DE19710804A1 - Zahnradpumpe zum Fördern von Fluiden - Google Patents
Zahnradpumpe zum Fördern von FluidenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zum Fördern von
Fluiden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zahnradpumpen mit Innenverzahnung und solche mit Außenver
zahnung werden in der Technik in erheblichem Umfang zur
hydraulischen Leistungsübertragung im Druckbereich von
ca. 10 bis 250 bar verwendet. Für reine Förderaufgaben
setzt man sie im Druckbereich von ca. 2 bis 10 bar für das
Fördern von schmierenden Fluiden wie Ölen der verschie
densten Art oder von Dieselkraftstoff ein. Beim Fördern von
schlecht oder nicht schmierenden Fluiden wie beispielsweise
Wasser, niedrig siedenden Kohlenwasserstoffen, insbesondere
Benzin oder Kerosin, oder aus Lösungen oder Mischungen
bestehenden Getränken treten bei Verwendung von Zahnrad
pumpen bereits bei niedrigen ausgangsseitigen Fluiddrücken
von ca. 2 bis 10 bar nach kurzer Zeit Probleme auf. Die
Reibung wird zu hoch und die Pumpen fallen wegen Erosion
und/oder Korrosion aus. Probleme dieser Art führen auch in
Betriebsgebieten, in denen mit temporärem Trockenlauf oder
mit zeitweilig unterbrochenen Schmierfilmen gearbeitet
werden muß, zum Ausfall der Pumpen.
Es war deshalb die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe,
Zahnradpumpen zu schaffen, die auch zum Fördern von
schlecht oder nicht schmierenden Fluiden geeignet sind oder
die unter Bedingungen störungsfrei laufen, bei denen
temporär Trockenlauf auftritt oder unter denen der Schmier
film zeitweilig abreißt.
Die Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst. Die von
Anspruch 1 abhängigen Patentansprüche geben vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung wieder. Die Anspruchstexte
werden hiermit in die Beschreibung der Erfindung einge
führt.
Teile aus Kohlenstoff werden im Maschinenbau seit langem
z. B. als Schleifringe, Dichtringe, Gleitlager, Gleitringe
oder Trennschieber verwendet (siehe z. B. Jörres, Ingenieur
werkstoffe I Nr. 11/12 (1989) und Ingenieur-Werkstoffe 2,
Nr. 1/2 (1990)). Allerdings ist der Einsatz von solchen
Teilen aus Kohlenstoff - im folgenden soll, wenn auf
entsprechende Unterschiede in den Materialqualitäten
nicht besonders hingewiesen wird, in den Begriff
Kohlenstoff auch Graphit eingeschlossen sein - nicht
unproblematisch, da es bei der Anwendung von Kohlen
stoffteilen immer auf die Wahl einer für die vor
herrschenden Betriebsbedingungen geeigneten Material
paarung ankommt. Es können Teile aus Kohlenstoff, die
sich im Betrieb mit einem bestimmten Gegenlaufwerk
stoff in einem bestimmten Betriebsmedium gut bewährt
haben, beim Betrieb mit einem anderen Gegenlaufwerk
stoff oder in einem anderen Betriebsmedium als unge
eignet erweisen. Es ist deshalb äußerst wichtig,
geeignete Kohlenstoffqualitäten für die jeweiligen
Anwendungen zu finden und es gibt für die Lösung
dieser Aufgabe keine generelle technische Regel. Bei
der gegenseitigen Eignung von miteinander gepaarten
Gleit- oder Lagerwerkstoffen kommt es auch auf die
Maschinen und deren konstruktive Gegebenheiten an, in
denen und mit denen die Werkstoffe gegeneinander
laufen müssen. So sind z. B. Gleitringdichtungen
bekannt, in denen einer oder beide dichtende Ringe aus
einem Kohlenstoffwerkstoff bestehen (G 94 19 961.2)
oder es werden Trennschieber in trockenlaufenden
Rotationskompressoren oder in naßlaufenden Flügel
zellenpumpen auch dann eingesetzt, wenn Flüssigkeiten
mit wenig ausgeprägten Schmiereigenschaften gefördert
werden müssen. Dieser Stand der Technik könnte dem
ersten Anschein nach den Schluß zulassen, die Ver
wendung von Kohlenstoffteilen in den Zahnradpumpen,
für die in dieser Patentanmeldung Schutz begehrt wird,
sei für den Fachmann naheliegend. Dies ist jedoch
nicht der Fall. Es gab trotz des Vorliegens eines
Bedarfs dafür bis zum Zeitpunkt der Erfindung keine
Zahnradpumpen, die für das Fordern von Fluiden mit
fehlender oder ungenügender Schmierfähigkeit geeignet
sind, weil bis jetzt entsprechende Versuche zum
Fordern derartiger Medien mit Zahnradpumpen wegen
frühzeitiger erosions- und/oder korrosionsbedingten
Ausfalls der Pumpen fehlgeschlagen sind. In einem
großen Teil der Fachkreise herrscht sogar die Meinung
vor, die Förderung von Fluiden des obengenannten Typs
mit Zahnradpumpen sei technisch nicht beherrschbar.
Es ist deshalb ein Ergebnis von erfinderischem Rang,
wenn nun doch für das Fördern derartiger schlecht oder
nicht schmierender Fluide im Dauerbetrieb geeignete
Zahnradpumpen bereitgestellt werden.
Ein wesentliches Merkmal der Pumpen ist, daß das die
fördernden Zahnräder umgebende Gehäuse der Arbeitskammer
der Pumpe aus einem synthetisch hergestellten Kohlenstoff
werkstoff besteht, der fluiddicht ist. In einer solchen
Pumpe sind beide in der Förderkammer befindlichen Zahnräder
axial an den sie auf beiden Seiten umgebenden, aus dem
Kohlenstoffwerkstoff bestehenden Wänden der Förderkammer
gleitend gelagert. Im Falle einer Außenzahnradpumpe sind
die beiden Seiten der Arbeitskammer zusätzlich als Lager
blöcke für die Achsen der Zahnräder ausgebildet, so daß
auch die Achsen der Zahnräder in passend ausgeformten
Lagerbuchsen aus Kohlenstoff gelagert sind. Desweiteren ist
im Falle einer Innenzahnradpumpe das äußere, die Innenver
zahnung aufweisende Zahnrad zusätzlich in radialer Richtung
am ebenfalls aus dem Kohlenstoffwerkstoff bestehenden
Innenmantel der Förder- oder Arbeitskammer über seinen
gesamten Umfang gleitend gelagert und im Falle einer
Außenzahnradpumpe gleiten die radialen Außenzahnflanken
dichtend an dem Innenmantel der Förderkammer entlang.
Im Gegensatz zu den bisherigen Anwendungen von Maschin
enelementen aus Kohlenstoffwerkstoffen im Bereich
dynamische Dichtungen und Gleitelemente, bei denen die
Teile aus den Kohlenstoffwerkstoffen immer nur eine
Beanspruchungsrichtung und eine Gleitfläche hatten, sind
bei den erfindungsgemäßen Pumpen mehrere Lagerungen
vereint, die sich bezüglich ihrer Belastungen und der
Anforderungen an ihre Gleiteigenschaften zum Teil wesent
lich unterscheiden. Dieser besonderen Kombination von
Anforderungen muß im Sinne der Erfindung nun eine einzige
Werkstoffpaarung entsprechen. Zudem können beim Betrieb der
erfindungsgemäßen Pumpen auch Betriebszustände, bei denen
der Fluidfilm zwischen den aneinander gleitenden Elementen
abreißt, wie z. B. beim Anlaufen der Pumpe oder dem Abreißen
des Förderstromes, auftreten. Die erfindungsgemäßen Pumpen
sind auch für solche Bedingungen, die einen kurzzeitigen
Trockenlauf oder den Betrieb im Mischreibungsgebiet
erfordern, geeignet.
Das Gehäuse der Arbeitskammer besteht vorzugsweise aus
einem Kohlenstoffwerkstoff mit einer Matrix aus einem
carbonisierten aber nicht auf Graphitierungstemperatur
erhitzten Kohlenstoff. Diese Matrix wird durch Verkoken
oder Carbonisieren des verkokbare Stoffe enthaltenden
Bindemittels eines Vorproduktkörpers für die Herstellung
des Kohlenstoffwerkstoffs erhalten. Der Vorproduktkörper
ist aus dem Binder und bestimmten Füllstoffen zusammen
gesetzt. Beim Carbonisieren dieses Körpers muß unterhalb
einer Temperatur gearbeitet werden, bei der Graphitierungs
prozesse eintreten. Vorzugsweise wird mit einer Endtempe
ratur von 900 bis 1000°C gearbeitet. Das Verkoken oder
Carbonisieren wird in der dem Fachmann auf dem Gebiet der
Kohlenstofftechnik bekannten Art und Weise unter Ausschluß
oxidierend wirkender Substanzen durchgeführt.
Das verwendete Bindemittel ist entweder ein Steinkohlen
teerpech, ein Petrolpech oder eine Mischung aus einem der
vorgenannten Pechtypen und einem Kunstharz. Bei der Wahl
des Bindemittels muß darauf geachtet werden, daß das Binde
mittel nach dem Carbonisieren eine Koksausbeute von minde
stens 50, vorzugsweise von mehr als 60 und besonders bevor
zugt von mehr als 65 Gewichtsprozent (Bestimmung nach
DIN 51 905) aufweist.
Bei der Herstellung des Kohlenstoffwerkstoffes wird der
Binder mit dem Füller gemischt. Der Binder kann dabei
sowohl in flüssiger als auch in feinpulverisierter Form mit
dem Füller gemischt werden. Das Vermischen in feinpulveri
sierter Form wird besonders dann angewandt, wenn Peche mit
hohen Erweichungspunkten verarbeitet werden. Es ist aber
auch möglich, den Binder bei Temperaturen oberhalb seines
Erweichungspunktes in flüssiger Form mit dem Füller zu
mischen. Nach dem Mischen können aus nach beiden Mischver
fahren hergestellten Mischungen Kohlenstofformkörper
gepreßt werden. Die bevorzugte Vorgehensweise beim Arbeiten
mit Pechen ist das Einbringen und Einmischen des
Bindemittels in pulverisierter Form und das darauffolgende
Pressen von Formkörpern aus dem erhaltenen Füllerpulver-
Binderpulver-Gemisch. Wenn eine Vermischung eines Binders
in flüssiger Form mit dem Füller gewählt worden ist, ist es
vorteilhaft, das erhaltene Binder-Füller-Gemisch vor dem
Verpressen zu Formkörpern zu einer feinen Körnung
aufzumahlen und dann dieses Mahlgut zu Formkörpern zu
verpressen. Das Verpressen geschieht vorzugsweise in
Gesenk- oder isostatischen Pressen. Alle nach einem der
vorgenannten Verfahren hergestellten, sogenannten grünen
Formkörper werden sodann dem Carbonisierungsprozeß
zugeführt.
Der Fülleranteil im Vorprodukt und in dem Kohlenstoffwerk
stoff besteht zu 35 bis 97 Gew.-% aus Graphit, zu 0 bis
62 Gew.-% aus nicht graphitiertem Petrol- oder Steinkohlen
teerpechkoks und zu 3 bis 20 Gew.-% aus mineralischen, die
tribologischen Eigenschaften des Werkstoffs beeinflussenden
Bestandteilen.
Der graphitische Teil des Füllers kann Naturgraphit,
Kishgraphit, Elektrographit, d. h. auf synthetischem,
elektrothermischem Wege hergestellter Graphit oder auch
graphitierter Koks sein oder er kann aus einer Mischung
eines oder mehrerer der vorgenannten Stoffe bestehen. Bei
der elektrothermischen Herstellung von Graphit muß das Gut
beim Graphitierungsprozeß, der ebenfalls unter Ausschluß
oxidierend wirkender Medien durchgeführt werden muß, einer
Temperatur von mindestens 1800°C, vorzugsweise von über
2400°C bis zu 3000°C ausgesetzt werden.
Der zweite Teil des Füllers besteht aus nicht graphitiertem
Petrol- oder Steinkohlenteerpechkoks. Diese Kokse gehören
bereits zum härteren, weniger Schmierfähigkeit besitzenden
jedoch die Widerstandsfähigkeit gegen Abrasion erhöhenden
Teil des Kohlenstoffwerkstoffes.
Den dritten Teil des Füllers bilden Hartstoffe, die vor
zugsweise aus Oxiden, Carbiden, Nitriden, Boriden oder
Silikaten bestehen oder diese enthalten. Besonders bevor
zugt werden Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, Aluminiumoxid,
Borcarbid, Siliciumnitrid oder Feldspat verwendet. Diese
Stoffe haben die Aufgabe, die Abrasionsfestigkeit des
Kohlenstoffwerkstoffes weiter zu erhöhen und im Betrieb die
Gegenlaufflächen durch leichte Schmirgelwirkung sauber zu
halten.
Vor dem Zusammenbringen mit dem Bindemittel wird jedes der
später den Füller bildenden Bestandteile auf Mehlfeinheit
gemahlen. Das hierbei erzeugte Mahlgut hat bevorzugt Sieb
durchgangswerte, die im Bereich der Kombination von d50 = 15 µm
und d95 = 55 µm liegen. Körner mit einer Größe von mehr
als 400 µm werden abgesiebt.
Die hergestellten Formkörper sind nach dem Brennen wegen
des Austritts von Pyrolyseprodukten des Binderanteils noch
porös. Für die Verwendung als Konstruktionswerkstoff in
Pumpen müssen sie noch flüssigkeitsdicht gemacht werden.
Dies geschieht durch Auffüllen des flüssigkeitszugänglichen
Porensystems der Körper mit einem flüssigen Imprägnier
mittel, das nach dem Imprägnieren entweder erstarrt, oder
ausgehärtet wird. Als preiswerteste und hier auch bevor
zugte Imprägniermittel werden duroplastische und thermo
plastische Kunstharze verwendet. Besonders bevorzugt sind
hier Harze aus der Gruppe Phenolharze, insbesondere des
Resoltyps, Furan- oder Polyesterharze, perfluorierte
Kohlenwasserstoffharze oder Polyamidharze. Bei Verwendung
von Kunstharzen als Imprägniermittel muß beachtet werden,
daß die Einsatztemperatur der Pumpe durch die jeweilige
Wärmebelastbarkeit der Imprägniermittel begrenzt wird.
Kohlenstoffteile für Pumpen, die bei sehr hohen Tempera
turen betrieben werden sollen, werden mit Flüssigmetallen
oder deren Legierungen wie beispielsweise Kupfer und
Kupferlegierungen oder Antimon und Antimonlegierungen
imprägniert. Für höchste Ansprüche können die Kohlen
stoffteile auch durch eine sogenannte, dem Fachmann
bekannte Chemical Vapor Impregnation (CVI) fluiddicht
gemacht werden. Hierbei werden bei hohen Temperaturen
gasförmige Substanzen in das Porensystem der Kohlenstoff
teile eingebracht, die bei thermischer Zersetzung Kohlen
stoff oder andere Hartstoffe bilden. Bei dieser thermischen
Zersetzung werden mindestens die Poreneingänge vollständig
mit Kohlenstoff oder einem der Hartstoffe ausgefüllt, was
eine Dichtigkeit des Körpers bewirkt.
Die in der Förderkammer oder dem Arbeitsraum der Pumpe
miteinander kämmenden Zahnräder können je nach Konstruk
tion, mechanischer oder thermischer Belastung oder dem zu
fördernden Medium aus verschiedenen Werkstoffen bestehen.
Für das Fördern von Wasser wird vorzugsweise Edelstahl oder
ein Buntmetall verwendet, wobei die Teile bevorzugt nach
einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt worden
sind. Es können aber auch aus Metallvollstücken oder
Vollstücken aus einer Metallegierung hergestellte Teile
verwendet werden, deren Herstellung allerdings aufwendiger
ist und die praktisch keine Poren mehr haben. Bei nicht
allzu hohen Anforderungen bezüglich der Korrosionsfestig
keit im Bereich vergleichsweise niedriger Temperaturen
können die Teile aus duroplastischen oder thermoplastischen
Kunststoffen wie beispielsweise ausgehärteten Phenol-,
Furan-, oder Polyesterharzen, bzw. Polyamiden, Polyimiden
bestehen. Zur Verbesserung der mechanischen und thermischen
Eigenschaften werden diese Duro- und Thermoplasten häufig
in vorteilhafter Weise in mit pulver- und/oder faser
förmigen Füllern ausgerüsteten Formen verwendet. Bei der
Wahl der Füller greift der Fachmann auf das bekannte
Fachwissen zurück. Für den Einsatz bei höheren Temperaturen
und/oder unter stärker korrosiven Betriebsbedingungen
werden Zahnräder aus technischer Keramik wie beispielsweise
Porzellan oder Siliciumcarbid oder insbesondere aus synthe
tisch hergestelltem, für die Verwendung als Gleitring- oder
Lagermaterial geeigneten Kohlenstoffqualitäten verwendet.
Die Kohlenstoffkörper können zur Verbesserung ihrer tribo
logischen Eigenschaften nach einem der aus dem Stand der
Technik bekannten Verfahren wie beispielsweise CVI, CVD
(Chemical Vapor Deposition), CVR (Chemical Vapor Reaction)
mit einer Imprägnierung oder Beschichtung mit einem Hart
stoff wie z. B. SiC, TiC, WC, TiB2, Si3N4, BC versehen sein.
Die Auswahl des jeweils geeigneten Werkstoffes trifft der
Fachmann gemäß den gegebenen technischen Randbedingungen
unter Zuhilfenahme einfach durchzuführender Versuche.
Das die Arbeitskammer der Pumpe begrenzende Gehäuse der
Pumpe aus dem Kohlenstoffwerkstoff kann bei entsprechend
stabiler, d. h. dickwandiger Ausführung auch ohne weitere
dieses Gehäuse stützende und schützende Hülle auskommen. Im
Regelfall ist jedoch das Gehäuse aus dem Kohlenstoffwerk
stoff von einer es mechanisch stützenden, innere Druck
kräfte aufnehmenden und gegen mechanische Beschädigungen
wie Schläge oder Stöße schützenden Hülle umgeben. Diese
Hülle kann aus einem metallischen Werkstoff, einem Kunst
stoff oder einem mit Fasern verstärkten Werkstoff bestehen.
Sie wird nach bekannten Regeln der Technik ausgebildet.
Eine der bevorzugten Ausführungsarten der erfindungsgemäßen
Pumpen sind Innenzahnradpumpen, bei denen zwei in der
Arbeitskammer der Pumpe ineinander angeordnete Zahnräder,
von denen das innere angetrieben wird, in einer solchen
Weise rotieren, daß beim Kämmen der Außenverzahnung des
inneren Zahnrades mit den auf der Innenseite des äußeren,
ringförmigen Zahnrades befindlichen Zähnen auf der Saug
seite der Pumpe ständig neue Förderräume geschaffen werden
in die die zu fördernden Fluide eindringen und auf der
Druckseite der Pumpe diese Förderräume kontinuierlich
wieder bis auf einen Minimalwert verkleinert werden,
wodurch die in den Förderräumen befindlichen Fluide in den
Druckkanal ausgestoßen werden. Voraussetzung für die Funk
tionsfähigkeit einer solchen Pumpe ist, daß das innere
Zahnrad eine geringere Anzahl an Zähnen als das Außen
zahnrad hat.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Gehäuse
der Arbeitskammer der Pumpe aus zwei miteinander fluiddicht
verbundenen Teilen. Das erste Teil hat die Form eines
Topfes mit einem Boden und einer zylindermantelförmigen
Wand. Das zweite Teil deckt den Innenraum des ersten Teils
vollständig ab, wobei es eine fluiddichte Verbindung mit
dem oberen Teil der zylindermantelförmigen Wand des ersten
Teils hat. Bevorzugt liegt es auf dem oberen, freien Rand
der Wand des ersten Teils fluiddicht auf. Beim üblichen
Betrieb der Pumpe muß man sich den mit Deckel versehenen
Topf auf seiner Mantelfläche liegend vorstellen. Die Zahn
räder der Fördereinrichtung sind innerhalb der aus dem Topf
und dem Deckel gebildeten Kammer gelagert, wobei alle die
Kammer nach innen begrenzenden Wände aus dem Kohlenstoff
material gleichzeitig die Lager darstellen. Es ergeben sich
dabei die folgenden, unterschiedlichen Lagerungen. Zum
einen ist die in radialer Richtung gesehen äußere Mantel
fläche des äußeren Zahnrads an der Innenwand der zylinder
mantelförmigen Wand des Topfes gelagert und wird dort beim
Betrieb der Pumpe abgerollt und zum anderen sind beide
Seiten der beiden Zahnräder an den Seitenwänden der
Arbeitskammer, also einmal an dem Boden des Topfes und zum
anderen an der Innenseite des Deckels gleitend und dichtend
gelagert.
Die für den Betrieb der Pumpe notwendigen, auf die Förder
räume in den Zahnrädern der Pumpe abgestimmten saug- und
druckseitigen Ausnehmungen in den Seitenwänden der Arbeits
kammer, die mit den entsprechenden Saug- und Druckkanälen
verbunden sind, können in einem der beiden die Arbeits
kammer begrenzenden Seitenteile (Boden des Topfes oder
Deckel) angeordnet sein. Das Seitenteil, in dem sich diese
Ausnehmungen mit ihren Kanalanschlüssen befinden, muß dann
so dick ausgeführt sein, daß diese Funktionselemente der
Pumpe darin Platz haben. Vorzugsweise sind diese Aus
nehmungen in dem dem Antrieb der Pumpe abgewandten
Seitenteil des Arbeitsraumes untergebracht. Es ist aber
auch möglich, diese Funktionselemente auf der Antriebsseite
anzuordnen oder die Ausnehmungen beidseitig der Arbeits
kammer anzuordnen.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht das
aus Kohlenstoff bestehende Gehäuse der Arbeitskammer aus
drei Teilen, nämlich aus einem, die Arbeitskammer in
radialer Richtung vollständig umgebenden, auf seiner
Innenseite hohlzylindrischen Teil, und aus zwei, dieses
innen hohlzylindrische Teil auf seinen beiden offenen
Seiten vollständige bedeckenden und mit den Enden dieser
beiden Seiten fluiddicht abschließenden Platten oder
Blöcken. Die Lagerung der Zahnräder und der Antrieb des
Innenzahnrades entspricht derjenigen einer Pumpe mit
zweiteiligem Gehäuse mit dem Unterschied, daß das im Boden
des Topfes in der zweiteiligen Ausführung angeordnete Lager
nunmehr durch das Lager in einer block- oder platten
förmigen Seitenwand ersetzt ist. Die Funktionsweise der
Pumpe oder der Lagerung der Zahnräder wird dadurch nicht
geändert. Was die Anordnung der saug- und der druckseitigen
Aussparungen und der mit diesen verbundenen Fluidkanälen
betrifft, so sind auch hier die bei der vorbeschriebenen
zweiteiligen Form des Gehäuses der Arbeitskammer
geschilderten Anordnungsweisen möglich. Zusätzlich können
bei der dreiteiligen Ausführungsform noch Teile der
saug- und der druckseitigen Kanäle in der Wand des innen
hohlzylinderförmigen Teils angeordnet sein.
Das innere Zahnrad der Innenzahnradpumpe hat bevorzugt eine
auf einer seiner Flachseiten zentrisch angeordnete Welle,
die auf dieser Seite abgedichtet durch das Gehäuse der
Arbeitskammer nach außen geführt und dort mit einem Antrieb
verbunden ist. Aus Gründen der Laufruhe kann es aber
erforderlich sein, das Innenzahnrad mit sich von beiden
Flachseiten ausgehenden Wellen auszurüsten, von denen die
eine gedichtet durch das Gehäuse der Arbeitskammer geführt
und mit einem Antrieb verbunden ist und die andere in der
anderen Seitenwand des Gehäuses der Arbeitskammer gelagert
ist.
Eine weitere Verbesserung der Führung der Zahnräder einer
Innenzahnradpumpe wird dadurch erreicht, daß auf einer oder
auf beiden der Flachseiten des angetriebenen Zahnrades eine
konzentrisch um dessen Welle angeordnete, fest mit dem
Zahnrad verbundene zylindrische Erhebung befindet, die in
eine komplementäre hohlzylindrische Ausnehmung in der
benachbarten Innenwand der Arbeitskammer paßt und dort
drehbar und mit geringer Toleranz gelagert ist. Wenn sich
die Welle nur nach einer Seite des Zahnrades erstreckt,
können sich dennoch auf dessen beiden Seiten solche
zylinderförmigen Erhebungen mit ihren komplementären Lagern
in der benachbarten Seitenwand der Arbeitskammer befinden.
Die zylinderförmige Erhebung kann auch in Form eines
konzentrisch um die Welle angeordneten Zylindermantels
ausgebildet sein, dessen radial äußere Mantelfläche die in
dem Lager gleitende Lauffläche ist. Aus Kostengründen wird
bevorzugt die Ausführung mit einer nur auf einer der
Flachseiten angeordneten zusätzlichen Lagerung verwendet.
Eine andere Ausführungsart der Zahnradpumpen dieser
Erfindung sind Außenzahnradpumpen. Bei diesem Pumpentyp
sind in einer Arbeitskammer zwei mit je einer Außen
verzahnung versehenen Zahnräder nebeneinander angeordnet
und die Zähne dieser Zahnräder kämmen unter Abdichtung des
Saug- von dem Druckraum der Pumpe miteinander, wobei in den
Zahnzwischenräumen der nicht in kämmendem Eingriff befind
lichen Zähne das Fluid von der Saug- zur Druckseite
gefördert und auf der Druckseite durch den durch die
Förderung aufgebauten Druck ausgestoßen wird.
Gemäß der Erfindung bestehen auch bei diesem Pumpentyp
mindestens die Wände der Arbeitskammer aus einem Kohlen
stoffwerkstoff und die Zahnräder sind in mehrfacher Weise
an und in den die Arbeitskammer begrenzenden Wänden
gelagert.
Zum einen gleiten die in axialer Richtung angeordneten
Seiten der Zahnräder dichtend an den Seitenwänden der
Arbeitskammer, zum zweiten gleiten die äußeren radialen
Flanken der Zähne der Zahnräder entlang ihrer ganzen Breite
dichtend an der Innenwand des den Arbeitsraum in radialer
Richtung begrenzenden Hüllteils und drittens sind die
Wellen der Zahnräder in Lagerblöcken aus Kohlenstoff
gelagert, die sich in den die seitlichen Wände der Arbeits
kammer bildenden Seitenteilen aus dem Kohlenstoffwerkstoff
befinden.
Das Gehäuse der Arbeitskammer einer solchen Außenzahn
radpumpe besteht vorzugsweise aus drei Teilen. Zum einen
aus zwei, die Lager für die Wellen der Zahnräder enthalten
den Lagerblöcken, die gleichzeitig als seitliche Begren
zungen der Arbeitskammer der Pumpe auf beiden, bezüglich
der Zahnräder in axialer Richtung angeordneten Seiten
dienen und zweitens aus einem mit den beiden Seitenblöcken
oder -platten fluiddicht verbundenen, in sich geschlossenen
mantelförmigen Hüllteil, das auf seiner Innenseite der
radialen Außenkontur der Zahnräder folgt, das den
Ansaug- und den Druckraum enthält und das mit Öffnungen für den
Fluideinlaß und den Fluidauslaß versehen ist.
Die Pumpen gemäß der Erfindung werden vorzugsweise für die
Förderung von Flüssigkeiten der vorgenannten Art mit
Drücken auf der Druckseite von 2 bar und mehr, besonders
bevorzugt von 3 bis 8 bar eingesetzt.
Im folgenden wird die Herstellung eines Kohlenstoffwerk
stoffes für eine Einhausung der Arbeitskammer von Innen
zahnradpumpen beispielhaft beschrieben. 78 Gew.-% eines
käuflichen makrokristallinen Naturgraphits, 14 Gew.-% eines
graphitierten Steinkohlenteerpechkokses und 8 Gew.-% einer
Mischung aus 60 Gewichtsteilen Quarzpulver und 40 Gewichts
teilen Feldspat, die alle auf eine Kornfeinheit d50 = 15 µm,
d95 = 55 µm aufgemahlen worden waren und bei denen der
Kornanteil von über 350 µm abgesiebt worden war, wurden in
trockenem Zustand intensiv gemischt. 70 Gewichtsteilen dieser
Mischung wurden sodann 30 Gewichtsteile eines feinpulverigen
Steinkohlenteerpechs, das einen Erweichungspunkt nach DIN 51 920
von 110°C und einen Koksrückstand nach DIN 51 905 von
62% hatte, zugesetzt. Danach wurden Füller und Pechbinder
bei Raumtemperatur in einem Schnellmischer innig gemischt.
Nach dem Austragen aus dem Mischer wurde die feinpulverige
Mischung in die Preßform einer Gesenkpresse gefüllt und dort
ohne Fremderwärmung unter einem Druck von 200 MPa zu einem
Formkörper verpreßt. Wenn das etwas schwierige Hantieren mit
der feinpulverigen Mischung vermieden werden soll, kann nach
dem gründlichen Vermischen des pulverförmigen Füllers mit dem
pulverförmigen Binder noch unter weiterem Mischen auf eine
Produkttemperatur von ca. 150°C erhitzt werden. Nach dem
Austragen aus dem Mischer und dem Erkalten der Mischung muß
diese dann auf eine Feinheit mit einem Maximalkorn von 1 mm
gebrochen oder gemahlen werden. Das so erhaltene Pauschal
mahlgut, das sich leichter hantieren läßt, wird sodann wie
vorbeschrieben, zu Formkörpern verpreßt. Die Formkörper
wurden sodann in einem Ringofen mit einem Brennregime für
feinkörniges Kohlenstoffmaterial bis auf eine Endtemperatur
von 1200°C erhitzt, wobei der Binder carbonisiert wurde und
ein poröser, fester Kohlenstoffkörper erhalten wurde. Dieser
Körper wurde sodann zum Herstellen von Fluiddichtigkeit nach
der Vakuum-Druck-Methode mit einem Imprägnierharz des
Phenol-Resol-Typs imprägniert. Aus dem imprägnierten, aus dem
Kohlenstoffwerkstoff bestehenden Rohling wurden sodann durch
spanende Bearbeitung die für das Gehäuse einer Zahnradpumpe
erforderlichen Teile hergestellt. Der fluiddichte Kohlen
stoffwerkstoff hatte folgende physikalische Daten:
Härte HRB 10/100 (DIN 51 917): 100
Rohdichte (DIN IEC 413): 1,83 g/cm3
Biegefestigkeit (DIN 51 902): 55 MPa
E-Modul (DIN 51 915): 20 GPa
Rohdichte (DIN IEC 413): 1,83 g/cm3
Biegefestigkeit (DIN 51 902): 55 MPa
E-Modul (DIN 51 915): 20 GPa
Eine erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe, deren Zahnräder
aus pulvermetallurgisch hergestellten Edelstahl (Werk
stoff-Nr. Sint C 40, DIN 30 910) bestanden und bei der die Wände
der Arbeitskammer aus einem Kohlenstoffwerkstoff bestand,
dessen Herstellung in Beispiel 1 beschrieben worden ist,
wurde mit Wasser als zu förderndem Medium bei einer
Drehzahl von 3000/Min mit einer Förderleistung von 6 l/Min
30 Tage ohne Störungen im Dauerbetrieb betrieben. Nach
diesem Dauertest zeigte keines der in der Arbeitskammer
befindlichen Teile irgendwelche Erosions- oder
Korrosionserscheinungen. Die Gleit- und Lagerflächen
befanden sich in ausgezeichnetem Zustand.
Im folgenden wird die Erfindung noch weiter beispielhaft
anhand von lediglich schematische Darstellungen
enthaltenden Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Ansicht eines Querschnittes durch die
Arbeitskammer einer Innenzahnradpumpe;
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen eine der Seitenwände
der Arbeitskammer einer Innenzahnradpumpe ent
haltenden Block aus einem Kohlenstoffwerkstoff;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Arbeitskammer einer
Innenzahnradpumpe parallel zur Achse des Innenzahn
rades;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Außenzahnradpumpe
parallel zu den Achsen der Zahnräder und
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Außenzahnradpumpe
senkrecht zu den Achsen der Zahnräder.
Der in Fig. 1 dargestellte Querschnitt durch eine Innen
zahnradpumpe gibt von außen nach innen gesehen, das
gegossene Metallgehäuse der Pumpe (1), das den Mantel der
Einhausung (2) aus Kohlenstoff der Arbeitskammer (3)
schützend und stützend umgibt, wieder. Es folgt dann die
hier als zu großer Spalt wiedergegebene Lagerzone (4)
zwischen der Einhausung aus dem Kohlenstoffwerkstoff (2)
und der radial äußeren Lauffläche (5) des Außenzahnrades
(6). Das Außenzahnrad (6) hat eine Innenverzahnung (7), die
einen Zahn mehr als die Außenverzahnung (8) des in ihm
laufenden Innenzahnrades (9) hat. Das Innenzahnrad (9) wird
über eine im Pumpengehäuse exzentrisch angeordnete Welle
(10) angetrieben. Das Außenzahnrad (6) ist dagegen
zentrisch in der Arbeitskammer (3) angeordnet. Beim
Rotieren greifen die Zähne (8) des Innenzahnrades (9) auf
einer Seite in die Vertiefungen der Innenverzahnung (7) des
Außenzahnrades (6) vollständig ein, geben dann wegen des
Gangunterschiedes in den zwei ineinander greifenden
Verzahnungen (7) (8) auf der Saugseite der Pumpe in
zunehmendem Maße Hohlräume (11) frei, in die aus den in
Fig. 2 wiedergegebenen auf der Saugseite der Pumpe befind
lichen, hier als "Saugnieren" bezeichneten Ausnehmungen
(12), die in der in Fig. 3 sichtbaren Seitenwand (13) der
Arbeitskammer (3) angeordnet sind und die mit dem Ansaug
kanal (16) (Fig. 2) der Pumpe verbunden sind, zu fördernde
Flüssigkeit einströmen kann und schließen auf der darauf
folgenden Druckseite der Pumpe diese Hohlräume (11) unter
Verdrängung der in ihnen befindlichen Flüssigkeit in die
hier "Drucknieren" genannten, mit dem Druckkanal (15)
(Fig. 2) in Verbindung stehenden Ausnehmungen (14) auf der
Druckseite der Pumpe.
Auf der Seite der Welle (10) hat das Innenzahnrad (9) eine
konzentrische zylindrische Erhebung (17), die in dem in
Fig. 3 dargestellten zusätzlichen Lager (18), das der
Erhöhung der Laufruhe der Pumpe dient, gelagert ist.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Block aus einem
Kohlenstoffwerkstoff, der eine der seitlichen Wände der
Arbeitskammer (3) bildet. Der Block ist wieder von einem
Gehäuse (1) aus gegossenem Metall umgeben, in das auch der
Ansaug- (16) und der Druckkanal (15) der Pumpe eingeformt
sind. Der Ansaugkanal (16) ist mit der "Saugniere" genann
ten Ausnehmung (12) in der Seitenwand der Arbeitskammer (3)
und der Druckkanal (15) mit der "Druckniere" genannten Aus
nehmung (14) in der Seitenwand der Arbeitskammer (3) ver
bunden. In Verbindung mit der in Fig. 1 gegebenen Beschrei
bung kann die Funktionsweise der Pumpe leicht verfolgt
werden. Die sich in der Arbeitskammer (3) drehenden Zahn
räder (6) und (9) sind an der Oberfläche des die Seitenwand
bildenden, hier abgebildeten Blocks aus Kohlenstoff
gleitend gelagert und das Außenzahnrad (6) gleitet wie in
Fig. 1 wiedergegeben, zusätzlich mit seiner äußeren
Lauffläche (5) an der Innenwand des Mantels der Einhausung
aus Kohlenstoff (2) der Arbeitskammer (3) als weiterem
Lager.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Arbeitskammer
(3) einer Innenzahnradpumpe parallel zur Richtung der
Welle (10) des Innenzahnrades (9) wiederzugeben. Der
hier topfförmige Teil der Einhausung aus Kohlenstoff (19),
der einmal das radiale Lager (4) für das Außenzahn
rad (6) auf der Innenseite seiner zylindermantelförmigen
Innenwand (20) trägt und an dem die beiden Seiten
flächen der Zahnräder (6) und (9) an der Innenfläche des
Bodens (21) gelagert sind, ist auch hier mit einem Gehäuse
(1) aus gegossenem Metall umgeben. Das Innenzahnrad (9) hat
eine konzentrisch um seine Welle (10) angeordnete zylinder
förmige Erhebung (17) mit einer radialen Lagerfläche (22),
die in eine komplementäre Gegenlagerfläche (23), die sich
im Boden des topfförmigen Teils der Einhausung (19)
befindet, eingepaßt ist und in dieser läuft.
Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Querschnitte durch eine
Außenzahnradpumpe, von denen einer parallel zu den Wellen
(24, 24') der Zahnräder (25, 25') (Fig. 4) und der andere
senkrecht zu den Wellen (24, 24') der Zahnräder (25, 25')
(Fig. 5) geführt ist. Wie in Fig. 5 zu sehen ist, tritt die
zu fördernde Flüssigkeit auf der Saugseite (26) in die über
eine der Wellen (24, 24') der Zahnräder (25, 25')
angetriebene Pumpe ein, wird, eingeschlossen in die
Zahnzwischenräume (27) der gegenläufig rotierenden
Zahnräder (25, 25') in die Druckkammer (28) der Pumpe
gefördert und von dort aus der Pumpe ausgestoßen.
Saug- (26) und Druckraum (28) der Pumpe werden durch die eng
kämmenden Zähne der Zahnräder (25, 25') voneinander
getrennt. Auch hier ist die Arbeitskammer (3) der Pumpe von
einer am Kopfkreisdurchmesser (29) und den Seitenflächen
(30) der Zahnräder (25, 25') gleitend und dichtend
anliegenden, verschiedene Lager bildenden Einhausung aus
einem Kohlenstoffwerkstoff (2) umgeben.
Die verschiedenen, die Wände der Arbeitskammer (3)
bildenden Teile aus Kohlenstoff und ihre Funktion sind in
Fig. 4 gut zu erkennen. Die Seitenwände bilden die Blöcke
31 und 31', die zugleich die Lager (32, 32', 32'', 32''') für
die Wellen (24, 24') der Zahnräder (25, 25') enthalten. Die
der Arbeitskammer (3) zugewandten Seiten der Blöcke
(31, 31') bilden die dichtenden Gleitlager für die Seiten
flächen (30) der Zahnräder (25, 25'). In Umfangsrichtung ist
die Arbeitskammer (3) von einem Mantel aus Kohlenstoff (2),
der entlang der von den Zähnen gebildeten Förderzonen (27)
an dem Kopfkreisdurchmesser (29) der Zahnräder (25, 25')
dichtend und gleitend anliegt, vollständig umfaßt. Dieser
Mantel weist auch die Durchbrüche für den Ansaug- (26) und
den Druckkanal (28) der Pumpe auf.
1
äußeres Pumpengehäuse
2
Mantel der Einhausung der Arbeitskammer (
3
)
aus Kohlenstoff
3
Arbeitskammer
4
Lagerzone zwischen Außenzahnrad (
6
) und Mantel
der Einhausung (
2
)
5
radial äußere Lauffläche des Außenzahnrades (
6
)
6
Außenzahnrad
7
Innenverzahnung/Zähne des Außenzahnrades (
6
)
8
Außenverzahnung/Zähne des Innenzahnrades (
9
)
9
Innenzahnrad
10
Welle des Innenzahnrades (
9
)
11
druckseitige Saug- und Hohlräume zwischen
Zahnrädern (
6
) (
9
)
12
saugseitige Ausnehmungen ("Saugnieren")
13
Seitenwand der Arbeitskammer (
3
)
14
druckseitige Ausnehmungen ("Drucknieren")
15
Druckkanal
16
Ansaugkanal
17
konzentrische zylindrische Erhebung am Innenzahnrad
(
9
) = zusätzliche Lagerzylinder
18
zusätzliches, der Laufruhe dienendes Lager
19
topfförmige Einhausung von (
3
)
20
zylindermantelförmige Innenwand von (
19
)
21
Innenfläche des Bodens von (
19
)
22
radiale Lagerfläche von (
17
)
23
Gegenlagerfläche für (
22
) im Boden von (
19
)
24
;
24
' Wellen der Zahnräder der Außenzahnradpumpe
25
;
25
' Zahnräder der Außenzahnradpumpe
26
Saugseite der Außenzahnradpumpe
27
Zahnzwischenräume der Außenzahnradpumpe
28
Druckkammer der Außenzahnradpumpe
29
Kopfkreisdurchmesser der Zahnräder der Außen
zahnradpumpe
30
Seitenflächen der Zahnräder der Außenzahnradpumpe
31
;
31
' Seitenwandblöcke der Arbeitskammer der Außenzahn
radpumpe
32
;
32
';
32
'';
32
''' Lager für die Wellen der Zahnräder
der Außenzahnradpumpe
Claims (19)
1. Zahnradpumpe zum Fördern von fehlender oder ungenügender
Schmierfähigkeit aufweisenden Fluiden
mit mindestens einem Anschluß zum Ansaugen und
mindestens einem Anschluß zum Ausstoßen der Fluide,
den Anschluß zum Ansaugen und den Anschluß zum Ausstoßen
der Fluide verbindenden Kanälen und Hohlräumen
und einer Fördereinrichtung für die Fluide, die aus
einer Arbeitskammer, in der zwei miteinander kämmende,
jedoch dabei Förderräume erzeugende und wieder bis auf
einen Mindestwert verkleinernde Zahnräder rotieren,
besteht,
wobei der auf der Ansaugseite befindliche Kanal in die Ansaugseite der Arbeitskammer mündet und der zum Ausstoßen der Fluide bestimmte Kanal von der Druckseite der Arbeitskammer ausgeht,
dadurch gekennzeichnet, daß
die miteinander kämmenden Zahnräder (6, 9, 25, 25') aus einem Werkstoff aus der Gruppe Buntmetall, Stahl, Edel stahl, technische Keramik, pulvermetallurgisch herge stellte Metalle und Metallegierungen, duroplastische und thermoplastische Kunststoffe, Füllstoffe enthaltende duroplastische und thermoplastische Kunststoffe und synthetisch hergestellter Kohlenstoff
und das die Zahnräder (6, 9, 25, 25') umgebende Gehäuse der Arbeitskammer (3) aus einem synthetisch herge stellten Werkstoff aus fluiddichtem Kohlenstoff besteht.
wobei der auf der Ansaugseite befindliche Kanal in die Ansaugseite der Arbeitskammer mündet und der zum Ausstoßen der Fluide bestimmte Kanal von der Druckseite der Arbeitskammer ausgeht,
dadurch gekennzeichnet, daß
die miteinander kämmenden Zahnräder (6, 9, 25, 25') aus einem Werkstoff aus der Gruppe Buntmetall, Stahl, Edel stahl, technische Keramik, pulvermetallurgisch herge stellte Metalle und Metallegierungen, duroplastische und thermoplastische Kunststoffe, Füllstoffe enthaltende duroplastische und thermoplastische Kunststoffe und synthetisch hergestellter Kohlenstoff
und das die Zahnräder (6, 9, 25, 25') umgebende Gehäuse der Arbeitskammer (3) aus einem synthetisch herge stellten Werkstoff aus fluiddichtem Kohlenstoff besteht.
2. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das aus Kohlenstoff bestehende Gehäuse der Arbeitskammer
(3) von einem zweiten Gehäuse (1) umgeben ist, das nicht
aus Kohlenstoff besteht und das das aus Kohlenstoff
bestehende Gehäuse schützt und/oder stützt.
3. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse der Arbeitskammer aus einem Werkstoff mit
einer Matrix aus einem carbonisierten, nicht graphi
tierten Kohlenstoff und aus einem in die Matrix
eingebundenen Füller besteht, der zu 35 bis 97 Gewichts
prozent aus Graphit, zu 0 bis 62 Gewichtsprozent aus
nicht graphitiertem Petrol- oder Steinkohlenteerpechkoks
und zu 3 bis 20 Gewichtsprozent aus mineralischen
Bestandteilen besteht.
4. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Graphitfüller ein Stoff aus der Gruppe Naturgraphit,
Kishgraphit, Elektrographit, graphitierter Koks ist oder
aus Mischungen von Stoffen dieser Gruppe besteht.
5. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mineralischen Bestandteile Hartstoffe aus der Gruppe
Oxide, Carbide, Nitride, Boride, Silikate sind.
6. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mineralischen Bestandteile Stoffe aus der Gruppe
Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, Aluminiumoxid,
Borcarbid, Siliciumnitrid, Feldspat sind.
7. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die aus gebranntem, nicht graphitiertem Kohlenstoff
bestehende Matrix aus einem Bindemittel aus der Gruppe
Steinkohlenteerpech, Petrolpech, Pech-Kunstharz
mischungen mit einer Kohlenstoffausbeute nach DIN 51 905
von mindestens 50 Prozent entstanden ist.
8. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Poren des Kohlenstoffs des Gehäuses der Arbeits
kammer zur Erzeugung von Fluiddichtigkeit mit einem
erhärteten Imprägniermittel gefüllt sind.
9. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Poren mit einem erhärteten oder erstarrten Kunstharz
aus der Gruppe Phenolharze, Furanharze, Polyesterharze,
Polyamide, fluorierte Kohlenwasserstoffe gefüllt sind.
10. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Pumpe eine Innenzahnradpumpe ist,
bei der in der Arbeitskammer (3) der Fördereinrichtung
ein mittels eines Antriebs in Rotation versetzbares,
eine Außenverzahnung aufweisendes Innenzahnrad (9) mit
den Zähnen seiner Außenverzahnung (8) mit den Zähnen
einer Innenverzahnung (7) eines zweiten Zahnrads (6)
kämmt, das das Innenzahnrad (9) umgibt.
11. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse der Arbeitskammer (3) aus zwei Teilen, nämlich erstens einem quasi topfförmigen Teil (19), in dem die zwei Zahnräder (6, 9) der Fördereinrichtung auf einer ihrer Flachseiten an dem Boden des Topfes (21) gelagert sind und in dem das zweite, äußere Zahnrad (6) entlang seines gesamten Umfangs (5) an der Innenwand der zylindermantelförmigen Wand des Topfes (20) gelagert ist und zweitens
einem auf der offenen Seite des topfförmigen Teils (19) quasi als Deckel dichtend auf dem Topf (19) auflie genden platten- oder blockförmigen Teil, an dem die zwei Zahnräder (6, 9) auf ihrer anderen Flachseite gelagert sind, besteht,
wobei sich mindestens Teile der Saug- (16) und der Druckkanäle (15) sowie die für den Pumpenbetrieb erforderlichen Aussparungen (12, 14) entweder im topfförmigen Teil (19) oder im deckelförmigen Teil oder im topf- (19) und im deckelförmigen Teil des Gehäuses befinden.
das Gehäuse der Arbeitskammer (3) aus zwei Teilen, nämlich erstens einem quasi topfförmigen Teil (19), in dem die zwei Zahnräder (6, 9) der Fördereinrichtung auf einer ihrer Flachseiten an dem Boden des Topfes (21) gelagert sind und in dem das zweite, äußere Zahnrad (6) entlang seines gesamten Umfangs (5) an der Innenwand der zylindermantelförmigen Wand des Topfes (20) gelagert ist und zweitens
einem auf der offenen Seite des topfförmigen Teils (19) quasi als Deckel dichtend auf dem Topf (19) auflie genden platten- oder blockförmigen Teil, an dem die zwei Zahnräder (6, 9) auf ihrer anderen Flachseite gelagert sind, besteht,
wobei sich mindestens Teile der Saug- (16) und der Druckkanäle (15) sowie die für den Pumpenbetrieb erforderlichen Aussparungen (12, 14) entweder im topfförmigen Teil (19) oder im deckelförmigen Teil oder im topf- (19) und im deckelförmigen Teil des Gehäuses befinden.
12. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die für den Pumpenbetrieb erforderlichen Aus
sparungen (12, 14) allein in dem deckelförmigen Teil
befinden und daß diese Aussparungen (12, 14) jeweils
mit den für den Betrieb notwendigen Teilen der
Saug- (16) und Druckkanäle (15) verbunden sind.
13. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse der Arbeitskammer (3) aus drei Teilen, nämlich aus zwei, die Arbeitskammer (3) seitlich begrenzenden Platten oder Blöcken, an denen die Zahnräder (6, 9) mit ihren, den Innenoberflächen dieser Platten oder Blöcke jeweils zugewandten Flachseiten gelagert sind und
einem die Arbeitskammer (3) entlang ihres gesamten Umfangs umgebenden, mit den beiden, die seitliche Begrenzung des Arbeitsraumes bildenden Platten oder Blöcken dichtend verbundenen, innen hohlzylindrischen Teil (2), an dessen Innenwand (4) das zweite, äußere Zahnrad (6) in radialer Richtung gelagert ist, besteht,
wobei sich mindestens Teile der Saug- (16) und der Druckkanäle (15) sowie die für den Pumpenbetrieb erforderlichen Aussparungen (12, 14) in einer der seitlichen Platten oder Blöcke oder in beiden seitlichen Platten oder Blöcken oder sich zusätzlich Teile der Saug- (16) und der Druckkanäle (15) in dem innen hohlzylindrischen Teil (2) befinden.
das Gehäuse der Arbeitskammer (3) aus drei Teilen, nämlich aus zwei, die Arbeitskammer (3) seitlich begrenzenden Platten oder Blöcken, an denen die Zahnräder (6, 9) mit ihren, den Innenoberflächen dieser Platten oder Blöcke jeweils zugewandten Flachseiten gelagert sind und
einem die Arbeitskammer (3) entlang ihres gesamten Umfangs umgebenden, mit den beiden, die seitliche Begrenzung des Arbeitsraumes bildenden Platten oder Blöcken dichtend verbundenen, innen hohlzylindrischen Teil (2), an dessen Innenwand (4) das zweite, äußere Zahnrad (6) in radialer Richtung gelagert ist, besteht,
wobei sich mindestens Teile der Saug- (16) und der Druckkanäle (15) sowie die für den Pumpenbetrieb erforderlichen Aussparungen (12, 14) in einer der seitlichen Platten oder Blöcke oder in beiden seitlichen Platten oder Blöcken oder sich zusätzlich Teile der Saug- (16) und der Druckkanäle (15) in dem innen hohlzylindrischen Teil (2) befinden.
14. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die für den Pumpenbetrieb erforderlichen Aus
sparungen (12, 14) nur in einem der seitlich die
Arbeitskammer begrenzenden platten- oder blockförmigen
Teil befinden und daß diese Aussparungen (12, 14) mit
den für den Betrieb erforderlichen Teilen der
Saug- (16) und Druckkanäle (15) verbunden sind.
15. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Innenzahnrad (9) auf einer Seite eine zentrale Welle (10) aufweist, die gedichtet durch eins der seitlich angeordneten platten- oder blockförmigen Teile geführt und mit einem Antrieb verbunden ist
und daß es auf der Flachseite, auf der sich die Welle (10) befindet, eine rotationssymmetrisch um diese Welle (10) oder im Abstand von dieser Welle (10) angeordnete, zylindrische bzw. zylindermantelförmige Erhebung (17) aufweist, die in einer, dieser Erhebung (17) komple mentären Ausnehmung (18) gelagert ist, die sich in dem benachbarten platten- oder blockförmigen Teil befindet.
das Innenzahnrad (9) auf einer Seite eine zentrale Welle (10) aufweist, die gedichtet durch eins der seitlich angeordneten platten- oder blockförmigen Teile geführt und mit einem Antrieb verbunden ist
und daß es auf der Flachseite, auf der sich die Welle (10) befindet, eine rotationssymmetrisch um diese Welle (10) oder im Abstand von dieser Welle (10) angeordnete, zylindrische bzw. zylindermantelförmige Erhebung (17) aufweist, die in einer, dieser Erhebung (17) komple mentären Ausnehmung (18) gelagert ist, die sich in dem benachbarten platten- oder blockförmigen Teil befindet.
16. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Innenzahnrad (9) eine sich nach beiden Seiten erstreckende zentrale Welle aufweist, die in beiden dem Innenzahnrad (9) benachbarten platten- oder block förmigen Teilen gelagert ist und die auf einer Seite gedichtet durch eins der seitlich angeordneten platten- oder blockförmigen Teile geführt und mit einem Antrieb verbunden ist
und daß das Innenzahnrad (9) außerdem auf jeder seiner Flachseiten je eine rotationssymmetrisch um diese Welle oder im Abstand von dieser Welle angeordnete zylin drische bzw. zylindermantelförmige Erhebung (17) aufweist, die in dem jeweils angrenzenden seitlich angeordneten platten- oder blockförmigen Teil in einer der jeweiligen zylindrischen oder zylindermantel förmigen Erhebung komplementären Ausnehmung (18) gelagert ist.
das Innenzahnrad (9) eine sich nach beiden Seiten erstreckende zentrale Welle aufweist, die in beiden dem Innenzahnrad (9) benachbarten platten- oder block förmigen Teilen gelagert ist und die auf einer Seite gedichtet durch eins der seitlich angeordneten platten- oder blockförmigen Teile geführt und mit einem Antrieb verbunden ist
und daß das Innenzahnrad (9) außerdem auf jeder seiner Flachseiten je eine rotationssymmetrisch um diese Welle oder im Abstand von dieser Welle angeordnete zylin drische bzw. zylindermantelförmige Erhebung (17) aufweist, die in dem jeweils angrenzenden seitlich angeordneten platten- oder blockförmigen Teil in einer der jeweiligen zylindrischen oder zylindermantel förmigen Erhebung komplementären Ausnehmung (18) gelagert ist.
17. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die zentrale Welle (10) des Innenzahnrades (9) nur
nach einer Seite erstreckt und diese Welle abgedichtet
durch das auf dieser Seite angeordnete platten- oder
blockförmigen Teil geführt und außerhalb dieses Teils
mit einem Antrieb verbunden ist.
18. Zahnradpumpe nach einem der Patentansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Pumpe eine Außenzahnradpumpe ist,
bei der in der Arbeitskammer (3) der Fördereinrichtung
die Außenverzahnungen von zwei nebeneinander ange
ordneten Zahnrädern (25, 25'), von denen eins ange
trieben ist, miteinander kämmen.
19. Zahnradpumpe nach Patentanspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse der Arbeitskammer (3) aus drei Teilen,
nämlich aus zwei an den Zahnrädern (25, 25') seitlich
gleitend anliegenden, die Arbeitskammer (3) seitlich
begrenzenden, mit Aussparungen für die Aufnahme der
Wellen (24, 24') der Zahnräder (25, 25') versehenen
Lagerblöcken (31, 31') und einer die Arbeitskammer (3)
in, bezogen auf die Zahnräder (25, 25'), radialer
Richtung rundum begrenzenden Hüllteil (2) besteht.
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