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DE102007030201A1 - Screw spindle pump for supplying and compressing gases has a rotor inner cooling mechanism working with a coolant for a displacing rotor pair in a pump casing along with a toothed wheel fixed on the rotor - Google Patents

Screw spindle pump for supplying and compressing gases has a rotor inner cooling mechanism working with a coolant for a displacing rotor pair in a pump casing along with a toothed wheel fixed on the rotor Download PDF

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Publication number
DE102007030201A1
DE102007030201A1 DE102007030201A DE102007030201A DE102007030201A1 DE 102007030201 A1 DE102007030201 A1 DE 102007030201A1 DE 102007030201 A DE102007030201 A DE 102007030201A DE 102007030201 A DE102007030201 A DE 102007030201A DE 102007030201 A1 DE102007030201 A1 DE 102007030201A1
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DE
Germany
Prior art keywords
rotor
gear
pump according
spindle
screw pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007030201A
Other languages
German (de)
Inventor
Ralf Steffens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STEFFENS, RALF, DR. ING., DE
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE102007030201A1 publication Critical patent/DE102007030201A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
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    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation

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Abstract

Designed as a cylindrical retaining peg, a rotor toothed wheel's (12) end on the side of a bearing plugs into a cylindrical section on a spindle rotor cooling hole under an arrangement of spindle rotor bearings (13). On the rotor toothed wheel, a diameter step between the cylindrical retaining peg and the rotor toothed wheel's gearing takes over a bearing's inner raceway axial fixing on the arrangement of spindle rotor bearings via an inner feeder tube (9) for a rotor inner cooling mechanism.

Description

Trockenverdichtende Pumpen gewinnen insbesondere in der Vakuumtechnik verstärkt an Bedeutung, denn durch zunehmende Verpflichtungen bei Umweltschutzvorschriften und steigende Betriebs- und Entsorgungskosten sowie erhöhte Anforderungen an die Reinheit des Fördermediums werden die bekannten nasslaufenden Vakuumsysteme, wie Flüssigkeitsringmaschinen und Drehschieberpumpen, immer häufiger durch trockenverdichtende Pumpen ersetzt. Zu diesen trockenverdichtenden Maschinen gehören Schraubenspindelpumpen, Kluenpumpen, Membranpumpen, Kolbenpumpen, Scroll-Maschinen sowie Wälzkolbenpumpen. Diesen Maschinen ist jedoch gemeinsam, dass sie die heutigen Ansprüche hinsichtlich Zuverlässigkeit und Robustheit sowie Baugröße und Gewicht bei gleichzeitig niedrigem Preisniveau immer noch nicht erreichen.Dry Compressing Pumps are becoming increasingly important, especially in vacuum technology because of increasing obligations regarding environmental regulations and increasing operating and disposal costs as well as increased requirements to the purity of the pumped medium are the known wet-running vacuum systems, such as liquid ring machines and rotary vane pumps, more and more often replaced by dry compressing pumps. To these dry compacting machines belong Screw pumps, Clutch pumps, Diaphragm pumps, Piston pumps, Scroll machines as well as Roots pumps. However, these machines have in common that they meet today's demands reliability and robustness as well as size and weight still not reach at the same time low price level.

Dabei werden in der Vakuumtechnik zunehmend trockenverdichtende Schraubenspindelpumpen eingesetzt, weil sie als typische 2-Wellenverdrängermaschinen das vakuumspezifisch erforderlich hohe Kompressionsvermögen einfach dadurch realisieren, dass sie die notwendige Mehrstufigkeit als Hintereinanderschaltung mehrerer abgeschlossener Arbeitskammern über die Anzahl der Umschlingungen je Schraubenspindelrotor äußerst unkompliziert erreichen. Des weiteren wird durch die berührungslose Abwälzung der Schraubenspindelrotore eine erhöhte Rotordrehzahl ermöglicht, so dass relativ zur Baugröße gleichzeitig Nennsaugvermögen sowie Liefergrad steigen.there become increasingly dry-compressing screw pumps in vacuum technology used because they are the typical 2-wave displacement machines the vacuum specific necessary to realize high compressibility simply by that they have the necessary multistage as a series connection several completed work chambers on the number of wraps each screw spindle rotor extremely uncomplicated to reach. Furthermore, by the non-contact passing of the Screw spindle rotors increased Rotor speed allows, so that relative to the size at the same time nominal pumping speed as well as degree of delivery increase.

In der PCT-Schrift WO 00/12899 wird für eine trockenverdichtende Schraubenspindelpumpe eine einfache Rotorkühlung beschrieben, indem in eine konisch Rotorbohrung ein Kühlmittel, vorzugsweise Öl, von einer Rotorseite eingebracht wird. Diese Rotorseite ist vorzugsweise auch die Getriebe-/Antriebsseite der Schraubenspindelpumpe, weil dort das Kühlmittel Öl unter günstigen Bedingungen direkt zur Verfügung steht. Dieses Kühlmittel wird nun über ein Innenrohr in den Grund der konischen Rotorbohrung gebracht und läuft durch die Fliehkraft in dieser konischen Rotorbohrung unter wunschgemäßer Abführung der Rotorwärme wieder zur Getriebeseite zurück.In the PCT font WO 00/12899 For a dry-compressing screw pump a simple rotor cooling is described by a coolant, preferably oil, is introduced from a rotor side in a conical rotor bore. This rotor side is preferably also the transmission / drive side of the screw pump, because there is the coolant oil under favorable conditions directly available. This coolant is now brought via an inner tube in the bottom of the conical rotor bore and runs back through the centrifugal force in this conical rotor bore under desired heat dissipation of the rotor back to the transmission side.

In der PCT-Schrift WO 01/57401 wird des weiteren für eine derartige Schraubenspindelpumpe noch ein Kronen- bzw. Kegelrad-Antrieb beschrieben, der sowohl die notwendige Synchronisation der beiden Verdrängerrotore als auch die gewünschte Drehzahl-Erhöhung realisiert.In the PCT font WO 01/57401 Furthermore, a crown or bevel gear drive will be described for such a screw pump, which realizes both the necessary synchronization of the two displacement rotors and the desired speed increase.

Es fehlt jedoch noch eine Lösung bei der gleichzeitigen Umsetzung dieser beiden Ansätze, denn durch die Rotorkühlung ergibt sich antriebsseitig einerseits ein Rotorwellenende mit einem möglichst großen Bohrungsdurchmesser für das Kühlmittel zur Rotorinnenkühlung zwecks möglichst effizienter Kühlung über eine möglichst große Kühloberfläche und durch den Antrieb per Kronen-/Kegelrad-Getriebe ergeben sich zwecks günstiger Verzahnungs-Umfangsgeschwindigkeiten andererseits am Spindelrotor derart kleine Durchmesser für die rotorfesten Zahnräder, dass die zwingend erforderlich sichere Fixierung der rotorfesten Zahnräder mit herkömmlichen Ansätzen am hohlen Rotorwellenende nicht befriedigend gelöst wird. Denn die absolut drehwinkeltreue Drehmoment-Übertragung für jeden Spindelrotor ist vollkommen unverzichtbar, weil es andernfalls zur De-Synchronisation der beiden Verdrängerrotore mit fatalen Folgen für die gesamte Maschine bis zum Totalausfall kommt. Außerdem muss für die Rotorkühlung das Kühlmittel Öl nicht nur hineingeführt sondern auch möglichst am selben Rotorwellenende sicher wieder herausgeführt werden, um die Schöpfraumwellenabdichtungen zum Arbeitsraum der Schraubenspindelpumpe möglichst wenig mit Öl zu belasten, was andernfalls einen deutlich höheren Abdichtungsaufwand ergäbe.It However, there is still a solution missing in the simultaneous implementation of these two approaches, because through the rotor cooling results on the drive side, on the one hand, a rotor shaft end with a preferably huge Bore diameter for the coolant for rotor internal cooling in order to be as possible efficient cooling over a preferably size Cooling surface and by the drive by crown / bevel gear arise for the purpose of cheaper Serrated peripheral speeds on the other hand on the spindle rotor such small diameter for the rotor-fixed Gears, that the mandatory secure fixation of the rotor fixed gears with conventional approaches is not satisfactorily solved at the hollow rotor shaft end. Because the absolute angle of rotation Torque transmission for each spindle rotor is completely indispensable because otherwise it would de-sync the two displacement rotors with fatal consequences for the entire machine comes to total failure. In addition, for the rotor cooling the Coolant oil not just brought in but also possible be safely led out again at the same end of the rotor shaft, around the pump cavity shaft seals as little as possible with oil to the working space of the screw pump, which would otherwise be a much higher one Sealing effort would result.

Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Festlagerung für den Schraubenspindelrotor wegen der sicheren Ölschmierung auf der Getriebeseite erfolgt. Damit dieses Rotorlager die Axialkräfte zuverlässig übernehmen kann, sind die Innenringe auf der Welle sicher zu fixieren, was ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die rotorfeste Zahnrad-Anbindung an dem Rotorwellenende hat. Indem außerdem das rotorfeste Zahnrad vorzugsweise fliegend am Rotorwellenende befestigt wird, also nur auf einer Seite lagerseitig abgestützt wird, ergibt sich die Anforderung eines möglichst kurzen Kragarms, um am Rotorwellenende die Biegebelastung durch die Zahnkräfte zu minimieren. Für einen üblichen Wechsel von Lager, Schöpfraumwellenabdichtung und/oder anderen Elementen ist es zudem günstig, wenn Demontage und Neu-Montage mit möglichst geringem Aufwand möglich sind.Of Furthermore, it is advantageous if the fixed bearing for the screw spindle rotor because of the safe oil lubrication on the transmission side. So that this rotor bearing reliably absorb the axial forces can, the inner rings on the shaft are sure to fix what also a significant influence on the rotor fixed gear connection has the rotor shaft end. In addition, by the rotor fixed gear preferably is attached flying on the rotor shaft end, so only is supported on one side bearing side, there is the requirement of preferably short Kragarms to the rotor shaft end, the bending load through the tooth forces to minimize. For a usual Change of bearing, scoop shaft seal and / or other elements, it is also beneficial if disassembly and re-assembly with as possible little effort possible are.

Es ist unschwer nachvollziehbar, dass bisher übliche Befestigungen über Spannelemente, Pressverbindungen oder Klebungen dieses Anforderungsprofil nur unzureichend erfüllen.It is easy to understand that previously common fixings on clamping elements, Press connections or bonds this requirement profile only insufficient fulfill.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer trockenverdichtenden Schraubenspindelpumpe mit einer Rotorinnenkühlung für das Spindelrotorpaar über ein Kühlmittel, das auf der Rotorantriebsseite sowohl zu- als auch wieder abgeführt wird, und mit einem Kronen-/Kegelrad-Antrieb zur Synchronisation und Drehzahl-Erhöhung für die Spindelrotore eine rotorfeste Zahnrad-Anbindung am antriebsseitigen Rotorwellenende derart zu gestalten, dass der Bohrungsdurchmesser zur Rotorinnenkühlung trotz geringer Zahnrad-Durchmesser möglichst groß wird einschließlich einer einfachen Lagerinnenring-Axialfixierung bei gleichzeitig jederzeit absolut drehwinkeltreuer Leistungsübertragung mit einem möglichst kurzen Kragarm, also kompakt und einfach, bei zugleich sicherer Zu- und Abführung des Kühlmittels an der Rotorantriebseite.The object of the present invention is, in a dry-compressing screw pump with a rotor internal cooling for the spindle rotor pair via a coolant which is both on and off again on the rotor drive side, and with a crown / bevel gear drive for synchronization and speed increase for the spindle rotors to design a rotor-fixed gear connection to the drive-side rotor shaft end such that the bore diameter to the rotor inside Cooling despite small gear diameter is as large as possible including a simple inner bearing Axialfixierung while at the same time absolutely rotationally accurate power transmission with the shortest possible cantilever, so compact and easy, while safe supply and removal of coolant to the rotor drive side.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zur sicheren Leistungsübertragung zwischen dem zur Kühlung hohlgebohrten Rotorwellenende und dem bis unter die Spindelrotorlagerung eingesteckten zylindrischen Rotorzahnradzapfen in Umfangsrichtung Längsstifte zwischen dem hohlen Rotorwellenende und dem Rotorzahnrad vorgesehen sind mit fertigungsbezogener Ausrichtung der korrekten Drehwinkel-Position zwischen Spindelrotorverdrängerprofil und Rotorzahnrad, und dass die Axialfixierung zum Innenring der Spindelrotorlagerung über den Durchmesser-Absatz zwischen Rotorzahnradzapfen und der größeren Verzahnung erfolgt, wobei die notwendige Axialkraft vom Kühlmittel-Innenzuführrohr erzeugt wird, indem dieses Zuführrohr auf der einen Seite am Rotorzahnrad befestigt ist und auf der anderen Seite an einem Zuführrohr-Deckel mit einer Schraube im Bohrungsgrund der konischen Rotorkühlbohrung angezogen wird, und dass die notwendige Kühlmittel-Austrittpassage durch mehrere Längsnuten im eingesteckten zylindrischen Rotorzahnradzapfen erreicht wird.According to the invention this Task solved by that for safe power transmission between the for cooling hollow-drilled rotor shaft end and to below the spindle rotor bearing inserted cylindrical Rotorzahnradzapfen in the circumferential direction longitudinal pins provided between the hollow rotor shaft end and the rotor gear are with production-oriented alignment of the correct rotation angle position between Spindelrotorverdrängerprofil and rotor gear, and that the axial fixation to the inner ring of Spindle rotor bearing over the diameter paragraph between Rotorzahnradzapfen and the larger toothing takes place, wherein the necessary axial force generated by the coolant Innenzuführrohr is by this feed tube on one side is attached to the rotor gear and on the other Side on a feed tube lid with a screw in the bottom of the hole of the conical rotor cooling hole is tightened, and that the necessary coolant outlet passage through a plurality of longitudinal grooves is achieved in the inserted cylindrical Rotorzahnradzapfen.

Das rotorfeste Zahnrad ist vorzugsweise am fliegenden Spindelrotorwellenende befestigt, es gibt also nur eine einseitige Lagerabstützung. Diese Lagerung ist günstigerweise das Festlager für den Schraubenspindelrotor. Damit sich die Verzahnungskräfte nun auf einem möglichst kurzen Kragarm zur Minimierung der Durchbiegung abstützen, ist die Anbindung des Rotorzahnrades an das Rotorwellenende möglichst kurz bauend auszuführen bei zugleich größtmöglicher Abstützung der Verzahnkräfte. Dies wird erreicht, indem das Rotorzahnrad ein zylindrisches Abstützende als sogenannter "Rotorzahnradzapfen" erhält, welches genau in die an dieser Stelle ebenfalls zylindrische Kühlmittelbohrung am Rotorwellenende unterhalb der Spindelrotorlagerung eingesetzt wird. Der konische Abschnitt der Kühlmittel-Bohrung zur Rotorkühlung beginnt erst nach diesem zylindrischen Abstützbereich.The rotor-fixed gear is preferably attached to the flying spindle rotor shaft end, So there is only one-sided camp support. This storage is conveniently the camp for the screw spindle rotor. So that the teeth forces now on one as possible supporting short cantilever to minimize deflection is the connection of the rotor gear to the rotor shaft end possible to carry out a brief construction at the same time the greatest possible support the gear forces. This is accomplished by providing the rotor gear with a cylindrical support end so-called "Rotorzahnradzapfen" receives, which exactly in the at this point also cylindrical coolant hole used at the rotor shaft end below the spindle rotor bearing becomes. The conical section of the coolant hole for rotor cooling begins only after this cylindrical support area.

Indem das Rotorzahnrad einen größeren Durchmesser als sein zylindrisches Abstützende hat, wird genau dieser Durchmesserabsatz genutzt, um mit einem zusätzlichen Bauteil als sogenannter "Druckring" die Axialfixierung zum Lagerinnenring der Rotorfestlagerung zu erzeugen. Die dafür erforderliche Axialkraft wird dadurch erzeugt, dass das rotorfeste Kühlmittel-Innenzuführrohr zur Rotorkühlung an seinem einen Ende am Rotorzahnradzapfen befestigt wird, vorzugsweise über ein Gewinde verschraubt. Am anderen Ende des Kühlmittel-Innenzuführrohres erhält dieses Zuführrohr einen Deckel am Grund der Rotorkühlbohrung, wo über eine Schraube zwischen Zuführrohrende und Spindelrotor die gewünschte Axialkraft erzeugt wird. Das rotorfeste Kühlmittel-Innenzuführrohr übernimmt also neben der Aufgabe zur Zuführung des Kühlmittels bis in den Grund der konischen Rotorkühlbohrung erfindungsgemäß noch die Funktion eines Zugankers mit Erzeugung der Axialkraft zur Rotorzahnrad-Anbindung mit Lagerinnenring-Axialfixierung.By doing the rotor gear has a larger diameter as its cylindrical support end has exactly this diameter paragraph is used to with an additional Component as a so-called "pressure ring" the axial fixation to produce the bearing inner ring of Rotorfestlagerung. The required Axialkraft is generated by the rotor-fixed coolant inner supply pipe for Rotor cooling on its one end is fixed to the rotor gear journal, preferably via a Screwed thread. At the other end of the coolant Innenzuführrohres receives this feed a cover at the bottom of the rotor cooling hole, where about a screw between Zuführrohrende and spindle rotor the desired Axial force is generated. The rotor-resistant coolant inner supply pipe thus takes over the task to the feeder of the coolant to the bottom of the conical rotor cooling hole according to the invention nor the Function of a tie rod with generation of the axial force to the rotor gear connection with Bearing inner ring axial fixation.

Die zwingend nötige winkeltreue Drehmoment-Übertragung wird über Längsstifte erreicht, die erfindungsgemäß im zylindrischen Rotorzahnradzapfen zwischen Rotorwellenende und Rotorzahnrad eingesetzt sind. Zur Minderung der Fügespiele und zur Vermeidung von Unwucht der schnelldrehenden Spindelrotore sind günstigerweise mehrere Längsstifte auf dem Umfang gleichmäßig zu verteilen. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr ist der Durchmesser der Rotorkühlbohrung möglichst groß auszuführen, praktisch nur begrenzt durch die verbleibende Wandstärke der hohlen Rotorwelle unter der Spindelrotorlagerung. Nun sind jedoch bekanntlich derart schnelldrehende Wälzlager sehr empfindlich bei geringen Wellenwandstärken gegen derartige Unregelmäßigkeiten in Umfangs richtung, wie sie beispielsweise diese Längsstifte darstellen. Daher sind günstigerweise diese Längsstifte nur unterhalb des Druckringes anzuordnen, wobei dieser Druckring mit entsprechender Passungswahl gleichzeitig den Schutz gegen mögliche Verformung des dünnwandigen Rotorwellenendes übernimmt, indem dieser Druckring das Rotorwellenende eng umfasst und gegen Verformung, wie beispielsweise Aufweitung, schützt.The absolutely necessary Angled torque transmission will over longitudinal pins achieved according to the invention in the cylindrical Rotor sprocket used between rotor shaft end and rotor gear are. To reduce the joining games and to avoid imbalance of the high-speed spindle rotors are conveniently several longitudinal pins evenly distributed on the circumference. To improve the heat dissipation is the diameter of the rotor cooling hole preferably great to carry out, practical only limited by the remaining wall thickness of the hollow rotor shaft below the spindle rotor bearing. Now, as is known, such fast-moving roller bearing very sensitive at low shaft wall thicknesses against such irregularities in the circumferential direction, as for example, these longitudinal pins represent. Therefore, conveniently these longitudinal pins only to be arranged below the pressure ring, said pressure ring at the same time the protection against possible deformation with appropriate choice of pass of the thin-walled Rotor shaft end takes over, in that this pressure ring tightly surrounds the rotor shaft end and against Deformation, such as expansion, protects.

Die Längsstifte erfüllen erfindungsgemäß neben der sicheren Drehmoment-Übertragung noch die wichtige Aufgabe der korrekten Drehwinkel-Ausrichtung zwischen dem Spindelrotorverdrängerprofil und dem Rotorzahnrad. Denn bereits bei Herstellung dieses Spindelrotorverdrängerprofils sind am antriebsseitigen Rotorwellenende diese Bohrungen für die Längsstifte gesetzt und die Verdrängerprofil-Fertigung wird an dieser Längsstift-Position exakt ausgerichtet. Bei der Herstellung des Rotorzahnrades erfolgt die Ausrichtung der Verzahnung ebenso nach der Längsstift-Position auf dem Rotorzahnradzapfen, so dass nach der erfindungsgemäßen Befestigung des Rotorzahnrades an dem Rotorwellenende das Spindelrotorverdrängerprofil exakt zu der Verzahnung ausgerichtet ist. Indem das antreibende Kronen-/Kegelrad-Zahnpaar ebenfalls fest definiert zueinander steht, entfällt mit dieser Erfindung vorteilhafterweise die bisher übliche Arbeit zur Justierung der Synchronisation für das Schraubenspindelrotorpaar, was eine erhebliche Vereinfachung bei jeder Montage bedeutet. Gleichzeitig wird nach jeder Demontage die ursprüngliche Stellung zwischen Verdrängerprofil und Rotorzahnrad wieder sicher erreicht, wodurch der Service in der Praxis wesentlich erleichtert wird. The longitudinal pins fulfill the invention in addition to the safe torque transmission nor the important task of correct rotational angle alignment between the Spindelrotorverdrängerprofil and the rotor gear. For already these production of Spindelrotorverdrängerprofils these holes for the longitudinal pins are set on the drive side rotor shaft end and the Verdrängerprofil-production is precisely aligned at this longitudinal pin position. In the manufacture of the rotor gear, the alignment of the teeth is also based on the longitudinal pin position on the Rotorzahnradzapfen, so that after the inventive attachment of the rotor gear at the Rotorwellenende the Spindelrotorverdrängerprofil is aligned exactly to the teeth. By the driving crown / bevel gear pair is also firmly defined to each other, eliminated with this invention advantageously the hitherto usual work to adjust the synchronization for the screw spindle rotor pair, which means a considerable simplification in each assembly. At the same time, after each disassembly, the original position between Ver Driven profile and rotor gear safely reached again, whereby the service is much easier in practice.

Um das Kühlmittel abschließend wieder sicher aus dem Spindelrotor austreten zu lassen, sind erfindungsgemäß noch Längsnuten im Rotorzahnradzapfen vorgesehen, die das Kühlmittel zwischen Rotorzahnrad und Rotorwellenende passieren lassen, um es auf der Kronen-/Kegelrad-Getriebeseite wieder austreten zu lassen.Around the coolant finally again safely let emerge from the spindle rotor, according to the invention are still longitudinal grooves provided in Rotorzahnradzapfen, which is the coolant between the rotor gear and let rotor shaft end pass to it on the crown / bevel gear side again to let escape.

Mit der erfindungsgemäßen Anbindung von Rotorzahnrad an das Spindelrotorwellenende ist der ursprüngliche Zielkonflikt optimal gelöst: Denn für eine wunschgemäß höhere Übersetzung sollten die Durchmesser der Kronen-/Kegelrad-Getriebestufe aus Geräuschgründen wegen der Verzahnungs-Umfangsgeschwindigkeiten möglichst klein gewählt werden, wohingegen zwecks höherer Effizienz der Rotorkühlung deren Kühlbohrungsdurchmesser möglichst groß gewählt werden sollten. Beide Zielsetzungen werden mit der erfindungsgemäßen Lösung erreicht.With the connection according to the invention from rotor gear to the spindle rotor shaft end is the original one Target conflict optimally solved: Because for one as desired higher translation should the diameter of the crown / bevel gear stage for reasons of noise the gear peripheral speeds preferably chosen small whereas for the sake of higher Efficiency of rotor cooling the cooling hole diameter as possible be chosen large should. Both objectives are achieved with the inventive solution.

Die erfindungsgemäße Ausführung ist zudem äußerst kompakt und besteht ausschließlich aus einfachen und wenigen Elementen, so dass eine sehr kostengünstige, robuste und zuverlässige Lösung mit einfachster De- und Montage erreicht ist.The inventive design is also extremely compact and exists exclusively made of simple and few elements, making a very cost-effective, robust and reliable solution achieved with the simplest disassembly and assembly.

1 zeigt eine beispielhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem Schnitt durch die gesamte Schraubenspindelpumpe. Das gegensinnig rotierende Schraubenspindelrotorpaar (1) dreht in einem Pumpengehäuse (2) mit einem Gas-Einlass (3) sowie einem Gas-Auslass (4). Das Rotorpaar wird von einem Kronen-/ Kegelrad-Getriebe (5) auf der Antriebswelle (6) vom Motor (7) angetrieben. Bei einem Spindelrotor ist beispielhaft die Rotorinnenkühlung (8) aufgebrochen gezeigt, wobei über ein Zuführ-Innenrohr (9) das Kühlmittel bis in den Bohrungsgrund geführt wird, wo es über Bohrungen aus diesem Innenrohr (9) austritt, um dann an der konischen Rotorkühlbohrung Fliehkraftbedingt wieder zur Getriebe-Rotorseite zurückzuströmen und beim Kronen-/Kegelrad-Getriebe wieder auszutreten. In dem Getriebegehäuse (10) wird dieses Öl von einer Ölpumpe (11) gefördert. Als Ölförderpumpe (11) ist beispielhaft eine Innenzahnradölpumpe dargestellt, selbstredend sind jedoch auch alle anderen gängigen Ölpumpen geeignet und möglich. Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf die Befestigung des Rotorzahnrades (12) am antriebsseitigen Wellenende jedes Spindelrotors (1), indem zur sicheren Leistungsübertragung zwischen dem zur Kühlung hohlgebohrten Spindelrotorwellenende und dem bis unter die Rotorlagerung (13) eingesteckten zylindrischen Rotorzahnradzapfen Längsstifte (16) in Umfangsrichtung zwischen dem hohlen Rotorwellenende und dem Rotorzahnrad (12) vorgesehen sind. 1 shows an exemplary embodiment of the present invention with a section through the entire screw pump. The oppositely rotating screw spindle rotor pair ( 1 ) rotates in a pump housing ( 2 ) with a gas inlet ( 3 ) and a gas outlet ( 4 ). The rotor pair is driven by a crown / bevel gear ( 5 ) on the drive shaft ( 6 ) from the engine ( 7 ). In the case of a spindle rotor, the rotor internal cooling is exemplary ( 8th ) broken open, wherein via a feed inner tube ( 9 ) the coolant is led to the bottom of the hole, where it has holes from this inner tube ( 9 ) exits, then back to the conical rotor cooling hole centrifugal force back to the gear rotor side and exit the crown / bevel gear again. In the transmission housing ( 10 ) is this oil from an oil pump ( 11 ). As oil pump ( 11 ) is exemplified an internal gear oil pump, of course, however, all other common oil pumps are suitable and possible. The present invention now relates to the attachment of the rotor gear ( 12 ) on the drive side shaft end of each spindle rotor ( 1 ), by for safe power transmission between the hollow-bored spindle rotor shaft end for cooling and the up to the rotor bearing ( 13 ) inserted cylindrical rotor gear pin longitudinal pins ( 16 ) in the circumferential direction between the hollow rotor shaft end and the rotor gear ( 12 ) are provided.

Die Axialfixierung zum Innenring der Spindelrotorlagerung (13) erfolgt über einen Druckring (18) am Durchmesser-Absatz des Rotorzahnrades (12) zwischen Rotorzahnradzapfen und der größeren Verzahnung, wobei die dafür notwendige Axialkraft von dem Kühlmittel-Innenzuführrohr (9) erzeugt wird, indem dieses Zuführrohr auf der einen Seite am Rotorzahnrad (12) befestigt ist und auf der anderen Seite an einem Zuführrohr-Deckel (14) mit einer Schraube (15) im Bohrungsgrund der konischen Rotorkühlbohrung angezogen wird. Die nötige Kühlmittel-Austrittpassage erfolgt über mehrere Längsnuten (16) im Rotorzahn radzapfen vom Rotorzahnrad (12). In 2 ist die erfindungsgemäße Ausführung zum Antrieb für einen Schraubenspindelrotor noch einmal detaillierter dargestellt.The axial fixation to the inner ring of the spindle rotor bearing ( 13 ) via a pressure ring ( 18 ) at the diameter shoulder of the rotor gear ( 12 ) between Rotorzahnradzapfen and the larger teeth, wherein the necessary axial force of the coolant Innenzuführrohr ( 9 ) is produced by this feed tube on one side of the rotor gear ( 12 ) and on the other side to a feed tube cover ( 14 ) with a screw ( 15 ) is attracted to the bottom of the conical rotor cooling hole. The necessary coolant outlet passage takes place via a plurality of longitudinal grooves ( 16 ) in the rotor tooth spindles from the rotor gear ( 12 ). In 2 is the embodiment of the invention for driving a screw rotor again shown in more detail.

2 zeigt die vorliegende Erfindung beispielhaft zur Ausführung mit Kronenrad-Antrieb in einem vergrößerten Schnitt. Beim Kronenrad-Antrieb ist das rotorfeste Zahnrad (12) bekanntlich ein einfaches Stirnzahnrad. Dieses Stirnzahnrad wird mit seinem zylindrischen Rotorzahnradzapfen bis weit unter den Bereich der Spindelrotorlagerung (13) in das Wellenende des Schraubenspindelrotors (1) eingesteckt. Dieser Spindelrotor (1) ist im Anfangsbereich zylindrisch hohlgebohrt und erst im Bereich des Verdrängerprofils mit der konischen Kühlbohrung (8) versehen. Das Zuführ-Innenrohr (9) für das Kühlmittel ist nun auf der einen Seite an dem Zapfen des Rotorzahnrades (12) befestigt, vorzugsweise per Gewinde eingeschraubt, und auf der anderen Seite wird mit einer Schraube (15) in dem Abschluss-Deckel (14) des Zuführ-Innenrohres (9) die notwendige Axialkraft erzeugt, mit der über Zuführ-Innenrohr (9) und Rotorzahnrad (12) der Druckring (18) die Innenring-Axialfixierung für die Spindelrotorlagerung (13) übernimmt. Die Spindelrotorlagerung (13) wird außen in der gehäusefesten Lagerkartusche (19) gehalten. Der Abschlussdeckel (14) ist in dem Kühlmittel-Zuführrohr (9) vorzugsweise eingeschraubt und wird über einen zylindrischen Bohrungsabschnitt im Grund der Kühlbohrung zentriert. Die notwendige Leistungsübertragung vom Rotorzahnrad (12) auf das Wellenende des Schraubenspindelrotors (1) erfolgt über Längsstifte (16) in Umfangsrichtung zwischen dem zylindrischen Rotorzahnradzapfen und dem Spindelrotor-Wellenende. Die Verteilung der Längsstifte (16) ist in der nachfolgenden 3 dargestellt. 2 shows the present invention by way of example for execution with crown gear drive in an enlarged section. In the crown gear drive is the rotor fixed gear ( 12 ) is known a simple spur gear. This spur gear is with its cylindrical Rotorzahnradzapfen far below the range of the spindle rotor bearing ( 13 ) in the shaft end of the screw spindle rotor ( 1 ) plugged in. This spindle rotor ( 1 ) is cylindrically hollow drilled in the initial region and only in the region of the displacement profile with the conical cooling bore ( 8th ) Mistake. The feed inner tube ( 9 ) for the coolant is now on one side on the pin of the rotor gear ( 12 ), preferably screwed by thread, and on the other side with a screw ( 15 ) in the closure lid ( 14 ) of the feed inner tube ( 9 ) generates the necessary axial force with which via feed inner tube ( 9 ) and rotor gear ( 12 ) the pressure ring ( 18 ) the inner ring axial fixing for the spindle rotor bearing ( 13 ) takes over. The spindle rotor bearing ( 13 ) is outside in the housing-fixed bearing cartridge ( 19 ) held. The cover ( 14 ) is in the coolant supply pipe ( 9 ) is preferably screwed in and is centered over a cylindrical bore portion in the bottom of the cooling hole. The necessary power transmission from the rotor gear ( 12 ) on the shaft end of the screw spindle rotor ( 1 ) via longitudinal pins ( 16 ) in the circumferential direction between the cylindrical Rotorzahnradzapfen and the spindle rotor shaft end. The distribution of the longitudinal pins ( 16 ) is in the following 3 shown.

Das Kühlmittel, vorzugsweise das Öl zur Schmierung und Kühlung von Lagerung und Verzahnung in den Seitenräumen der Schraubenspindelpumpe, wird mit Hilfe der Kühlmittelpumpe (11) gemäß 1 über das gestellfeste Zufuhrröhrchen (20) in den zentrischen Hohlraum von Rotorzahnrad (12) und Zuführ-Innenrohr (9) eingebracht. Indem das Rotorzahnrad (12) das gestellfeste Zuführröhrchen (20) berührungsfrei umschließt mit einem kleineren Durchmesser als der nachfolgende Hohlraum-Durchmesser von Rotorzahnrad (12) und Zuführ-Innenrohr (9), wird sich das eingebrachte Kühlmittel wegen der Fliehkräfte beim drehenden Spindelrotor gleichmäßig in diesem Hohlraum anliegend verteilen. Und weil am Ende des Zuführ-Innenrohres (9) Austritt-Bohrungen (22) in der Tiefe der konischen Rotorinnenkühlung (8) eingebracht sind, tritt dort das Kühlmittel aus und strömt Fliehkraft-bedingt an der Spindelrotorkonusbohrung (8) wieder zurück in Richtung Antriebsseite. Im zylindrischen Bereich der Rotorbohrung trifft das Kühlmittel auf eine Sammelringfase (21) in dem eingesteckten Rotorzahnradzapfen und wird von dort über die Längsnuten (17) im Rotorzahnradzapfen abgeführt. Der Austritt des Kühlmittels erfolgt nun dadurch, dass diese Längsnuten (17) bis in den Verzahnbereich reichen, vorzugsweise zwecks Schmierung der Verzahnung jeweils in deren Verzahnlücken, und/oder im Spalt zwischen dem Druckring (18) und dem Spindelrotorwellenende das Kühlmittel radial austreten lassen, wofür dann in dem Druckring (18) zusätzlich radiale Austrittsbohrungen (nicht extra dargestellt) vorzusehen sind. Die Anordnung der Längsnuten (17) und der Längsstift-Verbindung (16) ist in den folgenden 3 und 4 dargestellt.The coolant, preferably the oil for lubrication and cooling of bearing and toothing in the side spaces of the screw pump, is by means of the coolant pump ( 11 ) according to 1 via the frame-fixed feed tube ( 20 ) in the central cavity of rotor gear ( 12 ) and feed inner tube ( 9 ) brought in. By the Ro gate gear ( 12 ) the frame-fixed feed tube ( 20 ) Non-contact enclosing with a smaller diameter than the subsequent cavity diameter of rotor gear ( 12 ) and feed inner tube ( 9 ), the introduced coolant will distribute evenly in this cavity due to the centrifugal forces in the rotating spindle rotor. And because at the end of the feed tube ( 9 ) Exit holes ( 22 ) in the depth of the conical internal rotor cooling ( 8th ) are introduced there, the coolant exits there and flows centrifugally conditioned on the spindle rotor cone bore ( 8th ) back to the drive side. In the cylindrical region of the rotor bore, the coolant meets a Sammelringfase ( 21 ) in the inserted Rotorzahnradzapfen and is from there via the longitudinal grooves ( 17 ) discharged in Rotorzahnradzapfen. The exit of the coolant now takes place in that these longitudinal grooves ( 17 ) extend into the toothed region, preferably for the purpose of lubricating the toothing in each case in their tooth gaps, and / or in the gap between the pressure ring (FIG. 18 ) and the spindle rotor shaft end allow the coolant to escape radially, for which then in the pressure ring ( 18 ) in addition radial outlet holes (not shown separately) are provided. The arrangement of the longitudinal grooves ( 17 ) and the longitudinal pin connection ( 16 ) is in the following 3 and 4 shown.

3 und 4 zeigen für die vorliegende Erfindung in einem stirnseitigen Schnitt durch das Spindelrotorwellenende und den Rotorzahnradzapfen beispielhaft die Anordnung der Längsstifte und Kühlmittel-Längsnuten. Ausgehend von 2 liegt dabei der Schnitt in 3 im Bereich der Längsstifte (16) unterhalb des Druckringes (18) und in 4 liegt der Schnitt unterhalb der Spindelrotorlagerung (13) im Bereich des Rotorzahnradzapfens. In 3 sind drei Längsstifte (16) in Umfangsrichtung zwischen Rotorzahnradkörper (12) und Spindelrotorwellenende (1) gleichmäßig verteilt. Der umgebende Druckring (18) umschließt eng das Spindelrotorwellenende (1) und vermindert gleichzeitig die Gefahr möglicher Verformungen des dünnen Spindelrotor-Wellenendes. In 4 liegt der Schnitt unterhalb der Spindelrotorlagerung (13) mit dem Lagerinnenring und das Spindelrotorwellenende (1) umfasst den Rotorzahnradzapfen (12) mit mehreren, am Umfang gleichmäßig verteilten Längsnuten (17) zur Kühlmittel-Passage. In dem Rotorzahnradzapfen ist das Kühlmittel-Zuführ-Innenrohr (9) eingeschraubt, um die notwendige Axialkräfte übertragen zu können. Zur Verbesserung der Abstützwirkung des Rotorzahnradzapfens in dem hohlen Spindelrotorwellenende sind an den Winkel-Positionen, wo sich unter dem Druckring die Längsstifte befinden, vorzugsweise keine Längsnuten zur Kühlmittelpassage vorgesehen. Die erforderlichen Winkelpositions-Genauigkeiten sind bei den Längsstifte nämlich gegenüber den Kühlmittel-Passage-Längsnuten ungleich höher, und eine Verwechslungsgefahr bei der Montage ist unbedingt zu vermeiden. 3 and 4 show for the present invention in an end-side section through the spindle rotor shaft end and the Rotorzahnradzapfen example of the arrangement of the longitudinal pins and coolant longitudinal grooves. Starting from 2 lies the cut in 3 in the area of longitudinal pins ( 16 ) below the pressure ring ( 18 ) and in 4 is the section below the spindle rotor bearing ( 13 ) in the area of the rotor gear journal. In 3 are three longitudinal pins ( 16 ) in the circumferential direction between the rotor gear body ( 12 ) and spindle rotor shaft end ( 1 ) equally distributed. The surrounding pressure ring ( 18 ) closely surrounds the spindle rotor shaft end ( 1 ) and at the same time reduces the risk of possible deformations of the thin spindle rotor shaft end. In 4 is the section below the spindle rotor bearing ( 13 ) with the bearing inner ring and the spindle rotor shaft end ( 1 ) comprises the rotor gear journal ( 12 ) with a plurality of evenly distributed longitudinal grooves ( 17 ) to the coolant passage. In the rotor gear journal, the coolant supply inner tube ( 9 ) screwed in order to transmit the necessary axial forces can. To improve the supporting action of the rotor gear journal in the hollow spindle rotor shaft end, preferably no longitudinal grooves for coolant passage are provided at the angular positions where the longitudinal pins are located under the pressure ring. The required angular position accuracies are much higher in the case of the longitudinal pins compared with the coolant passage longitudinal grooves, and a risk of confusion during assembly must be avoided at all costs.

5 zeigt die vorliegende Erfindung beispielhaft wie in 2 jedoch statt für ein Kronenrad- mit einem Kegelrad-Getriebe zum Antrieb des Schraubenspindelrotorpaares. Bei der Kegelrad-Ausführung kann der bisherige Druckring (18) zur Lagerinnenring-Axialfixierung entfallen, weil das Rotorzahnrad (12) in kegeliger Zahnform bis an den Lagerinnenring gezogen werden kann, was sonst wegen des Verzahn-Werkzeug-Auslaufs praktisch nicht möglich ist. Bei hinreichend steifen Lagerinnenringen der Spindelrotorlagerung (13) können die Längsstifte (16) auch unterhalb der Lagerung zwischen dem Rotorzahnradzapfen des rotorfesten Zahnrades (12) und dem Wellenende des Spindelrotors (1) positioniert werden, wodurch sich Gesamtlänge und Kragarm günstigerweise deutlich vermindern. Die anderen Elemente sind wie bereits ausgeführt deckungsgleich. 5 shows the present invention by way of example as in 2 but instead of a Kronenrad- with a bevel gear for driving the screw spindle rotor pair. In the bevel gear design, the previous pressure ring ( 18 ) account for Lagerinnenring-Axialfixierung because the rotor gear ( 12 ) in a conical tooth shape can be pulled up to the bearing inner ring, which is otherwise practically impossible because of the gear tool outlet. With sufficiently stiff bearing inner rings of the spindle rotor bearing ( 13 ), the longitudinal pins ( 16 ) also below the bearing between the Rotorzahnradzapfen the rotorfesten gear ( 12 ) and the shaft end of the spindle rotor ( 1 ), whereby the overall length and cantilever arm are advantageously significantly reduced. The other elements are congruent as already stated.

6 zeigt wie 3 erfindungsgemäß in einem stirnseitigen Schnitt durch das Spindelrotorwellenende und den Rotorzahnradzapfen beispielhaft die Anordnung der Längsstifte zur Rotorzahnrad-Fixierung und der Längsnuten für den Kühlmittel-Durchtritt in einer besonders kostengünstigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei wird der Zapfen des Rotorzahnrades, der in die Bohrung des Spindelrotorwellenendes eingesetzt wird, mit einer Verzahnung versehen. Die Längsstifte (16) werden dann in die Zahnlücken dieser Verzahnung gesetzt wie in der 6 dargestellt. Diese Längsstifte (16) überragen dabei den Innen-Aufnahme-Durchmesser (24), so dass sie erfindungsgemäß winkeltreu das Drehmoment über entsprechende Bohrungen im Rotorwellenende sicher übertragen. Die Verzahnung (31) wird im Bereich dieser Ritzelzapfen-Aufnahme in der Spindelrotor-Bohrung auf einen geringeren Durchmesser als der Kopf-Durchmesser (26) der Leistungs-übertragenden Verzahnung (30) abgedreht, so dass die Druck-Anlageflächen (25) der Zahnköpfe die erforderliche Axialkraft-Übertragung auf den Druckring (18) gewährleisten. 6 shows how 3 According to the invention, in an end-side section through the spindle rotor shaft end and the rotor gear pin, the arrangement of the longitudinal pins for rotor gear fixing and the longitudinal grooves for the coolant passage in a particularly cost-effective embodiment of the present invention. In this case, the pin of the rotor gear wheel, which is inserted into the bore of the spindle rotor shaft end, provided with a toothing. The longitudinal pins ( 16 ) are then placed in the tooth gaps of this gearing as in the 6 shown. These longitudinal pins ( 16 ) protrude beyond the inner receiving diameter ( 24 ), so that they according to the invention angularly faithfully transmit the torque via corresponding holes in the rotor shaft end. The gearing ( 31 ) is in the range of this pinion pin receptacle in the spindle rotor bore to a smaller diameter than the head diameter ( 26 ) of the power-transmitting gearing ( 30 ), so that the pressure bearing surfaces ( 25 ) of the tooth heads the required axial force transmission to the pressure ring ( 18 ) guarantee.

Vorzugsweise ist diese Verzahnung in der Ritzelzapfen-Aufnahme identisch mit dem Teil der Verzahnung, der mit dem Kronen- bzw. Kegelrad-Antriebsgetriebe (5) im Eingriff steht. Dies ist mit der durchgehenden Wälzkreis-Linie (27) der Verzahnung dargestellt. Damit wird die winkeltreue Ausrichtung dieser Verzahnung zur Position der Längsstifte (16) ideal und praktisch einwandfrei erfüllt und verbessert die Einstellung der Synchronisation der beiden Spindelrotore zueinander, indem das Spindelrotor-Verdränger-Fördergewinde (28) im Pumpenarbeitsraum bei seiner Herstellung zu diesen Längsstift-Positionen ausgerichtet wird. Die unvermeidbaren Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Längsstift-Positionen gegenüber den Anlagen der Längsstifte (16) an den Zahnflanken sorgen für eine maßliche Überstimmtheit, die zwingend zu der gewünschten Spielfreiheit bei der Winkelübertragung zwischen Rotorzahnrad (12) und Spindelrotor (1) führt.Preferably, this toothing in the pinion pin receptacle is identical to the part of the toothing which is connected to the crown or bevel gear drive gear (FIG. 5 ) is engaged. This is with the continuous pitch circle line ( 27 ) of the gearing. Thus, the conformal alignment of these teeth to the position of the longitudinal pins ( 16 Ideally and practically satisfies and improves the adjustment of the synchronization of the two spindle rotors to each other by the spindle rotor displacement conveyor thread ( 28 ) is aligned in the pump workspace during its manufacture to these longitudinal pin positions. The unavoidable manufacturing tolerances in the production of longitudinal pin positions relative to the plants of the longitudinal pencils ( 16 ) on the tooth flanks ensure a dimensional conformity, which is imperative to the desired backlash in the angular transmission between the rotor gear ( 12 ) and spindle rotor ( 1 ) leads.

Zur Erleichterung der Montage werden die Längsstifte so positioniert, dass das Zentrum von jedem Längsstift (16) vorzugsweise außerhalb des Aufnahme-Durchmessers (24) liegt. Dadurch sind die Längsstifte (16) selbsthaltend im Spindelrotorwellenende.To facilitate assembly, the longitudinal pins are positioned so that the center of each longitudinal pin ( 16 ) preferably outside the receiving diameter ( 24 ) lies. As a result, the longitudinal pins ( 16 ) self-holding in the spindle rotor shaft end.

Als Längsnuten (17) zur Passage des Kühlmittels wirken in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zahnlückenweiten der durchgehenden Verzahnung (30) des Rotorzahnrades (12). Daher kann bei dieser Ausführungsform auf den Öldurchtritt (23) im Druckring (18) entsprechend 2 verzichtet werden, weil das Kühlmittel wegen der durchgehenden Verzahnung das Rotorzahnrad (12) vollständig den Spindelrotor wieder verlassen kann.As longitudinal grooves ( 17 ) for the passage of the coolant act in this embodiment of the present invention, the tooth gap widths of the continuous toothing ( 30 ) of the rotor gear ( 12 ). Therefore, in this embodiment, the oil passage ( 23 ) in the pressure ring ( 18 ) corresponding 2 be omitted because the coolant because of the continuous toothing the rotor gear ( 12 ) can completely leave the spindle rotor again.

7 zeigt wie 2 in einem Längsschnitt die vorliegende Erfindung und bezieht sich dabei auf 6 als besonders preiswerte Ausführungsform. Das Rotorzahnrad (12) mit seiner Verzahnung (30) sitzt in dem Aufnahme-Durchmesser (24) des Spindelrotors (1) und überträgt durch die Längsstifte (16) das Drehmoment. Der Kopf-Durchmesser (26) am Rotorzahnrad (12) ist im Bereich der Leistungsübertragung für das Kronen-/Kegelrad-Getriebe (5) größer als der Aufnahme-Durchmesser (24), so dass über den Druckring (18) die Lagerung (13) auf der Welle fixiert wird. Die durchgehenden Längsnuten (17) als Lückenweiten der Verzahnung (30) übernehmen den Kühlmitteldurchtritt. Eine besonders flache Einführ-Fase (29) am gesamten Umfang des eingesteckten Aufnahme-Zapfen des Rotorzahnrades (12) erleichtert den Kühlmittel-Eintritt in die Zahnlücken als Längsnuten (17). 7 shows how 2 in a longitudinal section, the present invention and refers to 6 as a particularly inexpensive embodiment. The rotor gear ( 12 ) with its toothing ( 30 ) sits in the receiving diameter ( 24 ) of the spindle rotor ( 1 ) and transmits through the longitudinal pins ( 16 ) the torque. The head diameter ( 26 ) on the rotor gear ( 12 ) is in the range of power transmission for the crown / bevel gear ( 5 ) larger than the receiving diameter ( 24 ), so that over the pressure ring ( 18 ) warehousing ( 13 ) is fixed on the shaft. The continuous longitudinal grooves ( 17 ) as gap widths of the teeth ( 30 ) take over the coolant passage. A particularly flat insertion chamfer ( 29 ) on the entire circumference of the inserted receiving pin of the rotor gear ( 12 ) facilitates the entry of coolant into the tooth spaces as longitudinal grooves ( 17 ).

Die beschriebene Erfindung wird selbstredend an beiden Spindelrotoren der Schraubenspindelpumpe gleichermaßen ausgeführt.The described invention will of course on both spindle rotors the screw pump performed equally.

11
Schraubenspindelrotorpaar als rechts- und links-steigende, gegensinnigScrew rotor pair as right- and left-rising, in opposite directions
drehende Verdrängerrotorerotating Verdrängerrotore
22
Pumpengehäuse mit äußerer Kühl-Verrippung in PumpenlängsrichtungPump housing with external cooling ribbing in Pumps longitudinally
33
Gas-Einlass in den Arbeitsraum des PumpengehäusesGas inlet in the working space of the pump housing
44
Gas-Auslass aus dem Arbeitsraum des PumpengehäusesGas outlet from the working space of the pump housing
55
Kronen- oder Kegelrad-Antriebsgetriebe gemäß WO 01/57401 Crown or bevel gear drive according to WO 01/57401
66
Antriebswelle für den Kronen-/Kegelrad-Antriebdrive shaft for the Crown / bevel drive
77
Antriebsmotordrive motor
88th
Schraubenspindelrotor-Innenkühlung, beispielsweise gemäß WO 00/12899 Screw spindle rotor internal cooling, for example according to WO 00/12899
99
Zuführ-Innenrohr für diese RotorinnenkühlungFeed inner tube for this Rotor internal cooling
1010
Getriebegehäusegearbox
1111
Kühlmittel-Pumpe, beispielhaft als Innenzahnrad-Ölpumpe dargestellt, selbstredend jedoch auch für jede andere Ölförderpumpe geltendCoolant pump, by way of example as an internal gear oil pump shown, but of course for any other oil pump contends
1212
Rotorzahnrad als rotorfestes Zahnrad der Kronen-/Kegelrad-rotor gear as a rotor-fixed gear of the crown / bevel gear
Getriebestufegear stage
1313
Spindelrotor-FestlagerungSpindle rotor-bearing arrangement
1414
Abschluss-Deckel am Zuführ-Innenrohr der RotorinnenkühlungGraduation cap at the feed inner tube the rotor internal cooling
1515
Schraube zur axialen Sicherung des Spindelrotorantriebesscrew for axial securing of the spindle rotor drive
1616
Längsstift-Verbindung zwischen Rotorzahnrad und SpindelrotorwellenendeLongitudinal pin connection between rotor gear and spindle rotor shaft end
1717
Längsnuten am eingesteckten Rotorzahnradzapfen zur Passage desgrooves at the inserted Rotorzahnradzapfen to the passage of
Kühlmittelsrefrigerant
1818
Druckring zur axialen Innenring-Sicherung der Spindelrotor-Festlagerungpressure ring for axial inner ring locking of the spindle rotor fixed bearing
1919
Lager-Kartusche zur Aufnahme der Außenringe der SpindelrotorlagerungBearing cartridge for receiving the outer rings the spindle rotor bearing
2020
Gestellfestes Kühlmittel-Zuführröhrchenframe festival Coolant delivery tube
2121
Sammelring-Fase für das Kühlmittel am RotorzahnradzapfenCollecting ring chamfer for the coolant on the rotor gear journal
2222
Kühlmittel-Austrittsbohrungen in dem Zuführ-InnenrohrCoolant outlet holes in the feed inner tube
2323
Kühlmittel-Austrittsbohrungen auf der AntriebsseiteCoolant outlet holes on the drive side
2424
Innen-Aufnahme-Durchmesser für den Rotorzahnradzapfen in der Bohrung vom SpindelrotorwellenendeIndoor Journal diameter for the Rotor gear journal in the bore of the spindle rotor shaft end
2525
Zahnkopf-Druck-Anlageflächen vom Rotorzahnrad zum DruckringTooth-head pressure bearing surfaces of Rotor gear to the pressure ring
2626
Kopf-Durchmesser der tragenden Verzahnung des RotorzahnradesHead diameter the bearing toothing of the rotor gear
2727
Wälzkreis-Linie der VerzahnungPitch circle line the gearing
2828
Spindelrotor-Verdränger-Fördergewinde im PumpenarbeitsraumSpindle rotor displacement pumping screw in the pump workroom
2929
Einführfase zum Kühlmittel-EintrittIntroduction to the Coolant inlet
3030
Verzahnung des Rotorzahnrades im Bereich der Leistungsübertragunggearing of the rotor gear in the area of power transmission
3131
Verzahnung des Rotorzahnrades im Bereich des Aufnahme-Zapfensgearing of the rotor gear in the region of the receiving pin

Claims (20)

Schraubenspindelpumpe zur Förderung und Verdichtung von Gasen mit einer über ein Kühlmittel arbeitenden Rotorinnenkühlung (8) für das Verdrängerrotorpaar (1) in einem Pumpengehäuse (2) und mit einem rotorfesten Zahnrad (12) von einer Kronen- oder Kegelrad-Getriebestufe (5) für das Schraubenspindelrotorpaar (1) dadurch gekennzeichnet, dass das lagerseitige Ende des Rotorzahnrades (12) als zylindrischer Aufnahme-Zapfen ausgebildet in den zylindrischen Abschnitt der Spindelrotorkühlbohrung unter der Spindelrotorlagerung (13) eingesteckt wird und dass am Rotorzahnrad (12) der Durchmesser-Absatz zwischen diesem zylindrischen Aufnahme-Zapfen und der Rotorzahnrad-Verzahnung die Lagerinnenring-Axialfixierung der Rotorlagerung (13) über das Zuführ-Innenrohr (9) der Rotorinnenkühlung (8) übernimmt und dass die Längsstift-Verbindung (16) zwischen Rotorzahnrad (12) und Wellenende des Schraubenspindelrotors (1) für die Drehmoment-Übertragung sorgt und dass die Passage des Kühlmittels über Längsnuten (17) in dem eingesteckten Zapfendes Rotorzahnrades (12) erfolgt.Screw pump for conveying and compressing gases with a rotor coolant acting via a coolant ( 8th ) for the displacement rotor pair ( 1 ) in a pump housing ( 2 ) and with a rotor-fixed gear ( 12 ) of a crown or bevel gear stage ( 5 ) for the screw spindle rotor pair ( 1 ) characterized in that the bearing-side end of the rotor gear ( 12 ) when cylindrical receiving pin formed in the cylindrical portion of the Spindelrotorkühlbohrung under the spindle rotor bearing ( 13 ) and that on the rotor gear ( 12 ) the diameter paragraph between this cylindrical receiving pin and the rotor gear toothing the bearing inner ring axial fixation of the rotor bearing ( 13 ) via the feed inner tube ( 9 ) of the rotor internal cooling ( 8th ) and that the longitudinal pin connection ( 16 ) between rotor gear ( 12 ) and shaft end of the screw spindle rotor ( 1 ) ensures the torque transmission and that the passage of the coolant via longitudinal grooves ( 17 ) in the inserted pin of the rotor gear ( 12 ) he follows. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 2 Längsstifte (16) am Umfang zwischen dem Rotorzahnrad (12) und dem Wellenende der Schraubenspindelrotore (1) gleichmäßig verteilt sind.Screw pump according to claim 1, characterized in that at least 2 longitudinal pins ( 16 ) at the circumference between the rotor gear ( 12 ) and the shaft end of the screw spindle rotors ( 1 ) are evenly distributed. Schraubenspindelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckring (18) an dem Durchmesser-Absatz des Rotorzahnrades (12) zwischen eingestecktem Zapfen und Rotorzahnrad-Verzahnung die Lagerinnenring-Axialfixierung der Rotorlagerung (13) über das Zuführ-Innenrohr (9) der Rotorinnenkühlung (8) übernimmt.Screw pump according to claim 1, characterized in that a pressure ring ( 18 ) at the diameter shoulder of the rotor gear ( 12 ) between the inserted pin and rotor gear teeth, the bearing inner ring axial fixation of the rotor bearing ( 13 ) via the feed inner tube ( 9 ) of the rotor internal cooling ( 8th ) takes over. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführ-Innenrohr (9) an dem einen Ende am Rotorzahnrad (12) befestigt ist und an seinem anderen Ende einen Abschluss-Deckel (14) hat, wo das Zuführ-Innenrohr (9) über eine Schraube (15) axial angezogen wird.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the feed inner tube ( 9 ) at one end on the rotor gear ( 12 ) and at its other end a closure lid ( 14 ), where the feed inner tube ( 9 ) via a screw ( 15 ) is tightened axially. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorbohrung der Rotorinnenkühlung (8) der Schraubenspindelrotore (1) im Bereich der Spindelrotorlagerung (13) zylindrisch ausgeführt ist.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor bore of the internal rotor cooling ( 8th ) of the screw spindle rotors ( 1 ) in the area of the spindle rotor bearing ( 13 ) is cylindrical. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Längsstifte (16) als Referenz bei der Herstellung der Verdrängerprofilflanken der Schraubenspindelrotore (1) genutzt werden und die Verzahnung des Kronen-/Kegelrad-Antriebs (5) ebenfalls nach dieser Position der Längsstifte (16) ausgerichtet ist.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the longitudinal pins ( 16 ) as a reference in the production of Verdrängerprofilflanken the screw spindle rotors ( 1 ) and the toothing of the crown / bevel gear drive ( 5 ) also after this position of the longitudinal pins ( 16 ) is aligned. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Längsnuten (17) zur Kühlmittel-Passage auf dem Umfang des Rotorzahnrades (12) gleichmäßig verteilt sind.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of longitudinal grooves ( 17 ) to the coolant passage on the circumference of the rotor gear ( 12 ) are evenly distributed. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passagenuten in die Verzahnung zur Verzahnungsschmierung geführt sind.Screw pump according to one of the preceding Claims, characterized in that the passage grooves in the toothing led to tooth lubrication are. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende des Zapfens des Rotorzahnrades (12), wo das austretende Kühlmittel auf das eingesteckte Rotorzahnradzapfen-Ende trifft, eine umlaufende Sammelringfase (21) vorgesehen ist.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that at the end of the pin of the rotor gear ( 12 ), where the escaping coolant hits the inserted rotor gear journal end, a circumferential Sammelringfase ( 21 ) is provided. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnuten (17) bis zur Verzahnung des Rotorzahnrades (12) reichen.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal grooves ( 17 ) to the toothing of the rotor gear ( 12 ) pass. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (18) radiale Austritt-Bohrungen (23) für das Kühlmittel aufweist.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure ring ( 18 ) radial outlet bores ( 23 ) for the coolant. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorzahnrad (12) radiale Austritt-Bohrungen (23) für das Kühlmittel aufweist.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor gear ( 12 ) radial outlet bores ( 23 ) for the coolant. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Aufnahme-Zapfen vom Rotorzahnrad (12) mit einer Verzahnung (31) versehen ist und die Längsstifte (16) in einzelnen Zahnlücken dieser Verzahnung (31) gleichzeitig an beiden Zahnflanken dieser Verzahnung (31) anliegen und dabei den Aufnahme-Durchmesser (24) so überragen, dass über entsprechende Bohrungen im Wellenende des Spindelrotors (1) diese Längsstifte (16) für die Drehmoment-Übertragung zwischen Rotorzahnrad (12) und Spindelrotor (1) sorgen.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the cylindrical receiving pin from the rotor gear ( 12 ) with a toothing ( 31 ) and the longitudinal pins ( 16 ) in individual tooth spaces of this toothing ( 31 ) simultaneously on both tooth flanks of this toothing ( 31 ) and thereby the receiving diameter ( 24 ) so that over corresponding holes in the shaft end of the spindle rotor ( 1 ) these longitudinal pins ( 16 ) for the torque transmission between rotor gear ( 12 ) and spindle rotor ( 1 ) to care. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (31) über die gesamte Länge des zylindrischen Aufnahme-Zapfens des Rotorzahnrades (12) verläuft und die Zahnlücken dieser Verzahnung (31) für die Passage des Kühlmittels wie die Längsnuten (17) sorgen.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing ( 31 ) over the entire length of the cylindrical receiving pin of the rotor gear ( 12 ) and the tooth gaps of this toothing ( 31 ) for the passage of the coolant as the longitudinal grooves ( 17 ) to care. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahme-Durchmesser (24) für den Zapfen des Rotorzahnrades (12) kleiner ist als der Kopf-Durchmesser (26) der Leistungs-übertragenden Verzahnung (30), so dass die Zahnkopf-seitigen Druckflächen (25) die Axialkraft-Übertragung über den Druckring (18) zum Spindelrotor-Festlager (13) übernehmen.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving diameter ( 24 ) for the pin of the rotor gear ( 12 ) is smaller than the head diameter ( 26 ) of the power-transmitting gearing ( 30 ), so that the tooth-head-side pressure surfaces ( 25 ) the axial force transmission via the pressure ring ( 18 ) to the spindle rotor bearing ( 13 ) take. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (31) am Aufnahme-Zapfen des Rotorzahnrades (12) und die Verzahnung (30) zur Leistungsübertragung mit dem gleichen Verzahn-Werkzeug hergestellt werden.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing ( 31 ) on the receiving pin of the rotor gear ( 12 ) and the gearing ( 30 ) be made for power transmission with the same Verzahn tool. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrum von jedem Längsstift (16) außerhalb des Aufnahme-Durchmessers (24) liegt.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the center of each longitudinal pin ( 16 ) outside the receiving diameter ( 24 ) lies. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Arbeitsraum-Fördergewindes (28) am Spindelrotor (1) die Winkelausrichtung für dieses Fördergewinde (28) über die Position der Längsstifte (16) im Spindelrotorwellenende erfolgt.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that in the production of the working space conveying thread ( 28 ) on the spindle rotor ( 1 ) the angular orientation for this conveyor thread ( 28 ) about the position of the longitudinal pins ( 16 ) takes place in the spindle rotor shaft end. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisation für das Spindelrotorpaar (1) über die identische Ausführung der Verzahnungen (31) und (30) erfolgt.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that the synchronization for the spindle rotor pair ( 1 ) about the identical execution of the toothings ( 31 ) and ( 30 ) he follows. Schraubenspindelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des eingesteckten Aufnahme-Zapfens des Rotorzahnrades (12) eine Einführ-Fase (29) am gesamten Umfang des Aufnahme-Durchmessers (24) vorgesehen ist.Screw pump according to one of the preceding claims, characterized in that at the end of the inserted receiving pin of the rotor gear ( 12 ) an insertion chamfer ( 29 ) over the entire circumference of the receiving diameter ( 24 ) is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109458745A (en) * 2018-12-10 2019-03-12 江阴爱尔姆真空设备有限公司 A kind of water-cooling screw rod hypothermic saline unit
CN113994093A (en) * 2019-07-04 2022-01-28 尼得科Gpm有限公司 Integrated screw coolant pump

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