DE3916339A1 - Pumpe zum foerdern von fliessfaehigen medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern von fließfä­ higen Medien, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Auf­ nahmekammer für zwei achsparallel laufende und miteinander kämmende, außenverzahnte Zahnräder, wobei auf der Saugsei­ te des Gehäuses eine Einlaßöffnung und auf der Druckseite des Gehäuses eine Auslaßöffnung für das fließfähige Medium angeordnet sind und wobei die Antriebswelle der Zahnräder durch radiale Wellendichtungen gegen die Aufnahmekammer ab­ gedichtet ist.

Derartige, nach dem Stand der Technik bekannte Pumpen wer­ den zum Fördern von fließfähigen Medien verwendet. Es han­ delt sich hierbei um Pumpenaufbauten mit zwei voneinander getrennt arbeitenden Pumpen, die wiederum von zwei Elektro­ motoren angetrieben werden. Die über eine Kupplung ange­ triebene Zahnradpumpe transportiert das eigentliche Förder­ gut, das wiederum ein beliebiges fließfähiges Medium sein kann. Die kritische Austrittstelle der Welle dieser Pumpe aus dem Pumpengehäuse wird von einer Doppeldichtung abge­ schirmt. Der Zwischenraum zwischen den beiden Dichtberei­ chen dieser Doppeldichtung wird von einem Sperrmedium durchspült, welches durch die zweite Pumpe in Fluß gehalten wird. Das Sperrmedium wird dabei aus einem externen Behäl­ ter angesaugt und über ein externes Leitungssystem hinter der Doppeldichtung in diesen Behälter zurückgedrückt.

Pumpen dieser Art können als Zahnrad-, Schrauben-, Flügel­ zellen, Kolben-, Exzenter- oder Kreiselpumpen eingesetzt werden. Als Doppeldichtungen können radiale Wellendichtrin­ ge und alternativ dazu Stopfbuchsen, O-Ringe oder Gleit­ ringdichtungen eingesetzt werden.

Der Nachteil der bekannten Pumpenanordnungen wird in der aufwendigen Installation der Förderleitungen für das Sperr­ medium gesehen. Hier können durch unsachgemäße Behandlung Fehlerquellen auftreten. Außerdem ist durch den Pumpenauf­ bau mit den zwei voneinander getrennt arbeitenden Pumpen und den jeweils diesen Pumpen zugeordneten Elektromotoren ein größerer Platzbedarf und ein höheres Gewicht für den Gesamtpumpenaufbau zu berücksichtigen.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe ge­ stellt hat, den Gesamtpumpenaufbau zu vereinfachen und durch Integration von Bestandteilen Fehlermöglichkeiten auszuschließen sowie die Standzeit des Pumpenaufbaus zu verlängern.

Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß neben der För­ derpumpe für das fließfähige Medium eine Sperrmediumförder­ pumpe in das Gehäuse integriert ist, deren antreibendes Zahnrad auf der verlängerten Antriebswelle der Förderpumpe sitzt, welches seinerseits mit dem Zahnrad einer achsparal­ lel zur Antriebswelle verlaufenden Zusatzwelle kämmt, und daß die Sperrmediumförderpumpe über ein Saug- und Drucklei­ tungssystem jeweils saugseitig und druckseitig über ver­ schiedene Spülstellen in den drehenden Wellenbereichen mit einem Sperrmediumbehälter verbunden ist.

Der erfindungsgemäße Pumpenaufbau bringt den Vorteil, daß die Funktion des Gesamtpumpenaufbaus durch Verringerung der Einzelteile und gleichzeitige Vermehrung der Spülstellen verbessert wird. Leckage- und Fehlluftmöglichkeiten werden erheblich verringert bzw. ganz abgebaut. Ferner werden die Kosten durch den Wegfall eines kompletten Pumpenaggregates gesenkt und der Stromverbrauch für einen Motor entfällt.

Außerdem fällt die Senkung des Gewichts durch den Wegfall von Bauteilen ins Gewicht und die Standzeit des Gesamtpum­ penaufbaus erhöht sich aus Gründen der besseren Durchspül­ barkeit mit dem Sperrmedium.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die An­ triebswelle der Zahnräder der beiden Förderpumpen an ihrem Austritt aus dem Gehäuse durch zwei axial im Abstand von­ einander angeordnete Dichtungen, welche zwischen sich eine mit dem Saug- und Druckleitungssystem verbundene Spülstelle begrenzen, abgedichtet ist. Ferner hat sich als zweckmäßig herausgestellt, daß die Sperrmedium-Förderpumpe selbst als Spülstelle ausgebildet ist. Zwischen der Förderpumpe und der Sperrmedium-Förderpumpe ist außerdem in einem von zwei im Abstand auf der Antriebswelle angeordneten Lagerbuchsen gebildeten, mit dem Saug- und Druckleitungssystem verbunde­ nen Wellenbereich eine nach außen abgedichtete weitere Spülstelle gebildet. Schließlich ist der Sperrmediumbehäl­ ter selbst in das Gehäuse integriert worden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen Pumpensystems schematisch dargestellt; es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Pumpenaufbau;

Fig. 2 die Stirnfläche des Mittelteils gemäß Linie A-A aus Fig. 2;

Fig. 3 den schematischen Pumpenaufbau.

Der Pumpenaufbau in Fig. 1 besteht aus einem dreigeteilten Druckgehäuse, bestehend aus einem antriebseitig ersten Teil 1, einem Mittelteil 2 und einem Hauptförderpumpenteil 3.

Das antriebseitige erste Teil 1 ist über Schraubverbindun­ gen und Dichtelemente 111 mit dem Mittelteil 2 druckdicht verbunden. An der gegenüberliegenden Seite ist das Mittel­ teil 2 ebenfalls über Schraubverbindungen und Dichtelemente 31 mit dem Hauptförderpumpenteil 3 ebenfalls druckdicht verbunden.

Aus dem antriebseitig ersten Teil 1 tritt die Antriebswelle 6 heraus. Die Antriebswelle 6 ist durch den Vorsatzflansch 4 mit den im Abstand voneinander angeordneten Radial-Wel­ lendichtringen 5 zentriert. Die im Abstand voneinander an­ geordneten Wellendichtringe 5 begrenzten die zweite Spül­ stelle 16, die - wie in Fig. 3 gezeigt - mit dem Spülsystem in direkter Verbindung steht.

Die Antriebswelle 6 besitzt ein antreibendes Zahnrad 61, welches mit dem Zahnrad 71 der Sperrmedium-Förderpumpe 9 kämmt.

Die Spülstellen I und III sind mit den Bezugsziffern 17 und 18 bezeichnet. Diese Spülstellen 17, 18 sind im Mittel­ teil 2 integriert. Im Mittelteil 2 befindet sich auch der Vorlagebehälter 20 für die Sperrflüssigkeit, der in sich hermetisch abgeschlossen ist und die Filtereinheit 12 sowie die Befüllöffnung 13 und die Ablaßöffnung 14 aufweist. Im Mittelteil 2 sind ferner die Lager 11 für die Antriebswelle 6 angeordnet. In das Mittelteil 2 ist ferner der Übergangs­ kanal 15 zum antriebsseitigen ersten Teil 1 eingebracht.

Das Spülsystem 19 (Fig. 2) ist in vollem Umfang in das Guß­ gehäuse des Pumpenkörpers integriert, und zwar in den an­ triebseitig ersten Teil (1) und das Mittelteil (2). Das Hauptförderpumpenteil 3 nimmt die Hauptförderpumpe 10 sowie die dazugehörigen Lagerungsteile auf.

In Fig. 2 ist die Stirnfläche des Mittelteils 2 gemäß Linie A-A aus Fig. 1 dargestellt. Aus der flächigen Darstellung ergibt sich die Antriebswelle 6 mit dem nach außen verzahn­ ten Zahnrad 61 sowie die Parallelwelle 7 mit dem im Zahnrad 61 kämmenden Zahnrad 71 der Sperrmediumförderpumpe 9. Die Spülstellen I bis III sind mit den Bezugsziffern 16 bis 18 versehen. Die Bezugsziffer 19 bezeichnet das gesamte inte­ grierte Leitungssystem. Der Vorlagebehälter 20 für das Sperrmedium ist in dieser Draufsicht verdeckt und lediglich in gestrichelten Linien dargestellt.

Fig. 3 zeigt in seinem schematischem Pumpenaufbau den Ver­ lauf des Spülmediums aus dem Vorlagebehälter 20 für die Sperrflüssigkeit, die zunächst über die Sperrmediumförder­ pumpe 9 zur Spülstelle I mit der Bezugsziffer 17 gelangt. Die Spülmediumförderpumpe 9 ist dabei auf der Parallelwelle 7 gelagert. Von der Spülstelle 17 gelangt das Spülmedium über die Spülstelle II mit der Bezugsziffer 16 an die Spül­ stelle III mit der Bezugsziffer 18. Von dort verläuft die Spülflüssigkeit entlang der Antriebswelle 6 in Richtung Hauptförderpumpe 10 und wird von dort zum Vorlagebehälter 20 für die Sperrflüssigkeit zurückgeleitet.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Pumpenaufbaus wird wie folgt erläutert: Die durchgehende Antriebswelle 6 mit den zwei aufgesetzten Zahnrädern 61, 62 wird durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Motor angetrieben. Über die Zahnräder 61, 62 der Antriebswelle 6 werden zwei voneinander unabhängige Pa­ rallelwellen 7, 8 über die Zahnräder 71, 81 mit angetrie­ ben. Die Austrittstelle der Antriebswelle 6 aus dem an­ triebseitig ersten Teil 1 des Pumpengehäuses ist abgedich­ tet durch zwei Radialwellendichtringe 5, die beispielsweise aus Teflon hergestellt sein können.

Anstelle der Radialwellendichtringe können auch Stopfbuch­ sen, O-Ringe, Gleitringdichtungen usw. eingesetzt werden. Der Zwischenraum 16 zwischen diesen beiden Dichtungen 5 wird mit dem gefilterten Sperrmedium ausgewaschen. Diese Spülstelle II liegt auf der Druckseite der Sperrmediumför­ derpumpe 9.

Die Sperrmediumförderpumpe 9 ist gleichzeitig die Spülstel­ le I mit der Bezugsziffer 17 und saugt über das integrierte Leitungssystem 19 direkt aus dem eingegliederten Vorlagebe­ hälter 20 die Sperrflüssigkeit an. Die effektiv wichtigste Spülstufe erfolgt im Mittelteil 2 zwischen den beiden La­ gerbuchsen 11. Diese Lagerbuchsen 11 dienen zur Lagerung der Sperrmediumförderpumpe 9 und der Hauptförderpumpe 10. In diese Spülstelle III mit der Bezugsziffer 18 wird das Sperrmedium in mehreren Strahlen 181, 182, 183 gegen die Emissionsrichtung des abrasiven Fördergutes gepreßt. Am Ende des kreisförmigen Spülkanals, in dem die Sperrflüssig­ keit eine spiralförmige Bewegung erfährt, wird das mit den eventuell ausgetretenen Feststoffen angereicherte Sperrme­ dium in den Vorlagebehälter 20 zurückgedrückt. Der Vorlage­ behälter 20, der durch einen austauschbaren Filtereinsatz 12 in zwei Hälften getrennt ist, kann zur regelmäßigen War­ tung entleert werden.

Claims (5)

1. Pumpe zum Fördern von fließfähigen Medien, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Aufnahmekammer für zwei achspa­ rallel laufende und miteinander kämmende, außenverzahnte Zahnräder, wobei auf der Saugseite des Gehäuses eine Einlaßöffnung und auf der Druckseite des Gehäuses eine Auslaßöffnung für das fließfähige Medium angeordnet sind und wobei die Antriebswelle der Zahnräder durch radiale Wellendichtungen gegen die Aufnahmekammer abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Förderpumpe (10) für das fließfähige Medium eine Sperrmediumförder­ pumpe (9) in das Gehäuse (1, 2, 3) integriert ist, deren antreibendes Zahnrad (61) auf der verlängerten Antriebs­ welle (6) der Förderpumpe (10) sitzt, welches seiner­ seits mit dem Zahnrad (71) einer achsparallel zur An­ triebswelle (6) verlaufenden Zusatzwelle (7) kämmt, und daß die Sperrmediumförderpumpe (9) über ein Saug- und Druckleitungssystem (19) jeweils saugseitig und druck­ seitig über verschiedene Spülstellen (I-III) in den drehenden Wellenbereichen (6, 7) mit einem Sperrmedium­ behälter (20) verbunden ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (6) der Zahnräder (61, 71) an ihrem Aus­ tritt aus dem antriebseitig ersten Teil (1) des Gehäuses durch zwei axial im Abstand voneinander angeordnete Dichtungen (5), welche zwischen sich eine mit dem Saug- und Druckleitungssystem (19) verbundene Spülstelle (16) begrenzen, abgedichtet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmediumförderpumpe (9) selbst als Spülstelle (17) ausgebildet ist.

4. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen der Hauptförderpumpe (10) und der Sperrmediumför­ derpumpe (9) in einem von zwei im Abstand auf der An­ triebswelle (6) angeordneten Lagerbuchsen (11) gebilde­ ten, mit dem Saug- und Druckleitungssystem (19) verbun­ denen Wellenbereich eine nach außen abgedichtete weitere Spülstelle (18) gebildet ist.

5. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrmediumbehälter (20) in den Mittelteil (2) des Pum­ pengehäuses integriert ist.