DE29705282U1 - Circulation pump or agitator for heated chemical solutions - Google Patents

Circulation pump or agitator for heated chemical solutions

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Description

pO/ta PatentanwältepO/ta Patent Attorneys

Dipl.Phys. Ulrich Twelmeier Dr. tech &eegr;. Wa/dem arLeitner Dr. phi/, nat. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch -I99I European Patent AttorneysDipl.Phys. Ulrich Twelmeier Dr. tech &eegr;. Wa/dem arLeitner Dr. phi/, nat. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch -I99I European Patent Attorneys

RN01 E002DEU/Be97SQ23/TW/Be/24.Q3. 1997RN01 E002ENG/Be97SQ23/TW/Be/24.Q3. 1997

Renner GmbH., Glaitstraße 43, D-75433 Maulbronn-SchmieRenner GmbH., Glaitstrasse 43, D-75433 Maulbronn-Schmie

Umwälzpumpe oder Rührwerk für erwärmte chemische LösungenCirculation pump or agitator for heated chemical solutions Beschreibung:Description:

Die Erfindung geht aus von einer Umwälzpumpe oder einem Rührwerk für erwärmte chemische Lösungen, insbesondere zur Verwendung in Anlagen für die chemische oder elektrochemische (galvanische) Metailabscheidung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche bekannte Umwälzpumpe hat eine senkrecht verlaufende Welle, welche dazu bestimmt ist.The invention relates to a circulation pump or a stirrer for heated chemical solutions, in particular for use in systems for chemical or electrochemical (galvanic) metal deposition with the features specified in the preamble of claim 1. Such a known circulation pump has a vertically extending shaft which is intended for this purpose.

in die chemische Lösung einzutauchen. Die Welle wird durch einen an ihrem oberen Ende angeordneten Elektromotor angetrieben und ist an ihrem unteren Ende mit Fiügein, einem Propeller oder mit Rührarmen versehen, je nach Zweckbestimmung als Umwälzpumpe oder Rührwerk. Der Motor befindet sich in einem Gehäuse, an dessen Unterseite die Welle austritt. An der Unterseite des Gehäuses ist ein stillstehendes Fußteil vorgesehen, durch weiches die Weile hindurchtritt. Mit diesem Fußteil kann die Umwälzpumpe auf einem Deckel eines Behälters angebracht werden, in welchem sich die erwärmte chemische Lösung befindet. Zu diesem Zweck befindet sich in dem Deckel ein Loch, durch weiches ein senkrechtes Tauchrohr in den Behälter hineinführt und in die chemische Lösungto immerse into the chemical solution. The shaft is driven by an electric motor located at its upper end and is provided with blades, a propeller or stirring arms at its lower end, depending on the intended purpose as a circulation pump or agitator. The motor is located in a housing, at the bottom of which the shaft emerges. At the bottom of the housing there is a stationary base through which the shaft passes. With this base the circulation pump can be attached to the lid of a container in which the heated chemical solution is located. For this purpose there is a hole in the lid through which a vertical immersion pipe leads into the container and into the chemical solution.

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eintaucht. Das Tauchrohr hat am oberen Ende einen Flansch, mit weichem es auf dem Deckel des Behälters liegt. Mit diesem Flansch ist die Umwälzpumpe verschraubt, wobei das Fußteii auf dem Flansch ruht. Die vom Motor ausgehende Welle erstreckt sich auf diese Weise in das Tauchrohr hinein.The immersion tube has a flange at the top, with which it rests on the lid of the container. The circulation pump is screwed to this flange, with the base resting on the flange. The shaft coming from the motor thus extends into the immersion tube.

Für die chemische oder elektrochemische Metallabscheidung werden unterschiedliche, saure oder alkalische, wässrige Lösungen als Behandlungsbäder eingesetzt. Die Bäder werden zumeist bei einer oberhalb der Raumtemperatur liegenden Temperatur betrieben. Das hat zur Foige, daß aus den Bädern aggressive und teilweise gesundheitsschädliche Dämpfe aufsteigen. Um sie zurückzuhalten, haben die Behälter, in denen sich die Bäder befinden, üblicherweise einen Deckel. An den Stellen, an welchen sich eine Umwälzpumpe oder ein Rührwerk befindet, ist der Deckei unterbrochen. Damit an diesen Stellen dennoch die aufsteigenden Dämpfe zurückgehalten werden, müssen die Umwälzpumpen und Rührwerke abgedichtet werden. Bei unzureichender Abdichtung gelangen die Dämpfe nicht nur in die Werkshalle, sondern können auch in den Motor der Umwälzpumpe eindringen und diesen schädigen, sei es durch saure oder alkalische Bestandteile im Dampf, die zur Korrosion führen, oder sei es durch die Ablagerung von Inhaitsstoffen der Lösungen, indem die aufsteigenden Dämpfe, die solche Inhaltstoffe mit sich führen, zunächst an kälteren Teilen der Umwäizpumpe bzw. ihres Motors kondensieren und aus dem Kondensat in der Foige Inhaltsstoffe, vorwiegend Metallsalze, auskristailisieren. Das passiert nicht nur während des Betriebs der Umwälzpumpe, sondern auch in Betriebspausen, weii die Bäder üblicherweise rund um die Uhr beheizt werden.For chemical or electrochemical metal deposition, different acidic or alkaline aqueous solutions are used as treatment baths. The baths are usually operated at a temperature above room temperature. This means that aggressive and sometimes harmful vapors rise from the baths. To keep them in, the containers in which the baths are located usually have a lid. The lid is interrupted at the points where a circulation pump or agitator is located. In order to keep the rising vapors in these places, the circulation pumps and agitators must be sealed. If the seal is inadequate, the vapors not only enter the workshop, but can also penetrate the motor of the circulation pump and damage it, either through acidic or alkaline components in the vapor, which lead to corrosion, or through the deposit of ingredients in the solutions, whereby the rising vapors, which carry such ingredients, first condense on colder parts of the circulation pump or its motor and then crystallize out ingredients, mainly metal salts, from the condensate. This happens not only when the circulation pump is in operation, but also during breaks in operation, because the baths are usually heated around the clock.

Um dem geschilderten Problem zu begegnen, ist es bekannt, in einem Ringraum zwischen der Welle und dem Fußteil an der Unterseite des Motorgehäuses eine elastomere Dichtung vorzusehen, weiche den Durchgang zwischen Weile und Fußteil lückenlos verschließt. Leider unterliegt diese Dichtung einem erheblichen Verschleiß, weii sich auch im Bereich der Dichtung Metallsalze ablagern, an welchen die Dichtung reibt. Die Reibung führt bald zu Undichtigkeiten, wobei derIn order to counteract the problem described, it is known to provide an elastomer seal in an annular space between the shaft and the base on the underside of the motor housing, which seals the passage between the shaft and the base completely. Unfortunately, this seal is subject to considerable wear and tear, as metal salts are deposited in the area of the seal, against which the seal rubs. The friction soon leads to leaks, whereby the

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Verschleiß noch dadurch beschleunigt wird, daß eine erhebliche Reibungswärme erzeugt wird, die sowohl in die aus Kunststoff bestehende Dichtung als auch in die aus Kunststoff bestehende Welle eingeleitet wird und dazu führen kann, daß deren Temperaturbeständigkeit überschritten wird.Wear is further accelerated by the fact that considerable frictional heat is generated, which is introduced into both the plastic seal and the plastic shaft and can lead to their temperature resistance being exceeded.

Bekannte Umwälzpumpen, die in chemischen oder elektrochemischen Beschichtungsaniagen eingesetzt sind, müssen deshalb nach ungefähr 1000 Stunden ausgebaut und gewartet werden, wobei im allgemeinen nicht nur die Ablagerungen zu entfernen und die Dichtungen zu erneuern sind, sondern häufig noch weitere Teile der Umwälzpumpe oder die Umwälzpumpe komplett auszutauschen sind, weil sie durch hochgestiegene aggressive Dämpfe und Ablagerungen beschädigt sind.Known circulation pumps that are used in chemical or electrochemical coating systems must therefore be dismantled and serviced after approximately 1000 hours, whereby not only the deposits must be removed and the seals replaced, but often other parts of the circulation pump or the circulation pump must be replaced completely because they are damaged by aggressive vapors and deposits that have risen up.

Chemische und elektrochemische Anlagen für die Beschichtungstechnik, z.B. für die Herstellung von Schaltungsträgerplatten, werden aus Kostengründen häufig rund um die Uhr im 3-Schichtbetrieb betrieben. Stillstandszeiten der Anlage infolge von Wartungsarbeiten sind deshalb ein wesentlicher Kostenfaktor. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie die Wartungsintervalie von Umwälzpumpen und Rührwerken der eingangs genannten Art verlängert werden können.Chemical and electrochemical systems for coating technology, e.g. for the production of circuit boards, are often operated around the clock in three shifts for cost reasons. System downtimes due to maintenance work are therefore a significant cost factor. The present invention is therefore based on the task of showing a way in which the maintenance intervals of circulation pumps and agitators of the type mentioned at the beginning can be extended.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Umwälzpumpen und Rührwerke mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by circulation pumps and agitators with the features specified in claim 1. Advantageous further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Während im Stand der Technik die Sperrwirkung dadurch erzielt wird, daß ein geschlossener Dichtspalt vorliegt, d.h. ein Dichtspait mit verschwindender Spaitbreite, schlägt die vorliegende Erfindung einen entgegengesetzten Weg ein, indem sie eine Sperre vorsieht, in welcher ein durch sich nicht berührende Oberflächen begrenzter, durchgehender Ringspait gebildet ist in diesen Ringspait mit endlicher Spaitbreite können aufsteigende Dämpfe eindringen. Die den RingspaitWhile in the prior art the blocking effect is achieved by having a closed sealing gap, i.e. a sealing gap with a vanishing gap width, the present invention takes an opposite approach by providing a barrier in which a continuous annular gap is formed, delimited by non-contacting surfaces. Rising vapors can penetrate into this annular gap with a finite gap width. The annular gap

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begrenzenden Oberflächen bieten den Dämpfen jedoch die Gelegenheit, an den kälteren Oberflächen des Ringspaltes zu kondensieren. Die Länge des Ringspaltes (darunter wird der Weg verstanden, den aufsteigende Dämpfe zurücklegen müssen, um von der einen, der chemischen Lösung zugewandten Seite, auf die andere, der chemischen Lösung abgewandten Seite der Dichtung zu gelangen) und die Spaitbreite des Ringspaites sollen so aufeinander abgestimmt werden, daß praktisch alle Dämpfe, die in den Ringspalt eindringen, in diesem kondensieren können. Zu diesem Zweck hat der Ringspalt auf dem überwiegenden Teil seiner Länge vorzugsweise eine zwischen 0,5 mm und 1,5 mm betragende Spaltbreite und wird die Länge des Ringspalts mindestens zu 4 cm, noch besser mindestens zu 6 cm gewählt; besonders bewährt haben sich Ringspaite mit einer Länge von 6 bis 10 cm.However, the surfaces that limit the gap offer the vapors the opportunity to condense on the colder surfaces of the annular gap. The length of the annular gap (this is the path that rising vapors must travel to get from one side of the seal facing the chemical solution to the other side facing away from the chemical solution) and the gap width of the annular gap should be coordinated so that practically all vapors that penetrate the annular gap can condense in it. For this purpose, the annular gap preferably has a gap width of between 0.5 mm and 1.5 mm over most of its length and the length of the annular gap is chosen to be at least 4 cm, even better at least 6 cm; annular gaps with a length of 6 to 10 cm have proven particularly effective.

In dem erfindungsgemäß vorgesehenen Ringspalt können sich nun verstärkt Ablagerungen bilden, indem Salze aus dem Kondensat auskristailisieren. Der Nachteil, den die Ablagerungen im Stand der Technik haben, wird erfindungsgemäß in einen Vorteil umgemünzt, indem sie allmählich zu einer Verengung des Ringspaltes und damit zu einer Verbesserung seiner Sperrwirkung führen. Dazu ist es von Bedeutung, daß die Ablagerungen im Ringspait zerrieben und verdichtet werden. Um das zu ermöglichen, sind die den Ringspait begrenzenden Oberflächen keramische Oberflächen, insbesondere aus Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid bestehend. Diese keramischen Oberflächen haben den Vorteil, unter der mahienden Wirkung der Ablagerungen praktisch nicht zu verschleißen. Darüberhinaus zeichnen sie sich durch eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit und eine geringe thermische Ausdehnung aus. Die geringe Wärmeleitfähigkeit hat den Vorteil, die Übertragung der beim Mahlen der Ablagerungen erzeugte Reibungswärme auf angrenzende Kunststoffteile zu verhindern, so daß deren Temperaturbeständigkeit nicht überschritten wird. Das ist deshalb von Bedeutung, weil der Einsatz von Kunststoffseil en in der Nachbarschaft der keramischen Dichtung unumgänglich ist, denn metallische Werkstoffe sind in chemischen und elektrochemischen Bädem für die Metaüabscheidung im allgemeinen verboten, weil sie Metailionen anDeposits can now form in the annular gap provided according to the invention as salts crystallize out of the condensate. The disadvantage of deposits in the prior art is converted into an advantage according to the invention as they gradually lead to a narrowing of the annular gap and thus to an improvement in its blocking effect. It is important for this that the deposits in the annular gap are ground down and compacted. To make this possible, the surfaces bordering the annular gap are ceramic surfaces, in particular made of aluminum oxide or silicon carbide. These ceramic surfaces have the advantage of practically not wearing out under the grinding effect of the deposits. In addition, they are characterized by a relatively low thermal conductivity and a low thermal expansion. The low thermal conductivity has the advantage of preventing the transfer of the frictional heat generated when grinding the deposits to adjacent plastic parts, so that their temperature resistance is not exceeded. This is important because the use of plastic ropes in the vicinity of the ceramic seal is unavoidable, as metallic materials are generally prohibited in chemical and electrochemical baths for metal deposition because they can bind metal ions to

die Bäder abgeben und sie dadurch unbrauchbar machen können. Die geringe Wärmedehnung der keramischen Oberflächen hat den Vorteil, daß die Reibungswärme im Ringspalt nicht zu Paßproblemen führt; ein Festfressen der den Ringspalt begrenzenden Oberflächen ist nicht zu befürchten.the baths and can therefore render them unusable. The low thermal expansion of the ceramic surfaces has the advantage that the frictional heat in the annular gap does not lead to fitting problems; there is no risk of the surfaces bordering the annular gap seizing up.

Um das Kondensieren der Dämpfe im Ringspait zu begünstigen, weist er vorzugsweise Strömungshindernisse (Schikanen) auf. Besonders günstig ist es, wenn der Ringspalt über seine Länge mäanderförmig verläuft. Durch die wiederholte Umlenkung der Strömung im Ringspalt wird die Verweildauer der Dämpfe im Ringspalt und die Wahrscheinlichkeit, daß sie mit einer der keramischen Oberflächen in Berührung kommen erhöht, zumal zwischen der Eintrittsseite und der Austrittseite des Ringspaites praktisch keine Druckdifferenz besteht, die die Strömung im Ringspalt antreiben könnte.To encourage the condensation of the vapors in the annular gap, it preferably has flow obstructions (chicanes). It is particularly advantageous if the annular gap runs in a meandering shape over its length. The repeated deflection of the flow in the annular gap increases the residence time of the vapors in the annular gap and the probability that they come into contact with one of the ceramic surfaces, especially since there is practically no pressure difference between the inlet side and the outlet side of the annular gap that could drive the flow in the annular gap.

Solange sich im Ringspalt noch keine Salze abgelagert haben, haben es die Dämpfe leichter, tief in den Ringspait einzudringen. Um ihnen das Überwinden des Ringspaltes dennoch zu erschweren, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung im Ringspait eine Dichtpaste vorgesehen. Bei der Auswahl der Dichtpaste soll darauf geachtet werden, daß sie hinsichtlich der durch Dampfkondensation und Reibungswärme im Ringspalt entstehenden Temperatur hinreichend temperaturbeständig ist und hinreichend zähflüssig bleibt. Ferner ist darauf zu achten, daß die Paste sich mit der chemischen Lösung verträgt und zu diesem Zweck gegenüber dem Angriff der Lösung hinreichend beständig ist. Als Hauptbestandteil für die Dichtpaste eignet sich feines Polytetrafiuoräthylenpuiver, insbesondere eine Mischung aus einem solchen PTFE-Pulver und einem Silikon, die bis ca. 3000C verwendbar ist. Damit sich die Dichtpaste im Ringspait über iängere Zeit häit, sollte sich der Ringspalt nicht ausschiießlich von unten nach oben erstrecken, sondern eine oder mehrere nach oben offene Ringnuten aufweisen, in welchen sich die Dichtpaste sammeln kann, im einfachsten Fall könnte der Ringnut in der unteren keramischen Oberfläche ein ebener Bereich der oberen keramischen Oberfläche im geringen Abstand gegenüberliegen. Günstiger ist esAs long as no salts have been deposited in the annular gap, it is easier for the vapors to penetrate deep into the annular gap. In order to make it more difficult for them to overcome the annular gap, a sealing paste is provided in the annular gap in an advantageous development of the invention. When selecting the sealing paste, care should be taken to ensure that it is sufficiently temperature-resistant with regard to the temperature generated in the annular gap by steam condensation and frictional heat and that it remains sufficiently viscous. It should also be ensured that the paste is compatible with the chemical solution and, for this purpose, is sufficiently resistant to attack by the solution. Fine polytetrafluoroethylene powder is suitable as the main component for the sealing paste, in particular a mixture of such a PTFE powder and a silicone, which can be used up to approx. 300 ° C. In order for the sealing paste to remain in the ring gap for a longer period of time, the ring gap should not extend exclusively from bottom to top, but should have one or more ring grooves open at the top in which the sealing paste can collect. In the simplest case, the ring groove in the lower ceramic surface could be opposite a flat area of the upper ceramic surface at a short distance. It is better

jedoch, wenn die obere keramische Oberfläche mit einem ringförmigen, nach unten vorspringenden Kragen in die Ringnut der unteren keramischen Oberfläche eintaucht, was durch einen mäanderförmigen Veriauf des Ringspaltes leicht erreichbar ist. In diesem Fall müßte aufsteigender Dampf zunächst die Dichtpaste durchwandern, um den Ringspait durchwandern zu können, was praktisch unmöglich ist. Die Dichtpaste reichert sich im Laufe der Zeit mit Ablagerungen an. Obwohl durch den Betrieb der Pumpe bzw. des Rührwerks ein Teil der Paste aus dem Ringspalt ausgetragen werden kann, geht die Sperrwirkung nicht verloren, weil gleichzeitig die Ablagerungen zunehmen, welche den Ringspalt verengen und die Kondensationsfläche vergrößern.However, if the upper ceramic surface is immersed in the ring groove of the lower ceramic surface with a ring-shaped collar projecting downwards, this is easily achieved by a meandering course of the ring gap. In this case, rising steam would first have to pass through the sealing paste in order to be able to pass through the ring gap, which is practically impossible. The sealing paste accumulates deposits over time. Although some of the paste can be removed from the ring gap by the operation of the pump or the agitator, the blocking effect is not lost because the deposits increase at the same time, narrowing the ring gap and increasing the condensation area.

Erste Untersuchungen haben gezeigt, daß die Wartungsintervaile auf 8000 bis 12000 Betriebsstunden, also ungefähr um den Faktor 10 verlängert werden können. Bei den dann erfolgenden Wartungsarbeiten müssen die keramischen Oberflächen im allgemeinen nur von den Ablagerungen befreit, die den Ringspalt bildenden keramischen Körper aber nicht ausgetauscht werden, weil sie infolge ihrer Härte keinen nennenswerten Verschleiß zeigen.Initial investigations have shown that the maintenance intervals can be extended to 8000 to 12000 operating hours, i.e. by a factor of approximately 10. During the maintenance work that then takes place, the ceramic surfaces generally only have to be freed of deposits, but the ceramic bodies that form the annular gap do not have to be replaced because they do not show any significant wear due to their hardness.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt, welche einen Längsschnitt durch eine Pumpe oder ein Rührwerk zeigt.An embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawing, which shows a longitudinal section through a pump or agitator.

In einem Gehäuse 1 ist auf Gummiringen 2 und 3 ein Elektromotor 4 schwingungsdämpfend gelagert. Der Läufer 5 des Motors setzt sich nach unten hin in eine Welle 6 fort, welche an ihrem unteren, nicht dargestellten Ende bei Ausbildung als Pumpe Flügel oder ein Turbinenrad, bei Ausbildung als Rührwerk Rührarme tragen kann.In a housing 1, an electric motor 4 is mounted on rubber rings 2 and 3 in a vibration-damping manner. The rotor 5 of the motor continues downwards into a shaft 6, which can carry blades or a turbine wheel at its lower end (not shown) when designed as a pump, or stirring arms when designed as an agitator.

An der Unterseite des Gehäuses ist ein aus zwei übereinander angeordneten Formteiien 7 und 8 aus Kunststoff bestehendes Fußteil 9 vorgesehen, weiches durch Schrauben 10 mit dem Flansch 11 eines Rohres 12 aus Kunststoff verschraubt ist, welches die Welle 6 koaxial umgibt und Löcher 13 hat Im oberenOn the underside of the housing there is a base part 9 consisting of two molded parts 7 and 8 made of plastic arranged one above the other, which is screwed by screws 10 to the flange 11 of a tube 12 made of plastic, which coaxially surrounds the shaft 6 and has holes 13 in the upper

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Formteil 7 ist die Welle 6 in einem Radialkugellager 14 gelagert und von einer eiastomeren Dichtung 15 mit Dichtlippe 16 umgeben.In molded part 7, the shaft 6 is mounted in a radial ball bearing 14 and surrounded by an elastomer seal 15 with sealing lip 16.

Zwischen der Welle 6 und dem unteren Formteil 8 des Fußteils 9 sind zwei berührungslos ineinandergreifende, ringförmige keramische Formteile 17 und 18 vorgesehen. Das untere Formteil 17 sitzt dicht und drehfest auf der Welle 6 und hat zwei nach oben offene Ringnuten 19 und 20. Das andere, obere Formteil 18 ist dicht und ortsfest an der Unterseite des Fußteils 9 bzw. dessen unteren Formteils 8 angebracht und hat drei sich achsparallel nach unten erstreckende ringförmige Kragen 21, 22 und 23, von denen die beiden inneren Kragen 21 und 22 in die Ringnuten 19 bzw. 20 des unteren keramischen Formteils 17 eingreifen, während sich der äußere Kragen 23 längs der äußeren Umfangsfläche des unteren Formteils 17 erstreckt. Auf diese Weise wird ein mäanderförmiger Dichtspalt 24 gebildet, dessen Verlauf viermal um 180° umgekehrt ist, wobei der dem Motor abgewandte Eintritt des Ringspaites 24 radial außen und der dem Motor zugewandte Austritt des Ringspaltes 24 radial innen liegt, so daß die bei laufendem Motor wirkenden Zentrifugalkräfte dazu neigen, von unten her in den Ringspait 24 eintretende Dämpfe und in der Folge die im Ringspalt 24 kondensierende Lösung nach außen zu treiben, vom Motorraum weg zurück in den Behälter, in welchen das Rohr 12 eintaucht, auf dessen nicht dargestellten Deckel es mit dem Flansch 11 zu befestigen ist.Between the shaft 6 and the lower molded part 8 of the base part 9, two non-contacting, interlocking, ring-shaped ceramic molded parts 17 and 18 are provided. The lower molded part 17 sits tightly and non-rotatably on the shaft 6 and has two ring grooves 19 and 20 that are open at the top. The other, upper molded part 18 is tightly and fixedly attached to the underside of the base part 9 or its lower molded part 8 and has three ring-shaped collars 21, 22 and 23 that extend downwards parallel to the axis, of which the two inner collars 21 and 22 engage in the ring grooves 19 and 20 of the lower ceramic molded part 17, respectively, while the outer collar 23 extends along the outer peripheral surface of the lower molded part 17. In this way, a meandering sealing gap 24 is formed, the course of which is reversed four times by 180°, with the inlet of the annular gap 24 facing away from the engine being located radially outside and the outlet of the annular gap 24 facing the engine being located radially inside, so that the centrifugal forces acting when the engine is running tend to drive vapors entering the annular gap 24 from below and, as a result, the solution condensing in the annular gap 24 outwards, away from the engine compartment and back into the container into which the pipe 12 is immersed, on whose cover (not shown) it is to be fastened with the flange 11.

Die durch den mäanderförmigen Verlauf gefaltete Länge des Ringspaltes 24 beträgt vorzugsweise zwischen 4 und 10 cm, wohingegen die Breite des Ringspaltes überwiegend zwischen 0,5 und 1,5 mm liegt. Um die Sperrwirkung des Ringspaites 24 zu verbessern, ist in die Ringnuten 19 und 20 eine nicht dargestellte Paste eingefüllt, in welche die ringförmigen Vorsprünge 21 und 22 des oberen keramischen Formteiis 18 eintauchen.The length of the annular gap 24 folded by the meandering course is preferably between 4 and 10 cm, whereas the width of the annular gap is predominantly between 0.5 and 1.5 mm. In order to improve the blocking effect of the annular gap 24, a paste (not shown) is filled into the annular grooves 19 and 20, into which the annular projections 21 and 22 of the upper ceramic molded part 18 are immersed.

In einer oberhalb der keramischen Formteile 17: 18 im Fußteil 9 gebildeten Kammer befindet sich eine scheibenförmige Abschirmung 25 aus Kunststoff, welcheIn a chamber formed above the ceramic molded parts 17:18 in the base part 9 there is a disk-shaped shield 25 made of plastic, which

zwischen einer Lagerbuchse 26 und dem unteren keramischen Formteii 17 eingespannt ist und sich mit der Welle 6 dreht. Soiiten doch einmal aus irgendweichen Gründen, z.B. wegen Überschreitens der Wartungsintervalle, aufsteigende Dämpfe den Ringspalt 24 überwinden, treffen sie auf die Abschirmung 25, werden längs dieser, unterstützt durch Fliehkraft, nach außen getrieben und durch Löcher 27, 28, welche am Umfang des Fußteils 9 verteilt sind, nach außen abgeführt und so vom Motorraum ferngehalten.is clamped between a bearing bush 26 and the lower ceramic molded part 17 and rotates with the shaft 6. If, for whatever reason, e.g. because the maintenance intervals have been exceeded, rising vapors should overcome the annular gap 24, they hit the shield 25, are driven outwards along it, supported by centrifugal force, and are discharged to the outside through holes 27, 28, which are distributed around the circumference of the base part 9, and are thus kept away from the engine compartment.

Als keramische Werkstoffe eignen sich für die Formteile 17 und 18 insbesondere Aluminiumoxid und Siliziumkarbid; diese Formteile können als Drehteile hergesteiit werden. Für die anderen Bauteile, die mit den aggressiven chemischen Lösungen bzw. deren Dämpfen in Berührung kommen können, eignen sich chemisch beständige thermoplastische Kunststoff, insbesondere Polypropylen.Aluminium oxide and silicon carbide are particularly suitable as ceramic materials for the moulded parts 17 and 18; these moulded parts can be manufactured as turned parts. Chemically resistant thermoplastics, particularly polypropylene, are suitable for the other components that may come into contact with the aggressive chemical solutions or their vapors.

Claims (14)

-9-Ansprüche:-9-Claims: 1. Umwälzpumpe oder Rührwerk für erwärmte chemische Lösungen, insbesondere zur Verwendung in Anlagen für die chemische oder elektrochemische (galvanische) Metallabscheidung1. Circulation pump or agitator for heated chemical solutions, in particular for use in plants for chemical or electrochemical (galvanic) metal deposition - mit einer von oben nach unten verlaufenden Weile (6), welche dazu bestimmt ist, in die Lösung einzutauchen,- with a shaft (6) running from top to bottom, which is intended to be immersed in the solution, - mit einem am oberen Ende der Welle (6) angeordneten, die WeNe (6) antreibenden Motor (4),- with a motor (4) arranged at the upper end of the shaft (6) driving the WeNe (6), - mit einem den Motor (4) umgebenden Gehäuse (1), an dessen Unterseite die Welle (6) austritt,- with a housing (1) surrounding the motor (4), at the bottom of which the shaft (6) emerges, - mit einem an der Unterseite des Gehäuses (1) vorgesehenen stationären Fußteil (9), durch welches die WeNe (6) hindurchtritt,- with a stationary base part (9) provided on the underside of the housing (1), through which the WeNe (6) passes, - mit einem zwischen der Welle (6) und dem Fußteil (9) angeordneten Ringraum, und- with an annular space arranged between the shaft (6) and the base part (9), and - mit einer die Welle (6) umgebenden, in dem Ringraum angeordneten, zwischen der Welle (6) und dem Fußteil (9) wirksamen Sperre (24) für aus der chemischen Lösung aufsteigende Dämpfe, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (24) durch einen durch sich nicht berührende keramische Oberflächen begrenzten Ringspalt gebildet ist, in welchem die aufsteigenden Dämpfe kondensieren.- with a barrier (24) surrounding the shaft (6), arranged in the annular space, effective between the shaft (6) and the base part (9) for vapours rising from the chemical solution, characterized in that the barrier (24) is formed by an annular gap delimited by non-contacting ceramic surfaces, in which the rising vapours condense. 2. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 2. Circulation pump or agitator according to claim 1, characterized in daß der Ringspalt (24) auf dem überwiegenden Teil seiner Länge eine zwischen 0,5 mm und 1,5 mm betragende iichte Weite hat.that the annular gap (24) has a width of between 0.5 mm and 1.5 mm over the majority of its length. 3. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Ringspalt (24) mindestens 4 cm iang ist.3. Circulation pump or agitator according to claim 1 or 2, characterized in that the annular gap (24) is at least 4 cm long. -10--10- 4. Umwäizpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, 4. Circulation pump or agitator according to claim 3, characterized in daß der Ringspalt (24) mindestens 6 cm lang ist.that the annular gap (24) is at least 6 cm long. 5. Umwäizpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 5. Circulation pump or agitator according to claim 4, characterized in daß der Ringspait (24) 6 bis 10 cm lang ist.that the ring gap (24) is 6 to 10 cm long. 6. Umwäizpumpe oder Rührwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt {24) Strömungshindernisse
aufweist.
6. Circulation pump or agitator according to one of the preceding claims, characterized in that the annular gap {24) has flow obstacles
having.
7. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (24) mäanderförmig verläuft.7. Circulation pump or agitator according to one of the preceding claims, characterized in that the annular gap (24) runs in a meandering manner. 8. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Ringspait (24) eine nach oben offene Ringnut (19. 20) in einer der beiden keramischen Oberflächen gehört.8. Circulation pump or agitator according to one of the preceding claims, characterized in that the annular gap (24) includes an upwardly open annular groove (19, 20) in one of the two ceramic surfaces. 9. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ringnut (24) ein ringförmiger, nach unten vorspringender Kragen (21, 22) der anderen keramischen Oberfläche eintaucht.9. Circulation pump or agitator according to claim 8, characterized in that an annular, downwardly projecting collar (21, 22) of the other ceramic surface is immersed in the annular groove (24). 10. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Ringnut (24) eine Paste befindet.10. Circulation pump or agitator according to claim 8 or 9, characterized in that a paste is located in the annular groove (24). 11. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Paste ein PTFE-Pulver enthält.11. Circulation pump or agitator according to claim 10, characterized in that the paste contains a PTFE powder. 12. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Paste ein Silikon enthält.12. Circulation pump or agitator according to claim 10 or 11, characterized in that the paste contains a silicone. 13. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Oberflächen aus Aluminumoxid oder Siliziumkarbid bestehen.13. Circulation pump or agitator according to one of the preceding claims, characterized in that the ceramic surfaces consist of aluminum oxide or silicon carbide. 14. Umwälzpumpe oder Rührwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (24) durch zwei vollständig aus Keramik bestehende Ringe (17, 18) gebildet ist.14. Circulation pump or agitator according to one of the preceding claims, characterized in that the barrier (24) is formed by two rings (17, 18) made entirely of ceramic.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017046144A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 Ksb Aktiengesellschaft Shaft seal system and pump arrangement having said shaft seal system
CN110219823A (en) * 2019-06-28 2019-09-10 汉江弘源襄阳碳化硅特种陶瓷有限责任公司 It is a kind of for resisting acid and Pulp pump of hot environment and preparation method thereof

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