AT399205B

AT399205B - Schneckenpumpe zum fördern von metallschmelzen

Info

Publication number: AT399205B
Application number: AT0011693A
Authority: AT
Original assignee: Rauch Fertigungstech Gmbh
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1995-04-25
Also published as: JPH071109A; NO940255L; EP0609197B1; ES2092881T3; ATA11693A; DE59400561D1; EP0609197A1; NO940255D0; US5441390A

Description

AT 399 205 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpumpe zum Fördern von Metallschmelzen mit einem über einen Montageflansch hängend abstützbaren, einen unteren Schmelzeneinlauf und einen oberen Schmelzenauslauf bildenden Pumpenrohr und einer an einem auf dem Montageflansch aufsetzbaren Antriebsmotor angebauten, innerhalb des Pumpenrohres verlaufenden Pumpenwelle, wobei im unteren 5 Endbereich des Pumpenrohres für die im Höhenbereich zwischen Schmelzenein- und auslauf eine Förderschnecke tragende Pumpenwelle ein Führung vorgesehen ist.

Voraussetzung für die einwandfreie Beschickung von Gießmaschinen od. dgl. ist die Möglichkeit einer funktionssicheren und dosierbaren Schmelzenförderung insbesondere aus Behältern, wie Schmelz- oder Warmhalteöfen, wobei Fördermengen meist unter 100 !/min zu bewältigen sind und es zu einem Dauerein-io satz bzw. intermittierenden Betrieb kommt. Aufgrund der hohen Schmelzentemperaturen und der Verstopfungsgefahr durch Erstarren der Schmelze, die häufige Aggressivität des Schmelzmaterials, des Auftretens von Schrumpfungskräften, der temperaturbedingten Formänderungen u. dgl. werden an Fördereinrichtungen zum Fördern von Metallschmelzen höchste Anforderungen gestellt und bisher gibt es praktisch keine wirklich befriedigende Schmelzenpumpe. Die bekannten Schneckenpumpen mit ihren starren, in festen 75 Drehlagern geführten Pumpenweilen sind den dehnungsbedingten Schwierigkeiten nicht gewachsen und wegen des Einfrierens der Metallschmelzen äußerst störanfällig, Kreiselpumpen zum Entleeren von Verzinkungsöfen lassen sich nur kurzzeitig und für relativ große Fördermengen pro Zeiteiheit einsetzen, induktive oder konduktive Kolbenpumpen sind aufwendig und schließen eine kontinuierliche Förderung aus und mechanische Schöpfeinrichtungen mit ihren portionsweisen Förderungen und ihrem Platzbedarf können 20 modernen Gießbedingungen schon gar nicht genügen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Schneckenpumpe der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich bei voller Nutzung ihrer schneckenspezifischen Vorteile bestens zur Schmelzenförderung eignet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Pumpenwelle oberhalb des Schmelzenauslaufes ein 25 Kreuzgelenk od. dgl. aufweist und die untere Wellenführung eine der Welle Schwenk- oder Querbewegungsspiel bietende Halterung bildet. Kreuzgelenk und Wellenführung ermöglichen der Pumpenwelle neben ihrer Drehbewegung eine Ausgleichsbewegung zur Aufnahme temperaturbedingter Dehnungen und Verformungen, so daß auf rationelle Weise der funktionssichere Lauf der Schneckenpumpe gewährleistet ist. Statt des Kreuzgelenkes kann selbstverständlich auch ein Kugelgelenk oder ein anderes Gelenk mit quer zur 30 Pumpenachse verlaufender Schwenkachse verwendet werden, das eine Art Pendelbewegung des in die Schmelze eintauchenden Wellenteiles erlaubt.

Als Wellenführung im unteren Endbereich des Pumpenrohres kann ein kugelgelenkartig abgestütztes Gleitlager aus keramischem Werkstoff oder auch ein Pendelrollenlager, vorzugsweise aus Chrom-Nickel-Stahl, vorgesehen sein, welche Lager nicht nur eine Drehbewegung und gegebenenfalls eine axiale 35 Verschiebebewegung, sondern auch eine Schwenkbewegung der Welle im Lagerbereich zulassen. Darüber hinaus ist es auch möglich, als Wellenführung die mit radialem Spiel in einem Führungsteil des Pumpenrohres sitzende Förderschnecke vorzusehen, so daß die selbstführende Förderschnecke auch die erforderliche Ausgleichsbewegung der Pumpenwelle gestattet.

Vorteilhaft ist es, wenn das Pumpenrohr aus einem den oberen Schmelzenauslauf bildenden Rohrstück 40 aus Chrom-Nickel-Stahl und einem daran unten angesetzten, den Schmelzeneinlauf und die Wellenführung aufweisenden Mundstück aus keramischem Werkstoff zusammengesetzt ist, da sich so ein temperaturbeständiges, ausreichend festes und belastungsfähiges Pumpenrohr ergibt.

Bildet der Schmeizenauslauf eine sich gegenüber dem Querschnitt des Pumpenrohres erweiternde Auslaufkammer, werden im heiklen Auslaufbereich Materialschoppungen und -Stauungen und damit die 45 Gefahr funktionsstörender Erstarrungserscheinungen vermieden. Erweitert sich außerdem der lichte Querschnitt des Pumpenrohres oberhalb der Förderschnecke, läßt sich die Schmelzenströmung innerhalb des Pumpenrohres nach der Schnecke beruhigen und auch hier die Gefahr des Einfrierens des Metalls beseitigen. Günstig ist es weiters, wenn für den Montageflansch des Pumpenrohres eine federnd nachgiebige so Abstützung vorgesehen ist, da sich durch eine solche pendelnde Lagerung der Gesamtpumpe die Pumpe den Bewegungen der gegebenenfalls einfrierenden Schmelze nachgeben kann und eine durch die Schrumpfungskräfte bedingte Veränderung der Pumpengeometrie vermieden wird.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Schneckenpumpe beispielsweise an Hand eines schematischen Axialschnittes näher veranschaulicht. 55 Eine Schneckenpumpe 1 zum Fördern von Metallschmelzen besteht aus einem sich über einen Montageflansch 2 hängend abstützenden Pumpenrohr 3 und einem auf dem Montageflansch 2 aufgesetzten Antriebsmotor 4 mit durch das Pumpenrohr 3 verlaufender Pumpenwelle 5, wobei der Montageflansch 2 über Stützfedern 6 beweglich an einem nur angedeuteten Deckenteil 7 eines Schmelzenbehälters od. dgl. 2

Claims

AT 399 205 B befestigt ist. Das Pumpenrohr 3 setzt sich aus einem Rohrstück 3a aus Chrom-Nickel-Stahl und einem unteren Mundstück 3b aus keramischem Material zusammen und bildet einen oberen Schmelzenauslauf 8 und einen unteren Schmelzeneinlauf 9. Der Schmelzenauslauf 8 weist dabei eine gegenüber dem Rohrstück 3a erweiterte Auslaufkammer 10 auf und der Schmelzeneinlauf 9 ergibt sich aus symmetrisch 5 angeordneten Einlaßöffnungen 9a im Mundstück 3b. Die Pumpenwelle 5 trägt oberhalb des Schmelzeneinlaufes 9 im Bereich des Mundstückes 3b eine Förderschnecke 11, wobei sich das Rohrstück 3a hinsichtlich des lichten Querschnittes gegenüber dem Mundstück 3b nach der Förderschnecke 11 erweitert. In die Pumpenwelle 5 ist oberhalb des Schmelzenauslaufes 8 ein Kreuzgelenk 12 eingebaut und zur Wellenführung im Mundstück 3b gibt es ein Gleitlager 13 io aus keramischem Material, das kugelgelenkartig in einer Lagerbüchse 14 eingesetzt ist. Die Schneckenpumpe 1 ist speziell zur Schmelzenförderung geeignet, da einerseits die verwendeten Werkstoffe bei ausreichender Festigkeit und Stabilität den extremen Temperaturbedingungen im Schmelzenbad standhalten und anderseits durch die Ausgleichsbewegungsspiel bietende Wellenlagerung einer temperaturbedingte Verformung und Dehnung funktionsgerecht nachgegeben werden kann. Auch die 15 federndpendelnde Aufhängung der gesamten Pumpe führt zu einem entsprechenden Ausgleich der Badbewegung bei einem eventuellen Einfrieren der Schmelze, wozu noch kommt, daß durch den sich erweiternden Strömungsweg innerhalb des Pumpenrohres und der sich erweiternden Auslaufkammer beim Schmelzenauslauf für eine turbulenzarme Strömung der Schmelze gesorgt wird und damit die Gefahr eines Einfrierens und Erstarrens der Schmelze innerhalb der Pumpe gebannt ist. 20 Patentansprüche 1. Schneckenpumpe zum Fördern von Metallschmelzen, mit einem über einen Montageflansch hängend abstützbaren, einen unteren Schmelzeneinlauf und einen oberen Schmelzenauslauf bildenden Pumpen- 25 rohr und einer an einem auf dem Montageflansch absetzbaren Antriebsmotor angebauten, innerhalb des Pumpenrohres verlaufenden Pumpenwelle, wobei im unteren Endbereich des Pumpenrohres für die im Höhenbereich zwischen Schmelzenein- und -auslauf eine Förderschnecke tragende Pumpenwelle eine Führung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenwelle (5) oberhalb des Schmelzenausiaufes (8) ein Kreuzgelenk (12) od. dgi. aufweist und die untere Welienführung (13) eine 30 der Welle (5) Schwenk- oder Querbewegungsspiel bietende Halterung bildet.
2. Schneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wellenführung ein kugelgelenkartig abgestütztes Gleitlager (13) aus keramischem Werkstoff vorgesehen ist.
3. Schneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wellenführung ein Pendelrol lenlager vorgesehen ist.
4. Schneckenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Weilenführung die mit radialem Spiel in einem Führungsteil des Pumpenrohres sitzende Förderschnecke vorgesehen ist. 40
5. Schneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrohr aus einem den oberen Schmelzenauslauf (8) bildenden Rohrstück (3a) aus Chrom-Nickel-Stahl und einem daran unten angesetzten, den Schmelzeneinlauf (9) und die Wellenführung (13) aufweisenden Mundstück (3b) aus keramischem Werkstoff zusammengesetzt ist. 45
6. Schneckenpu'mpe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzenauslauf (8) eine sich gegenüber dem Querschnitt des Pumpenrohres (3) erweiternde Auslaufkammer (10) bildet. so
7. Schneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der lichte Querschnitt des Pumpenrohres (3) oberhalb der Förderschnecke (11) erweitert.
8. Schneckenpumpe nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Montageflansch (2) des Pumpenrohres (3) eine federnd nachgiebige Abstützung (6) vorgesehen ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3 55