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Title:
SCREW PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/194508
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a screw pump (1), in particular a dual screw pump, comprising a housing (2, 2a, 2b) and at least two coupled, chamber-forming rotors (3, 3a) having respectively at least one at least regionally threaded profile (4, 4a) with helical shaped channels (5, 5a) and separating walls (6, 6a) defining the channels (5, 5a). The rotors (3, 3a) exert a counter rotation to the rotor and the separating walls (6, 6a) engage together in a toothed manner, a housing insert (7), and the housing insert (7) surrounds the rotors in a contact-free manner. The rotors (3, 3a) together with the housing insert (7) form at least one conveying chamber (8, 8a) for the fluid which is to be conveyed. The conveying chamber (8, 8a) migrates axially along the rotor axes (10, 10a) and the fluid is conveyed from the suction chamber into a pressure chamber (12), the housing insert (7) being suspended on at least one traction anchor (25) in the housing (2, 2a). The invention also relates to a screw pump (1) in which a resulting transverse force (F) is produced perpendicular to the rotor axes (10, 10a) and a causes the rotors (3, 3a) to bend, the housing insert (7) following the bending of the rotors (3, 3a).

Inventors:
ESCHNER THOMAS (DE)
Application Number:
EP2017/061004
Publication Date:
November 16, 2017
Filing Date:
May 09, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KLAUS UNION GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F04C18/16
Domestic Patent References:
WO2007014540A12007-02-08
Foreign References:
DE102006061971A12008-06-26
GB1100330A1968-01-24
DE727434C1942-11-03
US3291061A1966-12-13
Attorney, Agent or Firm:
SCHNEIDERS & BEHRENDT et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Schraubenspindelpumpe (1 ), insbesondere Doppelschrauben- spindelpumpe, umfassend ein Gehäuse (2, 2a, 2b) und wenigstens zwei gekoppelte, kammerbildende Rotoren (3, 3a) mit jeweils wenigstens einer zumindest bereichsweise ausgebildeten, gewindeförmigen Profilierung (4, 4a) mit schraubenförmigen Kanälen (5, 5a) und mit die Kanäle (5, 5a) begrenzenden Trennwänden (6, 6a), wobei die Rotoren (3, 3a) eine gegensinnige Rotordrehung ausüben und die Trennwände (6, 6a) zahnradartig ineinandergreifen, einen Gehäuseeinsatz (7), wobei der Gehäuseeinsatz (7) die Rotoren (3, 3a) kontaktfrei umschließt, wobei die Rotoren (3, 3a) mit dem Gehäuseeinsatz (7) wenigstens eine Förderkammer (8, 8a) für das zu fördernde Fluid bilden, wobei die Förderkammer (8, 8a) axial entlang der Rotorenachsen (10, 10a) wandert und das Fluid vom Saugraum (1 1 ) in einen Druckraum (12) fördert,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Gehäuseeinsatz (7) an wenigstens einem Zuganker (25) im Gehäuse (2, 2a) aufgehängt ist.

2. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (25) die Teile des Gehäuses (2, 2a, 2b) zusammenhält.

3. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7) auswechselbar auf dem Zuganker (25) angeordnet ist.

4. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7) die Rotoren (3, 3a) nur im Bereich der Profilierung (4, 4a) umschließt.

5. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuseeinsatz (7) und dem

Gehäuse (2, 2a) Abstandshalter (26) auf dem Zuganker (25) angeordnet sind.

6. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gehäuseeinsätze (7, 7a) an dem Zuganker (25) im Gehäuse (2, 2a, 2b) aufgehängt sind. 7. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäuseeinsätzen (7, 7a) Abstandshalter (26) auf dem Zuganker (25) angeordnet sind.

8. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (25) als Federelement (21 ) ausgebildet ist.

9. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7, 7a) an dem Zuganker (25) im Gehäuse (2, 2a, 2b) elastisch federnd aufgehängt ist.

10. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung der Zuganker (25) hinsichtlich der

Gleichgewichtslage und/oder der Federhärte einstellbar ist.

1 1 . Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7, 7a) elastisch verformbar ist.

12. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7, 7a) bereichsweise elastisch verformbar ist.

13. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Gehäuseeinsatz (7, 7a) lastende

Fördermediendruck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes (7, 7a) bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz (7, 7a) einer Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) folgt.

14. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuseeinsatz (7, 7a) angeordnete

Trennwände (15, 15a) zur Unterteilung der durch das Gehäuse (2, 2a, 2b) gebildeten Fördermedienkammern (1 1 , 12) in Saugraum (1 1 ) und Druckraum (12) so angeordnet sind, dass der auf den Trennwänden (15, 15a) lastende Fördermediendruck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes (7, 7a) bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz (7) einer Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) folgt.

15. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (2, 2a, 2b) und dem Gehäuseeinsatz (7, 7a) angeordnete, den Gehäuseeinsatz (7, 7a) umlaufende Dichtungen (16, 16a) in einer axial verkippten Ebene (E) angeordnet sind. 16. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein externer Druck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes (7, 7a) bewirkt, so dass die der Gehäuseeinsatz (7, 7a) einer Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) folgt.

17. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Druck mechanisch oder hydraulisch dem Fluiddruck nachgeführt ist.

18. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Druck elektrohydraulisch durch eine Pumpensteuerung eingestellt wird.

19. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Aktor (23, 23a) vorgesehen ist, der den Gehäuseeinsatz (7, 7a) der Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) folgend verschiebt.

20. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7, 7a) horizontal zweigeteilt (17, 18) aufgebaut ist.

21 . Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäuseeinsatzteilen (17, 18) austauschbare Abstandsscheiben (19) angeordnet sind.

22. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Gehäuseeinsatzes (7, 7a) im

Gehäuse (2, 2a, 2b) mittels Justiereinrichtungen (20) einstellbar ist.

23. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (25) an einem Gehäuseeinsatzlagerelement (27) aufgehängt ist und in seiner Position gegenüber dem Gehäuseeinsatzlagerelement (27) einstellbar angeordnet ist, wobei die Rotoren (3, 3a) an dem Gehäuseeinsatzlagerelement (27) gelagert sind.

24. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine resultierende Querkraft (F) senkrecht zu den Rotorenachsen (10, 10a) entsteht und eine Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) bewirkt, wobei der Gehäuseeinsatz (7) der Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) folgt.

25. Schraubenspindelpumpe (1 ), insbesondere Doppelschrauben- spindelpumpe, umfassend ein Gehäuse (2) und wenigstens zwei gekoppelte, kammerbildende Rotoren (3, 3a) mit jeweils wenigstens einer gewindeförmigen Profilierung (4, 4a) mit schraubenförmigen Kanälen (5, 5a) und mit die Kanäle (5, 5a) begrenzenden Trennwänden (6, 6a), wobei die Rotoren (3, 3a) eine gegensinnige Rotordrehung ausüben und die Trennwände (6, 6a) zahnradartig ineinandergreifen, einen Gehäuseeinsatz (7), wobei der Gehäuseeinsatz (7) die Rotoren (3, 3a) kontaktfrei umschließt, wobei die Rotoren (3, 3a) mit dem Gehäuseeinsatz (7) wenigstens eine Förderkammer (8, 8a) für das zu fördernde Fluid bilden, wobei die Förderkammer (8, 8a) axial entlang der Rotorenachsen (10, 10a) wandert und das Fluid vom Saugraum (1 1 ) in einen Druckraum (12) fördert, wobei eine resultierende Querkraft (F) senkrecht zu den Rotorenachsen (10, 10a) entsteht und eine Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) bewirkt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Gehäuseeinsatz (7) der Durchbiegung der Rotoren folgt (3, 3a).

26. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7) im Gehäuse (2, 2a, 2b) elastisch federnd aufgehängt ist.

27. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung der Aufhängung des Gehäuseeinsatzes (7) hinsichtlich der Federhärte und/oder hinsichtlich der Gleichgewichtslage einstellbar ist.

28. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7) elastisch verformbar ist. 29. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7) bereichsweise elastisch verformbar ist.

30. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Gehäuseeinsatz (7) lastende Fördermediendruck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes (7) bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz (7) der Durchbiegung der Rotoren folgt (3, 3a).

31 . Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuseeinsatz (7) angeordnete Trennwände (13, 13a) zur Unterteilung der durch das Gehäuse (2) gebildeten Fördermedienkammern (1 1 , 12) in Saugraum (1 1 ) und Druckraum (12) so angeordnet sind, dass der auf den Trennwänden (13, 13a) lastende Fördermediendruck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes (7) bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz (7) der Durchbiegung der Rotoren folgt (3, 3a). 32. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (2, 2a, 2b) und dem Gehäuseeinsatz (7) angeordnete, den Gehäuseeinsatz (7) umlaufende Dichtungen (14, 14a) in einer axial verkippten Ebene (E) angeordnet sind.

33. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein externer Druck eine Verformung des

Gehäuseeinsatzes (7) bewirkt, so dass der Gehäuseeinsatz (7) der Durchbiegung der Rotoren folgt (3, 3a).

34. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Druck mechanisch oder hydraulisch dem Fluiddruck nachgeführt ist.

35. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Druck elektrohydraulisch durch eine Pumpensteuerung eingestellt wird.

36. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Aktor (23, 23a) vorgesehen ist, der den Gehäuseeinsatz (7) der Durchbiegung der Rotoren (3, 3a) folgend verformt und/oder verschiebt.

37. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseeinsatz (7) horizontal zweigeteilt (15, 16) aufgebaut ist.

38. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäuseeinsatzteilen (15, 16) austauschbare Abstandsscheiben (17) angeordnet sind.

39. Schraubenspindelpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 24 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Gehäuseeinsatzes (7) im Gehäuse (2, 2a, 2b) mittels Justiereinrichtungen (18) einstellbar ist.

Description:
SchraubensDindelDumpe Die Erfindung betrifft eine Schraubenspindelpumpe, insbesondere Doppelschraubenspindelpumpe, umfassend ein Gehäuse und wenigstens zwei gekoppelte, kammerbildende Rotoren mit jeweils wenigstens einer gewindeförmigen Profilierung mit schraubenförmigen Kanälen und mit die Kanäle begrenzenden Trennwänden, wobei die Rotoren eine gegensinnige Rotordrehung ausüben und die Trennwände zahnradartig ineinandergreifen, einen Gehäuseeinsatz, wobei der Gehäuseeinsatz die Rotoren kontaktfrei umschließt, wobei die Rotoren mit dem Gehäuseeinsatz wenigstens eine Förderkammer für das zu fördernde Fluid bilden, wobei die Förderkammer axial entlang der Rotorenachsen wandert und das Fluid vom Saugraum in einen Druckraum fördert.

Bei einer Schraubenspindelpumpe sind wenigstens zwei zwischen einem Saugraum und einem Druckraum drehbar gelagerte und kammerbildend ineinandergreifende Rotoren in einem die Rotoren umschließenden Gehäuseeinsatz angeordnet, die bei einer gegensinnigen Rotationsbewegung ein fließfähiges Fluid von einem Saugraum zu einem Druckraum fördern. Hierzu weisen die Rotoren eine gewindeförmige Profilierung mit schraubenförmigen Kanälen und mit die Kanäle bildenden Trennwänden auf. Mittels der Trennwände wird verhindert, dass bei der Rotationsbewegung der Rotoren das in einem Kanalabschnitt befindliche Fördermedium über die Trennwand hinweg in axialer Richtung zur Rotorenachse in einen benachbarten Kanalabschnitt entweichen kann. Ist die Steigung und Profilgebung der gewindeförmigen Profilierung konstant, so bleibt das Volumen der einzelnen Förderkammern in axialer Richtung konstant. Eine solche Schraubenspindelpumpe eignet sich daher besonders als Verdrängerpumpe. Während der Rotationsbewegung wandern die einzelnen Förderkammern gleichsam in axialer Richtung von dem Saugraum zu dem Druckraum und fördern dadurch kontinuierlich das in den Kammern befindliche Fluid. Eine kontinuierliche Förderung mit sehr geringen Pulsationen oder Veränderungen der Förderleistung stellt eine ausschlaggebende Eigenschaft für den Einsatz von Schraubenspindelpumpen dar. Die ineinandergreifenden Rotoren bilden in Umfangsrichtung und wegen des schraubenförmigen Verlaufs der Kanäle in axialer Richtung zur Rotorenachse jeweils abgeschlossene Förderkammern, die durch die Trennwände der ineinandergreifen Rotoren sowie durch die Innenwand des umgebenden Gehäuseeinsatzes begrenzt werden. Die Effizienz der Schraubenspindelpumpe hängt insbesondere von der Dichtheit der Förderkammern ab. Um eine ausreichende Dichtheit zu gewährleisten, ist es bisher erforderlich, den Gehäuseeinsatz aufwendig im Gehäuse der Schraubenspindelpumpe zu lagern. Dies hat insbesondere bei der Montage und Wartung erhebliche Nachteile, da eine genaue Ausrichtung des Gehäuseeinsatzes erfolgen muss, um eine ausreichende Dichtheit der Förderkammern zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schraubenspindelpumpe anzugeben, die die beschriebenen Nachteile behebt und eine einfache Montage des Gehäuseeinsatzes im Gehäuse ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schraubenspindelpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .

Dadurch, dass der Gehäuseeinsatz an wenigstens einem Zuganker im Gehäuse aufgehängt ist, kann auf eine aufwendige Lagerung des Gehäuseeinsatzes verzichtet werden. Dies reduziert deutlich den Montage- und Wartungsaufwand. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zuganker die Teile des Gehäuses zusammenhält. Hierdurch ist ein besonders einfacher und dichter Gehäuseaufbau möglich.

Weiter vorteilhaft ist, dass der Gehäuseeinsatz auswechselbar auf dem Zuganker angeordnet ist. Dies ermöglicht eine einfache Auswechslung des Gehäuseeinsatzes bei Verschleiß und reduziert den Instandhaltungsaufwand.

Von besonderem Vorteil ist, dass der Gehäuseeinsatz die Rotoren nur im Bereich der Profilierung umschließt. Ein solcher Gehäuseeinsatz ist einfacher zu fertigen und das hierfür notwendige Material wird deutlich reduziert. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen dem Gehäuseeinsatz und dem Gehäuse Abstandshalter auf dem Zuganker angeordnet sind. Hierdurch lässt sich die Position des Gehäuseeinsatzes auf dem Zuganker einfach aber sicher festlegen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass mehrere Gehäuseeinsätze an dem Zuganker im Gehäuse aufgehängt sind. Hierdurch lässt sich eine flexibel einsetzbare und preiswert zu fertigende Schraubenspindelpumpe schaffen.

Vorteilhaft ist, dass zwischen den Gehäuseeinsätzen Abstandshalter auf dem Zuganker angeordnet sind. Hierdurch lässt sich die Position der Gehäuseeinsätze zueinander einfach aber sicher festlegen. Weiter vorteilhaft ist, dass der Zuganker als Federelement ausgebildet ist. Die Aufhängung des Gehäuseeinsatzes an einem als Federelement ausgebildeten Zuganker ermöglicht es, dass der Gehäuseeinsatz bei Berührungen durch die Rotoren nachgibt. Hierdurch lässt sich der Verschleiß an dem Gehäuseeinsatz bzw. an den Rotoren deutlich reduzieren. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gehäuseeinsatz im Gehäuse elastisch federnd aufgehängt ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Gehäuseeinsatz einfach einer im Betrieb auftretenden Durchbiegung der Rotoren quer zur Rotorenachse folgen kann.

Weiter vorteilhaft ist, dass die Federung der Aufhängung des Gehäuseeinsatzes hinsichtlich der Federhärte und/oder hinsichtlich der Gleichgewichtslage einstellbar ist. Mit solchen Einstellungsmöglichkeiten kann gewährleistet werden, dass der Spalt zwischen den Trennwänden der Rotoren und der Innenwand des Gehäuseeinsatzes möglichst konstant eingehalten wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Gehäuseeinsatz elastisch verformbar ist. Die elastische Verformbarkeit des Gehäuseeinsatzes ermöglicht ein besonders einfaches Folgen des Gehäuseeinsatzes bei Durchbiegung der Rotoren.

Besonders vorteilhaft ist, dass der Gehäuseeinsatz bereichsweise elastisch verformbar ist. Mittels eines bereichsweise elastisch verformbaren Gehäuseeinsatzes kann die Verformbarkeit des Gehäuseeinsatzes besonders gut an die auftretende Durchbiegung der Rotoren angepasst werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der auf dem Gehäuseeinsatz lastende Fördermediendruck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz einer Durchbiegung der Rotoren folgt. Auf diese Weise kann der Spalt zwischen Rotor und Gehäuseeinsatz abhängig von den Druckverhältnissen konstant gehalten werden. Zwischen den Trennwänden längs der Rotoren und der Innenwand des Gehäuseeinsatzes ist kein vollständig dichtender Abschluss gebildet, daher tritt in der Praxis durch den dort gebildeten Spalt regelmäßig ein entgegen der Fördererrichtung gerichteter Leckstrom des Förderfluids aus, der unter anderem dazu führt, dass der auf das Förderfluid wirkende Druck nicht sprungartig von dem Druck des Saugraums auf den Druck des Druckraums angehoben wird, sondern von Kammer zu Kammer jeweils zunimmt. In den einzelnen Kammern herrscht während des Betriebs der Schraubenspindelpumpe deshalb jeweils ein unterschiedlicher in Förderrichtung zunehmender Druck. Aufgrund der nicht rotationssymmetrischen, sondern schraubenförmigen Anordnung der einzelnen Kammern führen die in den Kammern herrschenden jeweils konstanten Druckverhältnisse zu einer resultierenden Querkraft, die in radialer Richtung auf die Rotoren einwirkt und dazu führt, dass die Rotoren der Schraubenspindelpumpe aus der vorgegebenen Ausgangslage ausgelenkt, also durchgebogen, werden. Hierdurch werden die Rotoren während des Betriebs der Schraubenspindelpumpe üblicherweise gegen den Gehäuseeinsatz gedrückt, so dass die Trennwände der Rotoren an die Innenwand des Gehäuseeinsatzes angepresst werden und ein unvorteilhafter Reibschluss entsteht, der die Funktionsweise der Schraubenspindelpumpe beeinträchtigt und einen deutlich erhöhten Verschleiß bewirkt. Dadurch, dass der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgt, wird dieser Verschleiß deutlich reduziert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass am Gehäuseeinsatz angeordnete Trennwände zur Unterteilung der durch das Gehäuse gebildeten Fördermedienkammern in Saugraum und Druckraum so angeordnet sind, dass der auf den Trennwänden lastende Fördermediendruck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz einer durch die Querkräfte hervorgerufenen Durchbiegung der Rotoren folgt. Mittels dieser Anordnung kann sichergestellt werden, dass die Verformung des Gehäuseeinsatzes abhängig von dem in den Fördermedienkammern herrschenden Druckverhältnissen ist, so dass der Gehäuseeinsatz automatisch der Durchbiegung der Rotoren folgt.

Weiter vorteilhaft ist, dass zwischen dem Gehäuse und dem Gehäuseeinsatz angeordnete, den Gehäuseeinsatz umlaufende Dichtungen in einer axial verkippten Ebene angeordnet sind. Mittels dieser Dichtungsanordnung kann eine auf die verkippten Ebene wirkende Radialkraft erreicht werden, die sich aus der Druckdifferenz zwischen Saugraum und Druckraum ergibt. Mit dieser wirkenden Radialkraft kann besonders einfach erreicht werden, dass der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren im Betrieb automatisch folgt.

Von Vorteil ist weiterhin, dass ein externer Druck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes bewirkt, so dass der Gehäuseeinsatz einer durch die Querkräfte hervorgerufenen Durchbiegung der Rotoren folgt. Mit einem externen Druck kann besonders flexibel eine Verformung des Gehäuseeinsatzes in die gewünschte Richtung gezielt bewirkt werden. Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass der externe Druck mechanisch oder hydraulisch dem Fluiddruck nachgeführt ist. In beiden Fällen kann eine Druckübersetzung stattfinden, welche die wirksamen Flächen am Gehäuseeinsatz einfacher anpassbar macht. Weiter vorteilhaft ist, dass der externe Druck elektrohydraulisch durch eine Pumpensteuerung eingestellt wird. Mit einem durch eine Pumpensteuerung gesteuerten Druck kann der Gehäuseeinsatz der Belastung der Rotoren einstellbar folgen. Speziell bei sehr dynamischen Belastungen kann die Ansteuerung des externen Drucks durch eine Pumpensteuerung ein stabileres Verhalten des Gehäuseeinsatzes gewährleisten.

Besonders vorteilhaft ist, wenn wenigstens ein Aktor vorgesehen ist, der den Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgend verformt und/oder verschiebt. Mit einem solchen Aktor kann einfach und flexibel sichergestellt werden, dass der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren präzise folgt. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Gehäuseeinsatz horizontal zweigeteilt aufgebaut ist. Ein solcher Aufbau macht die Montage der Schraubenspindelpumpe deutlich einfacher.

Weiter vorteilhaft ist, dass zwischen den Gehäuseeinsatzteilen austauschbare Abstandsscheiben angeordnet sind. Bei Verschleiß der Gehäuseeinsatzteile können die dazwischen angeordneten Abstandsscheiben durch flachere Abstandsscheiben ausgetauscht werden, um hierdurch den Ursprungsdurchmesser des Gehäuseeinsatzes wieder zu erreichen. Dies reduziert deutlich die Kosten für die Instandhaltung der Schraubenspindelpumpe.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Position des Gehäuseeinsatzes im Gehäuse mittels Justiereinrichtungen einstellbar ist. Mittels dieser Justiereinrichtungen kann die genaue Position des Gehäuseeinsatzes im Gehäuse bereits vor Montage des Gehäusesatzes eingestellt werden. Von besonderem Vorteil ist eine Ausgestaltung, bei der der Zuganker an einem Gehäuseeinsatzlagerelement aufgehängt ist und in seiner Position gegenüber dem Gehäuseeinsatzlagerelement einstellbar angeordnet ist, wobei die Rotoren an dem Gehäuseeinsatzlagerelement gelagert sind. Hierdurch lässt sich die Position der Rotoren gegenüber dem an dem Zuganker aufgehängten Gehäuseeinsatz einstellen und korrigieren. Die Verwendung eines solchen Gehäuseeinsatzlagerelements bietet den Vorteil, dass die Lage des Gehäuseeinsatzes gegenüber den Rotoren präzise eingestellt werden kann. Toleranzketten durch die Verwendung weiterer Bauteile zwischen den Elementen werden vermieden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Schraubenspindelpumpe, insbesondere Doppelschraubenspindelpumpe, umfassend ein Gehäuse und wenigstens zwei gekoppelte, kammerbildende Rotoren mit jeweils wenigstens einer gewindeformigen Profilierung mit schraubenförmigen Kanälen und mit die Kanäle begrenzenden Trennwänden, wobei die Rotoren eine gegensinnige Rotordrehung ausüben und die Trennwände zahnradartig ineinandergreifen, einen Gehäuseeinsatz, wobei der Gehäuseeinsatz die Rotoren kontaktfrei umschließt, wobei die Rotoren mit dem Gehäuseeinsatz wenigstens eine Förderkammer für das zu fördernde Fluid bilden, wobei die Förderkammer axial entlang der Rotorenachsen wandert und das Fluid vom Saugraum in einen Druckraum fördert, wobei eine resultierende Querkraft senkrecht zu den Rotorenachsen entsteht und eine Durchbiegung der Rotoren bewirkt.

Bei einer solchen Schraubenspindelpumpe sind wenigstens zwei zwischen einem Saugraum und einem Druckraum drehbar gelagerte und kammerbildend ineinandergreifende Rotoren in einem die Rotoren umschließenden Gehäuseeinsatz angeordnet, die bei einer gegensinnigen Rotationsbewegung ein fließfähiges Fluid von einem Saugraum zu einem Druckraum fördern. Hierzu weisen die Rotoren eine gewindeförmige Profilierung mit schraubenförmigen Kanälen und mit die Kanäle bildenden Trennwänden auf. Mittels der Trennwände wird verhindert, dass bei der Rotationsbewegung der Rotoren das in einem Kanalabschnitt befindliche Fördermedium über die Trennwand hinweg in axialer Richtung in einen benachbarten Kanalabschnitt entweichen kann. Die ineinandergreifenden Rotoren bilden in Umfangsrichtung und wegen des schraubenförmigen Verlaufs der Kanäle in axialer Richtung zur Rotorenachse jeweils abgeschlossene Förderkammern, die durch die Trennwände der ineinandergreifen Rotoren sowie durch die Innenwand des umgebenden Gehäuseeinsatzes begrenzt werden.

Ist die Steigung und Profilgebung der gewindeförmigen Profilierung konstant, so bleibt das Volumen der einzelnen Förderkammern in axialer Richtung konstant. Eine solche Schraubenspindelpumpe eignet sich daher besonders als Verdrängerpumpe. Während der Rotationsbewegung wandern die einzelnen Förderkammern gleichsam in axialer Richtung von dem Saugraum zu dem Druckraum und fördern dadurch kontinuierlich das in den Kammern befindliche Fluid. Eine kontinuierliche Förderung mit sehr geringen Pulsationen oder Veränderungen der Förderleistung stellt eine ausschlaggebende Eigenschaft für den Einsatz von Schraubenspindelpumpen dar. Zwischen den Trennwänden längs der Rotoren und der Innenwand des Gehäuseeinsatzes ist kein vollständig dichtender Abschluss gebildet, daher tritt in der Praxis regelmäßig ein entgegen der Fördererrichtung gerichteter Leckstrom des Förderfluids aus, der unter anderem dazu führt, dass der auf das Förderfluid wirkende Druck nicht sprungartig von dem Druck des Saugraums auf den Druck des Druckraums angehoben wird, sondern von Kammer zu Kammer jeweils zunimmt. In den einzelnen Kammern herrscht während des Betriebs der Schraubenspindelpumpe deshalb jeweils ein unterschiedlicher in Förderrichtung zunehmender Druck. Aufgrund der nicht rotationssymmetrischen, sondern schraubenförmigen Anordnung der einzelnen Kammern führen die in den Kammern herrschenden jeweils konstanten Druckverhältnisse zu einer resultierenden Querkraft, die in radialer Richtung auf die Rotoren einwirkt und dazu führt, dass die Rotoren der Schraubenspindelpumpe aus der vorgegebenen Ausgangslage ausgelenkt werden. Hierdurch werden die Rotoren während des Betriebs der Schraubenspindelpumpe gegen den Gehäuseeinsatz gedrückt, so dass die Trennwände der Rotoren an die Innenwand des Gehäuseeinsatzes angepresst werden und ein unvorteilhafter Reibschluss entsteht, der die Funktionsweise der Schraubenspindelpumpe beeinträchtigt und einen deutlich erhöhten Verschleiß bewirkt. Um dies zu verhindern ist ein ausreichend großer Spalt zwischen den Trennwänden der Rotoren und der Innenwand des Gehäuseeinsatzes vorzusehen. Allerdings führt ein großer Spalt an dieser Stelle zu einer nicht unerheblichen Rückströmung entgegen der Fördererrichtung, was die Effizienz der Schraubenspindelpumpe deutlich einschränkt. Die im Betrieb der Schraubenspindelpumpe auftretenden Querkräfte sind insbesondere abhängig von der Viskosität des Fördermediums, von der Drehzahl der Rotoren und von der Druckdifferenz zwischen dem Saugraum und dem Druckraum. Diese Querkräfte sind im Wesentlichen proportional zur Druckdifferenz zwischen Druckraum und Saugraum. Aus der DE 727 434 A oder der US 3,291 ,061 A ist es bekannt, das benachbarte Dichtflächen oder benachbarte Dichtflächen und Kammern durch Bohrungen oder Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind, durch die das Fördermedium fließen und austrittsseitig eine Druckkraft ausüben kann. Hierdurch wird versucht, eine der Querkraft entgegengesetzte Gegenkraft zu erzeugen, um die Auswirkungen der auftretenden Querkräfte zu reduzieren. Die damit erreichbare Verringerung der auftretenden Querkräfte ist jedoch äußerst gering.

Dadurch, dass der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgt, kann sichergestellt werden, dass der Gehäuseeinsatz die Rotoren stets kontaktfrei umschließt. Hierdurch können die oben beschriebenen Nachteile behoben werden und eine deutliche Reduzierung des Verschleißes bzw. Steigerung der Effizienz ermöglicht werden. Der Spalt zwischen den Trennwänden der Rotoren und der Innenwand des Gehäuseeinsatzes verändert sich so nicht und kann hierdurch auf ein Minimum reduziert werden, wodurch die Dichtheit der Förderkammern und damit die Effizienz der Pumpe gesteigert wird. Bisher ist es nötig, den Spalt entsprechend der maximalen Durchbiegung der Rotoren auszulegen, um einen Kontakt und damit einen Verschleiß zwischen den Rotoren und dem Gehäuseeinsatz zu vermeiden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gehäuseeinsatz im Gehäuse elastisch federnd aufgehängt ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Gehäuseeinsatz einfach der Durchbiegung der Rotoren folgen kann. Weiter vorteilhaft ist, dass die Federung der Aufhängung des Gehäuseeinsatzes hinsichtlich der Federhärte und/oder hinsichtlich der Gleichgewichtslage einstellbar ist. Mit solchen Einstellungsmöglichkeiten kann gewährleistet werden, dass der Spalt zwischen den Trennwänden der Rotoren und der Innenwand des Gehäuseeinsatzes möglichst konstant eingehalten wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Gehäuseeinsatz elastisch verformbar ist. Die elastische Verformbarkeit des Gehäuseeinsatzes ermöglicht, dass der Gehäuseeinsatz sich über die gesamte Länge der Rotoren deren Durchbiegung folgend verformt, so dass über die gesamte Länge der Spalt zwischen den Trennwänden der Rotoren und der Innenwand des Gehäuseeinsatzes im Wesentlichen konstant bleibt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Gehäuseeinsatz bereichsweise elastisch verformbar. Dadurch kann die Verformung an die Durchbiegung der Rotoren angepasst werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der auf dem Gehäuseeinsatz lastende Fördermediendruck die Verformung des Gehäuseeinsatzes bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgt. Auf diese Weise kann der Spalt zwischen Rotor und Gehäuseeinsatz abhängig von den Druckverhältnissen konstant gehalten werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass am Gehäuseeinsatz angeordnete Trennwände zur Unterteilung der durch das Gehäuse gebildeten Fördermedienkammern in Saugraum und Druckraum so angeordnet sind, dass der auf den Trennwänden lastende Fördermediendruck eine Verformung des Gehäuseeinsatzes bewirkt, durch die der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgt. Mittels dieser Anordnung kann sichergestellt werden, dass die Verformung des Gehäuseeinsatzes abhängig von den in den Fördermedienkammern herrschenden Druckverhältnissen ist, so dass der Gehäuseeinsatz automatisch der Durchbiegung der Rotoren folgt.

Weiter vorteilhaft ist, dass zwischen dem Gehäuse und dem Gehäuseeinsatz angeordnete, den Gehäuseeinsatz umlaufende Dichtungen in einer axial verkippten Ebene angeordnet sind. Mittels dieser Dichtungsanordnung kann eine auf die verkippte Ebene wirkende Radialkraft erreicht werden, die sich aus der Druckdifferenz zwischen Saugraum und Druckraum ergibt. Mit dieser wirkenden Radialkraft kann besonders einfach erreicht werden, dass der Gehäuseeinsatz automatisch der Durchbiegung der Rotoren folgt.

Von Vorteil ist weiterhin eine Ausgestaltung, bei der ein externer Druck die Verfornnung des Gehäuseeinsatzes bewirkt, so dass der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgt. Mit einem externen Druck kann gezielt eine Verformung des Gehäuseeinsatzes in die gewünschte Richtung bewirkt werden. Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass der externe Druck mechanisch oder hydraulisch dem Fluiddruck nachgeführt ist. In beiden Fällen kann eine Druckübersetzung stattfinden, welche die wirksamen Flächen am Gehäuseeinsatz einfacher anpassbar macht.

Weiter vorteilhaft kann der externe Druck elektrohydraulisch durch eine Pumpensteuerung eingestellt werden. Mit einem durch eine Pumpensteuerung gesteuerten Druck kann der Gehäuseeinsatz der Belastung der Rotoren einstellbar folgen. Speziell bei sehr dynamischen Belastungen kann die Ansteuerung des externen Drucks durch eine Pumpensteuerung ein stabileres Verhalten des Gehäuseeinsatzes gewährleisten. Besonders vorteilhaft kann wenigstens ein Aktor vorgesehen sein, der den Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgend verformt und/oder verschiebt. Mit einem solchen Aktor und durch dessen entsprechende Ansteuerung in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen kann gezielt sichergestellt werden, dass der Gehäuseeinsatz der Durchbiegung der Rotoren folgt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Gehäuseeinsatz horizontal zweigeteilt aufgebaut ist. Ein solcher Aufbau macht die Montage der Schraubenspindelpumpe deutlich einfacher. Weiter vorteilhaft ist, dass zwischen den Gehäuseeinsatzteilen austauschbare Abstandsscheiben angeordnet sind. Bei Verschleiß der Gehäuseeinsatzteile können die dazwischen angeordneten Abstandsscheiben durch flachere Abstandsscheiben ausgetauscht werden, um hierdurch den Ursprungsdurchmesser des Gehäuseeinsatzes wieder zu erreichen. Dies reduziert deutlich die Kosten für die Instandhaltung der Schraubenspindelpumpe.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Position des Gehäuseeinsatzes im Gehäuse mittels Justiereinrichtungen einstellbar ist. Mittels dieser Justiereinrichtungen kann die genaue Position des Gehäuseeinsatzes im Gehäuse bereits vor Montage des Gehäusesatzes eingestellt werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den folgenden Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 : Schraubenspindelpumpe mit Zugankern;

Figur 2: Schraubenspindelpumpe mit Zugankern;

Figur 3: Schraubenspindelpumpe mit Rotor;

Figur 4: Schraubenspindelpumpe mit axial verkippter Dichtung;

Figur 5: Schraubenspindelpumpe mit externer

Druckbeaufschlagung;

Figuren 6: Schraubenspindelpumpe mit federnd aufgehängtem Gehäuseeinsatz;

Figur 7: Schraubenspindelpumpe mit elastisch verformbarem Gehäuseeinsatz; Figur 8: Schraubenspindelpumpe mit Justiereinrichtungen für Gehäuseeinsatz;

Figur 9a: horizontal zweigeteilter Gehäuseeinsatz und

Figur 9b: Schnittdarstellung durch horizontal zweigeteilten Gehäuseeinsatz;

Figur 10: Schraubenspindelpumpe mit Gehäuseeinsatzlagerelement;

Figur 1 1 : weitere Schraubenspindelpumpe; Figur 12: Schraubenspindelpumpe mit axial verkippter Dichtung am Gehäuseeinsatz;

Figur 13: Schraubenspindelpumpe mit externer

Druckbeaufschlagung am Gehäuseeinsatz;

Figur 14: Schraubenspindelpumpe mit federnd aufgehängtem Gehäuseeinsatz;

Figur 15: Schraubenspindelpumpe mit elastisch verformbarem Gehäuseeinsatz;

Figur 16: Schraubenspindelpumpe mit Justiereinrichtungen für Gehäuseeinsatz. Die Figur 1 zeigt eine Schraubenspindelpumpe 1 rein schematisch dargestellt in einer Schnittdarstellung. Die Schraubenspindelpumpe 1 umfasst ein mehrteiliges Gehäuse 2, 2a, 2b, von dem zur besseren Übersicht nur zwei Gehäuseteile 2, 2a angedeutet sind. Die Schraubenspindelpumpe 1 umfasst weiterhin zwei gekoppelte kammerbildende Rotoren 3, 3a, wobei in Figur 1 nur einer dieser Rotoren 3, 3a zu sehen ist. Die Rotoren 3, 3a weisen zumindest bereichsweise gewindeformig ausgebildete Profilierungen 4, 4a auf. Diese Profilierungen 4, 4a umfassen schraubenförmige Kanäle 5, 5a, welche durch Trennwände 6, 6a begrenzt werden. Bei einer gegensinnigen Rotorbewegung greifen die Trennwände 6, 6a der beiden Rotoren 3, 3a zahnradartig ineinander und bilden zusammen mit einem Gehäuseeinsatz 7, 7a wenigstens eine Förderkammer 8, 8a für das zu fördernde Fluid. Diese gebildeten Förderkammern 8, 8a wandern axial entlang der Rotorenachsen 10 und fördern das Fluid vom Saugraum 1 1 in den Druckraum 12. Der in Figur 1 dargestellte Gehäuseeinsatz 7, 7a ist an Zugankern 25 in dem Gehäuse 2, 2a aufgehängt. Gut zu erkennen ist außerdem, dass der Gehäuseeinsatz 7, 7a zweigeteilt ist bzw. zwei Gehäuseeinsätze 7, 7a in dem dargestellten Gehäuse 2, 2a an den Zugankern 25 aufgehängt sind. Die Zuganker 25 sind mit den Gehäuseteilen 2, 2a derart verbunden, dass sie die Teile des Gehäuses 2, 2a, 2b zusammenhalten. Die auswechselbar in dem Gehäuse angeordneten Gehäuseeinsätze 7, 7a umschließen die Rotoren 3, 3a, nur im Bereich der Profilierungen 4, 4a. Zwischen den Gehäuseeinsätzen 7, 7a und auch zwischen den Gehäuseeinsätzen 7, 7a und dem Gehäuse 2, 2a befinden sich Abstandshalter 26, die auf den Zugankern 25 aufgesteckt sind. Mit diesen Abstandshaltern 26 kann sichergestellt werden, dass die Position der Gehäuseeinsätze 7, 7a zueinander wie auch zu dem Gehäuse 2, 2a auf den Zugankern 25 eingehalten werden.

Die Figur 2 zeigt eine Außendarstellung der in Figur 1 in Schnittdarstellung dargestellten Schraubenspindelpumpe 1 . Die an den Zugankern 25 im Gehäuse 2, 2a aufgehängten Gehäuseeinsätze 7, 7a umschließen die gewindeförmigen Profilierungen 4, 4a der Rotoren 3, 3a vollständig, sodass diese in Figur 2 verdeckt sind. Dafür sind in Figur 2 deutlich die die Gehäuseeinsätze 7, 7a umlaufenden Dichtungen 14, 14a zu erkennen, welche zwischen den Gehäuseeinsätzen 7, 7a und dem Gehäuse 2b eine Abdichtung bewirken. Die umlaufenden Dichtungen 14, 14a sind in einer gegenüber den Rotorenachsen 10 axial verkippten Ebene angeordnet. Diese Dichtungsanordnung ermöglicht eine auf die verkippte Ebene wirkende Radialkraft, die eine Verformung der Gehäuseeinsätze 7, 7a bewirkt. Die auf die verkippte Dichtungsebene wirkenden Drücke wirken weiterhin lotrecht auf die Dichtungen 14, 14a, so dass eine Radialkomponente der auf die Dichtungen 14, 14a wirkenden Kräfte entsteht, welche den Gehäuseeinsatz 7 verformt und so einfach ermöglicht, dass dieser der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgt. Zur genaueren Erläuterung wird auch auf die Figur 4 und die nachfolgende Beschreibung verwiesen. In Figur 3 ist eine Schraubenspindelpumpe 1 rein schematisch dargestellt. Die Schraubenspindelpumpe 1 umfasst ein mehrteiliges Gehäuse 2, 2a, 2b in dem ein Kammer bildender Rotor 3, 3a angedeutet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist lediglich einer der Rotoren 3, 3a gezeigt. Eine Schraubenspindelpumpe umfasst jedoch wenigstens zwei Rotoren 3, 3a, wobei die Rotoren 3, 3a eine gegensinnige Rotorbewegung ausüben und zahnradartig ineinandergreifen. Der Rotor 3, 3a weist hierfür zwei gewindeförmige Profilierungen 4, 4a mit schraubenförmigen Kanälen 5, 5a auf. Diese Kanäle 5, 5a sind durch Trennwände 6, 6a begrenzt. Die Rotoren 3, 3a werden von einem austauschbaren Gehäuseeinsatz 7 kontaktfrei umschlossen, wobei die Rotoren 3, 3a mit dem Gehäuseeinsatz 7 Förderkammern 8, 8a ausbilden, in denen das zu fördernde Fluid axial entlang der Rotorenachsen 10 vom Saugraum 1 1 in den Druckraum 12 wandert und hierdurch gefördert wird. Hierdurch wirkt eine resultierende Querkraft senkrecht zu den Rotorenachsen 10 und bewirkt eine Durchbiegung der Rotoren 3, 3a, diese kann im Bereich von 0,01 -1 mm je nach Ausführung und Baugröße liegen. Der Gehäuseeinsatz 7 ist im Gehäuse 2, 2a, 2b an Zugankern 25 aufgehängt. Zur Unterteilung der durch das Gehäuse 2, 2a, 2b gebildeten Fördermedienkammern 1 1 , 12 in Saugraum 1 1 und Druckraum 12 weist der Gehäuseeinsatz 7 Trennwände 13, 13a auf, welche eine Abdichtung gegenüber dem Gehäuse 2, 2a, 2b ermöglichen. Hierzu sind zwischen dem Gehäuse 2b und dem Gehäuseeinsatz 7 den Gehäuseeinsatz 7 umlaufende Dichtungen 14b, 14c angeordnet. Mit den großen Pfeilen in horizontaler Ausrichtung ist eine auf die umlaufenden Dichtungen 14b, 14c wirkende Kraft angedeutet. Diese Kraft wird durch die Druckdifferenz zwischen Saugraum 1 1 und Druckraum 12 gebildet und stellt lediglich eine axial wirkende Kraft dar, die in reine Zug-/Druckspannungen umgesetzt wird, die vom Gehäuseeinsatz 7 aufgenommen werden.

Demgegenüber zeigt die Figur 4 eine Dichtungsanordnung, bei der die den Gehäuseeinsatz 7 umlaufenden Dichtungen 14, 14a in einer gegenüber den Rotorenachsen 10 axial verkippten Ebene E angeordnet sind. Diese Dichtungsanordnung ermöglicht eine auf die verkippte Ebene E wirkende Radialkraft, die eine Verformung des Gehäuseeinsatzes 7 bewirkt. Die auf die verkippte Dichtungsebene E wirkenden Drücke wirken weiterhin Lotrecht auf die Dichtungen 14, 14a, so dass eine Radialkomponente der auf die Dichtungen 14, 14a wirkenden Kräfte entsteht, welche den Gehäuseeinsatz 7 verformt und so einfach ermöglicht, dass dieser der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgt. Diese radiale Komponente ist in Figur 4 mit den auf die Dichtungsebene E lotrecht angeordneten großen Pfeilen angedeutet. Die Durchbiegung des Gehäuseeinsatzes 7 wird durch die Aufhängung an den Zugankern 25 unterstützt.

In Figur 5 ist eine Schraubenspindelpumpe 1 mit einer externen Druckbeaufschlagung auf den Gehäuseeinsatz 7 gezeigt. Mit den beiden großen vertikalen Pfeilen 19 ist ein externer Druck angedeutet der eine Verformung des Gehäuseeinsatzes 7 bewirkt, sodass der Gehäuseeinsatz 7 der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgt. Dieser externe Druck 19 kann mechanisch oder hydraulisch dem Fluiddruck nachgeführt werden. Außerdem kann der externe Druck 19 elektrohydraulisch durch eine nicht dargestellte Pumpensteuerung eingestellt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt der externe Druck 19 unter anderem auf die axial verkippten Dichtungen 14, 14a. Hierdurch kann eine einstellbare Verformung des Gehäuseeinsatzes 7 erreicht werden, so dass der Gehäuseeinsatz 7 der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgt. Dies wird vor allem durch die mit den großen Pfeilen 20, 20a, 20b, 20c angedeutete radiale Komponente der resultierenden Kraft erreicht, welche lotrecht auf die Dichtungen 14, 14a wirkt. Die Figur 6 zeigt rein schematisch dargestellt eine Schraubenspindelpumpe 1 mit einem elastisch federnd, radial verschieblich im Gehäuse 2, 2a, 2b aufgehängten Gehäuseeinsatz 7. Hierzu ist der Gehäuseeinsatz 7 an als Federelemente 21 ausgebildeten Zugankern 25 aufgehängt, welche mit dem Gehäuse 2, 2a fest verbunden sind. Von besonderem Vorteil ist, dass die gezeigten Federelemente 21 oder Zuganker 25 hinsichtlich der Federhärte und oder hinsichtlich der Gleichgewichtslage einstellbar sind. Hierdurch lässt sich die Durchbiegung des Gehäuseeinsatzes 7 beeinflussen.

Die in Figur 7 rein schematisch dargestellte Schraubenspindelpumpe 1 weist einen bereichsweise elastisch verformbaren Gehäuseeinsatz 7 auf. Hierzu ist der Gehäuseeinsatz 7 selbst mit Federelementen 21 versehen. Diese Federelemente 21 sind vorzugsweise in speziellen Federabschnitten 22 angeordnet. Die Figur 8 zeigt rein schematisch dargestellt eine Schraubenspindelpumpe 1 mit Justiereinrichtungen 18 für den Gehäuseeinsatz 7. Der hier dargestellte Gehäuseeinsatz 7 umschließt die Rotoren 3, 3a nur im Bereich der Profilierungen 4, 4a. Zur Ausrichtung der Position des Gehäuseeinsatzes 7 im Gehäuse 2 sind Justiereinrichtungen 18 vorgesehen, welche beispielsweise als einfache vertikale Justierschrauben ausgebildet sein können. Diese werden vor Montage des Gehäuseeinsatzes 7 im Gehäuse 2, 2a, 2b bereits im Gehäuse 2, 2a, 2b voreingestellt. In Figur 8 außerdem dargestellt sind zwei Aktoren 23, 23a, beispielsweise Hydraulikzylinder, die den Gehäuseeinsatz 7 der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgend verformen und / oder verschieben können. Auch hier ist der Gehäuseeinsatz 7 an Zugankern 25 aufgehängt, um der Durchbiegung der Rotoren 3,3a folgen zu können.

In Figur 9a ist ein horizontal zweigeteilter Gehäuseeinsatz 7 gezeigt. Dieser ist durch zwei Gehäuseeinsatzteile 15, 15 aufgebaut, wobei sich die Gehäuseeinsatzteile 15, 16 mittels der angedeuteten Spannschrauben 24 zusammenfügen lassen, wodurch eine besonders einfache Montage ermöglicht ist. Vorzugsweise sind zwischen den Gehäuseeinsatzteilen 15, 16 austauschbare Abstandsscheiben 17 angeordnet. Hierdurch ist es möglich nach Verschleiß den Ursprungsdurchmesser des Gehäuseeinsatzes 7 wieder zu erreichen, indem die Abstandsscheiben 17 durch schmalere Abstandsscheiben ersetzt werden.

Figur 9b zeigt eine Schnittdarstellung durch den horizontal zweigeteilten Gehäuseeinsatz 7 gemäß Figur 9a. Gut zu erkennen ist hier die Aussparung 29 für die zwei ineinandergreifenden Rotoren 3,3a (hier nicht dargestellt).

Figur 10 zeigt rein schematisch dargestellt eine weitere Ausführungsform der Schraubenspindelpumpe 1 . Die Profilierungen 4, 4a an den Rotoren 3,3a werden von dem Gehäuseeinsatz 7 umschlossen, welcher an den Zugankern 25 im Gehäuse 2b aufgehängt ist. Die Zuganker 25 wiederum sind an einem Gehäuseeinsatzlagerelement 27 aufgehängt, welches als Einheit mit den Rotoren 3, 3a in dem Gehäuse 2b gelagert ist und als Einheit aus dem Gehäuse 2b entnommen werden kann. Mit den Verstellelementen 28 lässt sich die Position der Zuganker 25 gegenüber dem Gehäuseeinsatzlagerelement 27 einstellen. Hierdurch lässt sich die Position der in dem Gehäuseeinsatzlagerelement 27 gelagerten Rotoren 3, 3a gegenüber dem an den Zugankern 25 aufgehängten Gehäuseeinsatz 7 einstellbar verändern. Als Verstellelemente 28, um diese Einstellung vorzunehmen, kommen vor allem Einstellschrauben in vertikaler und horizontaler Richtung infrage. Weiterhin kann die Einstellung über Distanzscheiben erfolgen, welche in der erforderlichen Stärke eingebaut werden. Außerdem können Klemmkeile verwendet werden, durch deren Justierung eine Einstellung der Position möglich ist. Weiterhin können exzentrisch konisch geformte Hülsen verwendet werden. Insbesondere können zwei zueinander drehbare exzentrische Hülsen durch geeignete Ausrichtung und / oder Verdrehung zueinander bzw. gegeneinander eine geeignete Einstellmöglichkeit bieten.

In Figur 1 1 ist eine weitere Schraubenspindelpumpe 1 rein schematisch dargestellt. Die Schraubenspindelpumpe 1 umfasst ein Gehäuse 2 in dem ein Kammer bildender Rotor 3, 3a angedeutet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist lediglich einer der Rotoren 3, 3a gezeigt. Eine Schraubenspindelpumpe umfasst jedoch wenigstens zwei Rotoren 3, 3a, wobei die Rotoren 3, 3a eine gegensinnige Rotorbewegung ausüben und zahnradartig ineinandergreifen. Der Rotor 3, 3a weist hierfür zwei gewindeförmige Profilierungen 4, 4a mit schraubenförmigen Kanälen 5, 5a auf. Diese Kanäle 5, 5a sind durch Trennwände 6, 6a begrenzt. Die Rotoren 3, 3a werden von einem austauschbaren Gehäuseeinsatz 7 kontaktfrei umschlossen, wobei die Rotoren 3, 3a mit dem Gehäuseeinsatz 7 Förderkammern 8, 8a ausbilden, in denen das zu fördernde Fluid axial entlang der Rotorenachsen 10 vom Saugraum 1 1 in den Druckraum 12 wandert und hierdurch gefördert wird. Hierdurch wirkt eine resultierende Querkraft senkrecht zu den Rotorenachsen 10 und bewirkt eine Durchbiegung der Rotoren 3, 3a, diese kann im Bereich von 0,01 -1 mm je nach Ausführung und Baugröße liegen. Zur Unterteilung der durch das Gehäuse 2 gebildeten Fördermedienkammern 1 1 , 12 in Saugraum 1 1 und Druckraum 12 weist der Gehäuseeinsatz 7 Trennwände 13, 13a auf, welche eine Abdichtung gegenüber dem Gehäuse 2 ermöglichen. Hierzu sind zwischen dem Gehäuse 2 und dem Gehäuseeinsatz 7 den Gehäuseeinsatz 7 umlaufende Dichtungen 14b, 14c angeordnet. Mit den großen Pfeilen in horizontaler Ausrichtung ist eine auf die umlaufenden Dichtungen 14b, 14c wirkende Kraft angedeutet. Diese Kraft wird durch die Druckdifferenz zwischen Saugraum 1 1 und Druckraum 12 gebildet und wirkt in axialer Richtung. Diese in reine Zug-/Druckspannungen umgesetzte Kraft wird vom Gehäuseeinsatz 7 aufgenommen.

Demgegenüber zeigt die Figur 12 eine Dichtungsanordnung, bei der die den Gehäuseeinsatz 7 umlaufenden Dichtungen 14, 14a in einer gegenüber den Rotorenachsen 10 axial verkippten Ebene E angeordnet sind. Diese Dichtungsanordnung ermöglicht eine auf die verkippte Ebene E wirkende Radialkraft, die eine Verformung des Gehäuseeinsatzes 7 bewirkt. Die auf die verkippte Dichtungsebene E wirkenden Drücke wirken weiterhin Lotrecht auf die Dichtungen 14, 14a, so dass eine Radialkomponente der auf die Dichtungen 14, 14a wirkenden Kräfte entsteht, welche den Gehäuseeinsatz 7 verformt und so einfach ermöglicht, dass dieser der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgt. Diese radiale Komponente ist in Figur 12 mit den auf die Dichtungsebene E lotrecht angeordneten großen Pfeilen angedeutet.

In Figur 13 ist eine Schraubenspindelpumpe 1 mit einer externen Druckbeaufschlagung auf den Gehäuseeinsatz 7 gezeigt. Mit den beiden großen vertikalen Pfeilen 19 ist ein externer Druck angedeutet der eine Verformung des Gehäuseeinsatzes 7 bewirkt, sodass der Gehäuseeinsatz 7 der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgt. Dieser externe Druck 19 kann mechanisch oder hydraulisch dem Fluiddruck nachgeführt werden. Außerdem kann der externe Druck 19 elektrohydraulisch durch eine nicht dargestellte Pumpensteuerung eingestellt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt der externe Druck 19 unter anderem auf die axial verkippten Dichtungen 14, 14a. Hierdurch kann eine einstellbare Verformung des Gehäuseeinsatzes 7 erreicht werden, so dass der Gehäuseeinsatz 7 der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgt. Dies wird vor allem durch die mit den großen Pfeilen 20, 20a, 20b, 20c angedeutete radiale Komponente der resultierenden Kraft erreicht, welche lotrecht auf die Dichtungen 14, 14a wirkt.

Auch Figur 14 zeigt rein schematisch dargestellt eine Schraubenspindelpumpe 1 mit einem elastisch federnd im Gehäuse 2 aufgehängten Gehäuseeinsatz 7. Hierzu liegt der Gehäuseeinsatz 7 auf Federelementen 21 auf, welche unterhalb des Gehäuseeinsatzes 7 zwischen diesen und dem Gehäuse 2 angeordnet sind. Von besonderem Vorteil ist, dass die gezeigten Federelemente 21 hinsichtlich der Federhärte und oder hinsichtlich der Gleichgewichtslage einstellbar sind.

Die in Figur 16 rein schematisch dargestellte Schraubenspindelpumpe 1 weist einen bereichsweise elastisch verformbaren Gehäuseeinsatz 7 auf. Hierzu ist der Gehäuseeinsatz 7 selbst mit Federelementen 21 versehen. Diese Federelemente 21 sind vorzugsweise in speziellen Federabschnitten 22 angeordnet.

Die Figur 16 zeigt rein schematisch dargestellt eine Schraubenspindelpumpe 1 mit Justiereinrichtungen 18 für den Gehäuseeinsatz 7. Der hier dargestellte Gehäuseeinsatz 7 umschließt die Rotoren 3, 3a nur im Bereich der Profilierungen 4, 4a. Zur Ausrichtung der Position des Gehäuseeinsatzes 7 im Gehäuse 2 sind Justiereinrichtungen 18 vorgesehen, welche beispielsweise als einfache vertikale Justierschrauben ausgebildet sein können. Diese werden vor Montage des Gehäuseeinsatzes 7 im Gehäuse 2 bereits im Gehäuse 2 voreingestellt. In Figur 16 außerdem dargestellt sind zwei Aktoren 23, 23a, beispielsweise Hydraulikzylinder, die den Gehäuseeinsatz 7 der Durchbiegung der Rotoren 3, 3a folgend verformen und / oder verschieben können.

Bezuaszeichenliste

1 Schraubenspindelpumpe

2a, 2b Gehäuseteile

3a Rotoren

4a Profilierungen

5a Kanäle

6a Trennwände (Rotor)

7 7a Gehäuseeinsatz

8 8a, Förderkammern

9 9a Dichtflächen

10 10a Rotorenachsen

1 1 Saugraum

12 Druckraum

13 13a Trennwände (Gehäuseeinsatz)

14 14a, 14b, 14c Dichtungen

15 Gehäuseeinsatzteil A

16 Gehäuseeinsatzteil B

17 Abstandsscheibe

18 Justiereinrichtung 19 Externer Druck

20 Radialkomponente

21 Federelemente

22 Federabschnitte

23 23a Aktor

24 Spannschrauben

E Verkippungsebene

25 Zuganker

26 Abstandshalter

27 Gehäuseeinsatzlagerelement

28 Verstellelemente

29 Aussparung für Rotoren




 
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