DE759960C - Zahnradpumpe - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM
14. SEPTEMBER 1953

R 1095521a/59 e

Zahnradpumpe

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, diese Pumpe so auszugestalten, daß sie sich zum Fördern von Säuren, Laugen und anderen ätzenden Flüssigkeiten eignet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Pumpenzahnkolben aus keramischem Material bestehen und daß deren Zahnflanken geschliffen sind. An sich ist es nicht neu, die Pumpenzahnkolben von Zahnradpumpen aus einem nichtmetallischen Werkstoff herzustellen, der gegen chemische Angriffe besonders widerstandsfähig ist. Zu diesem Zweck hat man bisher aber nur Hartgummi vorgeschlagen. Zahnflanken aus Hartgummi können jedoch nicht mit so großer Genauigkeit wie keramischer Werkstoff geschliffen werden und unterliegen starkem Verschleiß. Verlieren sie aber die genaue Form, so sinkt der Wirkungsgrad der Pumpe außerordentlich stark.

Für den Läufer und das Gehäuse von " Schleuderpumpen ist die Verwendung von keramischem Werkstoff bereits bekannt. Zahnradpumpen haben aber eine andere Förderkennlinie als Schleuderpumpen und können daher in zahlreichen Fällen verwendet werden, in denen Schleuderpumpen versagen. Damit hängt es zusammen, daß in der

chemischen Industrie seit langem ein Bedürfnis für betriebssichere säurefeste Zahnradpumpen besteht.

Erst die Maßnahme, die Zahnradflanken zu schleifen, hat aber die Herstellung solcher Pumpen ermöglicht. Denn nur die geschliffenen Flanken vermeiden die Gefahr einer durch punktweise Berührung und die gleichzeitige Reibung der Zahnflanken bedingten örtlichen ίο Überlastung des empfindlichen keramischen Werkstoffs. Werden die Zahnflanken geschliffen, dann berühren sie sich längs einer Linie, so daß sich eine geringere Pressung als bei punktweiser Berührung ergibt. Infolgedessen ist ein Ausbrechen der Zähne, das anderenfalls eintritt, nicht zu befürchten. Es ergeben sich daher ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer der Pumpe.

Selbstverständlich müssen alle mit dem Fördergut in Berührung kommenden Teile der Pumpe aus keramischem Material bestehen. Da keramische Werkstoffe einen hohen Reibungskoeffizienten aufweisen, wenn sie aufeinander gleiten, eignet sich die Zahnradpumpe in der üblichen Ausführung nur für Flüssigkeiten, die eine gewisse Schmierfähigkeit haben. Zur Förderung von Flüssigkeiten, denen diese fehlt, empfiehlt sich eine besondere Ausgestaltung: Mit den beiden Wellen der Pumpe ist außer den Pumpenzahnkolben noch ein zweites ineinandergreifendes Zahnradgetriebe fest verbunden, das außerhalb der Stopfbuchsen liegt und das gleiche Über-Setzungsverhältnis wie die Pumpenzahnkolben besitzt. Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, die keramischen Zahnflanken völlig zu entlasten und gegebenenfalls mit geringem Spielraum zueinander laufen zu lassen. Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Zahnradpumpe dar. Es ist Fig. ι eine Ansicht der Pumpe im Schnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht des Pumpengehäuses mit den beiden Zahnkolben, Fig. 3 eine Ansicht der Pumpe mit Transporträdern und

Fig. 4 eine Darstellung der Verzahnung der Pumpenkolben.

In dem Gehäuse 1 aus Gußeisen, Bronze od. dgl. befindet sich ein keramischer Einsatz 2 mit kreisrunden Aussparungen, entsprechend dem Außendurchmesser der Pumpenzahnkolben. Seitlich werden diese Öffnungen abgeschlossen durdi keramische Platten 3, die durch die Deckel 4 mittels Schrauben 9 gegen das Pumpengehäuse 1 gepreßt werden. Auf den beiden Wellen 5, 6 aus Stahl sind die aus keramischem Material bestehenden Zahnkolben 7, 8 befestigt. Die treibende Welle 5 bzw. der damit verkeilte Kolben 7 dreht den Kolben 8 samt seiner Welle 6. Um den Zutritt von Fördergut in die Lager 13 sicher zu verhindern, sind diese außerhalb des Pumpengehäuses in den Deckeln 4 untergebracht. Zur Abdichtung des Pumpengehäuses nach außen dienen Stopfbuchsen 10, die sich zwischen den Deckeln 4 und den keramischen Platten 3 befinden und in welche mit Druckringen 11 Packungsmaterial 12 eingepreßt wird. Der Antrieb der treibenden Welle 5 kann in üblicher Weise, am einfachsten durch direkte Kupplung mit dem Motor erfolgen.

Aus den eingezeichneten Drehrichtungen der Zahnkolben ergibt sich, daß in Fig. 2 links der Saugraum α und rechts der Druckraum b der Pumpe ist. Diese beiden Räume werden getrennt durch die zusammenkämmenden Zähne der beiden Kolben, und es ist klar, daß eine drucksichere Abdichtung nur entstehen kann, wenn die Zahnflauken so genau ausgeführt sind, daß sie sich an jeder Stelle mit gleichem Druck berühren. Zu diesem Zweck werden sie auf einer Zahnradschleifmaschine evolventenförmig geschliffen. Auch die ebenen Stirnflächen der Zahnkolben und die zylindrischen Zahnköpfe müssen, ebenso wie die kreisrunden Aussparungen und Seitenflächen der keramischen Einsatzstücke 2, 3, genau geformt sein. Diese verhältnismäßig einfachen Flächen lassen sich jedoch leichter in die richtige Form bringen als die evolventenförmigen Zahnflanken. Das Ausführungsbeispiel zeigt, daß das Fördergut beim Durchströmen der Pumpe nur mit keramischem Material in Berührung kommt.

Zur Förderung von Flüssigkeiten, die gar keine Schmierfähigkeit besitzen, kann es vorteilhaft sein, wenn sich die Zähne der Pumpenkolben aus keramischem Material überhaupt nicht berühren, sondern wenn sie derart arbeiten, daß zwischen den zum Eingriff gelangenden Zahnflanken stets ein wenig Spiel vorhanden ist. L"m dies zu erreichen, sind die Wellen 5, 6 nach Fig. 3 verlängert und mit Transporträdern 14, 15 fest verbunden. Die letzteren werden mit genauer Verzahnung versehen und so auf ihre zugehörigen Wellen gesetzt, daß zwischen den ineinandergreifenden Zähnen der Pumpenkolben 7, 8 (Fig. 4) das Spiel 5 entsteht, das natürlich so no klein gehalten werden muß, daß dadurch keine merkliche Verringerung der Fördermenge tattfindet.

Claims (3)

Patentansprüche·. n5

1. Zahnradpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenzahnkolben aus keramischem Material bestehen und daß deren Zahnflanken geschliffen sind.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle mit dem

Fördergut in Berührung kommenden Teile der Pumpe aus keramischem Material bestehen.

3. Zahnradpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beiden Wellen der Pumpe außer den Pumpenzahnkolben noch ein zweites ineinandergreifendes Zahnradgetriebe fest verbunden ist, das außerhalb der Stopfbuchsen liegt und das gleiche Übersetzungsverhältnis wie die Pumpenzahnkolben besitzt.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden:

. Singer, »Keramik«, 1923,3.816.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 5401 9.