(57)【要約】本発明は、第１長手軸（Ｌ１）を有する流入経路（７）と、第２長手軸（Ｌ１）を有する排出経路（９）とを備えたポンプハウジング（２）を含む、液状媒体の搬送のためのねじスピンドル式ポンプ（１）に関する。ポンプハウジング（２）は少なくとも一領域において第３長手軸（Ｌ１）を有する第１の駆動軸（５）と少なくとも１つの駆動される第２の軸（６、６＊）を含む。軸（５、６、６＊）は流入経路（７）と排出経路（９）との間にそれぞれ１つの溝付き部（Ｐ）を含み、ここで、該少なくとも２つの軸（５、６、６＊）の溝付き部（Ｐ）は少なくとも部分的に互いに噛み合っており、ポンプハウジング（２）と流入経路（７）と排出経路（９）との間に駆動軸（５）の長手軸（Ｌ３）に平行して搬送室（Ｆ）を含む液状媒体の搬送経路（ＦＳ）を形成する。本発明によれば、排出経路（９）の第２長手軸（Ｌ２）は搬送経路（ＦＳ）に対して鈍角（α））を成してポンプハウジング（２）の中に配置されている。  本発明はさらに、ねじスピンドル式ポンプ（１）の運転のための方法に関する。【選択図】図１Ａ
2016508574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１長手軸（Ｌ１）を有する少なくとも１つの流入経路（７）と、第２長手軸（Ｌ２）を有する少なくとも１つの排出経路（９）とを備えたポンプハウジング（２）を含む、液状媒体の搬送のためのねじスピンドル式ポンプ（１）であって、ポンプハウジング（２）の中には少なくとも一領域において第３長手軸（Ｌ３）を有する第１の駆動軸（５）と少なくとも１つの駆動される第２の軸（６、６＊）が配置されており、軸（５、６、６＊）は少なくとも１つの流入経路（７）と少なくとも１つの排出経路（９）との間にそれぞれ１つの溝付き部（Ｐ）を含み、該少なくとも２つの軸（５、６、６＊）の溝付き部（Ｐ）は少なくとも部分的に互いに噛み合っており、ポンプハウジング（２）と少なくとも１つの流入経路（７）と少なくとも１つの排出経路（９）との間に駆動軸（５）の長手軸（Ｌ３）に平行して搬送室（Ｆ）を含む液状媒体の搬送経路（ＦＳ）を形成し、
少なくとも１つの排出経路（９）の第２長手軸（Ｌ２）は搬送経路（ＦＳ）と鈍角（α）を成してポンプハウジング（２）の中に配置されていることを特徴とするねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項２】
駆動軸（５）は少なくとも部分的に円錐形に形成されている部分（Ｋ）、特に、凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分（Ｋ、ｋＶ）として形成されている、請求項１に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項３】
駆動軸（５）は排出経路（９）と隣接する部分において少なくとも一領域が凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分（Ｋ、ｋＶ）として形成されている、請求項２に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項４】
駆動軸（５）は溝付き部（Ｐ）および軸部（Ｓ）を含み、ここで、凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分（Ｋ、ｋＶ）は軸部（Ｓ）の一部分であり、上記凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分（Ｋ、ｋＶ）は溝付き部（Ｐ）と隣接している、請求項３に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項５】
上記凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分（Ｋ、ｋＶ）は溝付き部（Ｐ）の方向に先に行くほど細くなっている、請求項２ないし４のいずれか１項に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項６】
搬送される媒体は、上記凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分（Ｋ、ｋＶ）を通って第２の流れ方向（ＳＲ２）に誘導可能となっており、第２の流れ方向（ＳＲ２）は搬送経路（ＦＳ）と９０°ではない角（α）を成す、請求項２ないし５のいずれか１項に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項７】
第２の流れ方向（ＳＲ２）は搬送経路（ＦＳ）と９０°より大きい角（α）を成す、請求項６に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項８】
ねじスピンドル式ポンプ（１）の少なくとも１つの排出経路（９）の領域において、搬送される媒体の渦の発生が抑制されている、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項９】
少なくとも１つの第２の駆動される軸（６、６＊）は完全にポンプハウジング（２）の中に配置されている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項１０】
ねじスピンドル式ポンプ（１）は、３軸型であって、第１の駆動軸（５）および２つの副回転子軸（６、６＊）を含み、該３つの軸の長手軸は平行に１つの面内に配置されており、駆動軸（５）の長手軸（Ｌ１）は副回転子軸（６、６＊）の長手軸の間の中央に位置するように配置されている、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）。
【請求項１１】
液状媒体の搬送のためのねじスピンドル式ポンプ（１）の運転方法であって、搬送される媒体は第１の流れ方向（ＳＲ１）にて少なくとも１つの流入経路（７）を通ってポンプハウジング（２）に導入され、第１の流れ方向（ＳＲ１）はポンプハウジングの中の媒体の搬送方向（ＦＲ）に対して略垂直に伸びており、媒体は少なくとも１つの流入経路（７）の後ろに続く領域（８）において略９０°で方向が変更されて軸（５）の長手軸（Ｌ３）と平行して搬送方向（ＦＲ）にポンプハウジング（２）を通って輸送され、その後媒体は再度方向が変更されて第２の流れ方向（ＳＲ２）にて少なくとも１つの排出経路（９）を通ってポンプハウジング（２）から出ており、
上記媒体は少なくとも１つの排出経路（９）の前に設けられている領域において、９０°より小さい角度で搬送方向（ＦＲ）から進路を変えることを特徴とする、運転方法。
【請求項１２】
上記液状媒体の有利な方向の変更は請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のねじスピンドル式ポンプ（１）の中で行われる、請求項１１に記載の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１に規定の上位概念の特徴によるねじスピンドル式ポンプに関する。さらに、本発明は請求項１２に規定の上位概念の特徴によるねじスピンドル式ポンプの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじスピンドル式ポンプは、回転する排水体の形がスピンドルねじの形に似ている所謂排水ポンプである。ねじスピンドル式ポンプは、２つ以上の反転式ロータおよびそれらのロータを囲んでいる１つのポンプハウジングからなる。ロータは規則的なねじ形状の溝を備えており、歯車のように互いに噛み合う。該ロータはねじスピンドルとも称され、少なくとも１つの軸部とねじ形状または螺旋状の溝を有する溝付き部を備えている。ポンプハウジング、第１のねじスピンドルおよび少なくとも第２のねじスピンドルの３つの構成部分により形成されている空洞は、搬送媒体の搬送空間となる。ねじスピンドルが回転すると、搬送空間は機械方向に移動し、媒体をポンプハウジング内で吸込み側（＝流入経路）から押出し側（＝排出経路）に搬送する。
【０００３】
このようなポンプ形式は、特に、圧縮できず、粘性が高い媒体と、高い圧力を作り出すこととに適している。ねじスピンドル式ポンプは、単相の液体の搬送にも多相の液体の搬送にも使用される。３軸型のねじスピンドル式ポンプは、主として研磨材を含まない潤滑液体をポンプでくむために用いられる。３軸型のねじスピンドル式ポンプは、特に、１６０ｂａｒまでの高い圧力を作り出すことができることを特徴とする。
【０００４】
３軸型のねじスピンドル式ポンプの場合、通常、３つの軸は、中心にある駆動軸（主回転子とも称される）が２つの横に噛み合う副回転子軸を駆動するように配置されている。駆動軸自体は、電気モーターとしても内燃機関としても実現できる駆動モーターに接続されている。駆動モーターで発生させたトルクは、駆動軸から軸の溝を介して駆動される軸に伝達される。互いに噛み合う軸の溝は、密閉された搬送室を作り、該搬送室の中に搬送媒体は閉じ込められ軸方向に吸込み側から押出し側に輸送される。
【０００５】
主回転子に掛かる負荷を減らすために、副回転子は主回転子の回転軸に対して１８０°の角でポンプハウジング内に配置されており、主回転子に掛かる半径方向の力はこれにより均衡が保たれる。ポンプでくみ出された搬送媒体が加圧されて移動しながら回転子とポンプハウジングとの間の狭い空隙に押し込まれて輸送膜を作ることにより副回転子は水圧で支持され、該輸送膜はさらに軸が引っ掛かることを防ぐ。すべての３つの軸が格納されているポンプの部分をハウジングと称する。ハウジングに接して、搬送室がそれぞれのポンプ軸の外径を埋める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ポンプ内を輸送される媒体の流れを、特に排出経路の領域において最適化することである。さらに、輸送を妨げて流れ損失を起こす渦の発生はこの領域において抑制されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、請求項１および１２に記載の特徴を含むねじスピンドル式ポンプおよびねじスピンドル式ポンプの運転方法により解決される。さらなる有利な形態は従属請求項において説明される。
【０００８】
本発明は、液状媒体、特に圧縮できない媒体、または加えて粘性が高い媒体の搬送のためのねじスピンドル式ポンプに関する。少なくとも１つの流入経路および少なくとも１つの排出経路を備えたポンプハウジングの中には、第１の駆動軸および少なくとも１つの第２の駆動される軸が配置されている。上記少なくとも１つの流入経路は、例えば、第１長手軸を有する第１の孔として形成されている。上記少なくとも１つの排出経路は、例えば、第２長手軸を有する第２の孔として形成されている。駆動軸は、第３長手軸を含み、少なくとも部分的に軸受けにてポンプハウジング内に回転可能に支持されている軸部と、ねじ形状または螺旋状の溝付き部とからなる。駆動軸の外側の開放端に駆動モーターが割り当てられている。さらに、ポンプハウジングの中に少なくとも１つの第２の駆動される軸が配置されている。ねじスピンドル式ポンプは、好ましくは、１つの駆動軸および２つの駆動される副回転子軸を含む３軸型のねじスピンドル式ポンプである。上記少なくとも２つの軸は、それぞれ、流入経路と排出経路との間に、ねじ形状または螺旋状の溝を有する１つの溝付き部を含み、上記少なくとも２つの軸の溝付き部は少なくとも部分的に互いに噛み合っている。これにより流入経路と排出経路との間の領域に液状媒体のためのいわゆる搬送経路が形成される。特に、ポンプハウジングと、互いに噛み合っている軸の溝付き部とは、その中で媒体が流入経路と排出経路との間で、軸の長手軸と平行する搬送方向に搬送される搬送室を形成する。
【０００９】
本発明によれば、流出経路の第２長手軸は搬送経路と鈍角、すなわち、９０°より大きい角を成して配置されている。言い換えれば、搬送経路と排出経路の第２長手軸とは９０°より大きい角を成す。選択された、ポンプハウジング内の搬送経路に対する流入経路および排出経路の配置に基づき、液状媒体は、第１の流れ方向にて、流入経路を通ってポンプハウジングに流れ込み、ここで、流入経路の第１長手軸は搬送経路と略垂直に配置されている。該液状媒体は、流入経路の後ろに続く領域にて方向が変更され、搬送室内の搬送経路に沿った搬送方向に搬送される。その後、媒体は再度方向が変更され、第２の流れ方向にて排出経路を通ってポンプハウジングから出る。搬送経路と排出経路とで挟まれている角は鈍角である。すなわち、搬送経路と排出経路とが成す角は９０°より大きい。よって、搬送経路の、排出経路を超えて延びる仮想の延長線と排出経路とが成す対角は鋭角である。搬送媒体は仮想の延長線から見て鋭角に方向が変更され排出経路へ流される。すなわち、搬送媒体は搬送方向から見て排出経路に９０°より小さい角度だけ進路が変更される。搬送経路に対する排出経路の斜めの配置と、それによりもたらされる、排出経路の領域における、媒体の流れ方向のより小さい方向の変更とにより、この領域における従来技術に対して有利な媒体の流れが達成される。これにより特に排出経路内の渦の発生を顕著に抑制することができる。
【００１０】
さらなる一実施形態によれば、上記駆動軸は少なくとも部分的に円錐として形成されている。上記駆動軸は、特に、凹状に丸みを帯びた円錐として形成されている。好ましくは、組み立てられたポンプにおいて排出経路の領域に配置されている領域は部分的に円錐形に形成されている部分、特に、凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分として形成されている。上記駆動軸は溝付き部と、部分的にポンプハウジングの軸受けにおいて支持されている軸部とを含む。円錐形に形成されている部分は軸部の一部分であり、溝付き部に直接隣接する。円錐形に形成されている部分の断面積、特に、凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分の断面積は、好ましくは、溝付き部の方向に向かって減少しているかまたは先に行くほど細くなっている。
【００１１】
搬送される媒体は、凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている駆動軸の部分を経由して、有利に排出経路の配置により決められている第２の流れ方向に送られる。第２の流れ方向は、搬送経路と９０°ではない角、特に鈍角、すなわち９０°より大きい角を成す。
【００１２】
駆動軸と異なり、上記少なくとも１つの駆動される副回転子軸は、完全にポンプハウジングの中に配置され、回転可能に支持されている。
【００１３】
上記ねじスピンドル式ポンプは、好ましくは、第１の駆動軸および２つの副回転子軸を備えた３軸型のねじスピンドル式ポンプであって、３つの軸の長手軸は平行に１つの面内に配置されている。特に、駆動軸の長手軸は２つの副回転子軸の長手軸の間の中央に位置するように配置されている。
【００１４】
本発明はさらに、液状媒体の搬送のためのねじスピンドル式ポンプの運転方法に関し、本発明の運転方法では、液状媒体は少なくとも１つの流入経路を通って、第１の流れ方向にてポンプハウジングに導入される。第１の流れ方向は、ポンプハウジングの中の媒体の搬送方向に対して略垂直である。媒体は、少なくとも１つの流入経路の後ろに続く領域において略９０°で方向が変更されて、軸の長手軸に沿って搬送方向にポンプハウジングを通って輸送される。搬送経路の終端にて媒体は、搬送方向から排出方向に向かって排出経路の中に方向が変更される。排出経路の配置によりもたらされる搬送方向からそれる角は９０°より小さい。すなわち、媒体は９０°より小さい角度だけ搬送方向から進路を変える。その後、媒体は第２流れ方向にて上記少なくとも１つの排出経路を通ってポンプハウジングから出る。従って、上記媒体は少なくとも１つの排出経路の前に設けられている領域において、従来の公知のポンプほど、大きく方向が変更されない。これにより、上記少なくとも１つの排出経路の領域における渦の発生が抑制されるか、または完全に防がれる。好ましくは、有利な液状媒体の方向の変更は上述したねじスピンドル式ポンプの中で行われる。
【００１５】
本発明による解決は、特に、ポンプハウジングの中の排出経路の形状および位置の変更と、排出経路の領域にある駆動軸の軸シャフトの形状の変更とに基づく。これにより渦発生およびそれにより引き起こされる乱流が有利に最小化され、それゆえ、ねじスピンドル式ポンプの水力効率の向上が達成される。ポンプハウジングの変更は、特に、排出経路を駆動軸に対して軸方向および半径方向に傾けることを意図する。
【００１６】
駆動軸はさらに少なくとも部分的に溝付き部の方向に凹状で先に行くほど細くなる円錐を含み、該円錐は、搬送される媒体の流れを横に斜めの排出経路にそらせる。ポンプハウジングに斜めに備えられている排出経路と、駆動ロータにおける、流れを誘導する好ましくは凹状に丸みを帯びた円錐とにより、流動抵抗が特に粘性が高い流体の場合に有利に減らされ、この流動抵抗の減少はポンプの効率に好ましい影響を与える。ねじスピンドル式ポンプの排出経路における、最適化された流れ誘導により達成された有利な効果は、コンピュータを使った動的な流体シミュレーションにより証明することができる。
【００１７】
ポンプハウジングおよび駆動軸における構成上の変更は容易、且つ、低コストで実現できるため、簡単な手段と低いコストにより、本発明のねじスピンドル式ポンプの全体の効率は従来技術に比べて大幅に高められ得る。
【００１８】
以下に、実施例により、本発明およびその有利な点を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。いくつかの形状は単純化されており、他の形状はより分かりやすい説明のために他の部材に比べて拡大して示されているため、図面における各部材間の大きさの比率は常に実際の大きさの比率に一致するとは限らない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明のねじスピンドル式ポンプを示す。
【図２】図２は本発明による変更を加えた駆動軸を示す。
【図３】図３はそれぞれねじスピンドル式ポンプの排出領域の断面を示す。
【図４】図４はポンプハウジング内における様々な長手軸の配置を模式的示す。
【図５】図５はねじスピンドル式ポンプの一部分のさらなる図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の同一または同一の機能を有する部材には同一の参照記号が使用される。さらに、明瞭さの観点から、各図面においてはそれぞれの図面の説明に必要な参照記号のみが示されている。示されている実施形態は、どのように本発明の装置または本発明の方法が構成されるかを例示するにとどまり、最終的な限定を示すものではない。
【００２１】
図１Ａおよび図１Ｂは、ポンプハウジング２を含む本発明のねじスピンドル式ポンプ１を示す。該ポンプハウジング２の中には、駆動軸５、第１副回転子軸６および第２副回転子軸６＊（ほとんど見えていない、図５参照）が配置されている。特に、第２副回転子軸６＊は、駆動軸５の回転軸Ｄを中心として、第１副回転子軸６に対して１８０°の角でポンプハウジング２の中に配置されている。すなわち、３つの軸５、６、６＊の長手軸または回転軸は１つの面内にある。搬送される媒体は、流れ方向ＳＲ１にて流入経路７を通って第１長手軸Ｌ１に沿ってポンプハウジング２に流入する。流入領域８において搬送される媒体は方向が変更され、その後駆動軸５の回転軸Ｄまたは長手軸Ｌ３と平行して搬送方向ＦＲにポンプハウジング２を通って輸送される。本実施例では、回転軸Ｄは駆動軸５の長手軸Ｌ３と一致する。続いて媒体は排出経路９を通って第２長手軸Ｌ２に沿ってポンプハウジング２から出る。これにより、搬送される媒体は軸方向に吸込み側から押出し側に輸送される。
【００２２】
駆動軸５は螺旋の全長において、すなわち、螺旋の溝付き部Ｐのすべて（図２参照）においてポンプハウジング２の中で水力により支持されている。ポンプハウジング２は駆動軸５のシャフトシール２０およびボールベアリング２６のための収容ハウジング２２を含み、該駆動軸５のシャフト部Ａが開口部１５を通って部分的にポンプハウジング２から出ている。収容ハウジング２２には、駆動軸５に接してシール部材２１が、シャフト出口開口部１５の領域においてポンプハウジング２２を密閉するためにシャフトシール２０として配置されている。溝付き部Ｐと隣接するシャフト部Ａにおいて駆動軸５は、再度、ボールベアリングにて低い圧力の領域にて機械的に支持されている。シャフトシール２０は、特に、駆動軸５がポンプハウジングに関して回転することを可能にするシール部材２１、例えば、メカニカルシール、ラジアルシャフトシールまたはグランドパッキングを用いて行われる。さらなるシールシステムが駆動軸５のシャフト軸のシャフト部ＡＤに、拡大された直径（図２参照）を有してラビリンスシール２８として組み込まれている。このさらなるシールシステムは、高圧側から低圧側に掛かる圧力を弱めることができる。その際に発生する透き間流れは、ポンプハウジング２における駆動軸５が動かなくなることを防ぎ、同時にボールベアリング２６を潤滑する。さらに、水圧に作用するバランスピストン２８としてデザインされ拡幅された、駆動軸５のシャフト軸のシャフト部ＡＤは、ねじ溝に作用する力が概してバランスピストンに作用する力との間で水圧の均衡を保たせることにより軸方向の耐圧を低くする。
【００２３】
低圧側に流れ出る連続的な漏出流れは、シャフトシール２０のシール部材２１、例えばメカニカルシールの熱交換および潤滑の役目を負う。漏出流れは管を通って吸込み側に搬送され、これによって、シール空間において圧力が徐々に上昇することを防ぐ。
【００２４】
ポンプハウジング２、駆動軸５および副回転子軸６、６＊により形成されている空洞は、搬送される媒体のための搬送空間を形成する。ねじスピンドル５、６、６＊が回転するとき、搬送空間は搬送方向ＦＲに移動し、これに伴い、媒体を吸込み側（＝流入経路）から押出し側（＝流出経路）に搬送する。
【００２５】
搬送される媒体は、流入経路７を通って軸５、６、６＊の長手軸に略垂直にポンプハウジング２に流入し、流入領域８において方向が変更される。続いて、搬送される媒体はねじスピンドル５、６、６＊、の運動によりポンプハウジング２内に形成されている搬送空間の中を駆動モーターＭの方向に動かされる。このとき、搬送方向ＦＲは、駆動軸５の長手軸Ｌ３に略平行である。その後、搬送される媒体は再度方向が変更され、排出経路９を通って流れ出ることによりポンプハウジング２から出る。媒体がポンプハウジング２内を進む経路は搬送経路ＦＳと称される。
【００２６】
好ましくは、排出経路９の長手軸Ｌ２はポンプハウジング２の中で駆動軸５の長手軸Ｌ３に対して９０°ではない角を成して配置されている。特に、排出経路９は、駆動軸５の溝付き部Ｐと排出経路９の長手軸２との間に鈍角が形成されるように斜めに形成されている。媒体は排出経路９を通って第２の流れ方向ＳＲ２にてポンプハウジング２から出る。この第２の流れ方向ＳＲ２または排出経路９の第２長手方向Ｌ２は、搬送経路ＦＳと鈍角を成す。流入経路７の長手軸Ｌ１が好ましくは駆動軸５の長手軸Ｌ３に対して垂直に配置されているため、流入経路７の第１長手軸Ｌ１と排出経路９の第２長手軸Ｌ２とは共有の面内において一定の角度を成して配置されていることとなる。代替的に、流入経路７の第１長手軸Ｌ１と駆動軸５の第３長手軸Ｌ３とが第１の面を規定し、流入経路９の第２長手軸Ｌ２が当該面内に配置されていなくてもよい。この代替的な実施形態では、特に、排出経路９の第２長手軸Ｌ２は流入経路の第１長手軸Ｌ１と異なる面に、一定の角度を成して配置されている。これに対して、従来のポンプの場合、流入経路７の領域における搬送される媒体の流れ方向は、通常、排出経路９の領域における搬送される媒体の流れ方向と略平行であるか、または、排出経路の領域における搬送される媒体の流れ方向は、ポンプハウジング内の駆動軸の長手軸に沿った搬送方向ＦＲに対して略垂直である。
【００２７】
図２Ａおよび図２Ｂは本発明による変更を加えた駆動軸５を示す。該駆動軸５は、形成されたねじ形状の溝または螺旋状の溝を備えた溝付き部Ｐからなり、副回転子軸６、６＊（図１Ａおよび図１Ｂ参照）の溝付き部と、搬送される媒体のための搬送室を形成する。さらに、駆動軸５は軸部Ｓを含む。軸部Ｓは支持部ＡＬを含むシャフト部Ａを含む。完成品として組み立てられたねじスピンドル式ポンプ１において、支持部ＡＬは、ポンプハウジング２の一部分であってシャフト出口開口部１５として形成されている収容ハウジング２２のボールベアリング２６の中に回転可能に支持されている（図１Ａおよび図１Ｂ参照）。シャフト部Ａと溝付き部Ｐとの間に円錐形に形成されている部分Ｋが配置されている。部分Ｋは、組み立てられたねじスピンドル式ポンプ１において、ポンプハウジング２の中の排出経路９の領域にある。円錐形に形成されている部分Ｋの直径は、ポンプハウジング２内で、媒体の搬送方向ＦＲと逆の方向に向かって、先に行くほど細くなっている。特に円錐形に形成されている部分Ｋは、凹状に丸みを帯びた円錐として形成されている。駆動軸５においてさらに円錐形に形成されている部分Ｋは、搬送される媒体の回転を発生させ、搬送される媒体のステータにおいてまたは排出経路９の中へのより優れた流入をもたらす（図１Ａおよび図１Ｂ参照）。
【００２８】
排出経路９の構成上異なるように選ばれた形状または位置、特に、排出経路９の傾いた配置のため、搬送される媒体の、搬送方向ＦＲと第２の流れ方向ＳＲ２との間での方向の変更が排出経路９の領域においてそれほど大きくない。これは凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分Ｋと組合せて、排出経路９の領域において搬送される媒体の有利な流れをもたらす。特に渦の発生が抑制され、よって、流れは乱れにくくなる。これにより、ねじスピンドル式ポンプ１の水力効率の向上が達成される。
【００２９】
凹状に丸みを帯びた円錐形に形成されている部分Ｋは、さらに、軸受ブッシュを含めて副回転子軸６、６＊（図１Ａおよび図１Ｂ参照）が軸に沿っている移動することを防ぐという追加的な機能も果たす。
【００３０】
図２は、駆動軸５の詳細な部分を示す。特に、凹状に形成されている部分Ｋは、溝付き部Ｐの方向に少なくとも一部分において凹状に先に行くほど細くなっている（参照記号ｋＶ参照）。これにより、搬送される媒体の流れを横に斜めの排出経路９へ有利に方向を変えることができる（図１および図３参照）。
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれねじスピンドル式ポンプ１、１Ａの排出領域の断面を示す。図４Ａおよび図４Ｂは、流入経路７の第１長手軸Ｌ１と、排出経路９、９Ａの第２長手軸Ｌ２、Ｌ２Ａと、駆動軸５の第３長手軸Ｌ３とのポンプハウジング内の配置を模式的示す。流入経路７の長手軸Ｌ１は、従来技術によるねじスピンドル式ポンプ１Ａの場合でも、本発明のねじスピンドル式ポンプ１の場合でも、駆動軸５の第３長手軸Ｌ３に対して垂直に配置されている。図３Ａおよび図４Ａは、特に、排出経路９Ａが駆動軸５の長手軸Ｌ３に対して垂直（図１参照）に配置され、よって搬送される媒体の搬送方向ＦＲから第２の流れ方向ＳＲ２Ａへの方向の変更がおよそ９０°である（図１Ａおよび図１Ｂ参照）、従来技術によるねじスピンドル式ポンプ１Ａを示す。示されているねじスピンドル式ポンプ１Ａの実施形態による従来技術の場合、第１の流入方向ＳＲ１Ａと第２の流出方向ＳＲ１Ａとは互いに平行で方向が正反対であるように配置されている。従来のねじスピンドル式ポンプ１Ａの場合、流入経路７の長手軸Ｌ１および駆動軸５の第３長手軸Ｌ３は１つの面を形成する。流出経路９Ａの第２長手軸Ｌ２Ａも同様にこの面内にある。すなわち、流入経路７の第１長手軸Ｌ１および排出経路９Ａの第２長手軸Ｌ２Ａは互いに平行に配置されている。示されていないさらなる一実施形態によれば、流入経路７の第１長手軸Ｌ１および排出経路９Ａの第２長手軸Ｌ２Ａはそれぞれ、従来技術の場合、駆動軸５の第３長手軸Ｌ３に対して垂直に配置されていてもよいが、平行には配置されない。すなわち、両方の長手軸Ｌ１、Ｌ２は互いに傾いており、特に、交差しない。この場合にも、搬送される媒体は搬送方向ＦＲから第２の流れ方向ＳＲ２Ａ（図１Ａおよび図１Ｂ参照）におよそ９０°だけ進路が変更される。コンピュータを使った動的な流体シミュレーションは排出経路９Ａを通って流れ方向ＳＲ２Ａに流出する媒体の強い渦の発生を示す。
【００３２】
これに対して、本発明のねじスピンドル式ポンプ１の場合、図３Ｂおよび図４Ｂによれば、排出経路９は、ポンプハウジング２の中で駆動軸５の長手軸Ｌ３に平行な搬送経路ＦＳに対して鈍角αで配置されている。これにより、搬送される媒体は排出経路９の領域において角βだけ第２の流れ方向ＳＲ２に進路が変えられる。ここで、βは９０°より小さい。搬送される媒体は特に角β＝１８０°−αだけ方向がそれる。従って、流入経路７の長手軸Ｌ１および駆動軸５の長手軸Ｌ３はいつも９０°ではない角で相互に配置されており、長手軸Ｌ１およびＬ３の交差点は、通常、ポンプハウジングの外にある。コンピュータを使った動的な流体シミュレーションは、排出経路９を通って流れ方向ＳＲ２に流出する媒体の渦の発生が強く抑制されていることを示す。
【００３３】
異なる配置の排出経路９を用いてポンプハウジングの構成の変更すること、および追加の円錐Ｋ、特に、駆動軸５における円錐Ｋが凹状に先に行くほど細くなっていることｋＶは、簡単な技術的手段により著しくコストをかけずに達成することができる。搬送される媒体の向上された流れ挙動のため、この低コストの変更により、ねじスピンドル式ポンプ１の全体の効率を顕著に高めることができる。
【００３４】
図５はねじスピンドル式ポンプ１の一部分のさらなる図面を示す。図５は、特に、排出経路９を備えた排出領域を含むねじスピンドル式ポンプ１の、軸５、６、６＊を含む部分を示す。駆動部５および駆動される副回転子軸６、６＊をより明白に示すために、流入経路８および流入経路７を含む、ポンプハウジング２の一部分は示されていない。参照記号の説明に関して、特に図１が参照される。さらに、図５には、液状媒体の輸送のための搬送室が参照記号Ｆにより示されている。該搬送室はスピンドル５、６、６＊の互いに噛み合う溝付き部により形成されている。
【００３５】
本発明は好ましい一実施形態に基づいて説明された。しかし、以下の請求項の保護範囲から離れずに本発明の変形または変更が可能であることは当業者が想像しうる。
【符号の説明】
【００３６】
１  ねじスピンドル式ポンプ
１Ａ  ねじスピンドル式ポンプ（従来技術）
２  ポンプハウジング
５  駆動軸
６、６＊  駆動される副回転子軸
７  流入経路
８  流入領域
９  排出経路
１５  開口部
２０  シャフトシール
２１  シール部材
２２  収容ハウジング
２６  ボールベアリング
２８  ラビリンスシール
Ａ、ＡＤ  シャフト部
Ｄ  回転軸
Ｆ  搬送室
ＦＲ  搬送方向
ＦＳ  搬送経路
Ｋ  円錐形に形成されている部分
ｋＶ  凹状に先に行くほど細くなっている部分
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  長手軸
Ｍ  駆動モーター
Ｐ  溝付き部
Ｓ  軸部
ＳＲ１、ＳＲ２、  流れ方向
ＳＲ１Ａ、ＳＲ２Ａ  流れ方向（従来技術）
α  角
β  角（αの対角）
【図１（Ａ）】
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【図１（Ｂ）】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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