EP3812546B1 - Schraubenspindelpumpe - Google Patents
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- EP3812546B1 EP3812546B1 EP20192041.0A EP20192041A EP3812546B1 EP 3812546 B1 EP3812546 B1 EP 3812546B1 EP 20192041 A EP20192041 A EP 20192041A EP 3812546 B1 EP3812546 B1 EP 3812546B1
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Definitions
- the invention relates to a screw spindle pump, comprising a pump housing with a working spindle accommodated therein and at least one running spindle meshing with it, as well as a connection housing placed on the pump housing with a suction connection and a pressure connection, which communicate fluidically with a suction inlet and a pressure outlet of the pump housing.
- Screw pumps are used in a wide variety of areas where liquid media are primarily to be pumped, for example in the oil and gas industry, chemical or petrochemical chemistry or in the power plant sector, to name just a few areas of application.
- a screw pump has a pump housing in which at least two spindles are accommodated and rotatably mounted, namely a working spindle which is coupled to a drive motor which is screwed onto the pump housing and is driven by this, and at least one running spindle which is connected to the working spindle meshes, whereby two running spindles meshing with the one work spindle usually arranged in the middle between them can also be provided.
- the pump housing is designed quasi cartridge-like and has a suction inlet through which the medium to be pumped is sucked into the pump housing, and a pressure outlet through which the fluid pumped through the spindles is discharged at higher pressure.
- connection housing is placed on the pump housing, which means that the cartridge-like pump housing is inserted into the connection housing.
- the connection housing has corresponding interfaces in the form of a suction connection and a pressure connection, to which the corresponding inlet and outlet lines, via which the medium to be conveyed is supplied or discharged, can be connected.
- the suction port is in fluid communication with the suction inlet of the pump housing, while the pressure port is in fluid communication with the pressure outlet of the pump housing.
- the suction and pressure connections can be arranged more or less in a line in relation to the longitudinal axis of the screw spindle pump, they can be offset from one another by 90°, but they can also be offset from one another by 180°, and finally the suction connection can also be axial or parallel. be arranged on the front side, while the pressure connection is arranged radially.
- connection housings which consists of a first and a second housing part, one of which has the suction connection and the other the pressure connection, and both relative to the pump housing are rotatable and both are rotatable relative to each other, wherein the pump housing and the two housing parts can be connected to each other in the selected rotational position.
- the invention is therefore based on the problem of specifying a screw pump that is improved in comparison thereto.
- connection housing consists of a first and a second housing part, one of which has the suction connection and the other has the pressure connection, and both of which can be rotated relative to the pump housing and both are rotatable relative to each other.
- the screw pump according to the invention does not use a one-piece connection housing, as previously, but a two-piece connection housing, consisting of a first and a second housing part, which are arranged axially one behind the other in relation to the longitudinal axis of the pump.
- the pump housing is cylindrical on the outside in the area where the two housing parts are placed, and the two housing parts are designed as hollow cylinders in a corresponding manner.
- One housing part is designed as a hollow cylinder that is axially open on both sides and is pushed completely onto the pump housing, while the second housing part is designed almost like a pot and has a bottom, but is also pushed onto the pump housing.
- One housing part has the suction connection, the other the pressure connection.
- the three housing elements can be twisted twice in relation to one another.
- both housing parts are rotatably mounted on the pump housing, i.e. they can both be rotated relative to the pump housing, which basically makes it possible to rotate the two housing parts around the longitudinal axis of the pump, so that there is the possibility of the radially arranged suction and pressure connections to be able to change their circumferential or twisting position relative to the pump housing.
- the two housing parts can be twisted relative to one another, which means that there is no fixed, unchangeable positioning of the two housing parts relative to one another, but also variable positioning by twisting about the longitudinal axis of the pump. This allows the radial suction and pressure ports to be placed in different positions relative to each other.
- suction and pressure connections along the longitudinal axis of the pump, i.e. to arrange them linearly one behind the other, with both connections being able to be arranged, for example, in a central 0° position in relation to the stationary pump housing by rotating them together about the longitudinal axis of the pump, in a +90° position twisted in one direction and a -90° position twisted in the other direction, as they can theoretically both be twisted together by 180°.
- the suction and the pressure connection are not aligned with each other, but at an angle of, for example, 90° or 180° to one another, for which it is only necessary to turn the two housing parts by the corresponding, desired intermediate angle between the two connections to twist the longitudinal axis of the housing.
- the suction connection of one housing part is connected to the suction inlet of the Pump housing fluidly coupled, while the pressure port of the other housing part is fluidly coupled to the pressure outlet of the pump housing part.
- the screw pump according to the invention thus makes it particularly advantageous to produce a large number of different screw pumps, which differ in the connection geometry or the position of the suction and pressure connections, using a standardized pump housing and the two likewise standardized housing parts. It is only necessary to push the two housing parts onto the pump housing and to bring them into the desired rotational position relative to the pump housing and to each other, depending on the required connection geometry, after which it is only necessary to fix the two housing parts to one another, and to attach a housing part to the To connect the pump housing so that the components are firmly connected to each other in the desired orientation or geometry. This makes it possible to keep a large number of standardized first and second housing parts in stock, since a large number of different screw pump types can be produced from them using the standardized pump housing.
- a complex individual production of a one-piece connection housing which is only produced for a specific screw pump or a specific type of screw pump, as provided in the prior art, is no longer given with particular advantage. Rather, the screw pump according to the invention is a highly flexible, modular system that allows the production of different pump types in an extremely simple manner.
- Each housing part can be rotated by at least 45°, preferably by at least 90° and in particular by at least 180° relative to the pump housing, but larger angles of rotation of up to 360° are also conceivable, which means that there is ultimately no restriction on the rotation of a housing part relative to the pump housing is.
- a suction chamber and a pressure chamber are to be formed within the connection housing towards the pump housing, with the suction connection and the suction inlet lying or leading into the suction chamber, while the pressure connection and the pressure outlet lying or leading into this in the pressure chamber.
- a development of the invention provides for arranging sealing elements, via which the housing parts are sealed against one another and at least one housing part is also sealed off from the pump housing.
- the two housing parts are sealed from one another by at least one first sealing element, since, as described, they can be rotated relative to one another, so that there must be a sealing plane between them.
- at least one housing part is also sealed off from the pump housing.
- the separation between the suction chamber and the pressure chamber at the interface between the connection housing and the pump housing is effected via this seal, and the connection housing as a whole is also sealed relative to the pump housing.
- the housing part that has the suction connection is sealed from the housing part that has the pressure connection with a first sealing level, while the housing part that has the pressure connection is sealed from the pump housing, with two sealing levels being formed here, namely the suction chamber and the The sealing plane that separates the pressure chamber from one another, and the other sealing plane that seals off the connection housing and the pump housing from one another.
- an advantageous development of the invention provides that one of the housing parts has a cylindrical, axially extending flange which engages in an annular fold on the other housing part, the sealing element sealing the two housing parts from one another seals between the flange and the ring fold. Flange and ring fold thus engage axially in one another, so that a radial seal is possible between the two via the sealing element. An axial seal would also be possible here. Ring seals inserted into corresponding ring receptacles, which are formed on the corresponding components, are preferably used as sealing elements.
- ring seals or O-rings which are preferably made of a suitable plastic material, are firmly anchored in the corresponding ring receptacles and are in contact with the corresponding counterpart with sufficient tension, so that a defined sealing plane is formed. Even when assembled, the ring seals allow the housing parts to rotate relative to each other and one housing part relative to the pump housing, with this rotation occurring only once and only by a correspondingly small angular increment until the desired twisted position is reached, after which the components such as described firmly connected to each other, so that no further rotation takes place.
- the suction inlet is fluidly coupled to the suction connection and the pressure outlet is fluidly coupled to the pressure connection.
- the suction inlet is via one or more radial inlet openings distributed in the circumferential direction on the pump housing, which open into a space formed between one housing part and the pump housing, and the pressure outlet via one or more in Circumferentially distributed on the pump housing formed radial outlet openings, which open into a space formed between the second housing part and the pump housing.
- the pump housing there are at least one, but preferably several, radial inlet and outlet openings on the pump housing provided, which open into respective mostly ring-shaped spaces, so that in any case, regardless of the twisted position, there is a fluidic coupling.
- the inlet and outlet openings can be designed as radial bores, alternatively they can also be designed as larger rectangular and window-like openings.
- Such a window-like configuration of the inlet openings is conceivable, for example, to form the suction inlet, with such a window-like opening being able to extend, for example, by approximately 90° in the circumferential direction. Two such window-like inlet openings offset by 180° can then be provided, for example.
- the outlet openings can be designed, for example, in the form of radial bores, and since these are smaller than the window-like openings, four or six such radial bores can be distributed around the circumference of the pump housing. This means that in principle the inlet and outlet openings can be of the same type, but they can also be different.
- the pump housing is axially closed via an axial base, on which the two or three spindles are usually hydraulically mounted and supported, it can be provided to ensure a sufficient inflow cross section that this terminal base of the pump housing is provided with further axial inlet openings, which are also form the suction inlet together with the radial inlet ports. This means that not only a radial inflow into the pump housing is possible, but also an axial inflow.
- the pressure connection is arranged radially, i.e. it extends laterally from the connection housing.
- the suction connection can also be radial, i.e. it can also run radially to the connection housing or the longitudinal axis of the pump.
- there is the possibility of additionally providing an axial suction connection which is thus arranged as it were in an extension of the longitudinal axis of the pump and is formed on the bottom of the terminal, pot-like housing part.
- This axial suction connection expands the range of connections and thus the entire range of pump types that can be produced with the modular system according to the invention.
- the unused suction connection is tightly sealed with a suitable closure element, in particular a closure plug, which closure plug is easily screwed into a corresponding internal thread formed in the bore that defines the suction connection, using a sealing element.
- a closure plate ie a blind plate for closing the suction connection that is not required, can also be fastened, in particular screwed on.
- the axial inlet openings described above are preferably formed in the bottom of the pump housing, which are then more or less in the axial extension of the axial suction connection.
- the screw pump according to the invention is characterized in that the two housing parts can be rotated relative to the pump housing and also relative to one another. They are then fixed to one another in the desired twisted position. It is conceivable that the housing parts can be fixed to one another in relation to each other and one housing part in its rotational position relative to the pump housing either in specific rotational positions or in any desired rotational positions. This means that either predetermined twisted positions can be assumed relative to one another, which are defined by a defined angular division in the circumferential direction, or any, ultimately undefined twisted positions. As a rule, several defined twist positions are sufficient to cover the desired application-related geometry spectrum, but usage scenarios are also conceivable in which, due to local conditions, a twist angle that deviates from the usual line geometry has to be set.
- the fixing of the two housing parts to one another and of one housing part to the pump housing is preferably effected via screw connections, with the screw connections being located axially.
- the components can be fixed to one another in predetermined twisted positions be that on the terminal housing part there are several axial through-holes distributed in the circumferential direction and on the adjacent housing part there are several axial internally threaded holes distributed with the same pitch in the circumferential direction, and that on a radial flange of the pump housing there are several axial through-holes distributed in the circumferential direction and on the adjacent housing part several, with the same pitch Pitch distributed in the circumferential direction axial internally threaded bores are provided.
- the defined twisting positions are thus defined here by means of corresponding through-holes and internally threaded bores with the same pitch, which means that the pitch angle is defining for the twisting positions to be assumed.
- the parts can only be fastened to one another if the corresponding through holes and internally threaded holes are aligned.
- the pitch angle or the pitch of the through and internally threaded bores can be between 15°-90°, in particular between 22.5°-45°.
- the respective division angle should always be selected so that the suction and pressure connections are axially aligned with each other or at +/-90° - Arrangement can be positioned to each other to form the most common geometries can. This is possible, for example, with a pitch angle of 15°, 22.5° and 45°, with these pitch angles also enabling 45° positions. The smaller the pitch angle, the more intermediate positions can be taken.
- At least two axially open elongated holes extending in the circumferential direction can be provided on the terminal housing part and several axial internally threaded bores distributed in the circumferential direction can be provided on the adjacent housing part, and/or at least two axially extending in the circumferential direction can be provided on a radial flange of the pump housing open slotted holes and on the adjacent housing part a plurality of axial internally threaded bores distributed in the circumferential direction are provided.
- two such elongated holes which each extend about 170° around the circumference, can be provided, and for example six internally threaded bores, so that three connecting screws each reach through an elongated hole, the internally threaded bore pitch then being 60°, for example.
- connection of the two housing parts in any desired angular position and the connection of one housing part to the pump housing only in distinct positions, or vice versa.
- connection options on a pump possible.
- drain holes distributed in the circumferential direction and closed with detachable sealing plugs, leading into the interior of the connection housing are expediently provided on each housing part. These drain holes communicate with the respective annular space of the suction space and the pressure space.
- a plurality of drain holes distributed in the circumferential direction are provided per housing part in order to ensure that, depending on the twisted position of the respective housing part, one drain hole is always oriented at least approximately downwards.
- three drain holes offset by 90° to one another are used per housing part, with two drain holes offset by 90° to the suction or pressure connection are arranged, while the third connection hole is diametrically opposed to this.
- a flat fastening area with several internally threaded bores for fastening a line to be connected to the suction and pressure connection is expediently formed on both housing parts in the area of the suction and pressure connection.
- the respective line can be connected directly to this fastening area; the flat fastening area forms a corresponding connection level, which can be easily sealed off from the line.
- the cable is fastened using appropriate connecting screws, which are screwed into the internally threaded holes in the fastening area.
- this flat fastening area can also serve as an interface for an adapter plate, which the system according to the invention can also comprise.
- This adapter plate can be releasably fastened to the fastening area, for which purpose the adapter plate has corresponding through-holes through which connecting screws are guided, which are screwed into the internally threaded bores in the fastening area.
- the adapter plate itself has corresponding fastening devices, in particular internally threaded bores for fastening at least one connection flange plate, which then forms the corresponding connection interface for the line.
- adapter plate By interposing this adapter plate, there is the possibility of providing a connection interface for several different connection flange plates, which have different DIN connection interfaces for the line, in order to be able to connect different line types in this way.
- the adapter plate has a correspondingly sealed passage to the respective suction and pressure connection.
- adapter plate means any adapter element, since on the one hand it can be fixed to the suction and pressure connection or the corresponding fastening area, and that which has the appropriate fastening options for a connecting flange plate.
- a foot element is detachably attachable, so it can be arranged if necessary.
- the base element is preferably fixed to the pump housing, for example to its radial flange.
- the foot element can be L-shaped or U-shaped and have a leg with at least two bores provided thereon, through which the screw connections, via which the pump housing is connected to the adjacent housing part, engage.
- the base element is fixed using the connecting screws, which are also used to connect the pump housing and the adjacent housing part.
- the second leg which runs parallel to the longitudinal axis of the pump, then rests on the bottom side, the pump itself is only supported by the one vertical leg which is then fixed to the pump housing.
- a leg resting on the lower z.
- B. vertically upwardly projecting third leg is provided which rests against the connector housing and defines a second support plane. This makes it possible to safely support larger, heavier pumps.
- FIG. 1 shows an exploded view of a screw pump 1 according to the invention.
- This comprises a pump housing 2, in which a drive spindle 3 (see 2 ), which is to be connected via a connecting pin 4 to a drive motor (not shown in detail) to be connected to the pump housing 2, and at least one running spindle 16 meshing with the drive spindle 3 is accommodated.
- the pump housing 2 has a cylindrical housing section 5 which is limited axially by a base plate 6 of a base part 7 at the end.
- This bottom part 7 is connected via corresponding screw connections 8 to a second pump housing part 9, which has a radial flange 10 in addition to the other part of the cylindrical section 5, and which is also axially limited via a terminal flange 11, to which the housing of the drive motor is to be attached is.
- corresponding mounting holes 12 are provided for setting corresponding connecting screws.
- trough-shaped depressions 13 are formed, which are used for the insertion of connecting screws 14 with the aid of which a connecting housing to be described below is fixed to the pump housing 2 .
- First inlet openings 15 are provided in the area of the base plate 6 on the cylindrical section 5 of the pump housing 2, with two such inlet openings 15 being provided opposite one another.
- the inlet openings 15 have a quasi-rectangular cross-section and are window-like and extend, for example, by an angular segment of approximately 90°.
- the running spindle 16 can be seen through the inlet opening 15 shown.
- These inlet openings 15 define a suction inlet 17 which is further formed via axial inlet openings 18 formed on the bottom plate 6. The fluid to be pumped reaches the working area of the spindles 3, 16 via this suction inlet 17.
- a plurality of outlet openings 20 in the form of radial bores are formed on the pump housing 2 to form a pressure outlet 19, with four inlet openings 20 offset by 90° being provided in the example shown. The pumped fluid emerges from these again with the appropriate pressure.
- ring receptacles 21 provided on the cylindrical section 5, into which, see 2 ,
- a ring seal 22 is used, which serves to seal the connection housing. So simple O-rings are used as ring seals.
- connection housing 23 In the case of the assembled pump, a connection housing 23 is pushed onto the pump housing 2 or the pump housing 2 is pushed with its cylindrical section 5 into the connection housing 23 .
- the connection housing 23 consists of a first housing part 24, which is designed like a pot and has a bottom 25, and a cylindrical cavity 26, in which, see 2 , the front end of the pump housing 2 engages.
- the first housing part 24 has a first suction connection 27 in the form of a radial internally threaded bore, which is formed on a flat fastening section 28 which offers a flat fastening interface for a supply line to be connected or an adapter plate to be described below.
- Four internally threaded bores 29 are formed on the attachment section 28, to which either the line can be screwed or the adapter plate.
- sealing plug 30 with an associated sealing ring 31 that can be set optionally here.
- the sealing plug 30 is screwed into the suction connection 27 if this is not required.
- the second suction connection 32 formed on the base plate 25 which is also formed in the form of an internally threaded bore and which is also assigned four fastening bores 33 for connecting the supply line or an adapter plate. Since present, see 1 If such an axial connection of an adapter plate is shown as an option, the sealing plug 30 would consequently have to be screwed into the first pressure connection 27 . If the adapter plate were to be attached to the first pressure connection 27 , the sealing plug 30 would of course have to be screwed into the second pressure connection 32 .
- the first housing part 24 on the base plate 25 has a plurality of through-bores 34 through which corresponding connecting screws 35 that produce screw connections are inserted, which are used to firmly connect the first housing part 24 to a second, axially adjoining housing part, which is described below .
- drain holes 36 are provided on the first housing part 24, preferably offset by 90°, one of which in 1 and one in 2 is shown, and which are each closed by means of a sealing plug 37 with an associated sealing ring 38 . In the event of maintenance, the fluid in the pump can be drained off via these drain plugs.
- a second housing part 39 is also shown, which axially follows the first housing part 24 and, when pushed onto the cylindrical shoulder 5 of the pump housing 2 , is arranged between the first connection housing 24 and the radial flange 10 .
- It is designed as a hollow cylinder, i.e. it has a hollow-cylindrical inner shape, see 2 , wherein two radially inwardly projecting annular shoulders 40 are formed on the inner circumference, see 2 , on which the respective ring seal 22 rests sealingly.
- a suction space 41 in the region of the first housing part 24 and the second housing part 39 up to the first annular shoulder 40 and the sealing plane there, with the suction space 41 being filled with the both suction connections 27, 32 open out, as well as a pressure chamber 42 between the second housing part 39 and the pump housing 2 in the area between the two sealing levels formed by the ring seals 22, with the pressure connection 43, which is formed on the second housing part 39, opening into this suction space, please refer 2 .
- the outlet openings 20 also open into this pressure chamber 42, just as the two inlet openings 15 open into the suction chamber 41, so that there is a fluidic connection from the respective suction connection 27, 32 to the pressure connection 43.
- the pressure connection 43 is also formed here on a flat fastening section 44 and is again designed in the form of an internally threaded bore.
- the flat attachment section 44 in turn serves as an attachment interface for a discharging line or for an adapter plate to be described below.
- Appropriate internally threaded bores 45 are also provided here for fastening the line or the adapter plate.
- the second housing part 39 has three z. B. distributed by 90 ° arranged drain holes 46, which are closed by corresponding plugs 47 with associated sealing ring 48. Fluid located in the pressure chamber 42 can be discharged via these, while fluid located in the suction chamber can be discharged via the discharge bores 36 .
- the first housing part 24 has an axially extending annular flange 50, see FIG 2 , which engages in an annular fold 51 on the second housing part 39.
- An annular seal 53 in the form of an O-ring is accommodated in an annular receptacle 52 on the annular flange 50, so that the two housing parts 24, 39 are radially sealed against one another.
- the second housing part 39 is first pushed onto the cylindrical section 5, on which the corresponding ring seals 22 are already arranged, until it rests against the radial flange 10.
- the second housing part 24, on which the ring seal 53 is arranged, is then pushed on. Both housing parts 24, 39 are brought into the desired twisted position relative to one another, just as they are brought together into a desired twisted position relative to the pump housing 2 or to the radial flange 10.
- the two housing parts 24, 39 are firmly screwed together via the connecting screws 35, and the entire connection housing 23 is screwed together via the connecting screws 14, which are inserted through corresponding through bores 54 on the radial flange 10 and into corresponding axial internally threaded bores 55 are screwed into the end face of the second housing part 39, fixed.
- an adapter plate 60, 61 onto the respective fastening section 28, 44 or the base 25 by means of the connecting screws 56, 57 with the interposition of the ring seals 58, 59.
- the adapter plates 60, 61 have corresponding through-bores 62, 63, through which the corresponding connecting screws 56, 57, which are screwed into the internally threaded bores 29 or 33 or 45, pass.
- the adapter plates 60, 61 also have four additional internally threaded bores 64, 65 in the example shown, which are used to fasten a connecting flange plate 66, 67, for which purpose the latter has corresponding through bores 68, 69 through which the corresponding connecting screws 70, 71 are inserted and in the internally threaded bores 64, 65 of the adapter plates 60, 61 are screwed. It would also be conceivable to provide through holes instead of the internally threaded bores 64, 65 and to screw the connecting screws 70, 71 into the internally threaded bores 29, 30 and 45, respectively.
- annular seal 72, 73 is interposed, which is formed in a corresponding annular receptacle 74, 75 on the adapter plate 60, 61.
- This connection flange plate 66, 67 also has internally threaded bores 76, 77 into which connecting screws (not shown in detail) by means of which the corresponding line is then attached are screwed.
- the arrangement of this Internally threaded holes 76, 77 can be different from flange plate to flange plate, which means that different flange plates with different hole patterns and thus different standardized connection geometries can be used.
- a foot element 78 is provided, which is L-shaped here and has a vertically running fastening leg 79, on which corresponding through-holes 80 are formed, which are secured by two fastening screws 14, which serve to connect the radial flange 10 to the second housing part 39. be reached through, so that here the foot element 78 can be optionally attached to the pump.
- the foot element 78 rests on the floor via a second horizontally running leg 81, so that the screw pump 1 is supported on this.
- FIG. 2 shows, as described, a sectional view through a screw pump 1 according to the invention, in which case, unlike in 1 is shown, the adapter plate 60 is arranged on the suction connection 27, while the suction connection 32 is closed via the sealing plug 30.
- the suction connection 27, which is of course extended radially outwards via the corresponding bores in the adapter plate 60 and the connection flange plate 66, opens into the suction chamber 41, which extends to the first sealing level, realized via the first sealing element following axially to the right in the form from the ring seal 22 extends.
- Inflowing or suctioned fluid enters the pump housing 2 via the inlet openings 15 and is guided there via the spindles 3, 16 to the outlet openings 20, where it exits into the surrounding, ring-shaped suction chamber 42 and reaches the pressure connection 43, which of course also has corresponding Holes in the adapter plate 61 and the flange plate 67 is extended to the outside.
- the Figures 5 - 16 show a total of twelve examples of how the suction ports 27 and 32 and the pressure port 43 can be positioned relative to each other. In all in the Figures 5 - 16 In the variants shown, the position of the pump housing 2 is the same in each case, only the housing parts 24 and 39 are placed in different positions either only relative to the pump housing 2 or also relative to one another.
- FIG 5 , 6 and 7 show a linear arrangement of the suction and pressure connections 27, 43, ie along the longitudinal axis of the pump. While they, starting from figure 5 and view of the mounting flange 11 of the pump housing 2, in figure 5 are facing to the right, they stand in 6 quasi-vertical up while in 7 are directed to the left.
- the housing parts 24, 39 are not rotated relative to each other here, but in different positions differing by 90°.
- suction port 27 is directed to the right, while the pressure port 43 is directed upwards. Both are at an angle of 90° to one another, that is to say they are rotated by two 45° pitches and fastened to one another by means of the connecting screws 35 .
- the pressure connection 43 is again rotated by 90°, so that the suction connection 27 and the pressure connection 43 are directed in opposite directions, thus the two housing parts 24, 39 are rotated by 180° to one another.
- the suction port starting from 9 , rotated by 90° and points vertically upwards, while the pressure connection 43 is still pointing to the left.
- a 90° configuration is provided.
- suction connection 27 is rotated by a further 90° relative to the pressure connection 43. Both point in opposite directions, so the housing parts 24, 39 are rotated through 180° to one another.
- This variant is the mirror image of the arrangement according to FIG 9 .
- suction and pressure connections 27, 43 can also be arranged at an angle of 45° or 135° to one another, if required.
- the 14, 15 and 16 show three arrangement variants in which the axial suction port 32 is used. While in the configurations according to the Figures 5 - 13 the axial suction port 32 is closed via the sealing plug 30, in the configurations according to FIG Figures 14 - 16 the radial suction connection 27 is closed via the sealing plug 30.
- the radial suction connection 43 is changed relative position of the radial pressure connection 43 relative to the axial suction connection 32 . While he 14 is directed to the right, he is according to the design 15 vertically up. In accordance with the design 16 the pressure connection 43 is finally directed to the left.
- All these different pump configurations can be realized with one and the same set of pump components. Because the modular system according to the invention makes it possible, using a standardized pump housing 2 and the use of two standardized housing parts 24, 39, to form these different configurations by simply rotating the components relative to one another. This offers an extremely high degree of flexibility with regard to the pump design while at the same time being simple, since only the standardized pump housing 2 with its likewise standardized internal components (spindles, etc.) and standardized first and second housing parts 24, 39 have to be kept available.
- the 17 and 18 show a further embodiment of a screw pump 1 according to the invention in the form of simplified schematic representations, the same reference numbers being used for the same components. For reasons of simplicity, according to the exploded view is shown here 17 only a reduced number of components shown. In principle, however, the basic structure of this screw pump also corresponds to that described above.
- a pump housing 2 and a connection housing 23 are also provided here, comprising a first housing part 24 and a second housing part 39. These are in turn pushed onto the cylindrical section of the pump housing 2 in the manner described above and sealed relative to one another and to the pump housing 2 by means of corresponding sealing elements.
- a radial flange 82 is placed between the two housing parts 24,39. It has through holes 83 which are aligned with the through holes 34 on the first housing part 24 .
- the connecting screws 35 reach through the through bores 34 and 83 and are also screwed into the corresponding internally threaded bores 49 on the second housing part 39 here.
- the radial flange 82 has through bores 84 which are radially further to the outside and are used to accommodate connecting screws, via which the screw pump 1 can be screwed to a fastening geometry that is not shown in detail.
- a suction pipe 85 is connected to the axial suction inlet 32 and has a fastening flange 86 with through holes 87 through which the connecting screws 56 are guided, which are screwed into the internally threaded holes 33 in the base 25 of the first housing component 24 .
- the second suction port 27 is closed here by means of the sealing plug 30 .
- an adapter plate 61 is fixed to the fastening section 44 with the pressure connection 43 by means of the fastening screws 57 .
- This design allows for the formation of a submersible pump that can be mounted in a tank in either a horizontal or vertical configuration.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Schraubenspindelpumpe, umfassend ein Pumpengehäuse mit einer darin aufgenommenen Arbeitsspindel und wenigstens einer mit dieser kämmenden Laufspindel sowie ein auf das Pumpengehäuse aufgesetztes Anschlussgehäuse mit einem Sauganschluss und einem Druckanschluss, die fluidisch mit einem Saugeinlass und einem Druckauslass des Pumpengehäuses kommunizieren.
- Schraubenspindelpumpen kommen in unterschiedlichsten Bereichen, wo primär flüssige Medien zu fördern sind, beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie, der chemischen oder petrochemischen Chemie oder im Kraftwerksbereich zum Einsatz, um nur einige Anwendungsbereiche zu nennen. Eine Schraubenspindelpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in dem mindestens zwei Spindeln aufgenommen und drehgelagert sind, nämlich eine Arbeitsspindel, die mit einem Antriebsmotor, der an das Pumpengehäuse angeschraubt ist, gekoppelt ist und über diesen angetrieben wird, und wenigstens eine Laufspindel, die mit der Arbeitsspindel kämmt, wobei auch zwei mit der einen, üblicherweise mittig dazwischen angeordneten Arbeitsspindel kämmende Laufspindeln vorgesehen sein können. Das Pumpengehäuse ist quasi patronenartig ausgeführt und weist einen Saugeinlass, über den das zu fördernde Medium in das Pumpengehäuse gesaugt wird, und einen Druckauslass, über den in das über die Spindeln geförderte Fluid mit höherem Druck ausgelassen wird, auf.
- Auf das Pumpengehäuse ist ein Anschlussgehäuse aufgesetzt, das heißt, dass das patronenartige Pumpengehäuse in das Anschlussgehäuse eingesetzt ist. Das Anschlussgehäuse weist entsprechende Schnittstellen in Form eines Sauganschlusses und eines Druckanschlusses auf, an die entsprechende Zu- und Ableitungen, über die das zu fördernde Medium zu- respektive abgeführt wird, angeschlossen werden können. Der Sauganschluss kommuniziert fluidisch mit dem Saugeinlass des Pumpengehäuses, während der Druckanschluss mit dem Druckauslass des Pumpengehäuses fluidisch kommuniziert. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktion einer solchen Schraubenspindelpumpe ist bekannt.
- Bei bekannten Schraubenspindelpumpen besteht die Möglichkeit, den Sauganschluss und den Druckanschluss am Anschlussgehäuse in unterschiedlichen Positionen anzuordnen, um sich der Anschlusssituation der Zu- und Ableitungen, die in unterschiedlicher Weise zur Schraubenspindelpumpe geführt sein können, anzupassen. So können der Saug- und der Druckanschluss quasi in einer Linie bezogen auf die Längsachse der Schraubenspindelpumpe angeordnet sein, sie können um 90° versetzt zueinander sein, sie können aber auch um 180° versetzt zueinander sein, und schließlich kann der Sauganschluss auch axial bzw. stirnseitig angeordnet sein, während der Druckanschluss radial angeordnet ist. Die Vielzahl der Anordnungsmöglichkeiten und der Umstand, dass jedes Anschlussgehäuse einzeln gefertigt werden muss, je nach verlangter Anschlussgeometrie, führt dazu, dass die Herstellung einer solchen Schraubenspindelpumpe sehr aufwändig ist, da jedes Anschlussgehäuse quasi eine auf die Verwendungssituation abgestimmte Einzelfertigung ist.
- Die Dokumente
US 3 269 328 ,WO 2013/147761 A2 ,CN 201 306 277 Y zeigen solche Pumpen, jedoch mit im wesentlichen, ggf. mehreren separaten, einteiligen Anschlussgehäusen, also ohne ein Anschlussgehäuse, das aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil besteht, von denen eines den Sauganschluss und das andere den Druckanschluss aufweist, und die beide relativ zum Pumpengehäuse verdrehbar sind und die beide relativ zueinander verdrehbar sind, wobei das Pumpengehäuse und die beiden Gehäuseteile in der gewählten Verdrehstellung miteinander verbindbar sind. - Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Schraubenspindelpumpe anzugeben.
- Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Schraubenspindelpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Anschlussgehäuse aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil besteht, von denen eines den Sauganschluss und das andere den Druckanschluss aufweist, und die beide relativ zum Pumpengehäuse verdrehbar sind und die beide relativ zueinander verdrehbar sind.
- Mit besonderem Vorteil kommt bei der erfindungsgemäßen Schraubenspindelpumpe nicht, wie bisher, ein einteiliges Anschlussgehäuse zum Einsatz, sondern ein zweiteiliges Anschlussgehäuse, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil, die, bezogen auf die Pumpenlängsachse axial hintereinander angeordnet sind. Das Pumpengehäuse ist außenseitig im Bereich, in dem die beiden Gehäuseteile aufsetzen, zylindrisch ausgeführt, in entsprechender Weise sind die beiden Gehäuseteile hohlzylindrisch ausgeführt, wobei das eine Gehäuseteil als beidseits axial offener Hohlzylinder ausgeführt ist, das vollständig auf das Pumpengehäuse aufgeschoben wird, während das zweite Gehäuseteil quasi topfartig ausgeführt ist und einen Boden aufweist, jedoch gleichermaßen auf das Pumpengehäuse aufgeschoben ist. Das eine Gehäuseteil weist den Sauganschluss auf, das andere den Druckanschluss.
- Erfindungsgemäß ist eine doppelte Verdrehbarkeit der drei Gehäuseelemente zueinander vorgesehen. Zum einen sind beide Gehäuseteile drehbar auf dem Pumpengehäuse gelagert, das heißt, sie können beide relativ zum Pumpengehäuse verdreht werden, was es grundsätzlich ermöglicht, die beiden Gehäuseteile um die Pumpenlängsachse zu verdrehen, so dass die Möglichkeit besteht, die radial angeordneten Saug- und Druckanschlüsse in ihrer Umfangs- oder Verdrehposition relativ zum Pumpengehäuse verändern zu können. Darüber hinaus besteht eine Verdrehbarkeit der beiden Gehäuseteile relativ zueinander, das heißt, dass keine feste, unveränderliche Positionierung der beiden Gehäuseteile zueinander gegeben ist, sondern ebenfalls eine variable Positionierung durch Verdrehen um die Pumpenlängsachse. Dies ermöglicht es, die radialen Saug- und Druckanschlüsse in unterschiedliche Positionen relativ zueinander zu bringen. So ist es bevorzugt möglich, den Saug- und Druckanschluss entlang der Pumpenlängsachse fluchtend, also linear hintereinander anzuordnen, wobei beide Anschlüsse, bezogen auf das positionsfeste Pumpengehäuse, durch gemeinsames Verdrehen um die Pumpenlängsachse beispielsweise in einer mittigen 0°-Position angeordnet werden können, in einer in die eine Richtung verdrehten +90°-Position und in einer in die andere Richtung verdrehten -90°-Position, wie sie theoretisch auch beide gemeinsam um 180° verdreht werden können. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass der Saug- und der Druckanschluss nicht miteinander fluchten, sondern einen Winkel von beispielsweise 90° oder 180° zueinander einnehmen, wozu es lediglich erforderlich ist, die beiden Gehäuseteile um den entsprechenden, gewünschten Zwischenwinkel zwischen den beiden Anschlüssen um die Gehäuselängsachse zu verdrehen. Egal welche Relativposition die beiden Gehäuseteile zum Pumpengehäuse oder zueinander einnehmen, ist in jeder Position der Sauganschluss des einen Gehäuseteils mit dem Saugeinlass des Pumpengehäuses fluidisch gekoppelt, während der Druckanschluss des anderen Gehäuseteils mit dem Druckauslass des Pumpengehäuseteils fluidisch gekoppelt ist.
- Die erfindungsgemäße Schraubenspindelpumpe ermöglicht es damit mit besonderem Vorteil, unter Verwendung eines standardisierten Pumpengehäuses sowie der beiden ebenfalls standardisierten Gehäuseteile eine große Vielzahl unterschiedlicher Schraubenspindelpumpen, die sich in der Anschlussgeometrie respektive der Lage des Saug- und des Druckanschlusses unterscheiden, herzustellen. Es ist lediglich erforderlich, die beiden Gehäuseteile auf das Pumpengehäuse aufzuschieben und in die gewünschte Verdrehposition relativ zum Pumpengehäuse und relativ zueinander zu bringen, je nach geforderter Anschlussgeometrie, wonach es lediglich noch erforderlich ist, die beiden Gehäuseteile untereinander zu fixieren, sowie ein Gehäuseteil mit dem Pumpengehäuse zu verbinden, so dass die Bauteile in der gewünschten Ausrichtung respektive Geometrie fest miteinander verbunden sind. Damit ist es möglich, eine Vielzahl an standardisierten ersten und zweiten Gehäuseteilen vorzuhalten, da aus ihnen unter Verwendung des standardisierten Pumpengehäuses eine Vielzahl verschiedener Schraubenspindelpumpentypen hergestellt werden können. Eine aufwändige Einzelanfertigung eines einstückigen Anschlussgehäuses, das nur für eine bestimmte Schraubenspindelpumpe respektive einen bestimmten Schraubenspindelpumpentyp hergestellt wird, wie im Stand der Technik vorgesehen, ist mit besonderem Vorteil nicht mehr gegeben. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Schraubenspindelpumpe ein hochflexibles, modulares System, das die Herstellung unterschiedlicher Pumpentypen auf äußerst einfache Weise ermöglicht.
- Dabei kann jedes Gehäuseteil um wenigstens 45°, vorzugsweise un wenigstens 90° und insbesondere um wenigstens 180° relativ zum Pumpengehäuse verdrehbar sein, jedoch sind auch größere Verdrehwinkel bis zu 360° denkbar, das heißt, dass letztlich keine Verdrehbeschränkung eines Gehäuseteils relativ zum Pumpengehäuse gegeben ist.
- Innerhalb des Anschlussgehäuses zum Pumpengehäuse hin ist ein Saugraum und ein Druckraum auszubilden, wobei im Saugraum der Sauganschluss und der Saugeinlass liegen respektive in diesen führen, während im Druckraum der Druckanschluss und der Druckauslass liegen respektive in diesen führen. Um diese Räume auszubilden respektive hinreichend abgedichtet zu definieren, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, Dichtelemente anzuordnen, über die die Gehäuseteile gegeneinander und zumindest ein Gehäuseteil auch zum Pumpengehäuse hin abgedichtet ist. Über wenigstens ein erstes Dichtelement werden die beiden Gehäuseteile gegeneinander abgedichtet, da sie, wie beschrieben, relativ zueinander verdreht werden können, so dass zwischen ihnen eine Dichtebene gegeben sein muss. Darüber hinaus ist auch zumindest ein Gehäuseteil zum Pumpengehäuse hin abgedichtet. Über diese Abdichtung wird zum einen die Trennung zwischen Saugraum und Druckraum an der Schnittstelle von Anschlussgehäuse zu Pumpengehäuse erwirkt, wie auch das Anschlussgehäuse insgesamt relativ zum Pumpengehäuse abgedichtet wird. Das heißt, dass zwischen dem wenigstens einen Gehäuseteil und dem Pumpengehäuse zwei Dichtebenen gegeben sind, nämlich zum einen die Dichtebene zwischen Saug- und Druckraum, zum anderen die Dichtebene zwischen dem Anschlussgehäuse als solchen und dem Pumpengehäuse. Dies geschieht über zwei separate Dichtelemente. Da ein Gehäuseteil topfförmig ausgebildet ist und eine axiale Stirnwand respektive einen Boden aufweist, über den das Anschlussgehäuse an dieser Seite geschlossen ist, ist dort zwangsläufig keine zusätzliche Dichtebene vorzusehen.
- In einer Konkretisierung dieser Erfindungsausgestaltung ist dabei das den Sauganschluss aufweisende Gehäuseteil zu dem den Druckanschluss aufweisenden Gehäuseteil mit einer ersten Dichtebene abgedichtet, während das den Druckanschluss aufweisende Gehäuseteil zum Pumpengehäuse hin abgedichtet ist, wobei hier zwei Dichtebenen ausgebildet sind, nämlich die eine den Saugraum und den Druckraum voneinander trennende Dichtebene, und die andere das Anschlussgehäuse und das Pumpengehäuse zueinander abdichtende Dichtebene.
- Um die beiden Gehäuseteile auf einfache Weise mittels eines Dichtelements gegeneinander abzudichten, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass eines der Gehäuseteile einen zylindrischen, sich axial ersteckenden Flansch aufweist, der in einen Ringfalz am anderen Gehäuseteil eingreift, wobei das beide Gehäuseteile zueinander abdichtende Dichtelement zwischen dem Flansch und dem Ringfalz abdichtet. Flansch und Ringfalz greifen also axial ineinander, so dass eine radiale Dichtung über das Dichtelement zwischen beiden möglich ist. Auch eine axiale Abdichtung wäre hier möglich. Als Dichtelemente werden bevorzugt in entsprechende Ringaufnahmen, die an den entsprechenden Bauteilen ausgebildet sind, eingesetzte Ringdichtungen verwendet. Diese Ringdichtungen oder O-Ringe, die bevorzugt aus einem geeigneten Kunststoffmaterial sind, sind fest in den entsprechenden Ringaufnahmen verankert und liegen am entsprechenden Gegenüber mit hinreichender Spannung an, so dass eine definierte Dichtebene ausgebildet wird. Die Ringdichtungen lassen auch im montierten Zustand eine Verdrehung der Gehäuseteile relativ zueinander wie auch des einen Gehäuseteils relativ zum Pumpengehäuse zu, wobei diese Verdrehung nur ein einziges Mal und nur um ein entsprechend kleines Winkelinkrement erfolgt, bis die gewünschte Verdrehposition eingenommen ist, wonach die Bauteile wie beschrieben fest miteinander verbunden werden, so dass keine weitere Rotation mehr erfolgt.
- Wie beschrieben ist, egal welche Verdrehstellung die Gehäuseteile relativ zum Pumpengehäuse einnehmen, in jedem Fall der Saugeinlass mit dem Sauganschluss und der Druckauslass mit dem Druckanschluss fluidisch gekoppelt. Um dies auf einfache Weise zu realisieren, ist in Weiterbildung der Erfindung der Saugeinlass über eine oder mehrere in Umfangsrichtung verteilt am Pumpengehäuse ausgebildete radiale Einlassöffnungen, die in einen zwischen dem einen Gehäuseteil und dem Pumpengehäuse ausgebildeten Raum münden, und der Druckauslass über eine oder mehrere in Umfangsrichtung verteilt am Pumpengehäuse ausgebildete radiale Auslassöffnungen, die in einen zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem Pumpengehäuse ausgebildeten Raum münden, gebildet. Es sind demzufolge am Pumpengehäuse jeweils wenigstens eine, vorzugsweise aber mehrere radiale Einlass- und Auslassöffnungen vorgesehen, die in jeweilige meist ringförmige Räume münden, so dass in jedem Fall unabhängig von der Verdrehstellung eine fluidische Kopplung gegeben ist. Die Einlass- und Auslassöffnungen können als radiale Bohrungen ausgeführt sein, alternativ können sie auch als größere rechteckige und fensterartige Öffnungen ausgeführt werden. Eine solche, fensterartige Ausgestaltung der Einlassöffnungen ist beispielsweise zur Bildung des Saugeinlasses denkbar, wobei sich eine solche fensterartige Öffnung beispielsweise um ca. 90° in Umfangsrichtung erstrecken kann. Es können dann beispielsweise zwei solche um 180° versetzter fensterartige Einlassöffnungen vorgesehen sein. Die Auslassöffnungen können beispielsweise in Form von Radialbohrungen ausgeführt sein, wobei, da diese kleiner sind als die fensterartigen Öffnungen, vier oder sechs solcher Radialbohrungen um den Pumpengehäuseumfang verteilt vorgesehen werden können. Das heißt, dass grundsätzlich die Einass- und Auslassöffnungen gleichen Typs sein können, aber auch unterschiedlich.
- Da das Pumpengehäuse über einen axialen Boden, an der die beiden oder die drei Spindel üblicherweise hydraulisch gelagert und abgestützt sind, axial geschlossen ist, kann zur Sicherstellung eines hinreichenden Zuströmquerschnitts vorgesehen sein, diesen endständigen Boden des Pumpengehäuses mit weiteren axialen Einlassöffnungen zu versehen, die ebenfalls den Saugeinlass zusammen mit den radialen Einlassöffnungen bilden. Das heißt, dass nicht nur ein radialer Zufluss in das Pumpengehäuse möglich ist, sondern auch ein axialer Zufluss.
- Der Druckanschluss ist wie beschrieben radial angeordnet, geht also seitlich vom Anschlussgehäuse ab. Auch der Sauganschluss kann radial sein, kann also ebenfalls radial zum Anschlussgehäuse respektive der Pumpenlängsachse verlaufen. Hier besteht jedoch die Möglichkeit, zusätzlich auch einen axialen Sauganschluss vorzusehen, der also quasi in Verlängerung der Pumpenlängsachse angeordnet ist und am Boden des endständigen, topfartigen Gehäuseteils ausgebildet ist. Dieser axiale Sauganschluss erweitert das Anschlussspektrum und damit das gesamte Pumpentypenspektrum, das mit dem erfindungsgemäßen modularen System hergestellt werden kann. Je nachdem, ob nun der radiale oder der axiale Sauganschluss genutzt wird, wird natürlich der nicht genutzte Sauganschluss über ein geeignetes Verschlusselement, insbesondere einen Verschlussstopfen dicht verschlossen, welcher Verschlussstopfen auf einfache Weise in ein entsprechendes, in der Bohrung, die den Sauganschluss definiert, ausgebildetes Innengewinde unter Verwendung eines Dichtelements eingeschraubt wird. Alternativ kann auch eine Verschlussplatte, also eine Blindplatte zum Verschließen des nicht benötigten Sauganschlusses befestigt, insbesondere angeschraubt werden. Ist ein solcher axialer Sauganschluss gegeben, werden bevorzugt die vorstehend beschriebenen axialen Einlassöffnungen im Boden des Pumpengehäuses ausgebildet, die dann quasi in axialer Verlängerung des axialen Sauganschlusses liegen.
- Wie beschrieben zeichnet sich die erfindungsgemäße Schraubenspindelpumpe dadurch aus, dass die beiden Gehäuseteile relativ zum Pumpengehäuse sowie auch relativ zueinander verdreht werden können. In der gewünschten Verdrehstellung werden sie sodann aneinander fixiert. Dabei ist es denkbar, dass die Gehäuseteile zueinander und ein Gehäuseteil in seiner Verdrehstellung relativ zum Pumpengehäuse entweder in ausgezeichneten Drehstellungen aneinander fixiert werden können, oder in beliebigen Drehstellungen. Das heißt, dass entweder vorgegebene Verdrehpositionen relativ zueinander eingenommen werden können, die über eine definierte Winkelteilung in Umfangsrichtung definiert sind, oder beliebige, letztlich undefinierte Verdrehstellungen. In der Regel sind mehrere definierte Verdrehstellungen ausreichend, um das gewünschte anwendungsbezogene Geometriespektrum zu erfassen, gleichwohl sind aber auch Einsatzszenarien denkbar, in denen aufgrund örtlicher Gegebenheiten ein von einer üblichen Leitungsgeometrie abweichender Verdrehwinkel einzustellen ist.
- Die Fixierung der beiden Gehäuseteile aneinander wie auch des einen Gehäuseteils am Pumpengehäuse erfolgt bevorzugt über Schraubverbindungen, wobei die Schraubverbindungen axial liegen.
- Dabei kann gemäß einer ersten Erfindungsalternative, bei der die Bauteile in vorbestimmten Verdrehpositionen aneinander fixiert werden können, vorgesehen sein, dass am endständigen Gehäuseteil mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Durchgangsbohrungen und am benachbarten Gehäuseteil mehrere, mit gleicher Teilung in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen vorgesehen sind, und dass an einem Radialflansch des Pumpengehäuses mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Durchgangsbohrungen und am benachbarten Gehäuseteil mehrere, mit gleicher Teilung in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen vorgesehen sind. Hier werden also die definierten Verdrehpositionen über entsprechende Durchgangs- und Innengewindebohrungen mit gleicher Teilung definiert, das heißt, dass der Teilungswinkel definierend für die einzunehmende Verdrehpositionen ist. Die Befestigung der Teile untereinander ist nur möglich, wenn die entsprechenden Durchgangs- und Innengewindebohrungen miteinander fluchten.
- Dabei kann der Teilungswinkel respektive die Teilung der Durchgangs- und Innengewindebohrungen zwischen 15° - 90°, insbesondere zwischen 22,5° - 45° betragen. Je nachdem, wie der Teilungswinkel ausgelegt wird, ist demzufolge eine kleinere oder größere mögliche Verdrehwinkelzahl gegeben, wobei der jeweilige Teilungswinkel stets so gewählt werden sollte, dass in jedem Fall der Saug- und der Druckanschluss axial miteinander fluchten oder in einer +/-90°-Anordnung zueinander positioniert werden können, um die gängigsten Geometrien bilden zu können. Dies ist z.B. mit einem Teilungswinkel von 15°, 22,5° und 45° möglich, wobei diese Teilungswinkel auch 45°-Stellungen ermöglichen. Je kleiner der Teilungswinkel, umso mehr Zwischenstellungen können eingenommen werden.
- Zur Realisierung der Alternative mit einer beliebigen Verdrehwinkelwahl können erfindungsgemäß am endständigen Gehäuseteil wenigstens zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende axial offene Langlöcher und am benachbarten Gehäuseteil mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen vorgesehen sein, und/oder an einem Radialflansch des Pumpengehäuses wenigstens zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende axial offene Langlöcher und am benachbarten Gehäuseteil mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen vorgesehen sind. Hier kommen also am einen Gehäuseteil und am pumpengehäuseseitigen Radialflansch entsprechende, um den Umfang abschnittsweise umlaufende axial offene Durchstecklanglöcher zum Einsatz, durch die die Verbindungsschrauben geführt werden, die mit ihren Schraubenköpfen an den Langlochrändern aufgelagert sind und in die entsprechenden, eine geeignete Teilung aufweisenden Innengewindebohrungen am mittleren, zwischen dem endständigen Gehäuseteil und dem Radialflansch angeordneten Gehäuseteil eingeschraubt werden. Aufgrund der Langlochanordnung können beliebige Verdrehstellungen der beiden Gehäuseteile zueinander wie auch des gesamten Anschlussgehäuses relativ zum Pumpengehäuse eingenommen werden. Beispielsweise können zwei solcher Langlöcher, die sich beispielsweise um ca. 170° jeweils um den Umfang erstrecken, vorgesehen sein, und beispielsweise sechs Innengewindebohrungen, so dass jeweils drei Verbindungsschrauben durch ein Langloch greifen, wobei die Innengewindebohrungsteilung dann beispielsweise 60° betragen würde.
- Denkbar ist es ferner, die Verbindung der beiden Gehäuseteile in beliebiger Verdrehwinkelstellung und die Verbindung des einen Gehäuseteils mit dem Pumpengehäuse nur in ausgezeichneten Stellungen zu ermöglichen, oder umgekehrt. Es sind also auch verschiedene Verbindungsmöglichkeiten an einer Pumpe möglich.
- Um bei Bedarf eine Ablassmöglichkeit für in der Pumpe befindliches Fluid zu realisieren, was beispielsweise im Falle von Wartungsarbeiten erforderlich ist, sind zweckmäßigerweise an jedem Gehäuseteil mehrere in Umfangsrichtung verteilte und mit lösbaren Verschlussstopfen geschlossene, in das Innere des Anschlussgehäuses führende Ablassbohrungen vorgesehen. Diese Ablassbohrungen kommunizieren mit dem jeweiligen Ringraum des Saugraums und des Druckraums. Es sind pro Gehäuseteil mehrere in Umfangsrichtung verteilte Ablassbohrungen vorgesehen, um hierüber sicherzustellen, dass je nach Verdrehstellung des jeweiligen Gehäuseteils stets eine Ablassbohrung zumindest näherungsweise nach unten orientiert ist. Bevorzugt kommen pro Gehäuseteil drei um 90° versetzt zueinander angeordnete Ablassbohrungen zum Einsatz, wobei zwei Ablassbohrungen um 90° versetzt zum Saug- oder Druckanschluss angeordnet sind, während die dritte Anschlussbohrung diesem diametral gegenüberliegt.
- Um eine definierte Gehäuseschnittstelle am Anschlussgehäuse zu realisieren, ist zweckmäßigerweise an beiden Gehäuseteilen im Bereich des Saug- und Druckanschlusses ein ebener Befestigungsbereich mit mehreren Innengewindebohrungen zum Befestigen einer am Saug- und am Druckanschluss anzuschließenden Leitung ausgebildet. An diesem Befestigungsbereich kann die jeweilige Leitung direkt angeschlossen werden, der ebene Befestigungsbereich bildet eine entsprechende Anschlussebene, die zur Leitung hin auf einfache Weise abgedichtet werden kann. Die Befestigung der Leitung erfolgt über entsprechende Verbindungsschrauben, die in die befestigungsbereichsseitigen Innengewindebohrungen eingeschraubt werden.
- Dieser ebene Befestigungsbereich kann aber auch als Schnittstelle für eine Adapterplatte, die das erfindungsgemäße System des Weiteren umfassen kann, dienen. Diese Adapterplatte ist lösbar am Befestigungsbereich befestigbar, wozu die Adapterplatte entsprechende Durchgangsbohrungen aufweist, durch die Verbindungsschrauben geführt werden, die in die befestigungsbereichsseitigen Innengewindebohrungen eingeschraubt werden. Die Adapterplatte selbst weist entsprechende Befestigungseinrichtungen, insbesondere Innengewindebohrungen zur Befestigung wenigstens einer Anschlussflanschplatte auf, die dann die entsprechende Anschlussschnittstelle für die Leitung bildet. Über die Zwischenschaltung dieser Adapterplatte besteht die Möglichkeit, eine Anschlussschnittstelle für mehrere unterschiedliche Anschlussflanschplatten, die unterschiedliche DIN-Anschlussschnittstellen für die Leitung aufweisen, zur Verfügung zu stellen, um auf diese Weise unterschiedliche Leitungstypen anschließen zu können. Die Adapterplatte weist selbstverständlich einen entsprechenden abgedichteten Durchgang zum jeweiligen Saug- und Druckanschluss auf. Unter dem Begriff "Adapterplatte" ist jedwedes Adapterelement zu verstehen, da einerseits am Saug- und Druckanschluss respektive dem entsprechenden Befestigungsbereich fixiert werden kann, und das die entsprechende Befestigungsmöglichkeiten für eine Anschlussflanschplatte aufweist.
- Wenngleich die Möglichkeit besteht, die Schraubenspindelpumpe in den Leitungszweig einzuhängen, mithin also an der Zu- und Ableitung zu befestigen und die Schraubenspindelpumpe über diese Leitungen abzustützen, ist es gleichermaßen denkbar, dies mittels eines Fußelements vorzunehmen. Ein solches Fußelement ist lösbar anbringbar, kann also bei Bedarf angeordnet werden. Dabei wird das Fußelement bevorzugt am Pumpengehäuse, beispielsweise an dessen Radialflansch, fixiert.
- Das Fußelement kann L- oder U-förmig ausgeführt sein und einen Schenkel mit wenigstens zwei daran vorgesehenen Bohrungen aufweisen, durch die Schraubenverbindungen, über die das Pumpengehäuse mit dem benachbarten Gehäuseteil verbunden ist, greifen. Das heißt, dass das Fußelement über die Verbindungsschrauben, mit denen auch das Pumpengehäuse und das benachbarte Gehäuseteil verbunden werden, fixiert wird. Bei einem L-förmigen Fußelement liegt der zweite Schenkel, der parallel zur Pumpenlängsachse verläuft, dann bodenseitig auf, die Pumpe selbst ist nur über den einen dann vertikalen Schenkel, der am Pumpengehäuse fixiert ist, abgestützt. Bei einem U-förmigen Fußelement ist ein am unteren, aufliegenden Schenkel z. B. vertikal nach oben abstehender dritter Schenkel vorgesehen, der am Anschlussgehäuse anliegt und eine zweite Abstützebene definiert. Hierüber ist es möglich, auch größere, schwerere Pumpen sicher abzustützen.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Schraubenspindelpumpe,
- Fig. 2
- eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäß Schraubenspindelpumpe,
- Fig. 3
- eine Aufsicht in Richtung des Pfeils III aus
Fig. 2 , - Fig. 4
- eine Stirnseitenansicht in Richtung der Linie IV in
Fig. 2 , - Fig. 5 - 16
- verschiedene Perspektivansichten unterschiedlicher, aus den in
Fig. 1 gezeigten Elementen herstellbarer Schraubenspindelpumpentypen mit jeweils gleicher Positionierung des Pumpengehäuses, jedoch variierender Anordnung der ersten und zweiten Gehäuseteile sowie des Sauganschlusses, - Fig. 17
- eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Schraubenspindelpumpe einer weiteren Ausführungsform, und
- Fig. 18
- die zusammengebaute Schraubenspindelpumpe aus
Fig. 17 . -
Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Schraubenspindelpumpe 1. Diese umfasst ein Pumpengehäuse 2, in dem eine Antriebsspindel 3 (s.Fig. 2 ), die über einen Anschlusszapfen 4 mit einem am Pumpengehäuse 2 anzuschließenden, nicht näher gezeigten Antriebsmotor zu verbinden ist, sowie wenigstens eine mit der Antriebsspindel 3 kämmende Laufspindel 16 aufgenommen ist. Das Pumpengehäuse 2 weist einen zylindrischen Gehäuseabschnitt 5 auf, der axial über eine Bodenplatte 6 eines endständigen Bodenteiles 7 begrenzt ist. Dieses Bodenteil 7 ist über entsprechende Schraubverbindungen 8 mit einem zweiten Pumpengehäuseteil 9 verbunden, das neben dem weiteren Teil des zylindrischen Abschnitts 5 einen Radialflansch 10 aufweist, und das des Weiteren über einen endständigen Flansch 11 axial begrenzt ist, an dem das Gehäuse des Antriebsmotors zu befestigen ist. Hierzu sind entsprechende Befestigungsbohrungen 12 für das Setzen entsprechender Verbindungsschrauben vorgesehen. - In dem Bereich zwischen dem Radialflansch 10 und dem Anschlussflansch 11 sind muldenförmige Vertiefungen 13 ausgebildet, die dem Einsetzen von Verbindungsschrauben 14 dienen, mit Hilfe welcher ein nachfolgend noch zu beschreibendes Anschlussgehäuse am Pumpengehäuse 2 fixiert wird.
- An dem zylindrischen Abschnitt 5 des Pumpengehäuses 2 sind erste Einlassöffnungen 15 im Bereich der Bodenplatte 6 vorgesehen, wobei zwei solcher Einlassöffnungen 15 einander gegenüberliegend vorgesehen sind. Die Einlassöffnungen 15 sind quasi rechteckigen Querschnitts und fensterartig ausgebildet und erstrecken sich beispielsweise um ein Winkelsegment von ca. 90°. In
Fig. 1 ist durch die gezeigte Einlassöffnung 15 die Laufspindel 16 zu erkennen. Diese Einlassöffnungen 15 definieren einen Saugeinlass 17, der des Weiteren über axiale Einlassöffnungen 18, die an der Bodenplatte 6 ausgebildet sind, gebildet wird. Über diesen Saugeinlass 17 gelangt zu förderndes Fluid in den Arbeitsbereich der Spindeln 3, 16. - Weiterhin sind am Pumpengehäuse 2 zur Bildung eines Druckauslasses 19 mehrere Auslassöffnungen 20 in Form von Radialbohrungen ausgebildet, wobei im gezeigten Beispiel vier um 90° zueinander versetzte Einlassöffnungen 20 vorgesehen sind. Aus diesen tritt das geförderte Fluid mit entsprechendem Druck wieder aus.
- Vorgesehen sind des Weiteren zwei am zylindrischen Abschnitt 5 vorgesehene Ringaufnahmen 21, in die, siehe
Fig. 2 , jeweils eine Ringdichtung 22 eingesetzt ist, die der Abdichtung zum Anschlussgehäuse dient. Als Ringdichtungen werden also einfache O-Ringe verwendet. - Bei der zusammengesetzten Pumpe wird auf das Pumpengehäuse 2 ein Anschlussgehäuse 23 aufgeschoben bzw. wird das Pumpengehäuse 2 mit seinem zylindrischen Abschnitt 5 in das Anschlussgehäuse 23 geschoben. Das Anschlussgehäuse 23 besteht aus einem ersten Gehäuseteil 24, das topfartig ausgeführt ist und einen Boden 25 aufweist, sowie einen zylindrischen Hohlraum 26, in den, siehe
Fig. 2 , das vordere Ende des Pumpengehäuses 2 eingreift. Das erste Gehäuseteil 24 weist einen ersten Sauganschluss 27 in Form einer radialen Innengewindebohrung auf, der an einem ebenen Befestigungsabschnitt 28 ausgebildet ist, der eine ebene Befestigungsschnittstelle für eine anzuschließende Zuleitung oder eine nachfolgend noch zu beschreibende Adapterplatte bietet. An dem Befestigungsabschnitt 28 sind vier Innengewindebohrungen 29 ausgebildet, an denen entweder die Leitung verschraubt werden kann, oder die Adapterplatte. - Gezeigt ist des Weiteren ein hier optional zu setzender Verschlussstopfen 30 mit zugeordnetem Dichtring 31. Der Verschlussstopfen 30 wird in den Sauganschluss 27 eingeschraubt, sollte dieser nicht benötigt werden.
- Dies ist dann der Fall, wenn der an der Bodenplatte 25 ausgebildete zweite Sauganschluss 32 genutzt wird, der ebenfalls in Form einer Innengewindebohrung ausgebildet ist, und dem ebenfalls vier Befestigungsbohrungen 33 zum Anschließen der Zuleitung oder einer Adapterplatte zugeordnet sind. Da vorliegend, siehe
Fig. 1 , optional ein solches axiales Anschließen einer Adapterplatte dargestellt ist, wäre folglich der Verschlussstopfen 30 in den ersten Druckanschluss 27 einzuschrauben. Sollte am ersten Druckanschluss 27 die Adapterplatte angesetzt werden, wäre natürlich der Verschlussstopfen 30 in den zweiten Druckanschluss 32 einzuschrauben. - Des Weiteren weist das erste Gehäuseteil 24 an der Bodenplatte 25 eine Mehrzahl an Durchgangsbohrungen 34 auf, durch die entsprechende, Schraubverbindungen erwirkende Verbindungsschrauben 35 gesteckt werden, die zum festen Verbinden des ersten Gehäuseteils 24 mit einem zweiten, axial anschließenden Gehäuseteil dienen, das nachfolgend beschrieben wird.
- Des Weiteren sind an dem ersten Gehäuseteil 24 insgesamt drei vorzugsweise um 90° versetzt angeordnete Ablassbohrungen 36 vorgesehen, von denen eine in
Fig. 1 und eine inFig. 2 gezeigt ist, und die jeweils mittels eines Verschlussstopfens 37 mit zugeordnetem Dichtring 38 verschlossen werden. Über diese Ablassschrauben kann im Wartungsfall in der Pumpe befindliches Fluid abgelassen werden. - Gezeigt ist des Weiteren ein zweites Gehäuseteil 39, das axial dem ersten Gehäuseteil 24 folgt und, wenn auf den zylindrischen Absatz 5 des Pumpengehäuses 2 aufgeschoben, zwischen dem ersten Anschlussgehäuse 24 und dem Radialflansch 10 angeordnet ist. Es ist als Hohlzylinder ausgeführt, weist also eine hohlzylindrische Innenform auf, siehe
Fig. 2 , wobei am Innenumfang zwei radial nach innen vorspringende Ringschultern 40 ausgebildet sind, sieheFig. 2 , an denen die jeweilige Ringdichtung 22 abdichtend anliegt. Es bilden sich auf diese Weise zwei in Axialrichtung der Pumpe gesehen voneinander getrennte Räume aus, nämlich zum einen ein Saugraum 41 im Bereich des ersten Gehäuseteils 24 und des zweiten Gehäuseteils 39 bis zur ersten Ringschulter 40 und der dortigen Dichtebene, wobei in den Saugraum 41 die beiden Sauganschlüsse 27, 32 münden, sowie ein Druckraum 42 zwischen dem zweiten Gehäuseteil 39 und dem Pumpengehäuse 2 im Bereich zwischen den beiden über die Ringdichtungen 22 gebildeten Dichtebenen, wobei in diesen Saugraum der Druckanschluss 43, der am zweiten Gehäuseteil 39 ausgebildet ist, mündet, sieheFig. 2 . In diesen Druckraum 42 münden auch die Auslassöffnungen 20, wie in den Saugraum 41 die beiden Einlassöffnungen 15 münden, so dass eine fluidische Verbindung vom jeweiligen Sauganschluss 27, 32 zum Druckanschluss 43 gegeben ist. - Der Druckanschluss 43 ist auch hier an einem ebenen Befestigungsabschnitt 44 ausgebildet und wiederum in Form einer Innengewindebohrung ausgeführt. Der ebene Befestigungsabschnitt 44 dient wiederum als Befestigungsschnittstelle für eine abführende Leitung oder für eine nachfolgend noch zu beschreibende Adapterplatte. Zur Befestigung der Leitung respektive der Adapterplatte sind auch hier entsprechende Innengewindebohrungen 45 vorgesehen.
- Auch das zweite Gehäuseteil 39 weist drei z. B. um 90° verteilt angeordnete Ablassbohrungen 46 auf, die über entsprechende Verschlussstopfen 47 mit zugeordnetem Dichtring 48 verschlossen sind. Über diese kann im Druckraum 42 befindliches Fluid abgelassen werden, während über die Ablassbohrungen 36 im Saugraum befindliches Fluid abgelassen werden kann.
- Um im aufgeschobenen Zustand die beiden Gehäuseteile 24, 39 über die Verbindungsschrauben 35 aneinander befestigen zu können, sind an der Stirnseite des zweiten Gehäuseteils 39, wie auch die Durchgangsbohrungen 34, axial verlaufende Innengewindebohrungen 49 vorgesehen. In diese werden die Verbindungsschrauben 35 eingeschraubt, so dass die beiden Gehäuseteile 24, 39 fest miteinander axial verschraubt werden. Um beide auch gegeneinander abzudichten, weist das erste Gehäuseteil 24 einen sich axial erstreckenden Ringflansch 50 auf, siehe
Fig. 2 , der in einen Ringfalz 51 am zweiten Gehäuseteil 39 eingreift. In einer Ringaufnahme 52 am Ringflansch 50 ist eine Ringdichtung 53 in Form eines O-Rings aufgenommen, so dass die beiden Gehäuseteile 24, 39 radial gegeneinander abgedichtet sind. - Wie
Fig. 1 zeigt, sind die Durchgangsbohrungen 34 und die Innengewindebohrungen 49 äquidistant um den Umfang versetzt. Sie weisen im gezeigten Beispiel eine Teilung respektive einen Teilungswinkel von 45° auf. Das heißt, dass die beiden Gehäuseteile 24, 39 in verschiedenen Verdrehstellungen relativ zueinander angeordnet und aneinander fixiert werden können. - Im Rahmen der Montage wird zunächst das zweite Gehäuseteil 39 auf den zylindrischen Abschnitt 5, an dem bereits die entsprechenden Ringdichtungen 22 angeordnet sind, aufgeschoben, bis es am Radialflansch 10 anliegt. Sodann wird das zweite Gehäuseteil 24, an dem die Ringdichtung 53 angeordnet ist, aufgeschoben. Beide Gehäuseteile 24, 39 werden in die gewünschte Verdrehstellung relativ zueinander gebracht, wie sie auch gemeinsam in eine gewünschte Verdrehstellung relativ zum Pumpengehäuse 2 respektive zum Radialflansch 10 gebracht werden. Sind die entsprechenden Verdrehstellungen eingenommen, so werden einerseits die beiden Gehäuseteile 24, 39 über die Verbindungsschrauben 35 fest miteinander verschraubt, zum anderen wird das gesamte Anschlussgehäuse 23 über die Verbindungsschrauben 14, die durch entsprechende Durchgangsbohrungen 54 am Radialflansch 10 gesteckt und in entsprechende axiale Innengewindebohrungen 55 an der Stirnseite des zweiten Gehäuseteils 39 eingeschraubt werden, fixiert. Damit sind alle drei Gehäuseteile einerseits in eine gewünschte Verdrehstellung relativ zueinander gebracht, andererseits aber auch axial fest miteinander verschraubt.
- Wie beschrieben besteht entweder die Möglichkeit, am benötigten Sauganschluss 27 oder 32 sowie am Druckanschluss 43 die jeweilige Leitung unmittelbar auf den Befestigungsabschnitt 28 respektive den Boden 25 respektive den Befestigungsabschnitt 44 anzuschrauben, wozu entsprechende Verbindungsschrauben 56, 57 dienen. Die entsprechende Leitung wird durch eine entsprechende Ringdichtung 58, 59 zum entsprechenden Befestigungsabschnitt 28, 44 oder zum Boden 25 abgedichtet. Die unmittelbare Befestigung erfolgt in diesem Fall an einer Standardbefestigungsschnittstelle.
- Grundsätzlich ist es aber auch möglich, auf den jeweiligen Befestigungsabschnitt 28, 44 oder den Boden 25 eine Adapterplatte 60, 61 mittels der Verbindungsschrauben 56, 57 unter Zwischenschaltung der Ringdichtungen 58, 59 zu schrauben. Die Adapterplatten 60, 61 weisen entsprechende Durchgangsbohrungen 62, 63 auf, die dann von den entsprechenden Verbindungsschrauben 56, 57 durchgriffen werden, die in die Innengewindebohrungen 29 oder 33 bzw. 45 geschraubt werden. Die Adapterplatten 60, 61 weisen des Weiteren im gezeigten Beispiel vier weitere Innengewindebohrungen 64, 65 auf, die der Befestigung einer Anschlussflanschplatte 66, 67 dienen, wozu diese entsprechende Durchgangsbohrungen 68, 69 aufweist, durch die entsprechende Verbindungsschrauben 70, 71 gesteckt und in den Innengewindebohrungen 64, 65 der Adapterplatten 60, 61 verschraubt werden. Denkbar wäre es auch, statt der Innengewindebohrungen 64, 65 Durchgangsbohrungen vorzusehen und die Verbindungsschrauben 70, 71 in die Innengewindebohrungen 29, 30 beziehungsweise 45 zu schrauben. Auch hier ist jeweils eine Ringdichtung 72, 73 zwischengeschaltet, die in einer entsprechenden Ringaufnahme 74, 75 an der Adapterplatte 60, 61 ausgebildet ist. Diese Anschlussflanschplatte 66, 67 weist weiter Innengewindebohrungen 76, 77 auf, in die nicht näher gezeigte Verbindungsschrauben, mittels welcher sodann die entsprechende Leitung befestigt wird, eingeschraubt werden. Dabei kann die Anordnung dieser Innengewindebohrungen 76, 77 von Anschlussflanschplatte zu Anschlussflanschplatte unterschiedlich sein, das heißt, dass unterschiedliche Anschlussflanschplatten mit unterschiedlichen Bohrungsbildern und damit unterschiedlichen genormten Verbindungsgeometrien angesetzt werden können.
- Des Weiteren ist ein Fußelement 78 vorgesehen, das hier L-förmig ausgeführt ist und einen vertikal verlaufenden Befestigungsschenkel 79 aufweist, an dem entsprechende Durchgangsbohrungen 80 ausgebildet sind, die von zwei Befestigungsschrauben 14, die der Verbindung des Radialflansches 10 mit dem zweiten Gehäuseteil 39 dienen, durchgriffen werden, so dass hierüber das Fußelement 78 wahlweise an der Pumpe befestigt werden kann. Über einen zweiten horizontal verlaufenden Schenkel 81 steht das Fußelement 78 auf dem Boden auf, so dass hierüber die Schraubenspindelpumpe 1 abgestützt ist.
-
Fig. 2 zeigt wie beschrieben eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Schraubenspindelpumpe 1, wobei hier, anders als inFig. 1 dargestellt ist, die Adapterplatte 60 am Sauganschluss 27 angeordnet ist, während der Sauganschluss 32 über den Verschlussstopfen 30 verschlossen ist. Ersichtlich mündet der Sauganschluss 27, der radial nach außen natürlich über die entsprechenden Bohrungen in der Adapterplatte 60 und der Anschlussflanschplatte 66 verlängert ist, in dem Saugraum 41, der sich bis zur ersten Dichtebene, realisiert über das erste, axial nach rechts folgende Dichtelement in Form von der Ringdichtung 22 erstreckt. Zuströmendes respektive angesaugtes Fluid gelangt über die Einlassöffnungen 15 in das Pumpengehäuse 2 und wird dort über die Spindeln 3, 16 zu den Auslassöffnungen 20 geführt, wo es in den umgebenden, ringförmigen Saugraum 42 austritt und zum Druckanschluss 43 gelangt, der auch hier natürlich über entsprechende Bohrungen in der Adapterplatte 61 und der Anschlussflanschplatte 67 nach außen verlängert ist. - Wie bereits beschrieben besteht die Möglichkeit, die beiden Gehäuseteile 24 und 39 einerseits relativ zueinander in eine veränderbare Relativstellung zu bringen, wie auch beide Gehäuseteile 24, 39 in eine veränderbare Relativposition zum Pumpengehäuse 2 zu bringen. Das heißt, dass eine doppelte Verdrehbarkeit gegeben ist. Dies ist möglich, als das Pumpengehäuse 2 den zylindrischen Abschnitt 5 aufweist, während die beiden Gehäuseteile 24, 39 entsprechende innenzylindrische Geometrien aufweisen, so dass eine Verdrehung möglich ist. Gleichzeitig sind die Gehäuseteile über die entsprechenden Ringdichtungen gegeneinander abgedichtet, wobei diese Ringdichtungen ein Verdrehen zulassen und in der gewünschten Verdrehstellung gleichwohl entsprechend abdichten. Besondere Anforderungen resultierend aus der Verdrehbarkeit sind an die Ringdichtungen nicht zu stellen, da die Gehäuseteile relativ zueinander nur ein einziges Mal im Rahmen der Montage verdreht werden, anschließend sind die Gehäuseteile respektive das Anschlussgehäuse mit dem Pumpengehäuse fest verschraubt.
-
Fig. 2 zeigt, siehe hierzu auch dieFig. 3 und4 , eine Anordnung, in welcher die beiden Gehäuseteile 24, 39 axial miteinander fluchtend bezogen auf die Pumpenlängsachse angeordnet sind. Es sind jedoch aufgrund der Verdrehbarkeit der beiden Gehäuseteile 24, 39 relativ zueinander sowie relativ zum Pumpengehäuse 2 eine Vielzahl weiterer Anordnungs- respektive Ausrichtmöglichkeiten gegeben. Diese sind letztlich lediglich durch die Teilung der jeweiligen Durchgangs- und Innengewindebohrungen 34, 49 an den beiden Anschlussgehäusen 24, 39 respektive 54, 55 am Radialflansch 10 und dem zweiten Anschlussgehäuse 39 begrenzt respektive auf definierte Verbindungspositionen beschränkt. Angenommen ist, dass die Teilung in beide Verbindungsebenen jeweils 45° entspricht. - Die
Fig. 5 - 16 zeigen insgesamt zwölf Anordnungsbeispiele, wie die Sauganschlüsse 27 bzw. 32 und der Druckanschluss 43 relativ zueinander positioniert werden können. In allen in denFig. 5 - 16 gezeigten Varianten ist jeweils die Position des Pumpengehäuses 2 die gleiche, lediglich die Gehäuseteile 24 und 39 sind in unterschiedlichen Positionen entweder nur relativ zum Pumpengehäuse 2 oder auch relativ zueinander gebracht. - Die
Fig. 5 ,6 und 7 zeigen eine lineare Anordnung der Saug- und Druckanschlüsse 27, 43, also längs der Pumpenlängsachse. Während sie, ausgehend vonFig. 5 und Blick auf den Befestigungsflansch 11 des Pumpengehäuses 2, inFig. 5 nach rechts gerichtet sind, stehen sie inFig. 6 quasi vertikal nach oben, während sie inFig. 7 nach links gerichtet sind. Die Gehäuseteile 24, 39 sind hier also nicht relativ zueinander verdreht, jedoch in verschiedenen, sich um 90° unterscheidenden Stellungen. - In
Fig. 8 ist der Sauganschluss 27 nach rechts gerichtet, während der Druckanschluss 43 nach oben gerichtet ist. Beide weisen einen Winkel von 90° zueinander auf, sind also um zwei 45°-Teilungen verdreht zueinander mittels der Verbindungsschrauben 35 aneinander befestigt. - Bei der Ausgestaltung gemäß
Fig. 9 ist der Druckanschluss 43 nochmals um 90° weiter verdreht angeordnet, so dass Sauganschluss 27 und Druckanschluss 43 in entgegengesetzte Richtungen gerichtet sind, mithin also die beiden Gehäuseteile 24, 39 um 180° zueinander verdreht sind. - Bei der Ausgestaltung gemäß
Fig. 10 ist der Sauganschluss, ausgehend vonFig. 9 , um 90° verdreht und weist vertikal nach oben, während der Druckanschluss 43 nach wie vor nach links gerichtet ist. Hier ist wiederum eine 90°-Konfiguration vorgesehen. - Bei der Ausgestaltung gemäß
Fig. 11 weist der Sauganschluss 27 wiederum nach oben, während der Druckanschluss 43 nach rechts gerichtet ist. - Bei der Ausgestaltung gemäß
Fig. 12 ist der Sauganschluss 27 um weitere 90° relativ zum Druckanschluss 43 verdreht. Beide weisen in entgegengesetzte Richtungen, die Gehäuseteile 24, 39 sind also um 180° zueinander verdreht. Diese Variante ist die spiegelbildliche Ausgestaltung der Anordnung gemäßFig. 9 . -
Fig. 13 zeigt schließlich eine Anordnung, bei der der Sauganschluss 27 nach links gerichtet ist, während der Druckanschluss 43 wiederum nach oben gerichtet ist, beide stehen unter einem Winkel von 90° zueinander. - Sämtliche Konfigurationen sind ohne weiteres aufgrund der gegebenen 45°-Teilung bezüglich der Durchgangs- und Innengewindebohrungen einstellbar. Grundsätzlich könnten auch weitere Anordnungen realisiert werden, resultierend aus der 45°-Teilung. Das heißt, dass die Saug- und Druckanschlüsse 27, 43 auch unter einem Winkel von 45° oder 135° zueinander angeordnet werden können, wenn erforderlich.
- Die
Fig. 14, 15 und16 zeigen drei Anordnungsvarianten, bei denen der axiale Sauganschluss 32 genutzt wird. Während bei den Ausgestaltungen gemäß derFig. 5 - 13 der axiale Sauganschluss 32 über den Verschlussstopfen 30 verschlossen ist, ist bei den Ausgestaltungen nach denFig. 14 - 16 der radiale Sauganschluss 27 über den Verschlussstopfen 30 verschlossen. Hier besteht die Möglichkeit, die Relativposition des radialen Druckanschlusses 43 relativ zum axialen Sauganschluss 32 zu verändern. Während erFig. 14 nach rechts gerichtet ist, steht er gemäß der Ausgestaltung nachFig. 15 vertikal nach oben. Bei der Ausgestaltung gemäßFig. 16 ist der Druckanschluss 43 schließlich nach links gerichtet. - Auch hier besteht aufgrund der 45°-Teilung die Möglichkeit, den Druckanschluss 43 auch in Zwischenpositionen zu bringen, die sich um 45° unterscheiden.
- All diese unterschiedlichen Pumpenkonfigurationen können mit ein und demselben Satz an Pumpenbauteilen realisiert werden. Denn das erfindungsgemäße modulare System ermöglicht es unter Verwendung eines standardisierten Pumpengehäuses 2 und der Verwendung zweier standardisierter Gehäuseteile 24, 39, diese unterschiedlichen Konfigurationen durch einfaches Verdrehen der Komponenten relativ zueinander auszubilden. Dies bietet ein extrem hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich der Pumpenausgestaltung bei gleichzeitiger Einfachheit, da lediglich die standardisierten Pumpengehäuse 2 mit ihren ebenfalls standardisierten Innenkomponenten (Spindeln etc.) sowie standardisierte erste und zweite Gehäuseteile 24, 39 vorgehalten werden müssen.
- Die
Fig. 17 und18 zeigen in Form vereinfachter Prinzipdarstellungen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schraubenspindelpumpe 1, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Aus Einfachheitsgründen ist hier in der Explosionsdarstellung gemäßFig. 17 nur eine reduzierte Bauteileanzahl gezeigt. Grundsätzlich jedoch entspricht der Basisaufbau auch dieser Schraubenspindelpumpe dem der vorstehend beschriebenen. - Vorgesehen ist auch hier ein Pumpengehäuse 2 sowie ein Anschlussgehäuse 23 umfassend ein erstes Gehäuseteil 24 und ein zweites Gehäuseteil 39. Diese werden wiederum auf den zylindrischen Abschnitt des Pumpengehäuses 2 in vorstehend beschriebener Weise aufgeschoben und über entsprechende Dichtelemente relativ zueinander und zum Pumpengehäuse 2 abgedichtet. Bei dieser Ausgestaltung ist ein Radialflansch 82 zwischen die beiden Gehäuseteile 24, 39 gesetzt. Er weist Durchgangsbohrungen 83 auf, die mit den Durchgangsbohrungen 34 am ersten Gehäuseteil 24 fluchten. Die Verbindungsschrauben 35 durchgreifen die Durchgangsbohrungen 34 und 83 und werden auch hier in die entsprechenden Innengewindebohrungen 49 am zweiten Gehäuseteil 39 eingeschraubt.
- Weiterhin weist der Radialflansch 82 Durchgangsbohrungen 84 auf, die radial weiter außen liegen und der Aufnahme von Verbindungsschrauben dienen, über die die Schraubenspindelpumpe 1 an einer Befestigungsgeometrie, die nicht näher gezeigt ist, verschraubt werden kann.
- Bei dieser Ausgestaltung wird am axialen Saugeinlass 32 ein Saugrohr 85 angeschlossen, das einen Befestigungsflansch 86 mit Durchgangsbohrungen 87 aufweist, durch die die Verbindungsschrauben 56 geführt werden, die in den Innengewindebohrungen 33 des Bodens 25 des ersten Gehäusebauteils 24 verschraubt werden. Dies natürlich unter Zwischenschaltung der Ringdichtung 58, wenngleich hier nicht näher gezeigt.
- Der zweite Sauganschluss 27 ist hier mittels des Verschlussstopfens 30 verschlossen.
- An dem Befestigungsabschnitt 44 mit dem Druckanschluss 43 wird hier wie bereits vorstehend beschrieben eine Adapterplatte 61 mittels der Befestigungsschrauben 57 fixiert.
- Diese Ausgestaltung ermöglicht die Ausbildung einer Tauchpumpe, die in einem Tank, entweder in horizontaler oder vertikaler Anordnung, montiert werden kann.
Claims (23)
- Schraubenspindelpumpe, umfassend ein Pumpengehäuse (2) mit einer darin aufgenommenen Arbeitsspindel (3) und wenigstens einer mit dieser kämmenden Laufspindel (16), sowie ein auf das Pumpengehäuse (2) aufgesetztes Anschlussgehäuse (23) mit einem Sauganschluss (27, 32) undeinem Druckanschluss (43), die fluidisch mit einem Saugeinlass (17) undeinem Druckauslass (19) des Pumpengehäuses (2) kommunizieren,dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (23) aus einem erstenund einem zweiten Gehäuseteil (24, 39) besteht, von denen eines den Sauganschluss (27, 32) und das andere den Druckanschluss (43) aufweist, und die beide relativ zum Pumpengehäuse (2) verdrehbar sind und die beide relativ zueinander verdrehbar sind, wobei das Pumpengehäuse (2) und die beiden Gehäuseteile (24, 39) in der gewählten Verdrehstellung miteinander verbindbar sind.
- Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gehäuseteile (24, 39) um wenigstens 45° relativ zum Pumpengehäuse (2) verdrehbar ist.
- Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gehäuseteil (24, 39) um 360° relativ zum Pumpengehäuse (2) verdrehbar ist.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass Dichtelemente (22, 53) vorgesehen sind, über die die Gehäuseteile (24, 39) gegeneinander und zumindest ein Gehäuseteil (39) auch zum Pumpengehäuse (2) hin abgedichtet sind. - Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das den Sauganschluss (27, 32) aufweisende Gehäuseteil (24) zum den Druckanschluss (43) aufweisenden Gehäuseteil (39) und das den Druckanschluss (43) aufweisende Gehäuseteil (39) zum Pumpengehäuse (2) hin abgedichtet ist.
- Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Gehäuseteile (24) einen zylindrischen, sich axial erstreckenden Flansch (50) aufweist, der in einen Ringfalz (51) am anderen Gehäuseteil (39) eingreift, wobei das beide Gehäuseteile (24, 39) zueinander abdichtende Dichtelement (53) zwischen dem Flansch (50) und dem Ringfalz (51) abdichtet.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtelemente (22, 53) in Ringaufnahmen (21, 52) eingesetzte Ringdichtungen vorgesehen sind.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Saugeinlass (17) über eine oder mehrere in Umfangsrichtung verteilt am Pumpengehäuse (2) ausgebildete radiale Einlassöffnungen (15), die in einem zwischen dem einen Gehäuseteil (24) und dem Pumpengehäuse (2) ausgebildeten Saugraum (41) münden, und der Druckauslass (19) über eine oder mehrere in Umfangsrichtung verteilt am Pumpengehäuse (2) ausgebildete radiale Auslassöffnungen (20), die in einem zwischen dem zweiten Gehäuseteil (39) und dem Pumpengehäuse (2) ausgebildeten Druckraum (42) münden, gebildet ist. - Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Einlass- und wenigstens vier Auslassöffnungen (15, 20) vorgesehen sind.
- Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem endständigen Boden (6) des Pumpengehäuses (2) den Saugeinlass (17) bildende weitere axiale Einlassöffnungen (18) ausgebildet sind.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass am saugseitigen Gehäuseteil (24) nur ein radialer Sauganschluss (27) oder ein radialer und ein axialer Sauganschluss (27, 32) vorgesehen sind. - Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Sauganschlüssen (27, 32) einer mittels eines lösbaren Verschlusselements, insbesondere eines Verschlussstopfens (30) verschlossen ist.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (24, 39) zueinander und ein Gehäuseteil (39) in seiner Verdrehstellung relativ zum Pumpengehäuse (2) in ausgezeichneten oder beliebigen Drehstellungen aneinander fixierbar ist. - Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung Schraubverbindungen (14, 35) vorgesehen sind.
- Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am endständigen Gehäuseteil (24) mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Durchgangsbohrungen (34) und am benachbarten Gehäuseteil (39) mehrere, mit gleicher Teilung in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen (49) vorgesehen sind, und/oder dass an einem Radialflansch (10) des Pumpengehäuses (2) mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Durchgangsbohrungen (12) und am benachbarten Gehäuseteil, (39) mehrere, mit gleicher Teilung in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen (55) vorgesehen sind.
- Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangs- und Innengewindebohrungen (12, 34, 49, 55) eine Teilung zwischen 15° - 90°, insbesondere zwischen 22,5° - 45° aufweisen.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am endständigen Gehäuseteil (24) wenigstens zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende axial offene Langlöcher und am benachbarten Gehäuseteil (39) mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen (49) vorgesehen sind, und/oder dass an einem Radialflansch (10) des Pumpengehäuses (2) wenigstens zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende axiale Langlöcher und am benachbarten Gehäuseteil (39) mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Innengewindebohrungen (55) vorgesehen sind.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Gehäuseteil (24, 39) mehrere in Umfangsrichtung verteilte und mit lösbaren Verschlussstopfen (37, 47) geschlossene, in das Innere des Anschlussgehäuses (5) führende Ablassbohrungen (36, 46) vorgesehen sind. - Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass pro Gehäuseteil (2, 39) drei um 90° versetzt zueinander angeordnete Ablassbohrungen (36, 46) vorgesehen sind.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Gehäuseteilen (24, 39) im Bereich des Saug- und Druckanschlusses (27, 43) ein ebener Befestigungsbereich (28, 44) mit mehreren Innengewindebohrungen (29, 45) zum Befestigen einer am Saug- und am Druckanschluss (27, 43) anzuschließenden Leitung ausgebildet ist. - Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Adapterplatte (60, 61) vorgesehen ist, die am Befestigungsbereich (28, 44) lösbar befestigbar ist und die Befestigungseinrichtungen, insbesondere Innengewindebohrungen (68, 69), zur Befestigung wenigstens einer Anschlussflanschplatte (66, 67) aufweist.
- Schraubenspindelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein, vorzugsweise am Pumpengehäuse (2) lösbar anbringbares Fußelement (78) vorgesehen ist. - Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußelement (78) L- oder U-förmig ist und einen Schenkel (79) mit wenigstens zwei daran vorgesehenen Bohrungen (80) aufweist, durch die Schraubenverbindungen (14), über die das Pumpengehäuse (2) mit dem benachbarten Gehäuseteil (39) verbunden ist, greifen.
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