DE3017529A1

DE3017529A1 - Pumpe

Info

Publication number: DE3017529A1
Application number: DE19803017529
Authority: DE
Inventors: James J Gardner
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1979-05-09
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1980-11-20
Also published as: DE3017529C2; GB2049815A; FR2456235B1; JPS569683A; GB2049815B; US4240567A; FR2456235A1; CA1137814A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft Pumpen, sie bezieht sich insbesondere auf Pumpen zum Fördern und Abgeben von viskosen Materialien, z.B. von HeißSchmelzklebern.

Das Pumpen viskoser Materialien wirft spezielle Probleme auf, insbesondere dann, wenn eine große Pumpenkapazität benötigt wird und die Materialien von einem relativ festen Zustand in einen viskoseren Zustand gebracht werden müssen, bei dem das Material dann gepumpt werden kann. Das Fördern und Abgeben von Heißschmelzklebern stellt einen Bereich dar, in dem diese Probleme besonders auftreten.

Heißschmelzkleber werden SoB« typischerweise in 250-1-Fässern (55 Gallonen) vertrieben, in denen das Klebstoffmaterial einen festen Zustand besitztο Zum Gebrauch muß daher sowohl der Klebstoff herausgenommen v/erden als auch gleichzeitig erwärmt werden. Eine Lösung dieses Problems ist aus der ÜS-PS 4 073 409 bekannt, gemäß der ein Folgeapparat in das offene Ende eines Kleberfasses gedrückt wird. Der Folgeapparat enthält eine Heizplatte, um den Kleber auf einen flüssigeren Zustand aufzuwärmen _t in dem der Kleber dennoch hochviskos ist, und das Gerät enthält eine Pumpe, um den erwärmten Kleber aus dem Faß heraussupumpeiio Die Offenbarung der US-PS 4 073 409 soll durch

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die vorliegende Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Beschreibung sein.

Obwohl die US-PS 4 073 409 eine nützliche Pumpe offenbart, ist es nun wünschenswert, eine verbesserte Pumpe für ein derartiges Gerät anzugeben, die auqh hochviskose Materialien mit relativ großer Kapazität fördern kann und sich dabei leicht warten läßt.

Die aus der US-PS 4 073 409 bekannte Pumpe paßt eng in ein Gehäuse oder eine Hülse, und die Pumpe besitzt nur ein offenes Ende, welches durch einen offenen Bereich der Endplatte und des Pumpenkörpers zum Kleber hin gerichtet ist. Die Öffnungen besitzen einen direkten Einfluß auf die Pumpenkapazität, da die Förderkapazität der Pumpe zu einem großen Ausmaß von der Aufnahmekapazität abhängt. Bei Hülsenpumpen, bei denen der Pumpenkörper in einer Hülse angeordnet ist, ist die Materialaufnahme primär auf den Bodenquerschnitt der Pumpe beschränkt, der dem zu pumpenden Material nur an einem Ende der Pumpe der Hülse benachbart gegenüberliegt.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Zahnräder der Pumpe innerhalb des -Pumpenkörpers angeordnet sind, und daß der Pumpenkörper verschleißt, während die Zahnräder betrieben werden. Wenn vorgegebene Toleranzen überschritten sind, muß der gesamte Pumpenkörper ersetzt werden. Eine Aushärtung der Verschleißoberflächen auf dem Pumpenkörper reduziert zwar die Häufigkeit des Pumpenaustauschs, es ist jedoch dennoch je nach der Benutzung ab und zu ein Austausch erforderlich.

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Die Pumpe benötigt ferner noch ein Axiallager, welches üblicherweise mit Beilegescheiben einjustiert ist, um die richtige Toleranz zwischen den Zahnrädern und dem Pumpenkörper auf der Oberseite der Zahnräder, und zwischen den Zahnrädern und der Endkappe auf der Unterseite der Zahnräder einzustellen. -^

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Pumpe vom Hülsen- oder Patronentyp zur Handhabung visTcoser Materialien anzugeben, die eine vergrößerte Materialaufnahmekapazität besitzt und insbesondere eine einfache Wartung aller Verschleißteile ermöglicht. Die Pumpe soll in einem Heißschmelzkleber-Pump- und Abgabegerät einsetzbar sein, welches aus der US-PS 4 073 409 bekannt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Pumpe vom Hülsentyp vorgeschlagen, die eine wesentlich verbesserte Aufnahmekapazität besitzt. Diese Pumpe besitzt sowohl an ihrer Ober- als auch ihrer Unterseite Einlasse von der Materialquelle dem Ende der Hülse benachbart, in dem die Pumpe angeordnet ist. Dieser doppelte Einlaß wird erfindungsgemäß in einer Zahnradpumpe vom Hülsentyp dadurch verwirklicht, daß obere und untere Einlaßplatten Einlasse auf beiden Seitm einer separaten Zahnradplatte bilden, welche die Pumpenzahnräder am unteren Ende des Pumpenkörpers aufnimmt, der doppelte Einlaß wird ferner dadurch bewirkt, daß der Umfang der Einlaßplatten und der Zahnradplatte von der den Pumpenkörper aufnehmenden Hülse beabstandet ist, um einen Durchgang zu verwirklichen, der das Material von ". einem Ende der Hülse zu einem Pumpeneinlaß innerhalb der Hülse lenkt. Auf diese Weise wird das Material an

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dem einen Ende der Hülse des Pumpengehäuses zu den Einlassen auf beiden Seiten der Pumpenzahnrader geleitet, während die Pumpe und die Folgeeinrichtungin das Material eingepreßt werden»

Bevorzugt ist die Zahnradplatte in einem Bereich ausgenommen, welcher mit den ausgenommenen bogenförmigen Segmenten der Einlaßplatten fluchtet ., die die entsprechenden Einlasse für die Pumpe festlegen. Der ausgenommene Abschnitt der Zahnradplatte legt zusammen mit der umgebenden Hülse einen größeren Kanalbereich fest, der zwischen dem Material am einen Ende der Hülse und dem Einlaß auf der Oberseite der Pumpenzahnrader eine Verbindung darstellt„

Da die Pumpenzahnrader aus dem Innenraum des Pumpenkörpers herausgenommen sind, bewirken sie keinen Verschleiß des Pumpenkörpers mehr. Ein Zahnradring läuft vielmehr in einer Bohrung ■ in der ■ -■> Zahnradplatte., Wenn vorgegebene Verschleißtoleranzen überschritten sind, muß nur die relativ kleine Zahnradplatte - und nicht der gesamte Pumpenkörper - ersetzt werden.

Dadurch, daß ein Pumpeneinlaß auf beiden Seiten der Pumpenzahnrader vorgesehen ist, selbst wenn die Oberseiten der Zahnräder und der umgebenden Zahnradplatte mindestens teilweise innerhalb einer Pumpen-Gehäuse-Hülse angeordnet sind, wird die Eigenschaft der Pumpe, hochviskose Materialien mit einer größeren Pumpenkapazität zu verarbeiten, gegenüber bekannten Einrichtungen wesentlich erhöht, bei denen die Oberseite der Pumpenzahnrader für das Material am unteren ■ Ende der Gehäusehülse nicht zugängig war. Die vorlie-

gende Erfindung ermöglicht somit eine wesentliche Erhöhung der Ansaug- oder Aufnahmekapazität einer Hülsen-Pumpe vom einen Ende der Hülse her, in welchem die Pumpe sitzt. -

Darüber hinaus werden die Wartungs- und Austauschkosten aufgrund der Tatsache wesentlich reduziert, daß die Hauptverschleißflächen von dem teureren Pumpenkörper in weniger teurere Zahnradplatten verlegt worden sind. Dies wurde gleichzeitig mit einer vergrößerten Pumpen-Saugkapazität an beiden Seiten der Pumpe verwirklicht, obgleich die Zahnradplatte zwischen dem oberen Einsaugbereich und dem zu pumpenden Material liegt.

Darüber hinaus kann die ebene Zahnradplatte bezüglich der Zahnräder mit geeigneten Toleranzen gefertigt werden, so daß ein Toleranzausgleich mittels Beilegescheiben nicht erforderlich ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Gerätes, in dem die erfindungsgemäße Pumpe eingesetzt wird;

Fig. 2 einen Teilschnitt einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung, der die Relation zwischen Pumpe und Traghülse in dem Gerät der Fig. zeigt;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Pumpe der Fig. 2;

Fig. 4. einen Querschnitt längs der Linien 4-4 der Fig. 3, der das untere Ende des Pumpenkörpers zeigt;

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Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 3, der die Unterseite der ersten Einlaßplatte in voller Ansicht zeigt;

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 3, der die Unterseite der Zahnradplatte in voller Ansicht zeigt; """—

Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 3, der die Unterseite der zweiten Einlaßplatte in voller Ansicht zeigt;

Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 4, der das Pumpen-Rückschlagventil zeigt, wobei die Pumpe in einer aufrechten Position gemäß den Fig. 2 und 3 ist; und

Fig. 9 eine der Fig. 2 entsprechende ähn- - liehe Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig» 1 zeigt ein Förder- und Abgabegerät 10 insbesondere zum Pumpen und Abgeben viskoser Materialien, so z.B. von Heißschmelzklebern. Die Förder- und Abgabevorrichtung ist in der US-PS 4 073 409 ausführlich beschrieben.

Obwohl die Erfindung eine verbesserte Pumpe betrifft, die besonders vorteilhaft in das Förder- und Abgabegerät 10 zum Pumpen und Abgeben von Heißschmelzklebern eingesetzt werden kann, läßt sich die erfindungsgemäße Pumpe auch in anderer Umgebung zum Pumpen vieler verschiedener Materialien verwenden. Die erfindungsgemäße Pumpe wird jedoch unter besonderer Bezugnahme auf das Heißschmelzkleber-Förder- und Abgabegerät der Fig. 1 beschrieben, da die Pumpe in besonders vorteilhafter Weise die Förderkapazität einer in einer Hülse angeordneten Pumpe erhöht, wenn sie zum Pumpen hochviskoser

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Materialien, z.B. verflüssigter Heißschmelzkleber, eingesetzt wird.

Gemäß Fig. 1 enthält das Förder- und Abgabegerät ein Nachführgerät 12 auf einem zentralen Halterohr 14 zur Einfügung in den oberen Bereich des den Kleiber enthaltenden Fasses 16. Das Halterohr wird von Rahmenelementen 18 und 20 gehalten, die durch die Luftzylinder 22 angetrieben werden und eine Hin- und Herbewegung in das Faß 16 hinein und aus diesem Faß heraus durchführen. Ein Steuergerät 24 enthält die notwendigen elektrischen und fluidischen Steuereinheiten für das Gesamtgerät.

Auf dem Rahmenelement 18 ist ein Motor 26 zum Antreiben einer Pumpe (nicht dargestellt) vorgesehen, die in dem Nachführgerät 12 angeordnet ist. Wenn das Steuergerät 24 bedient wird, um die Zylinder 22 zu betätigen, wird der Rahmen 18 nach unten abgesenkt, wodurch, das Nachführgerät 12 in das Faß hinein gegen die vollständig abgesenkte Position gepreßt wird, wie durch die gestrichelte Stellung 28 des Rahmenelements 18 sowie des Motors dargestellt ist. Das Nachführgerät 12 besitzt eine Wärmeplattenanordnung 13, die dazu dient, den festen Kleber in dem Faß 16 in eine stärker verflüssigte Form zu schmelzen, um den Kleber dann pumpen zu können. " .

In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Pumpe 30 in der Arbeitsstellung innerhalb des Nachführgeräts 12 dargestellt. Die Lage der Pumpe 30. innerhalb des Geräts 12 ist der Lage der Pumpe in dem Gerät der US-PS 4 073 407 ähnlich, mit einigen speziellen Ausnahmen, die erfindungsbedingt sind.

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Das Nachführgerät 12 enthält eine ringförmige Bodenplatte 12a, eine obere ringförmige Deckplatte 12b, eine Wärmeplattenanordnung 13, eine Hülse 12c zwischen der Deckeplatte 12b und der Bodenplatte 12a am unteren Ende 14a des Halterrohrs 14. Das Nachführgerät enthält ferner einen Positionierungsring 12d, der an das untere Ende des Rohrs 14 angeschweißt ist.

Die Bodenplatte 12a besitzt eine zentrale Bohrung, die den Raum C am unteren Ende 12c' festlegt. Das Nachführgerät 12 wirdin das Faß 16 hineingepreßt, die Heizplattenanordnung 13 dient dazu, den Kleber aus einem festen Zustand durch teilweises Schmelzen in eine flüssigere Form zu bringen, und der Kleber fließt als Folge des Drucks, der von dem nach unten laufenden Nachführgerät 12 auf den Kleber ausgeübt wird, in den Raum Co Die Pumpe 30 ist innerhalb der Hülse 12c angeordnet - mittels der Zutrittsöffnung 14b in dem Halterohr 14 - um Material aus dem Raum C in den Abgabeschiauch 31 zu einer geeigneten Abgabeeinrichtung (nicht dargestellt) zu pumpen.

Die Pumpe 30 wird als in der Hülse 12c sitzend beschrieben. Der Betriff "Hülse" ist breit auszulegen und bedeutet irgendein zylindrisches Gehäuse für die Pumpe vom Hülse- oder Patronen-Typ. Die "Hülse" kann z.B. aus einem Bohrloch in einer Platte, aus einem Auge, einem Halteelement oder einem Pumpengehäuse, einem Rohr oder einer anderen Anordnung bestehen, die eine zylindrische Innenfläche zur bevorzugt abgedichteten Aufnahme der Pumpe besitzt.

Anhand Fig« 3 wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Pumpe beschrieben. Die Pumpe 30 enthält einen

ringförmigen, hülsenförmigen Pumpenkörper 32, der am oberen Ende 34 mit einem Verteiler 33 verbunden ist. Der Verteiler 33 besitzt eine Auslaßbohrung 35 und ein Auslaßfitting 36 zum Anschließen des Abgabeschlauches 31 (vergl. Fig. 2).

Der Pumpenkörper 32 ist beim·Einsatz der Pumpe innerhalb der Hülse 12c angeordnet und mittels einer O-Ring-Dichtung S gegen die Hülse 12c abgedichtet. Es kommt dah'er nur ein unteres Ende der Pumpengehäuse-Hülse 12c und der Pumpe 30 mit dem Materialraum C in Verbindung.

Der Pumpenkörper 32 besitzt eine Auslaßbohrung 40 und eine Bohrung 41 für die Antriebswelle. In der Bohrung 41 liegt, mit der Drehachse A zusammenfallend, eine Antriebswelle 42 und/mittels einer geeigneten Verbindung 27a mit der Antriebswelle 27 verbunden und wird vom Motor 26 angetrieben. Die Antriebswelle 42 erstreckt sich durch das obere Ende 34 des"Pumpenkörpers durch ein unteres Ende 43 des Pumpenkörpers, wo die Antriebswelle 42 mit einem Pumpenzahnrad 45 verkeilt ist (vergl. Fig. 6).

Ein Zahnring 46 (vergl. Fig. 6) wirkt mit dem Pumpenzahnrad 45 unterhalb des unteren Endes 43 des Pumpenkörpers 32 zusammen. Das Pumpenzahnrad 45 und der Zahnring 46 werden von einer Zahnradplatte oder Abstandsplatte 47 umgeben , die den Zahnring 46 um eine Drehachse R drehbar gelagert stützt, wobei die Drehachse R gegenüber der Drehachse A exzentrisch liegt, vergl. Fig. 6.

Gemäß Fig. 3 enthält die Pumpe 30 ferner eine obere Verschleiß- oder Einlaßplatte 50 und eine untere Ver-

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schleiß- oder Einlaßplatte 51. Die aus oberer und unterer Einlaßplatte, der.Zahnradplatte und dem Pumpenzahnrad sowie dem Zahnring gebildete Anordnung ist. mittels geeigneter Schrauben 52 am unteren Ende des Pumpenkörpers befestigt.

Anhand Fig. 4 wird nun das untere Ende des Pumpenkörpers näher beschrieben. Der Pumpenkörper 32 besitzt eine Fase 53 über einen größeren Abschnitt seines ümfangs. In den Pumpenkörper ist ein bogenförmiger Auslaßspalt 54 eingearbeitet, der mit der Auslaßbohrung 40 und mit einer Rückschlagventilöffnung 55 in Verbindung steht. Auf der dem Auslaßspalt 54 gegenüberliegenden Seite des Pumpenkörpers befindet sich eine Aussparung, die eine Einlaßöffnung 56 bildet. Die Einlaßöffnung 56 besteht aus einem etwa 104° umspannenden Kreisscheibenabschnitt und bildet teilweise einen oberen Einlaß. Auf dem Körper 32 ist ferner ein Rücklaufspalt oder Kanal 57 vorgesehen. Sollte gepumptes Material über dem Zahnrad 45 in die Bohrung 61 der Platte 50 gelangen (vergl. Fig. 5), so kann dieses Material längs der Antriebswelle 42 bis zur Lagerdichtung 58 der Welle gelangen. Der Kanal 57 stellt dann für dieses Material einen Rücklauf zur Einlaufseite der Pumpe hin^ so daß dieses Material das Wellenlager nicht schädigend beeinflußt.

Gemäß Fig. 5 ist die obere Einlaßplatte 50 mit einem bogenförmigen Durchgangsspalt oder Auslaß 60 versehen, der über dem Spalt 54 des Pumpenkörpers fluchtend zu liegen kommt, wenn die Einlaßplatte 50 am Pumpenkörper 32 befestigt wird. Die Einlaßplatte 50 enthält ferner eine zentrale Bohrung 61 zur Aufnahme der Antriebswelle 42. Die obere Einlaßplatte 50 besitzt ein ausgenommenes-

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Kreisscheibensegment 62. welches sich etwa über 104 erstreckt. Wenn die obere Einlaßplatte 50 am Pumpenkörper befestigt wird, kommt das ausgenommene bogenförmige Segment 62 in Übereinstimmung mit der Einlaßöffnung 56, die aus dem Pumpenkörper 32 ausgeschnitten ist, und legt somit den oberen Pumpeneinlaß fest, wie noch erläutert wird.

Gemäß Fig. 6. besitzt die Zahnradplatte 47 eine Bohrung 48 um eine zentrale Drehachse R und nimmt darin den Zahnring 46 auf, der sich um die Drehachse R drehen kann und damit eine exzentrische Drehung um die Achse A durchführt. Gemäß Fig. 6 verläuft die Drehachse R exzentrisch zur Drehachse A. Die Bohrung 48 verläuft somit gegenüber dem Außenumfang der Zahnplatte 47 exzentrisch. -

Gemäß der Erfindung besitzt die Zahnradplatte 47 eine Aussparung 66, die durch die Seiten 67, 68 und 69 definiert ist. Der äußere Umfang der Zahnradplatte 47 ist somit nicht vollständig kreisrund, sondern zum Teil ausgespart. Wenn die Zahnradplatte 47 über der oberen Einlaßplatte 50 am Körper 32 befestigt wird, liegt die Aussparung 66 im wesentlichen einwärts von dem äußeren Umfang des Körpers 32 und ist in Deckung mit der Einlaßöffnung 56 im Körper 32 und mit dem kreisbogenförmigen Aussparungsabschnitt 32 der Einlaßplatte 50.

Die Zahnradplatte 47 ist mit einem Schmierkanal 49 versehen, um ein Schmiermaterial um den Zahnring 46 bereitzuhalten. Wenn der Zahnring sich dreht, wird ein Teil des Schmiermaterials auf die äußere Oberfläche an der Einlaßwölbung gedrückt. Dieses Material wird um

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den Ring 46 herumgetragen und schmiert den Ring, überschüssiges Schmiermaterial wird zum Schmierkanal 49 zurückgetragen und füllt den Schmiergang auf dem Ring wieder nach, wenn das Material die Hochdruck-Auslaßseite erreicht-

Die untere Einlaßplatte 51 ist gemäß Fig. 7 im wesentlichen kreisrund, sie besitzt jedoch einen bogenförmigen Aussparungsabschnitt 75, der sich über etwa 104° der Einlaßplatte 51 erstreckt und den unteren Pumpeneinlaß bildet. Wenn die Platte 51 richtig über der Zahnradplatte 47 auf dem Körper 32 ausgerichtet ist, befindet sich der Aussparungsabschnitt 75 in Deckung mit dem Aussparungsabschnitt 66 der Zahnradplatte, dem bogenförmigen Aussparungsabschnitt 62, der oberen Einlaßplatte 50 und der Einlaßöffnung 56 des Pumpenkörpers 32 ο

Wenn sich die Antriebswelle 42 dreht, treibt sie das Pumpenzahnrad 45 und pumpt Material von dem oberen und dem unteren Einlaß durch den Pumpenkörper 32 zum Verteiler 33. Das Pumpenzahnrad 45 besitzt Zahnflansche, die mit Ausnehmungen innerhalb des Zahnrings 46 zusammenwirken. Gemäß Fig 6 und gemäß der Orientierung des oberen Einlasses 81I der durch die Einlaßöffnung 56, den bogenförmigen Aussparungsabschnitt 62 und die Zahnradplatte 47 gebildet wird, sind die offenen Ausnehmungen, z.B. die Ausnehmung 80 (vergl. Fig. 6) an ihrer oberen Seite zu dem oberen Einlaßbereich 81 hin offen, und alles im Einlaßbereich 81 vorhandene, zu pumpende Material kann unter Druck in die Ausnehmung 80 hineinlaufen und wird dann gepumpt. Während das Zahnrad 45 und der Zahnring 48 der Darstellung sich gemäß Fig. 6 im Gegenuhrzeiger-/ drehen, wird die

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Ausnehmung 80 schließlich auf der linken Seite des Geräte geschlossen in dem Bereich, der mit dem Spalt 60 und dem Auslaßspalt 54 in Verbindung steht. Während die Ausnehmung 80 weiter umläuft und geschlossen wird, wird das Material innerhalb der Ausnehmung 80 von der Pumpe nach außen in die Auslaßbohrung 40 hinein und aufwärts zu dem Verteiler 33 und anschließend in den Abgabeschlauch 31 gepumpt. Das öffnen und Schließen der Ausnehmungen wird durch die versetzte Drehung des Zahnrings 46 bewirkt, während dieser durch das Pumpenzahnrad 45 angetrieben wird.

Gleichzeitig ist die Ausnehmung 80 auch zur Bodenseite des Pumpenzahnrads 45 hin durch den Einlaß geöffnet, der durch den bogenförmigen Aussparungsabschnitt 45 der unteren Einlaßplatte 51 gebildet wird. Als Ergebnis besitzt die beschriebene Pumpe einen oberen und einen unteren Einlaß, wodurch die Ansaugkapazität der Pumpe z.B. gegenüber bekannten Pumpen mit nur einer Einlaßöffnung am unteren Ende und der Seite der Pumpe (wie z.B. aus der US-PS 4 073 409 bekannt) wesentlich erhöht ist.

per Pumpenkörper 32 ist innerhalb der Hülse 12c des Nachführgeräts 12 angeordnet. Vor dieser Erfindung war der obere Teil des Zahnrings und das Pumpenzahnrad für das zu pumpende Material aus dem Raum C nicht zugänglich, da diese Teile der Pumpe innerhalb der Hülse 12c angeordnet waren. Um eine erhöhte Einsaugkapazität sowohl von dem oberen als auch dem unteren Einlaß in die vorliegende Pumpe vom Patronentyp zu verwirklichen, sind erfindungsgemäß Kanäle für das Material innerhalb des Raums C zu dem oberen Einlaßbereich 81 der Pumpe um das untere Ende der Pumpe herum, einschließlich der

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unteren Einlaßplatte und der Zahnradplatte vorgesehen. Der die Aussparung 66 bildende Abschnitt, vergl. Fig. 2, ist z.B. von der Hülse 12c beabstandet und bildet dadurch einen Kanal 85, welcher von dem Material im Raum C am unteren Ende 12c¹ der Hülse 12c bis zu dem oberen Einlaßbereich 81 der Pumpe reicht. Dieser Kanal erstreckt sich mit kleineren Abmessungen um die gesamte Zahnradplatte 47 herum, vergl. z.B. 85a, da die obere und die untere Einlaßplatte 50 und 51 und die Zahnradplatte 47 einen kleineren Durchmesser besitzen als der Innendurchmesser der Hülse 12c.

Die Pumpe 30 ist innerhalb der Hülse 12c so angeordnet, daß das untereEnde der Pumpe leicht aus dem unteren Ende 12c¹ der Hülse herausragt, vergl. Fig. 2. Trotz dieses Überstandes befinden sich die obere Einlaßplatte 50 und die Zahnradplatte 47 bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mindestens teilweise innerhalb der Hülse 12c. Die Aussparung 66 der Zahnradplatte 47 und der obere Pumpeneinlaß, der von der Einlaßöffnung 56 und dem Aussparungsabschnitt 62 gebildet wird, besitzen einen relativ großvolumigen Verbindungsweg zu dem Material im Raum C, um Material aus dem Raum C in den oberen Einlaß, zum Pumpenzahnrad und dem Zahnring zu . führen. Die Pumpe besitzt dadurch eine wesentlich verbesserte Einsaugkapazität, die dadurch verwirklicht wird, daß ein oberer Pumpeneinlaß für das zu fördernde Material am unteren Ende der Hülse 12c zur Verfügung steht, selbst wenn die Zahnradplatte 47 hauptsächlich zwischen dem Raum C und dem oberen Einlaß angeordnet ist.

Es ist unnötig, die Einlaßplatten und die Zahnradplatte mit zusätzlichen, zum oberen Einlaß führenden

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Bohrungen od. dgl. zu versehen, welche den oberen Einlaß mehr als erwünscht beschränken würden. Der Umfangskanal und der darin vorgesehene obere Einlaß bilden einen relativ großvolumigen oberen Einlaßbereich, der einen Pumpvorgang großer Förderleistung für hochviskose Materialien, z.B. flüssigem Heißschmelzkleber, wesentlich erleichtert.

Es stellt ein zusätzliches Merkmal dieser Pumpe dar, daß- das Pumpenzahnrad 45 und der Zahnring 46 eine Dicke besitzen, die im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als die Dicke der Zahnradplatte 47 ist. Wenn das Pumpenzahnrad 45 und der Zahnring 46 also zwischen den Einlaßplatte 50 und 51 eingebaut werden, werden die Toleranzen der beweglichen Pumpenteile primär durch die Dicke des Pumpenzahnrads, dem Zahnring und Zahnplatte bestimmt. Es ist daher keine Toleranzabstimmung mittels Beilegescheiben für die Antriebswelle erforderlich, um die gewünschten Toleranzen zu verwirklichen.

Der Zahnring 46 wird zur Ausführung seiner Drehbewegung innerhalb der Bohrung der Zahnradplatte 47 gelagert. Jegliche Abnutzung oder Verschleiß, die durch Drehung des Zahnringes 46 auf der Zahnradplatte 47 erfolgt, hat eine Abnutzung der Zahnradplatte 47 und nicht des Pumpenkörpers 32 zur Folge. Wenn die Abnutzung zu groß wird, so daß vorgegebene Toleranzen überschritten werden, muß z.B. lediglich die Zahnradplatte 47 (und/ · oder die Einlaßplatten 50 und 51) ausgetauscht werden, es ist nicht nötig, den gesamten Pumpenkörper 32 auszutauschen. Ferner muß nur das untere Ende der Pumpe auseinandergenommen werden, welches aus den Platten 50, 51 und der Zahnradplatte 47 besteht, um eine solche

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Reparatur durchzuführen, ohne den Pumpenkörper von der Verteilerstruktur abzulösen oder den Pumpenkörper auseinanderzubauen.

Der Pumpenkörper 32 ist mit einem Rückschlagventil 86 versehen, vergl. Fig. 8. Das Rückschlagventil 86 enthält eine Sperrkugel 86a auf einem Sitz 87. Die Kugel 86a wird mittels eines Schafts 88 gegen den Sitz 87 gedrückt, wobei der Schaft 88 einen Kopf 89 zur Aufnahme der Kugel besitzt. Der Schaft ist mit Abstandshaltern 90, 91 und einer Mutter 92 versehen, welche den Abstandshalter 91 gegen eine Säule aus Federscheiben od. Tellerfedern93 drückt. Das Rückschlagventil einschließlich der Kugel und des Schafts und der Federscheiben wird in eine Bohrung 94 innerhalb des Körpers 92 eingefügt. Anschließend wird ein Befestigungsring 95 in die Bohrung 94 eingeschraubt, um die Federscheiben unter Druck zu setzen und dadurch den Rückschlagdruck des Rückschlagventils einzustellen. Anschließend wird ein Verschluß 96 in die Bohrung 94 eingeschraubt, um das Ende der Bohrung zu verschließen.

Die Kugel 86a dient dazu, den Kanal 55 vom Rückflußkanal 97 zu trennen. Der Rückflußkanal 97 steht mit einer ausgesparten Zone 98 an der Seite des Körpers 32, und somit mit dem Kanal 35 und dem Xlebematerial in Verbindung. Wenn der Abgabedruck der Pumpe den vom Rückschlagventil 36 eingestellten Druck überschreitet, hebt die Kugel 86a von ihrem Sitz ab, und es kann dann Material vom Auslaßspalt 54 durch das Rückschlagventil über den Kanal 85 zum Material auf der Einlaßseite zurücks trömen.

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Die Pumpe ist in einem Nachführgerät 12 angeordnet, das in ein Klebstoff enthaltendes Faß abgesenkt wird. Das Nachführgerät wärmt angrenzenden Kleber und wandelt ihn in einen flüssigen, jedoch gleichwohl viskosen Zustand um. Während das Nachführgerät in das Paß gedrückt wird, preßt es Kleber aus dem^Raum C in den unteren Einlaß, der durch die Platte 51 festgelegt ist, und in die Kanäle 85 und 85a, und damit in den oberen Einlaß 81. Kleber wird auf diese Weise in die Zahnradpumpen gedruckt und durch die Abgabespalte 60 und 54, die Bohrungen 40 und 35 und den Schlauch 31 für Anwendungszwecke herausgepumpt.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dargestellt ist eine Pumpe 110, die sich speziell zum Pumpen weniger viskoser Flüssigkeiten mit einer etwas kleineren Kapazität eignet. So ist z.B.-die Pumpe der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der Lage, etwa 11,3 cm (3/4 Kubik-Inch) eines hochviskosen Heißschmelzklebers pro Umdrehung der Zahnradpumpe 45 zu fördern. Die alternative Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist für eine etwas kleinere Kapazität ausgelegt, die etwa das halbe Volumen der bevorzugten Ausführungsform fördert. Obwohl diese alternative Ausführungsform auch hochviskoser Materialien pumpen kann, besteht der hauptsächliche Einsatz darin, Materialien mit kleinerer Viskosität zu pumpen oder Materialien mit reduzierter Kapazität zu pumpen. Der Einlaßbereich zum Pumpenzahnrad ist jedoch bei der alternativen Ausführungsform und der bevorzugten Ausführungsform etwa gleich.

Die Pumpe 110 entspricht hinsichtlich des oberen Verteilers und des Pumpenkörpers etwa der bevorzugten

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Pumpe. Der Verteiler, der Pumpenkörper und ähnliche Teile sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen wie bei der bevozrugten Ausführungsform der Erfindung, sie tragen jedoch einen hochgestellten Strich. So sind z.B. am unteren Ende der Pumpe die Einlaßplatten 50' und 51' ähnlich ausgebildet wie die Einlaßplatten der bevorzugten Ausführungsform nach den Figuren 2 bis 8.

Der Hauptunterschied zwischen der Pumpe 110 und der Pumpe 30 besteht in der Zahnradplatte 115. Gemäß Fig. ist die Zahnradplatte 115 wesentlich dünner als die Zahnradplatte 47 der bevorzugten Ausführungsform. Die Zahnradplatte 115 besitzt einen durchgängig kreisrunden Umfang und hat keine Aussparung, welche z.B. der Aussparung 66 der Zahnradplatte 47 entsprechen würde. Die Zahnradplatte 115 besitzt jedoch einen kleineren Durchmesser als der Pumpenkörper 32".

Bei den für diese Ausführungsform der Pumpe in Betracht gezogenen Materialien und Pumpkapazitäten braucht der Pumpenkörper 32' in dem Einlaßbereich 81' nicht notwendigerweise eine Aussparung besitzen. Eine derartige Aussparung, welche dem Aussparungsabschnitt 56 im Pumpenkörper 32 der bevorzugten Ausfüührungsform entspricht, kann jedoch vorgesehen werden, falls erwünscht.

Die Zahnradplatte 115 mit reduziertem Durchmesser definiert mit dem unteren Ende der Hülse 12c¹ z.B. Kanäle 85' und 85a¹, die zwischen dem Raum C und dem oberen Einlaßbereich 81' verlaufen. Das Material im Raum C wird dann, wenn das Nachführgerät 12' gegen das Material gepreßt wird, durch den Kanal 85' in den oberen

Einlaßbereich. 81 ', und von dort in "einen oberen Einlaß zu dem Pumpenzahnrad und dem Zahnring (nicht dargestellt) gedrückt. Die Dicke des Pumpenzahrads und des Zahnrings entsprechen mit den richtigen Toleranzen der Dicke der Zahnradplatte.115.

Die Zahnradplatte 115 ist in der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 9 innerhalb der Hülse 12c" angeordnet. In dieser alternativen Ausführungsform der Erfindung besitzt die Anordnung einen oberen und einen unteren Einlaß auf beiden Seiten der."Zahnradpumpe auch dann, wenn die Zahnradpumpe 110 innerhalb der Hülse 12c" sitzt und mit dem Material im Raum C nur an einem Ende der Hülse in Verbindung steht, und selbst wenn keine inneren Einlaßkanäle vorgesehen sind. Die restlichen Merkmale und Vorteile der Pumpe 30 sind auch bei der Pumpe 110 vorhanden.

Die erfindungsgemäße Pumpe ist speziell zum Pumpen hochviskoser Materialien, z.B. flüssiger Heißschmelzkleber, mit relativ hoher Pumpenkapazität geeignet, da auf beiden Seiten der Pumpe zu einer gemeinsamen Materialquelle hin Einlasse vorgesehen sind, selbst-die Pumpe in einer Hülse sitzt, . bei der nur ein Ende der Pumpe mit dem erwärmten Materialraum in Verbindung steht. Darüber hinaus ist die Pumpe leicht reparierbar und unterliegt nur wenig dem Verschleiß.

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Leerseite

Claims

Nordson Corporation, eine Gesellschaft nach den
Gesetzen des Staates Ohio, Jackson Street, Amherst,
Ohio, 44001, V.St.A.

Pumpe

ANSPRÜCHE

^[ 1J In eine Hülse einsetzbare Pumpe, wobei ein Ende der Hülse mit dem zu pumpenden Material in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpenkörper (32) in der Hülse (12c) angeordnet ist und ein unteres Ende in der Nähe des einen Hülsenendes besitzt,
daß am unteren Ende des Pumpenkörpers (32) eine Pumpenanordnung (45, 46) zum Pumpen des Materials vorgesehen ist, daß eine Abstandsplatte (47) die Pumpenanordnung (45, 46) an ihrem Umfang umgibt, daß eine erste Einlaßplatte (50) zwischen dem Pumpenkörper (32) und der Abstandsplatte (47)vorgesehen ist und teilweise einen

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ersten Pumpeneinlaß (81) auf einer oberen Seite der Pumpenanordnung (45, 46) festlegt, daß eine zweite Einlaßplatte (51) auf einer der ersten Einlaßplatte (50) gegenüberliegenden Seite der Abstandsplatte (47) angeordnet ist und einen zweiten Pumpeneinlaß (75) auf einer unteren Seite der Pumpenanordnung (45, 46) bildet, daß die erste Einlaßplatte (50) und die Abstandsplatte (47) mindestens teilweise innerhalb der Hülse (12c) liegt, daß die Abstandsplatte (47) eine äußere Umfangsflache besitzt, die von der Oberfläche der Hülse (12c) beabstandet ist und einen Materialeinlaßkanal (85, 85a) bildet, der eine Verbindung zwischen dem ersten Pumpeneinlaß (81) in der ersten Einlaßplatte (50) auf der oberen Seite der Pumpenanordnung (45, 46) und dem Material an dem einen Ende der Hülse (12c) bildet. -
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (45, 46) eine Zahnradpumpe am unteren Ende des Pumpenkörpers (32) ist, und daß die Abstandsplatte (47) eine Zahnradplatte ist, welche die Zahnradpumpe (45, 46) am Umfang umgibt.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradpumpe (45, 46) einen Zahnring(46) und ein Pumpenzahnrad (45) enthält, die am unteren Ende des Pumpenkörpers (32) zumPumpen des Materials zusammenwirken, daß die erste Einlaßplatte (50) zwischen dem Pumpenkörper-.(32) und der Zahnrädplatte (47) den ersten Pumpeneinlaß (81) auf einer oberen Seite des Zahnrings und des Pumpenzahnrads bildet, daß die zweite Einlaßplatte den zweiten Pumpeneinlaß (75) auf der unteren Seite des Zahnrings (46) und des Pumpenzahnrads (45) bildet.

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4. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einlaßplatte

(50) einen bogenförmigen Aussparungsabschnitt (62) besitzt, der zusammen mit dem Pumpenkörper (32) und der Zahnradplatte (47) einen ersten Pumpeneinlaß bildet, welcher mit dem Materialeinlaßkanal (85, 85a) in Verbindung steht.
5. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (32) einen bogenförmigen Aussparungsabschnitt (56) enthält, der in Deckung mit dem Aussparungsabschnitt (6 2) der ersten Einlaßplatte (50) ausgerichtet ist und teilweise den ersten Pumpeneinlaß (81) festlegt.
6. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einlaßplatte (50) einen bogenförmigen Durchgangsspalt (60) besitzt, die einen Pumpenauslaß vom ersten Pumpeneinlaß (81) beabstandet bildet und mit einer Auslaßbohrung (54, 40) im Pumpenkörper (32) in Verbindung steht.
7. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradplatte (47) in Deckung mit den bogenförmigen Aussparungsabschnitten (56, 62) eine Aussparung (66) besitzt, um einen breiteren Materialeinlaßkanal (85, 85a) am ersten Pumpeneinlaß (81) auszubilden, als der Kanal zwischen dem restlichen Teil der Zahnradplatte (47) und der Hülse (12c) weit ist.
8. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einlaßplatte (51) enen bogenförmigen Aussparungsabschnitt (75) aufweist, der einen zweiten Pumpeneinlaß definiert»
9„ Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einlaßplatte (51) einen bogenförmigen Äussparungsabschnitt besitzt, der einen zweiten Pumpeneinlaß in Deckung mit dem ersten Pumpeneinlaß (81) bildet«
10= Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradplatte (47) in einem Bereich ausgespart ist, der im wesentlichen in Deckung mit dem ersten und dem zweiten Pumpeneinlaß
11 ο Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüchen

dadurch gekennzeichnet, das die Hülse (12c) in einem ISachführgerüt (12) angeordnet ist, welche® 2u pumpendes Fluid berührt und untsr Druck setzt, daß ein End© ü<bz Hüloe (12c) rait dem su pxmpenä®n Fluid in Verbindung Btehts äa& das zu puaspenöe Fluid um die zweite SialsSploihfcQ (51) tand die Sahnradplatte (47) herum

ejrastea füssapeaelnlaa (δ1) fließt, wenn das Nachführ= (12) ge^aa daa Fltiidsisateriai gedrückt wird =
12. Pump© nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das NachführgerMt (12) eine Heisplattenanordnung (13) £um Aufwärmen des zu pumpenden Materials besitzt.
13. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dafl die erste Einlaßplatte (50) einen Pumpenauslaß (60) mit einer Auslaßbohrung (54, 40)

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im Pumpenkörper (32) bildet und ein*Rückschlagventil (86) im Pumpenkörper (32)besitzt, daß das Rückschlagventil (86) mit einer Seite mit dem Pumpenauslaß (54) und mit der anderen Seite mit dem zu pumpenden Material in Verbindung steht,
14. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (32¹), die erste Einlaßplatte (50') und die Zahnradplatte (47") eine kreisförmige Gestalt besitzen, und daß die erste Einlaßplatte (50") und die Zahnradplatte einen kleineren Durchmesser als der Pumpenkörper (32') besitzen.
15. Pumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einlaßplatte (51') kreisrund ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als der Pumpen- körper (32 '■) besitzt.
16. Pumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche für eine Heißschmelzkleber-Abgabeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nachführgerät (12) zum Einführen in ein Klebstoff enthaltendes Faß (16) vorgesehen ist, um den Kleber zu erwärmen und in die Pumpe (30) zu drücken* daß dasrNachführgerät (12) an einem Halterohr (14) angeordnet ist und eine Hülse (12c) an einem Ende in der Nähe des unteren Endes des Halterohrs (14) besitzt, und daß das untere Ende der Hülse (12c) in der Nähe einer Heizplattenanordnung des Nachführgeräts (12) angerodnet ist und das. erwärmte Material berührt, welches gepumpt werden soll.
17. Pumpe für eine Vorrichtung zum Pumpen viskoser Materialien, mit einem Nachführgerät, das an einem

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Halterohr angeordnet ist und gegen das zu pumpende Material gedrückt wird, wobei eine Pumpenanordnung mit dem Nachführgerät verbunden ist, um das abzugebende Material zu pumpen, gekennzeichnet durch einen Pumpenkörper (32), eine Antriebswelle (42) für die Pumpe, die sich durch den Pumpenkörper (32) hindurch erstreckt und am unteren Ende mit einem Pumpenzahnrad (45) fest verbunden ist, einen drehbaren Zahnring (47) , der das Pumpenzahnrad (45) umgibt und mit dem Pumpenzahnrad zusammenwirkt _ξ um das Material zu pumpen, wenn das Zahnrad (45) gedreht wird, eine Zahnradplatte (47) , welche die Umfangsflache des Zahnrings (46) umgibt und eine den Zahnring (4.6) umgreifende Bohrung aufweist, eine obere Einlaßplatte (50) zwischen dem Pumpenkörper (32) und der Zahnradplatte (47) zur teilweisen Festlegung eines oberen Einlasses (81) zu dem Pumpenzahnrad und dem Zahnring, eine untere Einlaßplatte (51), welche der oberen Einlaßplatte (50) auf der anderen Seite der Zahnradplatte (47) gegenüberliegt und einen unteren Einlaß (75) zu dem Pumpenzahnrad und dem Zahnring festlegt, wobei die Pumpenanordnung (42 bis 51) in einer Hülse (12c) einem unteren Ende des Halterohrs (14) benachbart angeordnet ist, und ein unteres Ende der Hülse (12c) mit dem *?u pumpenden Material in Berührung steht, wobei die Zahnradplatte (47) teilweise innerhalb und von der Hülse beabstandet angeordnet ist und zusammen mit der Hülse (12c) Materialflußkanäle (85, 85a) um die Zahnradplatte (47) herum von dem unteren Ende der. Hülse aiur. oberen Einlaßplatte (50) bildet und die Pumpenanordnung das zu pumpende Material auf beiden Seiten der Zahnradplatte (47) aus der Nähe des eingetauchten Endes der Hülse (12c) zugeführt erhält.

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1 8. Pumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (32) eine Bohrung (41) für den Antrieb besitzt, daß die Antriebswelle (42) der Pumpenanordnung (42 bis 51) in der Bohrung (41) mit einer Drehachse (A) fluchtend verläuft und an ihrem unteren Ende mit einem Pumpenzahnrad (45) verbunden ist, daß die den Zahnring (46) aufnehmende Bohrung eine zentrale Achse (R) besitzt, welche gegenüber der Drehachse (A) versetzt ist.

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