DE19804132C1

DE19804132C1 - Abdichtungssystem für Zahnradpumpen für hochviskosen Kautschuk, polymere Stoffe und sonstige zu fördernde Produkte

Info

Publication number: DE19804132C1
Application number: DE1998104132
Authority: DE
Inventors: Dirk Hasse; Hartmut Hasse
Original assignee: HASSE
Current assignee: HASSE
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: EP1062429A1; AU3246099A; DE19980191D2; WO1999040324A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Abdichtungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Wälzlager sind in Förderpumpen sowie in Zahnradpumpen bekannt und im Einsatz, wobei in der Regel das Fördermedium auch zur Schmierung der Lager dient, z. B. Hydrauliköle, Prozeßöle. In den Anwendungsbereichen wie Polymerschmelzen und anderen abrasiven Stoffen wie Kautschukmischungen, wird versucht mit elastischen Dicht ungen und sonstigen Dichtungssystemen, eine Abdichtung gegen das zu fördernde Medium zu erreichen.

Aus der EP 0558888 B1 und der EP 0599030 B1 sind gattungsmäßige Einrichtungen bekannt. Wenn hochviskose abrasive Materialien bei hohen Drücken durch die Seitenabdichtungen in die Lager drücken, kann nur ein Gleitlager das zu fördernde Medium aufnehmen. Wie in den Patentschriften zu ersehen, wird z. B. ein Gleitlager mit Rückführungsgewinde eingesetzt. Die Wälzlager sind in den äußeren Deckplatten untergebracht, wodurch sich eine erhöhte Durchbiegung der Zahnradwellen ergibt. Die gängigste Variante ist die Lagerung mit Gleitlagern für produktgeschmierte Lager, wie u. a. aus den Patentschriften EP 00 90 281 B1, DE PS 349 786, EP 0715078 A2 und EP 0753678 A2 bekannt. Da diese abrasiven, hochviskosen Medien wie z. B. hochgefüllte Polymerschmelzen und Kautschukmischungen die Lebensdauer der Gleitlager herabsetzen, kann die erfindungsgemäße Wälzlagerung mit Seitenabdichtung diese Mängel eliminieren. Wie aus den Patentschriften zu ersehen, hat man immer wieder versucht, die Gleitlagerungen durch spezielle Ausnehmungen sowie mit Kühleinrichtungen und auch mit Sonderwerkstoffen den Problemen wie Durchbiegung der Zahnradwellen, Abriebverhalten und der Erwärmung der Gleitlager, in den Griff zu bekommen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zu schaffen für minimale Durchbiegung der Zahnradwellen, keine produktgeschmierten Lagerungen, Abdichtungen für einen geringen kontrollierten Leckstromabfluß, lange Lebensdauer der Lagerungen, hohe Betriebstemperaturen und geringstmöglichen Energieeinsatz.

Die Aufgabe wird dadurch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Durchbiegung ist durch die Wälzlageranordnung unmittelbar neben dem Zahnradkörper angeordnet. Zusätzlich wirkt ein Stützlager im Außenbereich des Gehäuses der Durchbiegung entgegen. Der Produktleckstrom wird unter dem Lagerinnenring, durch Nuten in der Zahnradwelle wahlweise gerade oder schräg zur Achse verlaufend, Nuten im Lagerinnenring oder durch Bohrungen in der Zahnradwelle abgeführt, so daß die Wälzlagerungen mit dem zu fördernden Medium nicht in Berührung kommen.

Da die Wälzlagerungen nicht das Medium zum Schmieren brauchen, können die Seitenabdichtungen ein geringeres Spiel aufweisen um somit den Leckstrom minimieren. Die Lebensdauer der Wälzlager ist um ein mehrfaches größer im Vergleich zu Gleitlagern. Da alle Pumpenteile aus metallischen Werkstoffen hergestellt werden können, kann man auch mit hohen Medientemperaturen arbeiten und durch die Wälzlagerung ergibt sich ein geringerer Energieeinsatz im Vergleich zu Gleitlagern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Zahnradpumpe im Schnitt mittig durch das Gehäuse

Fig. 2 eine Zahnradwelle mit den Bohrungen für den Leckstromabtransport

Fig. 3 eine Abdichtungsscheibe für den Leckstrom in der Draufsicht - lagerseitig

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt mittig durch das Pumpengehäuse 12 mit den innenliegenden Zahnrädern 1, 8 wobei die Abdichtungsscheiben 3 direkt an den Stirnflanken der Zahnräder 1, 8 angeordnet sind und gegen Verdrehung mit einem Stift 11 gesichert sind. Die Abdichtungsscheibe 3 verschließt die seitliche Wälzlageröffnung und drückt den Leckstrom durch die Schlitze 2 unter den Lagern ins Freie. Die Aufnahmebuchsen 5 für die Wälzlager 4 verschließen die gegenüberliegende Wälzlageröffnung, so daß der Produktleckstrom das Wälzlager 4 nicht zerstören kann. Die in dem Gehäuseabdeckplatten 6 angeordneten Stützlager 9 verhindern weitgehend die Durchbiegung der Zahnrad wellen 1, 8.

Fig. 2 zeigt eine Zahnradwelle 1 mit den Bohrungen 10 für den Abtransport des Produktleckstromes durch das Zentrum der Zahnradwelle 1.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Abdichtungsscheibe 3 mit der Anordnung des Rückführungsgewindes 13 zum Wälzlagerinnenring 4a sowie der Anordnung des Sicherungsstiftes 11 gegen Verdrehung.

Bezugszeichenliste

1

Antriebszahnrad

2

Austrittskanal für Produktleckstrom

3

Abdichtungsscheibe

4

Wälzlager

4

aWälzlagerinnenring

5

Aufnahmebuchse für Wälzlager

6

Gehäusedeckplatte

7

Freiraum für Produktleckstrom

8

getriebenes Zahnrad

9

Stützlager

10

Bohrungen für Abführung Produktleckstrom

11

Sicherungsstift

12

Pumpengehäuse

13

Rückführungsgewinde

Claims

1. Zahnradpumpe, insbesondere zur Förderung abrasiver Medien, insbesondere hochviskoser, hochgefüllter Polymerschmelzen, mit zwei Zahnradwellen, die in Wälzlagern gelagert sind, mit Abdichtungsscheiben, die an den Seiten der Zahnräder anlie gen, und mit einem Freiraum zur Abführung des Produktleck stroms, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlager (4) unmit telbar neben den Abdichtungsscheiben (3) angeordnet sind und daß der Produktleckstrom unter dem Wälzlagerinnenring (4) oder durch eine in der Bohrung des Wälzlagerinnenringes (4a) eingearbeitete Nut zum Freiraum (7, 10) abführbar ist.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradwellen (1, 8) schräg zur Mittelachse verlaufend Nuten (2a) aufweisen, die den Leckstrom unter dem Wälzlager (4) abführen.

3. Zahnradpumpe nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradwellen (1, 8) gerade zur Mittelachse verlaufende Nuten (2) aufweisen, die den Produktleckstrom unter dem Wälzlager (4) abführen.

4. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Bohrungen (10) zum Zentrum der Zahnradwellen (1, 8) der Produktleckstrom abgeführt werden kann.

5. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradwellen (1, 8) für hohen Mediendrücke ein Stützlager (9) aufweisen.

6. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsscheiben (3) aus hochwertigen abriebfesten Materialien hergestellt sind.

7. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsscheibe (3) an der Seite zur Lagerinnenringfläche ein Rückführungsgewinde (13) aufweist.

8. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlager (4, 9) mit einer kontinuierlichen Schmierung oder durch einen im Lager verbleibenden Schmierstoff geschmiert werden.