DE3215247A1 - Pumpe fuer chemische (stromlose) kupfer- und nickelbaeder - Google Patents

Description

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P/hg 1117 JOHANNES H. BOHNCKE, Idstein

Pumpe für chemische (stromlose) Kupfer- und Nickelbäder

Die Erfindung betrifft eine Pumpe für chemische (stromlose) Kupfer- und Nickelbäder mit einem durch ein Gehäuse geschützten Motor und mit einem unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im festen Abstand vom Motorgehäuse angeordneten Pumpengehäuse, in dem ein Förderrad vom Motor über seine Antriebswelle in Umlauf gesetzt wird.

Aus der Zeitschrift "Galvanotechnik" 73, Nr. 3, (1982), Seite 73A, ist eine Säure- und Laugenpumpe nach Art einer Faßpumpe bekannt, die leicht transportabel ist und dünnflüssige, auch sehr agressive Medien bis zu einer Höhe von 17 m Wassersäule bei einer Leistung von 110 l/min fördern kann. Sie wird von einem spritzwassergeschütztem Kollektormotor angetrieben, der von einem ihn doppelt isolierenden Gehäuse umschlossen ist, an dem überdies ein Handgriff zur Handhabung der Pumpe montiert ist. Dicht unterhalb des Motorgehäuses ist ein seitlicher Auslaß für das geförderte Medium angeordnet.

Wie bereits in der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2.750.801 beschrieben ist, ist bei einer derartigen Faßpumpe oberhalb des seitlichen Auslasses und unterhalb des Rotorwellenlagers und der Kupplung für die Rotorwelle mit dem Elektromotor ein Leckkanal für die Leckflüssigkeit vorgesehen, in dem diese während des Umlaufes der Rotorwelle in Richtung auf den Elektromotor getrieben wird. Die Austrittsöffnung für die Leckflüssigkeit befindet sich also in einem Bereich oberhalb des als Auslaß wirksamen Auslaufstutzens der Pumpe und folglich außerhalb des Behälters, aus dem die Flüssigkeit herausgepumpt werden soll. Damit besteht die Gefahr, daß insbesondere aggressive Flüssigkeiten nicht wieder in den Behälter gelangen, den sie als Leckflüssigkeit verließen und in unerwünschter Weise die Umgebung schädigen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2.714.455 ist ferner eine Tauchpumpenanordnung für Photochemikalien bekannt, von der mit Hilfe einer innerhalb eines Vorratsbehälters angeordneten Kreiselpumpe eine photochemische Entwicklungsflüssigkeit in ein Behandlungsgefäß befördert wird. Die Antriebswelle dieser Kreiselpumpe ist nach oben durch eine Öffnung in der Abdeckung des Pumpengehäuses bis zu einer Stelle oberhalb des Vorratsbehälters geführt, an der sie mit der Abtriebswelle eines Motors drehfest verbunden ist. Da bei ähnlichen bekannten Tauchpumpenanordnungen irgendwelche Abdichtungen zwischen der Antriebswelle und der Wand des Pumpengehäuses oder anderen feststehenden Teilen Verschleißproblemen unterliegen, wodurch die ständige Betriebssicherheit der gesamten Anordnung in Frage gestellt wird, hat man bei dieser bekannten Tauchpumpenanordnung auf jegliche Abdichtungen, insbesondere auf die zwischen der Antriebswelle und dem Pumpengehäuse verzichtet. Wenn jedoch der Flüssigkeitsspiegel während des Betriebes im Vorratsbehälter so weit absinkt, daß der obere Teil des Pumpengehäuses aus der Flüssigkeit herausragt, kann von oben durch den Zwischenraum zwischen der Antriebswelle und der Wand des Pumpengehäuses Luft eingesaugt werden, die sich innerhalb des Pumpengehäuses mit der an seiner Unterseite angesaugten Flüssigkeit vermischt. Dabei kommt es zu einer starken Schaumbildung und einer damit verknüpften Oxidation der photochemischen Flüssigkeit, durch die sie für die photographischen Entwicklungsprozesse unbrauchbar gemacht wird.

Um diese unerwünschte Ansaugwirkung der Kreiselpumpe auszusehalten, ist der Innenraum des Pumpengehäuses in zwei Kammern durch eine Zwischenwand aufgeteilt, durch die die Antriebswelle senkrecht unter Ausbildung eines die beiden Kammern verbindenden, schmalen Ringspaltes hindurchgeführt ist. Außer diesem Ringspalt weist die Zwischenwand in ihrem radial äußersten Bereich eine Durchlaßöffnung auf, die dem an der unteren Kammer angebrachten Auslaß der Pumpe diametral gegenüberliegt. Sobald in der unteren Kammer über die Antriebswelle der Pumpenläufer in Drehung versetzt wird, baut sich innerhalb des Auslasses der zur Förderung der Flüssigkeit notwendige Druck auf. Etwa derselbe Druck wird durch die Öffnung in der Zwi-

schenwand auf die in der oberen Kammer befindliche Flüssigkeit übertragen, die daraufhin durch den Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Antriebswelle und der Wand des Pumpengehäuses aus der oberen Kammer nach oben austritt und damit ein Ansaugen von Außenluft in die Flüssigkeit hinein unmöglich macht.

Stromlose (chemische) Kupfer- und Nickelbäder werden häufig von langgestreckten Arbeitsbehältnissen aufgenommen, deren Breite derart gering ist, daß eine Tauchpumpenanordnung nicht von oben in die Flüssigkeit eingelassen werden kann. Um diesem Hindernis abzuhelfen, ist es bekannt, außerhalb des langgestreckten Arbeitsbehältnisses ein Hilfsgefäß passender Größe zur Aufnahme der Tauchpumpenanordnung anzubringen, das durch einen Schlauch mit dem Innenraum des Arbeitsbehältnisses in dessen Bodennähe verbunden ist. Die Anbringung eines solchen Hilfsgefäßes ist mit einem gewissen Arbeite- und Kostenaufwand verknüpft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs bezeichneten Art anzugeben, die, möglichst einfach konstruiert, an einem Standort außerhalb eines jeglichen Behältnisses die Funktion einer Tauchpumpe ohne Leckverluste übernimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das in der unteren Kammer des Pumpengehäuses umlaufende, von radialen Bohrungen durchsetzte Förderrad an seiner oberen Stirnseite mit radialen Rippen zur Regulierung des Austritts von Leckflüssigkeit in einen Freilaufspalt versehen ist, der sich zwischen der Oberfläche der Antriebswelle und einer Gehäusezwischenwand bzw. einer sich an die letztere anschließenden Innenwand eines die Antriebswelle umgebenden Leckrohres erstreckt, und daß die Pumpe relativ zum Hauptbehälter derart angeordnet ist, daß im Stillstand über ihre Schlauchverbindung mit dem Hauptbehälter der Flüssigkeitsspiegel im Freilaufspalt kurz vor einem Überlauf erscheint, der sich vom Leckrohr seitwärts zum Hauptbehälter erstreckt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die Pumpe gemäß der Erfindung im Querschnitt.

Die dargestellte Pumpe wird in erster Linie bei der Arbeit mit stromlosen Galvanisierungsbädern zur Beförderung der sehr aggressiven Medien angewendet, die auf allen mit ihnen in Berührung kommenden Gegenständen zur Metallabscheidung neigen und dadurch insbesondere irgendwelche Dichtungen zu zerstören suchen. Um eine verstärkte Metallabscheidung, sowie eine Oxidation der in den Medien enthaltenen Bestandteile weitgehend auszuschließen, muß eine jegliche Vermischung mit Luft, insbesondere eine Schaumbildung unterbunden werden. Vorzugsweise sollen die Medien nur mit Kunststoffteilen in Berührung kommen.

Von einem in einem Gehäuse untergebrachten Elektromotor A wird über eine metallene Antriebswelle B, die mit einer flüssigkeitsdichten Ummantelung versehen ist, ein Förderrad C innerhalb einer unteren Kammer T eines Pumpengehäuses in Umlauf gesetzt. Nach dem Öffnen eines Ventiles D wird die Flüssigkeit aus einem Hauptbehälter R durch einen Verbindungsschlauch P an der Unterseite des Pumpengehäuses U angesaugt und durch die Bohrungen F des Förderrades C getrieben, so daß sich in der unteren Kammer T ein Druck aufbaut, der durch einen Kranz von Löchern G, die in einer Gehäusezwischenwand V ausgebildet sind, in eine Druckkammer H hinein übertragen wird. An dieser Druckkammer H ist ein Auslaßrohr I angeschlossen, von dem lediglich ein Ende dargestellt ist und die Flüssigkeit zur gewünschten Stelle hin weitergeleitet wird.

Da der Gebrauch von Dichtungen nicht in Betracht kommt, ist zwischen der Oberfläche der Antriebswelle B und der Gehäusezwischenwand V ein Freilaufspalt J vorgesehen, durch den während des Umlaufes des Förderrades C unabhängig von seiner Drehzahl ständig etwas Flüssigkeit aus der unteren Kammer T nach oben austreten soll. Um ein Ansaugen von Luft durch diesen Freilaufspalt J bereits in der Anlaufphase des Förderrades C auszuschließen, wird vor der Ingangsetzung

des Elektromotors A die Pumpe neben dem Hauptbehälter R in der passen Höhe mit Rücksicht auf den in ihm vorhandenen Flüssigkeitsspiegel S montiert und über den Verbindungsschlauch P angeschlossen. Sobald das Ventil D geöffnet wird, steigt die Flüssigkeit aus dem Hauptbehälter R durch den Verbindungsschlauch P und die untere Kammer T des Pumpengehäuses U auch in den Freilaufspalt J hinein, der oberhalb der Gehäusezwischenwand V Durch ein Leckrohr K verlängert ist, das sich um die Antriebswelle B herum bis zu einer Montageplatte M erstreckt, an der unter Einfügung von Abstandshaltern N eine den Elektromotor A tragende Platte angebracht ist. Dicht unterhalb der Montageplatte M tritt seitwärts aus dem Leckrohr K ein Überlaufrohr E zum Hauptbehälter R hin aus. Die passende Montagehöhe der Pumpe ist dann gegeben, wenn das Überlaufrohr über den Rand des Hauptbehälters R hinweggeführt ist, so daß die vor der Inbetriebnahme des Motors A im Freilaufspalt J aus der unteren Kammer T des Pumpengehäuses U ansteigende Flüssigkeit nicht ganz das Überlaufrohr E erreicht. Selbst wenn in der Anlaufphase des Förderrades an der Mündung des Freilaufspaltes J in die untere Kammer K eine geringfügige Saugwirkung entsteht, sinkt der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Freilaufspaltes J zwar um eine gewisse Höhe ab, bleibt aber noch im Freilaufspalt J erhalten, so daß durch ihn keine Luft in die untere Kammer T eindringen kann.

Wenn nach der Anlaufphase mit dem Erreichen einer hohen Drehzahl des Förderrades C der Druck innerhalb der unteren Kammer T erhebliche Werte erreicht, bedarf es einer Begrenzung des Durchlfusses der Flüssigkeit durch den Freilaufspalt J nach oben zum Überlaufrohr E hin. Zu diesem Zweck sind auf der oberen Stirnfläche des Förderrades C radiale Rippen L ausgebildet, die im Bereich der Antriebswelle B und der Mündung des Freilaufspaltes J eine Druckminderung bewirken und damit bei steigender Drehzahl den Durchsatz an Flüssigkeit durch den Freilaufspalt J begrenzen.

Trotz dieser Begrenzung ist nicht auszuschließen, daß das Überlaufrohr E diese durch den Freilaufspalt J herangeführte Flüssigkeit nur teilweise zum Hauptbehälter R zurückleitet, während ein Rest an

längs der Oberfläche der Antriebswelle B bis in den Raum zwischen der Montageplatte M und dem Gehäuse des Elektromotors A hineinläuft. Um diesen Rest von dem Lager an der Antriebswelle B fernzuhalten und einen möglicherweise am oberen Ende des Leckrohres K auftretenden Schaum zu beseitigen, ist in geringem Abstand von der Montageplatte M auf der Antriebswelle B eine Spritzplatte 0 vorgesehen, die die unerwünschte Flüssigkeit seitwärts zwischen den Abstandshaltern N nach außen schleudert.

Um der gesamten Pumpe die nötige Festigkeit zu verleihen, sind zwischen der Montageplatte M und dem Pumpengehäuse U mehrere Abstandsstäbe W aus Metall eingefügt, die mit einer Kunststoffschicht (nicht gezeigt) überzogen sind, damit das Metall vor der Flüssigkeit oder ihren Dämpfen weitgehend geschützt bleibt.

Claims (4)

1. ANSPRÜCHE

   Pumpe für chemische (stromlose) Kupfer- und Nickelbäder mit einem durch ein Gehäuse geschützten Motor und mit einem unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im festen Abstand vom Motorgehäuse angeordneten Pumpengehäuse, in dem ein Förderrad vom Motor über eine Antriebswelle in Umlauf gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in der unteren Kammer (T) des Pumpengehäuses (U) umlaufende, von radialen Bohrungen (F) durchsetzte Förderrad (C) an seiner oberen Stirnseite mit radialen Rippen (L) zur Regulierung des Austritts von Leckflüssigkeit in einen Freilaufspalt (J) versehen ist, der sich zwischen der Oberfläche der Antriebswelle (B) und einer Gehäusezwischenwand (V) bzw. einer sich an die letztere (V) anschließenden Innenwand eines die Antriebswelle (B) umgebenden Leckrohres (K) erstreckt, und daß die Pumpe relativ zum Hauptbehälter (R) derart angeordnet ist, daß im Stillstand über ihre Schlauchverbindung (P) mit dem Hauptbehälter (R) der Flüssigkeitsspiegel (S) im Freilaufspalt (L) kurz vor einem Überlauf (E) erscheint, der sich vom Leckrohr (K) seitwärts zum Hauptbehälter (R) erstreckt.
2. 2) Pumpe nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Pumpengehäuse (U) abgewendete Ende des Leckrohres (K) in einer Montageplatte (M) gehaltert ist, und daß in geringem Abstand von der Montageplatte (M) auf der Antriebswelle (B) eine Spritzplatte (Q) zum Schütze des Motors (A) montiert ist.
3. 3) Pumpe nach dem Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die das Förderrad (C) durchsetzenden radialen Bohrungen (F) derart in Umfangsrichtung verteilt sind, daß das Förderrad (C) durch die strömende Flüssigkeit gleichförmig belastet und das äußere Ende der freitragenden Antriebswelle (C) stabilisiert wird.
4. 4) Pumpe nach dem Anspruch 3,dadurch gekenn zeichnet, daß die das Förderrad (C) durchsetzenden radialen Bohrungen (F) mit einem Kranz Löcher (G) in der Gehäusezwischenwand (V) derart zusammenwirken, daß der Druck des Mediums gleichförmig zur Druckkammer (H) übertragen wird.