EP2588756B1 - Gear pump - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Fördern und Dosieren von Fluiden ist es bekannt, Zahnradpumpen mit mehreren ineinander greifenden Zahnrädern zu verwenden, die das Fluid zwischen einer Ansaugzone und einer Druckzone fördern. Hierzu wird zumindest eines der Zahnräder durch eine Pumpenwelle angetrieben, die mit einem außerhalb des Pumpengehäuses angeordneten Antrieb verbunden ist. Derartige Pumpenwellen werden im Pumpengehäuse gelagert und gegenüber der Umgebung durch Wellendichtringe abgedichtet. Der Wellendichtring verhindert dabei das Austreten des geförderten Fluids, das durch Leckageströmungen durch die Lagerstellen der Pumpenwelle gelangt und sich unmittelbar im Bereich vor dem Wellendichtring ablagert.
Um einen regelmäßigen Austausch derartiger Leckageströmungen zu ermöglichen, ist beispielsweise aus der EP 0 669 465 A1 eine Zahnradpumpe bekannt, bei welcher der durch die Lagerstelle der Pumpenwelle strömende Leckagestrom in einen Ringraum geleitet wird, welcher über ein Rückführkanal mit der Saugseite der Pumpe verbunden ist. Derartige Rückführsysteme besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass an der Lagerstelle der Pumpenwelle ein höherer Differenzdruck vorherrscht, so dass damit eine Erhöhung des Leckagestromes einhergeht. Zudem lässt sich nicht ausschließen, dass sich an dem Wellendichtring Materialablagerungen bilden, die dort nicht ausgetauscht werden und je nach Fördermedium zu Verfestigungen führen, die die Dichtlippe des Wellendichtringes frühzeitig verschleißen.The invention relates to a gear pump according to the preamble of claim 1.
For conveying and metering fluids, it is known to use gear pumps having a plurality of intermeshing gears which convey the fluid between a suction zone and a pressure zone. For this purpose, at least one of the gears is driven by a pump shaft which is connected to a drive arranged outside of the pump housing. Such pump shafts are stored in the pump housing and sealed from the environment by shaft seals. The shaft seal prevents the escape of the pumped fluid, which passes through leakage flows through the bearing points of the pump shaft and deposits directly in the area in front of the shaft seal.
In order to allow a regular exchange of such leakage flows, for example, from EP 0 669 465 A1 a gear pump is known in which the flowing through the bearing point of the pump shaft leakage current is passed into an annular space which is connected via a return passage to the suction side of the pump. However, such feedback systems basically have the disadvantage that a higher differential pressure prevails at the bearing point of the pump shaft, so that this is accompanied by an increase in the leakage current. In addition, it can not be ruled out that material deposits form on the shaft sealing ring which are not exchanged there and, depending on the pumped medium, lead to solidification which prematurely wears out the sealing lip of the shaft sealing ring.

Die Offenlegungsschrift DE 1 528 956 offenbart eine Zahnradpumpe mit einer Gleitringdichtung, deren Gleitring über einen Zuführkanal im Pumpengehäuse geschmiert wird.The publication DE 1 528 956 discloses a gear pump with a mechanical seal whose sliding ring is lubricated via a feed channel in the pump housing.

Aus der WO 2007/131994 A1 ist eine weitere Zahnradpumpe bekannt, bei welcher das Rückführsystem durch ein Rückfördergewinde am Umfang der Pumpenwelle unterstützt wird. Hierbei wird der durch die Lagerstelle der Pumpenwelle strömende Leckagestrom unmittelbar in einen Rückförderabaschnitt geleitet, der an der Pumpenwelle zwischen dem Wellendichtring und der Lagerstelle ausgebildet ist. Der Rückführungsabschnitt ist über einen Rückführungskanal mit einer Saugseite der Pumpe verbunden. Insoweit wird in den Rückförderabschnitt ein entgegengesetzter Rückführstrom erzeugt, der das durch die Lagerstelle durchtretende Fördermedium zurückführt. Derartige Systeme erfordern jedoch die Ausbildung von Rückfördergewinden im Umfang der Pumpenwelle, die einen hohen fertigungstechnischen Aufwand mit sich bringen.From the WO 2007/131994 A1 Another gear pump is known in which the return system is supported by a return thread on the circumference of the pump shaft. Here is the by the bearing the pump shaft flowing leakage current directly into a Rückförderabaschnitt passed, which is formed on the pump shaft between the shaft seal and the bearing point. The return section is connected to a suction side of the pump via a return passage. In that regard, an opposite return flow is generated in the return section, which returns the passing through the bearing medium. However, such systems require the formation of return threads in the scope of the pump shaft, which bring a high production outlay with it.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradpumpe der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass mögliche Materialablagerungen des Fördermediums im Bereich des Wellendichtringes während des Betriebes vermieden werden.It is therefore an object of the invention to develop a gear pump of the generic type such that possible material deposits of the fluid to be avoided in the field of shaft seal during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der Innenseite des Wellendichtrings konzentrisch zur Lagerbohrung eine zur Pumpenwelle umlaufende Spülkammer gebildet ist, die durch einen Zuführkanal mit der Druckzone im Pumpengehäuse und durch einen Rückführkanal im Pumpengehäuse mit der Ansaugzone des Pumpengehäuses verbunden ist.This object is achieved in that on the inside of the shaft seal concentric with the bearing bore a peripheral to the pump shaft wash chamber is formed, which is connected by a feed channel to the pressure zone in the pump housing and a return passage in the pump housing with the suction of the pump housing.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass dem Wellendichtring ein kontinuierlicher Spülstrom zuführbar ist, der aus dem Fördermedium gebildet wird. Somit lässt sich ein Verweilen des Fluids in Toträumen vor dem Wellendichtring vermeiden. Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe ist daher besonders vorteilhaft, um Fluide zu fördern, die beim Verweilen in Pumpentoträumen zu einer Festkörperbildung oder Aushärtung neigen, wie dies beispielsweise bei Klebstoffen der Fall ist.
Die Verbindung der Spülkammer durch einen Zuführkanal im Pumpengehäuse mit der Druckzone des Pumpengehäuses und durch einen Rückführkanal im Pumpengehäuse mit der Ansaugzone des Pumpengehäuses gewährleistet einen kontinuierlichen Austausch des Spülstromes innerhalb der Spülkammer, so dass der Wellendichtring an seiner Innenseite kontinuierlich umspült ist. Die über den Zuführkanal und den Rückführkanal erzeugte Druckdifferenz gewährleistet einen ununterbrochenen kontinuierlichen Spülstrom von der Druckzone zur Saugzone der Pumpe.Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective subclaims.
The invention has the particular advantage that the shaft sealing ring, a continuous purge flow can be supplied, which is formed from the fluid. Thus, a lingering of the fluid in dead spaces in front of the shaft seal can be avoided. The gear pump according to the invention is therefore particularly advantageous to promote fluids that tend when lingering in Pumpentoträumen to a solid formation or curing, as is the case for example with adhesives.
The connection of the rinsing chamber through a feed channel in the pump housing to the pressure zone of the pump housing and through a return channel in the pump housing to the suction zone of the pump housing ensures a continuous exchange of the flushing flow within the rinsing chamber, so that the shaft sealing ring is continuously lapped on its inside. The pressure differential created across the feed channel and the return passage ensures a continuous, continuous purge flow from the pressure zone to the suction zone of the pump.

Zur Realisierung möglichst kleiner Volumenströme ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher der Zuführkanal und/oder der Rückführkanal jeweils in einem Bereich eine Anlauffläche einer Gehäuseplatte mündet, welche mit dem an der Pumpenwelle gehaltenen Zahnrad stirnseitig zusammenwirkt. So lassen sich in der Druckzone die zwischen dem Zahnrad und der Gehäuseplatte einstellenden Leckageströme anzapfen, um einen Spülstrom zu generieren. Zudem gewährleisten die Anlaufspalte zwischen dem Zahnrad und der Gehäuseplatte einen Druckabfall, so dass auch bei höheren Betriebsdrücken Spülströme mit niedrigem Druckniveau realisierbar sind.In order to realize the smallest possible volume flows, the development of the invention is preferably used, in which the feed channel and / or the return channel respectively opens into a region of a contact surface of a housing plate, which cooperates with the front side held on the pump shaft gear. Thus, in the pressure zone, the leakage currents which occur between the gear and the housing plate can be tapped in order to generate a purge flow. In addition, the starting gaps between the gear and the housing plate ensure a pressure drop, so that even at higher operating pressures rinse currents with low pressure levels can be realized.

Um den gesamten Ringraum der Spülkammer vor dem Wellendichtring gleichmäßig ausspülen zu können, münden der Zuführkanal und der Rückführkanal in einem Winkelversatz von 180° in die Spülkammer.In order to be able to flush out the entire annular space of the rinsing chamber in front of the shaft sealing ring uniformly, the feed channel and the return channel open at an angular offset of 180 ° into the rinsing chamber.

Die zur Bildung des Spülstromes vorherrschenden Differenzdrücke lassen sich in vorteilhafter Weise auch dadurch beeinflussen, in dem der Zuführkanal und/oder der Rückführkanal jeweils eine Drossel aufweist. So lassen sich vorteilhaft kleine Volumenströme erzeugen, die insbesondere zur Durchspülung kleiner Spülkammern geeignet sind. Damit lassen sich die beim Fördern durch den Spülstrom verursachten Verluste auf ein Minimum reduzieren.The differential pressures prevailing to form the purge flow can also be influenced in an advantageous manner in that the supply channel and / or the return channel each have a throttle. This makes it advantageous to generate small volume flows which are particularly suitable for purging small rinsing chambers. This allows the losses caused by the flushing flow to be reduced to a minimum.

Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Drossel durch eine Drosselbohrung in einem Füllring gebildet ist, welcher innerhalb der Spülkammer der Mündung des Zuführkanals und/oder der Mündung des Rückführkanals zugeordnet ist. Damit lassen sich innerhalb der Spülkammer sehr kleine Freiräume zum Wellendichtring hin realisieren, die durch entsprechend kleine Spülströme spülbar sind.Particularly advantageous is the development of the invention, in which the throttle is formed by a throttle bore in a filler ring, which is assigned within the rinsing chamber of the mouth of the feed channel and / or the mouth of the return channel. This can be within the rinsing chamber realize very small clearances to the shaft seal, which can be flushed by correspondingly small flushing streams.

Der Füllring weist dabei vorteilhaft zwei sich gegenüberliegende Drosselbohrungen auf, die unmittelbar dem Zuführkanal und dem Rückführkanal zugeordnet sind. Der Einsatz eines Füllringes besitzt den besonders Vorteil, dass eine individuelle Ausbildung und Größe des in der Spülkammer gebildeten Freiraumes zur Durchspülung der Innenseite des Wellendichtringes geschaffen werden kann.The filler ring advantageously has two mutually opposite throttle bores, which are assigned directly to the feed channel and the return channel. The use of a filling ring has the particular advantage that an individual training and size of the space formed in the washing chamber for flushing the inside of the shaft seal can be created.

So hat sich die Weiterbildung der Erfindung als besonders montagefreundlich erwiesen, bei welcher der Wellendichtring durch ein Dichtungsgehäuse gehalten ist, das fest mit dem Pumpengehäuse verbunden ist und das von der Pumpenwelle durchdrungen ist.Thus, the development of the invention has proven to be particularly easy to install, in which the shaft seal is held by a seal housing which is fixedly connected to the pump housing and which is penetrated by the pump shaft.

Um gegenüber den Lagerbohrungen eine konzentrische Anordnung des Wellendichtringes zur Pumpenwelle zu realisieren, weist das Dichtungsgehäuse einen Zentrierkragen auf, welcher die Spülkammer bildet. Der Zentrierkragen ist in einem Zentrierausschnitt des Pumpengehäuses gehalten und wird vorteilhaft zur Fixierung des Füllringes verwendet, so dass dieser in den Grund des Zentrierausschnittes unmittelbar vor den Mündungen des Zuführkanals und des Rückführkanals gehalten werden kann.In order to realize a concentric arrangement of the shaft sealing ring with respect to the pump shaft relative to the bearing bores, the sealing housing has a centering collar which forms the flushing chamber. The centering collar is held in a centering cutout of the pump housing and is advantageously used for fixing the filling ring so that it can be held in the bottom of the centering cutout immediately in front of the mouths of the feed channel and the return channel.

Bei der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe lassen sich herkömmliche Wellendichtringe zur Abdichtung des Pumpengehäuses verwenden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Wellendichtring durch Dichtpakete oder mehrere Dichtsysteme gebildet ist. So lässt sich bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung innerhalb des Dichtungsgehäuses ein zweiter Wellendichtring anordnen, wobei zwischen den beiden Wellendichtringen am Umfang der Pumpenwelle eine Trennkammer ausgebildet ist, die mit einem Trennmedium gefüllt ist. So lässt sich der innere Wellendichtring völlig von der Umgebung abschirmen, so dass auch derartige Fördermedien, die hochreaktiv sind, sicher gefördert werden können.In the gear pump according to the invention, conventional shaft seals can be used to seal the pump housing. However, there is also the possibility that the shaft seal is formed by sealing packages or multiple sealing systems. Thus, in an advantageous development of the invention, a second shaft sealing ring can be arranged within the sealing housing, wherein a separating chamber is formed between the two shaft sealing rings on the circumference of the pump shaft, which is filled with a separating medium. Thus, the inner shaft seal can be completely shielded from the environment, so that Also such media that are highly reactive, can be safely funded.

Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.The gear pump according to the invention will be explained in more detail with reference to some embodiments with reference to the accompanying figures.

Es stellen dar:

Fig. 1

schematisch eine Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe

Fig. 2

schematisch eine Schnittdarstellung der Zahnradpumpe des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1

Fig. 3

schematisch eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe

Fig. 4

schematisch einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe

They show:

Fig. 1

schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the gear pump according to the invention

Fig. 2

schematically a sectional view of the gear pump of the embodiment according to Fig. 1

Fig. 3

schematically a sectional view of another embodiment of the gear pump according to the invention

Fig. 4

schematically a section of a sectional view of another embodiment of the gear pump according to the invention

In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe dargestellt. Die Fig. 1 zeigt dabei schematisch eine Querschnittansicht der Zahnradpumpe und in Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung der Zahnradpumpe in einer Schnittebene 90° versetzt zur Querschnittansicht gezeigt.In the Fig. 1 and 2 a first embodiment of the gear pump according to the invention is shown. The Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of the gear pump and in Fig. 2 is a sectional view of the gear pump in a sectional plane 90 ° offset from the cross-sectional view shown.

Die Zahnradpumpe besteht aus einem Pumpengehäuse 1. Das Pumpengehäuse 1 ist mehrteilig aufgebaut und weist mehrere Gehäuseplatten 1.1, 1.2 und 1.3 auf, die durch mehrere Schrauben 23 miteinander verbunden sind. Innerhalb einer mittleren Gehäuseplatte 1.3 ist eine Aussparung für zwei ineinandergreifende Zahnräder 3 und 4 enthalten. Die mittlere Gehäuseplatte 1.3 wird mit den Zahnrädern 3 und 4 zwischen den äußeren Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 gehalten. Eines der Zahnräder 3 ist drehbar an einem Lagerzapfen 6 angeordnet. Der Lagerzapfen 6 wird hierzu in einer Zapfenbohrung 7.1 der äußeren Gehäuseplatte 1.2 und einer als Sackloch ausgebildeten Zapfenbohrung 7.2 in der gegenüberliegenden äußeren Gehäuseplatte 1.1 gehalten. Das zweite Zahnrad 4 ist auf einer Pumpenwelle 5 drehfest angeordnet. Die Pumpenwelle 5 ist mit mehreren Wellenabschnitten in den Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 drehbar gelagert. Hierzu weist die Gehäuseplatte 1.1 eine erste Lagerbohrung 8.1 und die zweite Gehäuseplatte 1.2 eine zweite Lagerbohrung 8.2 auf, die die Gehäuseplatten 1.1 und 1.2 jeweils vollständig durchdringen. Die Pumpenwelle 5 durchdringt die Gehäuseplatte 1.1 und ragt mit einem Kupplungsende 5.1 außerhalb des Pumpengehäuses 1 hervor. Das Kupplungsende 5.1 lässt sich mit einem hier nicht dargestellten Antrieb kuppeln.The gear pump consists of a pump housing 1. The pump housing 1 is constructed in several parts and has a plurality of housing plates 1.1, 1.2 and 1.3, which are interconnected by a plurality of screws 23. Within a middle housing plate 1.3 a recess for two intermeshing gears 3 and 4 is included. The middle housing plate 1.3 is held with the gears 3 and 4 between the outer housing plates 1.1 and 1.2. One of the gears 3 is rotatably mounted on a bearing pin 6. The bearing pin 6 is for this purpose in a pin bore 7.1 of the outer housing plate 1.2 and one as Blind hole trained pin bore 7.2 held in the opposite outer housing plate 1.1. The second gear 4 is arranged rotatably on a pump shaft 5. The pump shaft 5 is rotatably mounted with a plurality of shaft sections in the housing plates 1.1 and 1.2. For this purpose, the housing plate 1.1 has a first bearing bore 8.1 and the second housing plate 1.2 a second bearing bore 8.2, which completely penetrate the housing plates 1.1 and 1.2, respectively. The pump shaft 5 penetrates the housing plate 1.1 and protrudes with a coupling end 5.1 outside of the pump housing 1. The coupling end 5.1 can be coupled with a drive, not shown here.

An der gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses 1 sind ein Pumpeneinlass 2 und ein hier nicht dargestellter Pumpenauslass an dem Pumpengehäuse 1 ausgebildet. Der Pumpeneinlass 2 sowie der hier nicht dargestellte Pumpenauslass durchdringen dabei die äußere Gehäuseplatte 1.2 und münden innerhalb des Pumpengehäuses 1 in eine Saugzone und eine gegenüberliegende Druckzone. Zum Anschluss der Pumpe ist an der äußeren Gehäuseplatte 1.2 eine Anschlussfläche 9 ausgebildet, in welchem der Pumpeneinlass 2 sowie der Pumpenauslass münden.On the opposite side of the pump housing 1, a pump inlet 2 and a pump outlet (not shown here) are formed on the pump housing 1. The pump inlet 2 and the pump outlet not shown here penetrate the outer housing plate 1.2 and open within the pump housing 1 in a suction zone and an opposite pressure zone. To connect the pump, a connection surface 9 is formed on the outer housing plate 1.2, in which the pump inlet 2 and the pump outlet open.

Zur Abdichtung des Pumpengehäuses 1 gegenüber dem Kupplungsende 5.1 ist am Umfang der Pumpenwelle 5 ein Wellendichtring 12 angeordnet. Der Wellendichtring 12 ist hierzu zwischen der Gehäuseplatte 1.1 und der Pumpenwelle 5 gehalten.For sealing the pump housing 1 relative to the coupling end 5.1, a shaft seal 12 is arranged on the circumference of the pump shaft 5. The shaft seal 12 is held for this purpose between the housing plate 1.1 and the pump shaft 5.

Auf der Innenseite des Wellendichtringes 12 ist konzentrisch zur Lagerbohrung 8.1 eine zur Pumpenwelle 5 umlaufende Spülkammer 11 in der Gehäuseplatte 1.1 gebildet.On the inside of the shaft sealing ring 12 concentric with the bearing bore 8.1, a pump chamber 5 circulating flushing chamber 11 is formed in the housing plate 1.1.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, ist der Spülkammer ein Zuführkanal 13 zugeordnet. Der Zuführkanal 13 mündet mit einem Ende in die Spülkammer 11 und mit dem gegenüberliegenden Ende in eine Anlauffläche 15 für das Zahnrad 4 der Gehäuseplatte 1.1. Der Zuführkanal 13 mündet dabei in einem Bereich der Anlauffläche 15, der mit der Druckzone des Pumpengehäuses 1 in Verbindung steht. Insoweit stellt der Zuführkanal 13 eine Verbindung zwischen der Druckzone und der Spülkammer 11 dar.As from the illustration in Fig. 2 shows, the rinsing chamber is assigned a feed channel 13. The feed channel 13 opens at one end into the washing chamber 11 and at the opposite end into a contact surface 15 for the gear 4 of the housing plate 1.1. The feed channel 13 opens in a region of the contact surface 15, which with the Pressure zone of the pump housing 1 is in communication. In that regard, the supply channel 13 is a connection between the pressure zone and the rinsing chamber 11.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Pumpenwelle 5 ist um einen Winkelversatz von 180° in der Gehäuseplatte 1.1 ein Rückführkanal 14 vorgesehen, der mit einem Ende in die Spülkammer 11 mündet und mit dem gegenüberliegenden Ende in die Anlauffläche 15 des Zahnrades 4 endet. Der Rückführkanal 14 mündet in einen Bereich der Anlauffläche 15, in welcher diese über Spalte mit der Saugzone verbunden ist. Somit lässt sich innerhalb der Spülkammer 11 eine Druckdifferenz erzeugen, die die Zufuhr und Abfuhr eines Spülstromes ermöglicht.On the opposite side of the pump shaft 5, a return channel 14 is provided at an angular offset of 180 ° in the housing plate 1.1, which opens into the rinsing chamber 11 with one end and ends with the opposite end in the contact surface 15 of the gear 4. The return channel 14 opens into a region of the contact surface 15, in which it is connected via gaps with the suction zone. Thus, a pressure difference can be generated within the rinsing chamber 11, which allows the supply and removal of a purge stream.

Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die an der Pumpenwelle 5 angreifenden Axialkräfte über einen Sprengring 10 abgefangen, der zwischen der Pumpenwelle 5 und der Gehäuseplatte 1.2 angeordnet ist.At the in Fig. 1 and 2 1, the axial forces acting on the pump shaft 5 are intercepted via a snap ring 10, which is arranged between the pump shaft 5 and the housing plate 1.2.

Im Betrieb wird über den Pumpeneinlass 2 ein Fördermedium angesaugt und innerhalb des Pumpengehäuses 1 durch die Zahnräder 3 und 4 von einer Saugzone zu einer Druckzone gefördert. Über Die Druckzone wird das Fördermedium durch den Pumpenauslass abgegeben. In dieser Situation treten in den Spalten zwischen dem Pumpengehäuse 1 und den Zahnrädern 3 und 4 Leckageströme auf, die aufgrund der zwischen der Druckzone und der Saugzone anstehenden Druckdifferenz sich regelmäßig von einer druckhöheren Seite zu einer druckniedrigen Seite im Pumpengehäuse 1 fortpflanzen. So werden auch die Lagerstellen der Pumpenwelle 5 in den Lagerbohrungen 8.1 und 8.2 durch Leckageströme des Fördermediums geschmiert. An der Gehäuseplatte 1.2 erfolgt die Abdichtung über einen Flansch, der an die Anschlußfläche 9 grenzt. Auf der gegenüberliegenden Gehäuseseite erfolgt die Abdichtung des Pumpengehäuses 1 durch den Wellendichtring 12. Um an der Innenseite des Wellendichtringes 12 mögliche Materialablagerungen durch den die Lagerbohrung 8.1 durchdringenden Leckagestrom des Fördermediums zu verhindern, wird in der Spülkammer 11 ein kontinuierlich strömender Spülstrom aus dem Fördermedium erzeugt. Der aus der Leckage in den Spalten erzeugte Spülstrom wird über den Zuführkanal 13 in die Spülkammer 11 eingeleitet und über den Rückführkanal 14 zur druckniederen Seite des Pumpengehäuses 1 zurückgeführt. Damit lassen sich länger Verweilzeiten und damit Zersetzungen oder Alterungen des Fördermediums im Bereich des Wellendichtringes 12 vermeiden. Der Wellendichtring 12 ist kontinuierlich mit einem frischen Fördermedium umspült.In operation, a pumped medium is sucked via the pump inlet 2 and conveyed within the pump housing 1 by the gears 3 and 4 from a suction zone to a pressure zone. About the pressure zone, the fluid is discharged through the pump outlet. In this situation occur in the gaps between the pump housing 1 and the gears 3 and 4 leakage currents, which propagate regularly from a higher pressure side to a low pressure side in the pump housing 1 due to the pending between the pressure zone and the suction pressure difference. Thus, the bearings of the pump shaft 5 are lubricated in the bearing bores 8.1 and 8.2 by leakage currents of the pumped medium. On the housing plate 1.2, the seal via a flange which is adjacent to the pad 9. On the opposite side of the housing, the sealing of the pump housing 1 by the shaft seal 12 is carried out to 12 possible material deposits on the inside of the shaft seal through the bearing bore 8.1 penetrating leakage flow of the pumped medium, is generated in the washing chamber 11, a continuously flowing purge stream from the fluid. The purge stream generated from the leakage in the columns is introduced via the feed channel 13 into the rinsing chamber 11 and returned via the return channel 14 to the pressure-reduced side of the pump housing 1. This allows longer dwell times and thus decomposition or aging of the fluid in the area of the shaft seal 12 avoided. The shaft seal 12 is continuously lapped with a fresh fluid.

Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe ist daher besonders geeignet, um Fördermedien zu fördern, bei welchen bereits kurze Verweilzeiten zu chemischen Reaktionen, die insbesondere zu Materialverfestigungen führen, geeignet. Es ist bekannt, dass verfestigte Materialablagerungen im Bereich der Wellendichtringe zu einem erhöhten Verschleiß führen. Dies wird durch die kontinuierliche Umspülung des Wellendichtringes auf der Innenseite vorteilhaft vermieden.The gear pump according to the invention is therefore particularly suitable for conveying fluids in which already short residence times to chemical reactions that lead in particular to material strengthening, suitable. It is known that solidified material deposits in the area of the shaft seals lead to increased wear. This is advantageously avoided by the continuous flushing of the shaft seal on the inside.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe schematisch in einer Schnittdarstellung gezeigt. Das Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel zu Fig.1 und 2, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden.In Fig. 3 is a further embodiment of the gear pump according to the invention shown schematically in a sectional view. The exemplary embodiment is essentially identical to the exemplary embodiment Fig.1 and 2 , so that only the differences are explained here.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Aufnahme des Wellendichtringes 12 ein Dichtungsgehäuse 18 vorgesehen. Das Dichtungsgehäuse 18 ist fest mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden. Hierbei weißt die äußere Gehäuseplatte 1.1 einen Zentrierausschnitt 19 auf, in welchem ein Zentrierkragen 20 des Dichtungsgehäuses 18 eingreift. Das Dichtungsgehäuse 18 weist zur Aufnahme des Wellendichtringes 12 eine Stufenbohrung 24 auf, die den Zentrierkragen 20 durchdringt.At the in Fig. 3 illustrated embodiment, a seal housing 18 is provided for receiving the shaft seal 12. The seal housing 18 is fixedly connected to the pump housing 1. In this case, the outer housing plate 1.1 has a centering cutout 19, in which a centering collar 20 of the seal housing 18 engages. The seal housing 18 has a stepped bore 24 for receiving the shaft sealing ring 12, which penetrates the centering collar 20.

Zwischen der Gehäuseplatte 1.1 und dem Dichtungsgehäuse 18 ist ein Füllring 16 angeordnet, der über einen Haltesteg 16.1 zwischen dem Zentrierausschnitt 19 und dem Zentrierkragen 20 gehalten ist. Der Füllring 16 weist zwei um 180° versetzt zueinander ausgebildete Drosselbohrungen 17.1 und 17.2 auf, die auf der zum Zentrierausschnitt 19 gewandten Seiten in den Zuführkanal 13 und den Rückführkanal 14 münden. An der gegenüberliegenden Stirnseite des Füllringes 16 ist zwischen dem Wellendichtring 12 und dem Füllring 16 innerhalb des Dichtungsgehäuses 18 eine Spülkammer 11 gebildet. Die Drosselbohrungen 17.1 und 17.2 münden in die Spülkammer 11, so dass ein über den Zuführkanal 13 zugeführter Spülstrom gedrosselt in die Spülkammer 11 einmündet. Die Spülkammer 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem minimalen Freiraum ausgebildet, so dass bereits kleinste Volumenströme des Spülstromes ausreichen, um den Bereich auf der Innenseite des Wellendichtringes 12 zu durchspülen.Between the housing plate 1.1 and the seal housing 18, a filler ring 16 is arranged, which is held over a holding web 16.1 between the centering recess 19 and the centering collar 20. Of the Filling ring 16 has two offset by 180 ° to each other formed throttle bores 17.1 and 17.2, which open on the side facing the centering 19 in the feed channel 13 and the return channel 14. At the opposite end face of the filling ring 16, a rinsing chamber 11 is formed between the shaft sealing ring 12 and the filling ring 16 within the sealing housing 18. The throttle bores 17.1 and 17.2 open into the rinsing chamber 11, so that throttled flow fed via the feed channel 13 opens into the rinsing chamber 11. The rinsing chamber 11 is formed in this embodiment with a minimal clearance, so that even the smallest volume flows of the purge flow are sufficient to flush the area on the inside of the shaft seal 12.

Bei der Rückführung des Spülstromes über den Rückführkanal 14 ist die zweite Drosselbohrung 17.2 vorgesehen, um eine intensive Verteilung des Spülstromes innerhalb der Spülkammer zu erhalten, so dass der gesamte Umfangsbereich des Wellendichtringes 12 umspült wird. Die Drosselbohrungen 17.1 und 17.2 in dem Füllring 16 sind um 180° versetzt zueinander an dem Füllring 16 ausgebildet. Je nach Anforderung können die Drosselbohrungen 17.1 und 17.2 gleichgroße Öffnungsquerschnitte oder unterschiedliche Öffnungsquerschnitte aufweisen.When returning the flushing flow via the return channel 14, the second throttle bore 17.2 is provided in order to obtain an intensive distribution of the flushing flow within the flushing chamber, so that the entire peripheral region of the shaft sealing ring 12 is surrounded. The throttle bores 17.1 and 17.2 in the filling ring 16 are offset by 180 ° to each other formed on the filler ring 16. Depending on the requirements, the throttle bores 17.1 and 17.2 may have equal opening cross-sections or different opening cross-sections.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe besitzt somit den besonderen Vorteil, dass kleinvolumige Spülströme und damit minimale Leckage erzeugt werden, um eine intensive Spülung des Wellendichtringes 12 zu ermöglichen. Aufgrund den dem Zuführkanal 13 zugeordneten Drosseln können auch geringe Volumenströme bei hohen Betriebsdrücken erreicht werden.This in Fig. 3 illustrated embodiment of the gear pump according to the invention thus has the particular advantage that small volume purge streams and thus minimal leakage are generated to allow intensive flushing of the shaft seal 12. Due to the feed channel 13 associated throttles and low flow rates can be achieved at high operating pressures.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe in einer Teilansicht der Schnittdarstellung der Pumpenwelle gezeigt. Das Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, so dass auf die vorgenannte Beschreibung Bezug genommen wird und an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Abdichtung des Pumpengehäuses 1 gegenüber der Umgebung an der Pumpenwelle 5 derart erweitert, dass in dem Dichtungsgehäuse 18 ein zweiter Wellendichtring 22 gehalten ist. Die Wellendichtringe 12 und 22 sind in Abstand zueinander am Umfang der Pumpenwelle 5 durch das Dichtungsgehäuse 18 gehalten. Zwischen den beiden Wellendichtringen 12 und 22 ist am Umfang der Pumpenwelle 5 durch das Dichtungsgehäuse 18 eine Trennkammer 21 ausgebildet. Innerhalb der Trennkammer 21 ist eine Trennflüssigkeit 25 gehalten, die zur Abschirmung des inneren Wellendichtringes 12 gegenüber der Umgebung führt. Insoweit wird eine verbesserte Abdichtung erreicht, die insbesondere bei hochreaktiven Fördermedien besonders vorteilhaft ist.In Fig. 4 is a further embodiment of the pump according to the invention in a partial view of the sectional view of the pump shaft shown. The exemplary embodiment is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIG Fig. 3 , so that reference is made to the above description and at this point only the differences be explained. According to the embodiment according to Fig. 3 the seal of the pump housing 1 relative to the environment on the pump shaft 5 is extended such that in the seal housing 18, a second shaft seal 22 is held. The shaft seals 12 and 22 are held at a distance from each other on the circumference of the pump shaft 5 through the seal housing 18. Between the two shaft sealing rings 12 and 22, a separation chamber 21 is formed on the circumference of the pump shaft 5 through the seal housing 18. Within the separation chamber 21, a separation liquid 25 is held, which leads to the shielding of the inner shaft seal 12 from the environment. In that regard, an improved seal is achieved, which is particularly advantageous in highly reactive fluids.

An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Pumpe nach Fig. 1 bis 4 in ihrer konstruktiven Ausbildung beispielhaft sind. So ist eine Plattenbauweise des Gehäuses nicht zwingend erforderlich. Wesentlich ist jedoch, dass eine Innenseite des Wellendichtringes in der Pumpenwelle kontinuierlich über einen Spülstrom gespült wird, der unmittelbar aus dem Fördermedium gespeist ist. insoweit lässt sich auch die Anordnung und Ausbildung des Zuführkanals und des Rückführkanals derart gestalten, dass diese direkt in einen Druckraum der Druckzone oder Saugraum der Saugzone münden. So lassen sich auch vorteilhaft mehrere Zuführkanäle oder auch mehrere Rückführkanäle in einem Pumpengehäuse integrieren.It should be expressly mentioned at this point that the illustrated embodiments of the pump according to the invention Fig. 1 to 4 are exemplary in their constructive training. So a panel construction of the housing is not mandatory. It is essential, however, that an inner side of the shaft sealing ring in the pump shaft is continuously purged via a purge stream, which is fed directly from the pumped medium. To that extent, the arrangement and design of the feed channel and the return channel can be designed such that they open directly into a pressure chamber of the pressure zone or suction chamber of the suction zone. Thus, it is also advantageous to integrate a plurality of feed channels or a plurality of return channels in a pump housing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Pumpengehäusepump housing

1.11.1

äußere Gehäuseplatteouter housing plate

1.21.2

äußere Gehäuseplatteouter housing plate

1.31.3

mittlere Gehäuseplattemiddle housing plate

22

Pumpeneinlasspump inlet

33

Zahnrad (mitlaufend)Gear (running)

44

Zahnrad (getrieben)Gear (driven)

55

Pumpenwellepump shaft

5.15.1

Kupplungsendecoupling end

66

Lagerzapfenpivot

7.1, 7.27.1, 7.2

Zapfenbohrungpin hole

8.1, 8.28.1, 8.2

Lagerbohrungbearing bore

99

Anschlussflächeterminal area

1010

Sprengringsnap ring

1111

Spülkammerrinsing chamber

1212

WellendichtringShaft seal

1313

Zuführkanalfeed

1414

RückführkanalReturn channel

1515

Anlaufflächeapproach surface

1616

Füllungfilling

16.116.1

Haltestegholding web

17.1, 17.217.1, 17.2

Drosselbohrungthrottle bore

1818

Dichtungsgehäuseseal housing

1919

Zentrierausschnittcentering cutout

2020

Zentrierkragencentering collar

2121

Trennkammerseparation chamber

2222

zweiter Wellendichtringsecond shaft seal

2323

Schraubenscrew

2424

Stufenbohrungstepped bore

2525

Trennflüssigkeitseparating liquid

Claims (9)

1. A gear pump with a plurality of gear wheels (3, 4) which intermesh in order to deliver a pumping medium, is held rotatably in a pump housing (1) and deliver a pumping medium from a priming zone into a delivery pressure zone of the pump housing (1) and with a pump shaft (5) for driving one of the gear wheels (4), wherein the pump shaft (5) has a coupling end (5.1) protruding from the pump housing (1) and wherein a shaft sealing ring (12) is held on the circumference of the pump shaft (5) for sealing the pump housing (1), the shaft sealing ring (12) being arranged in a concentric manner with the bearing bore (8.1),
   characterized in that
   on the interior of the shaft sealing ring (12) concentric with the bearing bore (8.1), a circulating flushing chamber (11) to the pump shaft (5) is formed, the flushing chamber (11) being connected to the delivery pressure zone of the pump housing (1) by a feed channel (13) in the pump housing (1) and to the priming zone of the pump housing (1) by a return channel (14) in the pump housing (1).
2. The gear pump according to Claim 1,
   characterized in that
   the feed channel (13) and/or the return channel (14) each flow into a region of a stop face (15) of a housing plate (1.1) of the pump housing (1) which cooperates on the front side with the gear wheel (4) held on the pump shaft (5).
3. The gear pump according to Claim 1 or 2,
   characterized in that
   the feed channel (13) and the return channel (14) flow into an angular offset of 180° into the flushing chamber (11).
4. The gear pump according to any one of Claims 1 through 3,
   characterized in that
   the feed channel (13) and/or the return channel (14) each have a throttle (17.1, 17.2).
5. The gear pump according to Claim 4,
   characterized in that
   the throttle is formed by a throttle bore (17.1, 17.2) in a filler ring (16), said filler ring being associated with the flushing chamber (11) of the mouth of the feed channel (13) and/or of the mouth of the return channel (14).
6. The gear pump according to Claim 5,
   characterized in that
   the filler ring has two throttle bores (17.1, 17.2) facing one another which are associated with the feed channel (13) and the return channel (14).
7. The gear pump according to any one of Claims 1 through 6,
   characterized in that
   the shaft sealing ring (12) is held by a seal housing (18) which is firmly connected to the pump housing (1) and penetrated by the pump shaft (5).
8. The gear pump according to Claim 7,
   characterized in that
   the seal housing (1) has a centering collar (20) forming the flushing chamber (11), said centering collar meshing in a centering section (19) of the pump housing (1) and holding the filler ring (16) fixed via a rotating brace (16.1).
9. The gear pump according to Claim 7 or 8,
   characterized in that
   a second shaft sealing ring (22) is held within the seal housing (18) and that between the two shaft sealing rings (12, 22) on the circumference of the pump shaft (5) a separation chamber (21) is constructed which is filled with a separation medium.

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