DE102006013111A1

DE102006013111A1 - Zahnradpumpe

Info

Publication number: DE102006013111A1
Application number: DE200610013111
Authority: DE
Inventors: Arkadiusz Tomzik
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zum Fördern von Farblacken mit zwei kämmenden Zahnrädern. Die Zahnräder sind durch eine angetriebene Welle und einen Lagerzapfen innerhalb eines Pumpengehäuses drehbar gelagert, wobei die Antriebswelle zumindest zu einer Seite des Zahnrades in einer Lagerstelle im Pumpengehäuse gelagert ist. Dem durch die Antriebswelle gehaltenen Zahnrad ist ein Dichtungsmittel zugeordnet, durch welche die Lagerstelle der Antriebswelle gegenüber einen am Umfang des Zahnrades ausgebildeten Förderraum abgedichtet ist, wobei der Förderraum mit einem Pumpeneinlaß und einem Pumpenauslaß verbunden ist. Um bei Förderung von Farblacken mit stark abrasiven Bestandteilen einen möglichst geringen Pumpenverschleiß zu erhalten, ist erfindungsgemäß dem Zahnrad an jeder Stirnseite eine von mehreren Dichtungsmitteln zugeordnet, durch welche die Lagerstellen an beiden Seiten des Zahnrades gegenüber dem Förderraum am Umfang des Zahnrades abgedichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zum Fördern von Farblacken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Zahnradpumpe ist aus der WO 02/06674 A2 bekannt. Die bekannte Zahnradpumpe weist zwei ineinander kämmende Zahnräder auf, die innerhalb eines Pumpengehäuses drehbar gelagert sind. Eines der Zahnräder ist dabei am Umfang einer Antriebswelle gehalten, die in einer Lagerstelle innerhalb des Pumpengehäuses gelagert ist. Die Antriebswelle durchdringt in der Lagerstelle das Pumpengehäuse und ist außerhalb des Pumpengehäuses mit einem Antrieb gekoppelt. Zur Abdichtung der nach außen geführten Antriebswelle ist dem Zahnrad an der Antriebswelle ein Dichtungsmittel zugeordnet, welches die Lagerstelle der Antriebswelle gegenüber einem am Umfang des Zahnrades ausgebildeten Förderraums abdichtet.
Bei der bekannten Zahnradpumpe erfolgt die Abdichtung derart, dass keine im Innern der Pumpe geförderten Farblacke über die Antriebswelle nach außen dringen können. Innerhalb des Pumpengehäuses ist jedoch eine Verteilung der Farbla cke durch Spalte möglich, so dass Bestandteile des Farblackes unvermeidlich in Lagerstellen im Innern des Pumpengehäuses gelangen. Da Farblacke jedoch besonders abrasive Bestandteile enthalten, führen die Farblackbestandteile innerhalb der Lagerstellen zu erhöhtem Verschleiß, was hochverschleißfeste und damit kost spielige Materialien erfordert.
Im Stand der Technik sind jedoch auch solche Zahnradpumpen bekannt, bei welchem die sich in den Lagerstellen ansammelnden Bestandteile der Farblacke durch Spülen entfernt werden. Eine derartige Zahnradpumpe ist beispielsweise aus der EP 0 061 630 A1 bekannt. Hierbei ist innerhalb der Zahnradpumpe ein Spülkanalsystem integriert, durch welches ein Spülmittel geführt wird, um die Farblackbestandteile aus den Spalten und Lagerstellen zu entfernen. Derartige Zahnradpumpen erfordern neben dem höheren Fertigungsaufwand kontinuierliche Spülvorgänge, um einen vorzeitigen Verschleiß der Lagerstellen zu vermeiden.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung eine Zahnradpumpe zum Fördern von Farblacken der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welcher hohe Betriebslaufzeiten ohne den Einsatz von Spülvorgängen oder hochverschleißfesten Spezialwerkstoffen erreicht werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Zahnradpumpe bereitzustellen, bei welcher eine im wesentlichen verlustfreie Förderung der Farblacke erfolgt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zahnradpumpe mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerstellen des angetriebenen Zahnrades innerhalb des Pumpengehäuses isoliert von dem am Umfang des Zahnrades ausgebildeten Förderraumes sind, so dass die in dem Förderraum geführten Farblacke nicht in die Lagerspalte eindringen kann. Hierzu ist dem Zahnrad an jeder Stirnseite ein von mehreren Dichtungsmitteln zugeordnet, so dass eine Abdichtung zwischen dem Zahnrad und dem Pumpengehäuse erreicht wird, die die Lagerstellen zu beiden Seiten des Zahnrades gegenüber dem Förderraum am Umfang des Zahnrades abdichten. Hierbei lässt sich das Zahnrad bevorzugt zu beiden Seiten in dem Pumpengehäuse durch die Antriebswelle lagern. Neben der Vermeidung von vorzeitigem Verschleiß führt das Fernhalten von insbesondere abrasiveen Bestandteilen in den Lagerspalten dazu, dass die Antriebswelle mit im wesentlichen konstanten Lagerreibungen betrieben werden können.
Eine weitere Optimierung der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe wird insbeson dere durch die Weiterbildung der Erfindung erreicht, bei welcher dem zweiten durch den Lagerzapfen gelagertes Zahnrad an jeder Stirnseite ein von mehreren Dichtungsmitteln zugeordnet ist, durch welche die Lagerstelle des Zahnrades oder die Lagestellen des Lagerzapfens gegenüber dem Förderraum am Umfang des Zahnrades abgedichtet ist oder sind. Somit lassen sich auch die für die getriebene Zahnrad vorgesehenen Lagerstellen freihalten von den durch das Zahnrad geförderte Medium. Hierbei kann das Zahnrad unmittelbar drehbar an einem festste henden Lagerzapfen gelagert sein. Es ist jedoch auch möglich, das Zahnrad drehfest mit dem Lagerzapfen zu verbinden und diesen zu beiden Seiten des Zahnrades in dem Pumpengehäuse zu lagern. Wesentlich hierbei ist, dass die zu beiden Seiten des Zahnrades zum Pumpengehäuse hin gebildeten Spalte durch die Dichtungsmittel abgedichtet sind.
Zur Abdichtung der Lagerstellen haben sich insbesondere Dichtungsmittel ausgezeichnet, die als Axialdichtungen an den Stirnseiten des Zahnrades zwischen dem Zahnrad und dem Pumpengehäuse gespannt sind. Damit lassen sich trotz Relativbewegungen zwischen dem Zahnrad und dem Pumpengehäuse hohe Dichtwirkungen erzeugen.
Die Axialdichtung lässt sich sowohl ortsfest in einer umlaufenden Nut im Pum pengehäuse oder in dem Zahnrad mitdrehen in einer umlaufenden Nut in der Stirnseite des Zahnrades halten. Insbesondere die Anordnung der Axialdichtung der Stirnseite des Zahnrades hat sich als besonders günstige Reibpaarung mit ge ringen Reibkräften ergeben.
Die Axialdichtung wird dabei vorzugsweise durch einen federunterstützten Nut ring gebildet, welcher mit einer Dichtlippe an dem Pumpengehäuse um in einer zweiten Dichtlippe am Nutgrund der Nut gespannt ist. So wird unabhängig vom Förderdruck eine Vorspannung zwischen dem Zahnrad und dem Pumpengehäuse gehalten, die an dem Pumpengehäuse eine dynamische Abdichtung und innerhalb der Nut in dem Zahnrad eine statische Dichtung bewirkt.
Zur Abstützung und Aufnahme der Axialdichtung weist der Nutring einen innenliegenden Dichtungsrücken auf, welcher in der Nut der im Durchmesser kleineren Nutflanke abgestützt ist.
Um einerseits eine hohe Abdichtungswirkung der dynamischen Abdichtung zwischen der Axialdichtung und dem Pumpengehäuse zu erhalten und andererseits möglichst geringe Verschleißerscheinungen an der Axialdichtung zu erhalten, erfordert die Oberflächengestaltung des Pumpengehäuses im Bereich der Abdichtung besondere Maßnahmen. Insoweit ist die Ausbildung des Pumpengehäuses durch mehrere Bauteile bevorzugt, wobei die Stirnseiten der Zahnräder zwischen zwei Gehäuseplatten gehalten sind.
Desweiteren lässt sich eine das angetriebene Zahnrad führende Antriebswelle vor teilhaft unmittelbar mit jeweils einem Wellenabschnitt direkt in Aufnahmebohrungen der Gehäuseplatten drehbar lagern.
Um mit fortschreitender Betriebsdauer bei eventuell auftretender minimaler Leckagen Ablagerungen von Farblacken in Ringspalten außerhalb des Pumpengehäuses zu vermeiden, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung an dem Pumpengehäuse ein Dichtungsgehäuse druckdicht angeordnet, welches in einer konzentrisch zur Antriebswelle ausgebildeten Ausnehmung von der Antriebswelle durchdrungen ist und welche einem am Umfang der Antriebswelle angeordnete Dichtmittel umschließt. Hierbei können zusätzliche Wellendichtringe nachgeordnet sein, um beispielsweise einen Ringraum zur Aufnahme einer Sperrflüssigkeit zu bilden. Als Sperrflüssigkeit werden hierbei bevorzugt lösemittelhaltige Fluide eingesetzt.
Um nach einem Farbwechsel die innerhalb des Pumpengehäuses gehaltenen Farbreste möglichst in kurzer Zeit und schnell ohne jegliche Demontagearbeiten entfernen zu können, ist es ebenso möglich, dass in dem Pumpengehäuse ein Spülkanalsystem gebildet ist, durch welches im wesentlichen der Förderraum spülbar wird.
Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweise auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar
1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiel dererfindungsgemäßen Zahnradpumpe
2 schematisch eine Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe aus 1
3 schematisch eine Schnittansicht eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Axialdichtung
4 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe
In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe dargestellt. In 1 ist die Zahnradpumpe in einer Querschnittansicht und in 2 in einer Längsschnittsansicht gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Die Zahnradpumpe besteht aus einem Pumpengehäuse 1. Das Pumpengehäuse 1 ist mehrteilig aufgebaut und weist die Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 sowie die zwischen den Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 gehaltene Mittelplatte 1.3 auf. In den Stirnseiten der Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 ist jeweils eine Gehäusedichtung 13.1 und 13.2 angeordnet, durch welche die Spalte zwischen der Mittelplatte 1.3 und den Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 nach außen hin abgedichtet sind. Die Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 sowie die Mittelplatte 1.3 sind durch mehrere Verbindungsmittel 2 miteinander fest verbunden. Als Verbindungsmittel 2 werden bevorzugt Schrauben verwendet.
Die Mittelplatte 1.3 weist eine Aussparung für zwei ineinander kämmende Zahnräder 3 und 4 auf. Das Zahnrad 3 ist drehbar an einem feststehenden Lagerzapfen 10 gelagert. Der Lagerzapfen 10 ist hierzu in einer Haltebohrung 11 fest mit der Gehäuseplatte 1.1 verbunden. Zwischen dem Lagerzapfen 10 und der Gehäuseplatte 1.1 ist ein in der Haltebohrung 11 eingebrachter Dichtring 19.1 angeordnet. Das Zahnrad 3 ist am Umfang des Lagerzapfens 10 drehbar gelagert, so dass zwischen dem Zahnrad 3 und dem Lagerzapfen 10 eine Lagerstelle 12 vorgesehen ist.
Das Zahnrad 3 besitzt an der zur Gehäuseplatte 1.1 gewandten Stirnseite eine umlaufende Nut 14.1 zur Aufnahme eines Dichtungsmittels. In der Nut 14.1 ist eine Axialdichtung 15.1 gehalten, die sich außerhalb der Nut 14.1 zur Abdichtung des zwischen der Stirnseite des Zahnrades 3 und der Gehäuseplatte 1.1 gebildeten Spaltes an der Gehäuseplatte 1.1 abstützt. Auf der gegenüber liegenden Stirnseite des Zahnrades 3 befindet sich eine zweite umlaufende Nut 14.2, in welcher eine zweite als Dichtungsmittel vorgesehene Axialdichtung 15.2 angeordnet ist. Die Axialdichtung 15.2 ragt mit einer hier nicht näher dargestellten Dichtkante aus der Nut 14.2 empor und stützt sich auf der gegenüber liegenden Seite an der Gehäuseplatte 1.2 ab. Dadurch wird der Spalt zwischen der Stirnseite des Zahnrades 3 und der Gehäuseplatte 1.2 abgedichtet.
Das zweite Zahnrad 4 ist mit einer Antriebswelle 5 drehfest verbunden. Die Verbindung zwischen dem Zahnrad 4 und der Antriebswelle 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Passfeder 8 und einer Presspassung ausgeführt. Die Antriebswelle 5 ist mit einem freien Ende in einer Lagerbohrung 7.1 der Gehäuseplatte 1.1 gelagert, so dass sich zwischen der Gehäuseplatte 1.1 und der Antriebswelle 5 eine erste Lagerstelle 6.1 ausbildet. Auf der gegenüber liegenden Seite des Zahnrades 4 ist die Antriebswelle 5 in der Gehäuseplatte 1.2 in einer durchgehende Lagerbohrung 6.2 drehbar gelagert, so dass die Antriebswelle 5 innerhalb des Pumpengehäuses 1 in einer zweiten Lagerstelle 6.2 geführt ist. Außerhalb des Pumpengehäuses 1 ragt die Antriebswelle 5 mit einem Kupplungsabschnitt 9 her aus, um einen hier nicht näher dargestellten Antrieb mit der Antriebswelle 5 zu verbinden. Hierzu ist an dem Pumpengehäuse 1 auf der Antriebsseite ein Dichtungsgehäuse 18 zur Aufnahme einer Dichtung 27 beispielsweise einer Stopfbuchsenpackung, die am Umfang der Antriebswelle 5 angeordnet ist und sich gegenüber einer Durchmesserstufe in der Antriebswelle 5 abstützt. Zwischen dem Dichtungsgehäuse 18 und dem Pumpengehäuse 1 ist ein Dichtring 19.2 vorgesehen.
Das durch die Antriebswelle 5 angetriebene Zahnrad 4 weist an der zur Gehäuseplatte 1.1 gewandten Stirnseite eine Nut 16.1 zur Aufnahme eines ersten Dichtungsmittels auf, die im wesentlichen konzentrisch zu der Antriebswelle 5 verläuft. In der Nut 16.1 ist eine Axialdichtung 17.1 angeordnet, die sich an der Gehäuseplatte 1.1 abstützt und somit den Spalt zwischen dem Zahnrad 4 und er Gehäuseplatte 1.1 abdichtet. Auf der gegenüber liegenden Stirnseite des Zahnrades 4 ist eine zweite Nut 16.2 eingebracht, die ein zweites Dichtungsmittel aufnimmt. Auch hierbei stützt sich die Axialdichtung 17.2 an der gegenüber liegenden Gehäuseplatte 1.2 ab, so dass der Spalt zwischen dem Zahnrad 4 und der Gehäuse platte 1.2 abgedichtet ist.
Das von der Antriebswelle 5 angetriebene Zahnrad 4 kämmt mit dem frei drehbar am Umfang des Lagerzapfens 10 gehaltene Zahnrad 3, so dass bei Aktivierung des Antriebes der Antriebswelle 5 das Zahnrad 3 mit dem Zahnrad 4 umläuft.
Am Umfang der Zahnräder 3 und 4 ist ein Förderraum durch eine Aussparung in der Mittelplatte 1.3 gebildet. Wie in 2 dargestellt, ist der Förderraum 33 mit einem Pumpeneinlaß 34 und mit einem Pumpenauslaß 35 verbunden. Der Förderraum 33 am Umfang der Zahnräder 3 und 4 ist über die Axialdichtungen 15.1, 15.2, 17.1 und 17.2 jeweils von den Lagerstellen 6.1, 6.2 und 12 getrennt. Insbesondere der unter einem hohen Betriebsdruck gehaltene Teil des Förderraumes 33, welcher mit dem Pumpenauslaß 35 gekoppelt ist, ist somit abgedichtet, so dass das in dem Förderraum 33 geführte Medium nicht in die Lagerstellen 6.1 und 6.2 des angetriebenen Zahnrades 4 und in die Lagerstelle 12 des mitlaufenden Zahnrades 3 gelangt. Damit bleiben die Lagerstellen 6.1, 6.2 und 12 frei von jeglichen Fördermedien, insbesondere frei von den geförderten Farblacken, die im hohen Maße über abrasive Bestandteile verfügen. Die aus dem Förderraum austretenden Farblackbestandteile können in den zwischen den Zahnrädern 3 und 4 und dem Pumpengehäuse 1 gebildeten Spalten nur bis zur Axialdichtung 15.1, 15.2, 17.1 und 17.2 vordringen. Der Bereich innerhalb der Axialdichtungen 15.1, 15.2, 17.1 und 17.2 bleibt frei von Farblacken. Innerhalb der Lagerstellen 6.1, 6.2 und 12 treten keine Störeinflüsse in Form von Farbteilchen auf. Die Werkstoffpaarung der Lagerstellen lässt sich auf einen vorbestimmten Zustand hin ohne Störeinflüsse auslegen, so dass hohe Betriebslaufzeiten erreichbar sind.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Axialdichtung in einer Schnittdarstellung gezeigt, wie sie beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel der Zahnradpumpe nach 1 einsetzbar wäre.
Die Axialdichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Nutring 20 gebildet. Zur Aufnahme des Nutrings 20 ist in dem Zahnrad 3, das an der Antriebswelle 5 gehalten ist, eine Nut 16.2 eingebracht. Die Nut 16.2 ist U-förmig mit einer inneren Nutflanke 22.1 und einer äußeren Nutflanke 22.2 ausgebildet, die durch den Nutgrund 21 begrenzt sind. Zur Stirnseite des Zahnrades 4 hin ist die Nut 16.2 offen. Innerhalb der Nut 16.2 ist der Nutring 20 mit einem Dichtungsrücken 36 an die innere Nutflanke 22.1 gehalten. Der Nutring 20 weist zwei Dichtlippen 23 und 25 auf, die über eine Feder 24 gegeneinander verspannbar sind. Die Feder 24 ist U-förmig ausgebildet. Im Betriebszustand stützt sich die Dichtlippe 25 in dem Nutgrund 21 und die gegenüber liegende Dichtlippe 23 an die Gehäuseplatte 1.2 ab. Die Dichtlippe 23 ragt dabei aus der Nut 16.2 hervor und über deckt den Spalt 26, der sich zwischen dem Zahnrad 4 und der Gehäuseplatte 1.2 einstellt.
Im Betriebszustand rotiert der Nutring 20 mit dem Zahnrad 4. Dabei wird die Dichtlippe 23 gleichmäßig über die Gehäuseplatte 1.2 geführt, um eine gleichmäßige Abdichtung des Spaltes 26 zu erhalten. Auf der gegenüber liegenden Seite wird die Dichtlippe 25 zur statischen Abdichtung an den Nutgrund 21 der Nut 16.2 gehalten. Selbst im drucklosen Zustand bleiben die Dichtlippen 23 und 25 unter Wirkung der Federkraft der Feder 24 gespannt an den Dichtflächen liegen. Der Nutring 20 ist bevorzugt aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem PTFE hergestellt.
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe dargestellt. Das Ausführungsbeispiel ist im Aufbau der Zahnradpaarung der Zahnräder 3 und 4 sowie des Pumpengehäuses 1 im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass an dieser Stelle im wesentlichen Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird und nur die Unterschiede erläutert werden.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das mitlaufende Zahnrad 3 drehfest an dem Umfang des Lagerzapfens 10 befestigt. Der Lagerzapfen 10 ist zu beiden Stirnseiten des Zahnrades 3 in Lagerbohrungen 7.3 und 7.4 der Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 drehbar gelagert. Zwischen dem Lagerzapfen 10 und der Gehäuseplatte 1.1 ist so die Lagerstelle 12.1 und zwischen Lagerzapfen 10 und der Gehäuseplatte 1.2 die Lagerstelle 12.2 gebildet. Das Zahnrad 3 ist über den Lagerzapfen 10 frei drehbar gelagert, so dass bei Eingriff des Zahnrades 4 beide Zahnräder 3 und 4 gleichmäßig umlaufen. Zur Abdichtung der Lagerstellen 12.1 und 12.2 gegenüber dem Förderraum 33 innerhalb des Pumpengehäuses 1 sind dem Zahnrad 3 auf jeder Stirnseite die beiden Axialdichtungen 15.1 und 15.2 zugeordnet. Die Axialdichtung 15.1 wird in diesem Ausführungsbeispiel in einer Nut 14.1 gehalten, die in der Stirnseite der Gehäuseplatte 1.1 im wesentlichen konzentrisch zur Lagerbohrung 7.3 eingebracht ist. Die Axialdichtung 15.1 wird hierbei in der Nut 14.1 der Gehäuseplatte 1.1 stationär gehalten, wobei eine aus der Nut 14.1 herausragende Dichtlippe der Axialdichtung 15.1 sich gegen die rotierende Stirnseite des Zahnrades 3 abstützt.
Auf der gegenüber liegenden Stirnseite des Zahnrades 3 ist in der Gehäuseplatte 1.2 eine weitere Nut 14.2 im wesentlichen konzentrisch zur Lagerbohrung 7.4 eingebracht. Innerhalb der Nut 14.2 ist die Axialdichtung 15.2 gehalten. Durch die Axialdichtungen 15.1 und 15.2 sind die Lagerstellen 12.1 und 12.2 gegenüber dem Förderraum 33 am Umfang des Zahnrades 3 abgedichtet.
Das Zahnrad 4 ist drehfest mit der Antriebswelle 5 gekoppelt, wobei die Antriebswelle 5 in den Lagerstellen 6.1 und 6.2 innerhalb des Pumpengehäuses 1 gelagert ist. Die Lagerstelle 6.1 wird hierbei durch die Lagerbohrung 7.1 in der Gehäuseplatte 1.1 und dem Wellenabschnitt am Ende der Antriebswelle 5 gebildet. Die Lagerstellen 6.2 wird durch einen Wellenabschnitt der Antriebswelle 5 innerhalb der Lagerbohrung 7.2 in der Gehäuseplatte 1.2 gebildet.
Zur Abdichtung der zwischen den Zahnrad 4 und der Gehäuseplatte 1.1 und der Gehäuseplatte 1.2 gebildeten Spalte sind dem Zahnrad 4 als Dichtungsmittel die Axialdichtungen 17.1 und 17.2 zugeordnet. Die Axialdichtung 17.1 ist hierbei in einer umlaufenden Nut 16.1 in der Gehäuseplatte 1.1 im wesentlichen konzentrisch zu der Lagerbohrung 7.1 eingebracht. Die auf der gegenüber liegenden Stirnseite des Zahnrades 4 vorgesehene Axialdichtung 17.1 in der Stirnseite der Gehäuseplatte 1.2 gehalten.
Die Funktion während des Betriebes der Pumpe ist identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, so dass der in dem Förderraum geführte Farblack nicht in die Lagerspalte der Lagerstellen gelangen kann.
An der Antriebsseite des Pumpengehäuses 1 ragt der Kupplungsabschnitt 9 der Antriebswelle 5 aus dem Pumpengehäuse 1 heraus. Der Kupplungsabschnitt 9 der Antriebswelle 5 weist im Endbereich eine Durchmesserstufe auf, an welcher ein Stützring 31 anliegt. Der Stützring 31 ist in einem Stützgehäuse 32 gehalten, das über das Dichtgehäuse 18 mit dem Pumpengehäuse 1 fest verbunden ist. Das Stützgehäuse 32 wird von dem Kupplungsabschnitt 9 der Antriebswelle durchdrungen und ragt mit einem freien Kupplungsende zur Anbindung eines Antriebes aus dem Stützgehäuse 32 heraus. Innerhalb des Stützgehäuses 32 ist dem Stützring ein Wellendichtring 30 zugeordnet. Das Stützgehäuse 32 ist druckdicht über das Dichtungsgehäuse 18 mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden. Hierzu ist zwischen dem Pumpengehäuse 1 und dem Dichtungsgehäuse 18 ein erster Dichtring 19.1 konzentrisch zur Lagerbohrung 7.2 und zwischen dem Dichtungsgehäuse 18 und dem Stützgehäuse 32 ein zweiter Dichtring 19.2 angeordnet. Das Dichtungsgehäuse 18 weist eine konzentrisch zur Antriebswelle 5 ausgebildete Ausnehmung auf, die zur Aufnahme einer am Umfang der Antriebswelle 5 angeordneten Dichtung 27 beispielsweise eine Stopfbuchsenpackung dient. Die Stopfbuchsenpackung 27 stützt sich an der zum Pumpengehäuse 1 gewandten Ende des Dichtungsgehäuses 18 unmittelbar an der Gehäuseplatte 1.2 ab. An dem gegenüber liegenden Ende der Stopfenbuchspackung 27 ist in dem Dichtungsgehäuse 18 ein Druckring 28 konzentrisch zur Antriebswelle 5 beweglich geführt. Der Druckring 28 wird beispielsweise durch hier nicht dargestellte Druckfedern in dem Dichtungsgehäuse 18 gehalten. Am Ende des Dichtungsgehäuses 18 ist zwischen dem Druckring 28 und dem Stützgehäuse 32 bzw. dem Stützring 31 ein Ringraum 29 gebildet, welcher über hier nicht dargestellte Kanäle mit einem Einlaß und einem Auslaß verbunden ist. Der Ringraum 29 ist somit zur Aufnahme einer Sperrflüssigkeit geeignet, die im Betriebszustand in das Dichtungsgehäuse 18 eingeleitet wird. Als Sperrflüssigkeit wird dabei vorzugsweise ein lösemittelhaltiges Fluid eingesetzt, um die möglicherweise durch Spaltleckagen austretenden Lackpartikel innerhalb des Ringraumes 29 zu lösen, so dass Verhärtungen in den Spalten verhindert werden. Somit lässt sich beispielsweise die Vorspannung der Stoffbuchsenpackung 27 durch den beweglich geführten Druckring über lange Betriebslauf zeiten konstant halten. Die Beweglichkeit des Druckringes wird durch Verhärtun gen von Lackpartikeln nicht beeinflusst.
Die in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe sind in ihrem Aufbau und Ausbildung der einzelnen Bauteile beispielhaft. Wesentlich hierbei ist jedoch, dass die zwischen den Stirnseiten der Zahnräder und der Gehäuseplatten gebildeten Spalte Dichtungsmittel eingesetzt sind, um ein Übertreten des geförderten Mediums aus dem Förderraum in die Lagerstellen zu verhindern. Damit lassen sich insbesondere die Verschleißerscheinungen in den Lagerstellen erheblich reduzieren.
Bei den in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist es jedoch auch möglich, zusätzliche Spülkanäle innerhalb des Pumpengehäuses vorzusehen, um bei einem Farbwechsel möglichst alle Farbpartikel innerhalb des Pumpengehäuses herauswaschen zu können. Derartige Spülsysteme sind jedoch allgemein bekannt und bedürfen daher an dieser Stelle keine weiteren Beschreibungen.

1: Pumpengehäuse
1.1: Gehäuseplatte
1.2: Gehäuseplatte
1.3: Mittelplatte
2: Verbindungsmittel
3: Zahnrad (mitlaufend)
4: Zahnrad (getrieben)
5: Antriebswelle
6.1, 6.2: Lagerstelle
7.1, 7.2: Lagerbohrung
8: Passfeder
9: Kupplungsabschnitt
10: Lagerzapfen
11: Haltebohrung
12: Lagerstellung
13.1, 13.2: Gehäusedichtung
14.1, 14.2: Nut
15.1, 15.2: Axialdichtung
16.1, 16.2: Nut
17.1, 17.2: Axialdichtung
18: Dichtungsgehäuse
19.1, 19.2: Dichtring
20: Nutring
21: Nutgrund
22.1, 22.2: Nutflanke
23: Dichtlippe (dynamisch)
24: Feder
25: Dichtlippe (statisch)
26: Spalt
27: Stopfbuchsenpackung
28: Druckring
29: Ringraum
30: Wellendichtring
31: Stützring
32: Stützgehäuse
33: Förderraum
34: Pumpeneinlaß
35: Pumpenauslaß
36: Dichtungsrücken

Claims

Zahnradpumpe zum Fördern von Farblacken mit zwei kämmenden Zahnräder (3, 4), welche durch eine angetriebene Antriebswelle (5) und ein Lagerzapfen (10) innerhalb eines Pumpengehäuses (1) drehbar gelagert sind, wobei die Antriebswelle (5) zumindest zu einer Seite des Zahnrades (4) in einer Lagerstelle (6.2) im Pumpengehäuses (1) gelagert ist und wobei dem durch die Antriebswelle (5) gehaltenem Zahnrad (4) ein Dichtungsmittel (17.2) zugeordnet ist, durch welche die Lagerstelle (6.2) der Antriebswelle (5) gegenüber einem am Umfang des Zahnrads (4) ausgebildeten Förder raum (33) abgedichtet ist, welcher Förderraum (33) mit einem Pumpeneinlass (34) und einem Pumpenauslass (35) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zahnrad (4) an jeder Stirnseite ein von mehreren Dichtungsmitteln (17.1, 17.2) zugeordnet ist, durch welche die Lagerstellen (6.1, 6.2) zu beiden Seiten des Zahnrades (4) gegenüber dem Förderraum (33) am Umfang des Zahnrades (4) abgedichtet sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten durch den Lagerzapfen (10) gelagertem Zahnrad (3) an jeder Stirnseite ein von den mehreren Dichtungsmittel (15.1, 15.2) zugeordnet ist, durch welche die Lagerstelle (12) des Zahnrades (3) oder die Lagerstellen (12.1, 12.2) des Lagerzapfens (10) gegenüber dem Förderraum (33) am Umfang des Zahnrades (3) abgedichtet ist/sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmittel als Axialdichtungen (15.1, 15.2) ausgebildet und an den Stirnseiten des Zahnrades (3) zwischen dem Zahnrad (3) und dem Pumpengehäuse (1) gespannt sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdichtung (15.1) ortsfest in einer umlaufenden Nut (14.1) im Pum pengehäuse (1) gehalten ist.
Zahnradpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdichtung (17.2) in einer umlaufenden Nut (16.2) in der Stirnseite des Zahnrades (4) gehalten ist.
Zahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdichtung (17.2) durch einen federunterstützen Nutring (20) ge bildet ist, welcher mit einer Dichtlippe (23) an dem Pumpengehäuse (1.2) und mit einer zweiten Dichtlippe (25) am Nutgrund (21) der Nut (16.2) gespannt ist.
Zahnradpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutring (20) einen innenliegenden Dichtungsrücken (36) aufweist, welcher in der Nut (16.2) an der im Durchmesser kleineren Nutflanke (22.1) abstützt.
Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (1) mehrteilig ausgebildet ist, wobei die Stirnseiten der Zahnräder (3, 4) zwischen zwei Gehäuseplatten (1.1, 1.2) gehalten sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) in den Lagerstellen (6.1, 6.2) mit jeweils einem Wel lenabschnitt direkt in Lagerbohrungen (7.1, 7.2) der Gehäuseplatten (1.1, 1.2) drehbar gehalten ist.
Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Pumpengehäuse (1) ein Dichtungsgehäuse (18) druckdicht angeordnet ist, welches in einer konzentrisch zur Antriebswelle (5) ausgebildeten Ausnehmung von der Antriebswelle (5) durchdrungen ist und welches ein am Umfang der Antriebswelle (5) angeordnetes Dichtungsmittel (27) umschliesst.