drehkolben 4 wurden bei der Herstellung der Schraubenspindelpumpe 2 eingebaut und synchronisiert. Bei einem Austausch der Drehkolben 4 und der Axialdichtung 26 für Wartungszwecke aufgrund von Verschleiß weisen die Austauschdrehkolben 4 nach dem Einbau die im Wesentlichen gleiche axiale Position und Drehposition zueinander auf wie die bisherigen verschlissenen Drehkolben 4, weil aufgrund des unveränderten ersten Anschlagelementes 44 die Austauschdrehkolben 4 axial identisch wie die bisherigen Drehkolben 4 zueinander ausgerichtet sind auf den Wellen 15 und aufgrund der Identität der Geometrie der bisherigen Drehkolben 4 und der Austauschdrehkolben 4, insbesondere der Identität der Drehposition der Fördergeometrie 7 zu der Formschlussgeometrie 5, die Drehkolben 4 an den Wellen 15 in einer identischen Drehposition zueinander mit den Wellen 15 drehfest verbunden sind. Ein langwieriges aufwendiges Synchronisieren der Äustauschdrehkolben 4 mittels des Verstellorganes 49 sowie ein damit verbundenes nachteiliges zeitlich aufwendiges Öffnen des Getriebeabschnittes 14 des Gehäuses 9 und hygienisch problematisches Ablassen von Öl aus dem Raum 24 ist somit nicht mehr notwendig.