DE8331598U1

DE8331598U1 - Zahnradpumpe zur volumetrischen mengendosierung mit einer verbesserten spuelung

Info

Publication number: DE8331598U1
Application number: DE19838331598
Authority: DE
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1985-04-11

Description

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Zahnradpumpe zur volumetrischen Mengendosierung mit einer verbesserten Spülung

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zur volumetrischen Mengendosierung insbesondere beim Lackieren mit wenigstens einem den Zahneingriff der Pumpenzahnra'der überbrückenden jeweils durch mindestens ein Ventil absperrbaren Spülkanal, der am Beginn und am Ende des Zahneingriffs im Bereich der Zahnradstirnseiten in das Pumpengehäuse einmündet bzw. aus ihm austritt.

Wegen ihrer bekannten guten Dosiereigenschaften und der weitgehenden Unabhängigkeit der Durchsatzmengen von Vordruck-, Viskositäts- und Temperaturschwankungen haben sich Zahnradpumpen als Förderpumpen zu Farbzerstäubusgseinrichtungen in Lackierereien hervorragend bewährt. Einige Schwierigkeiten bereitete dabei die Reinigung der Pumpen bei den beim Lackieren von Serienteilen, beispielsweise Fahrzeugkarosserien, wegen der unterschiedlichen Käuferwünsche relativ häufig vorkommenden Farbwechseln, da das einfache Spülen mit Hilfe von geeigneten Lösungsmitteln selbst bei längeren Spülzeiten Farbverfälschungen unmittelbar nach dem Wechsel infolge zurückgebliebener Farbreste nicht verhindern konnte.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde die Zahnradpumpe nach den Lehren der DE-OS 32 21 325 mit wenigstens einem absperrbaren Spülkanal versehen, mit dessen Hilfe das Spülmittel, das durch den Pumpeneinlaß eintritt, außerhalb der Zahnräder zum Austrittsbereich umgelenkt, woBei es zweimal entlang der Zahnflanken strömte. Trotzdem zeigten sich immer wieder Farbfehler bei Wiederaufnahme des Lackiervorgangs nach dem Wechsel.

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Es wurde nun gefunden,, daß die für die Farbfehler noch ursächlichen Farbreste aus den bei den Im Stand der Technik beschriebenen Vorkehrungen nur ungenügend berücksichtigten Zapfenlagern der Pumpe stammen« Der Erfindung zugrundeliegende technische Aufgabe ist es danach, Möglichkeiten zur-schnellen und gründlichen Reinigung auch der Lager in der Zahnradpumpe bereitzustellen.

Sie wird durch eine Zahnradpumpe der eingangs beschriebenen Art gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß der Antriebszapfen und/oder der Lagerzapfen der Pumpenzahnräder vorzugsweise von derselben Pumpenseite ausgehende axiale Sackbohrungen aufweisen, die beide mit der Spülmittelzufuhr verbindbar sind und von denen jeweils mindestens eine radiale Bohrung in die zugehörige(n) Zapfenlagerung(en) führt. Die Sackbohrungen gehn vorzugsweise von der äußeren Pumpenseite aus, auf der die freie Stirnfläche des Antriebszapfens liegt. In einer besonderen Ausführungsform ist die axiale Bohrung im Lagerzapfen des mitlaufenden Zahnrads durchgehend, so daß das Spülmittel auf beide Zahnradseiten gelangen kann.

In einer weiteren Ausbildungsform ist zwischen dem Antriebszapfen und dem äußerenDeckel ein Vorraum vorgesehn, der mit der Spülmittelzufuhr - vorzugsweise, jedoch nicht zwingend absperrbar - verbunden ist und von dem aus ein Querkänal zum vorzugsweise die durchgehende Bohrung aufweisenden Lagerzapfen führt. Vorteilhaft kann bei mindestens einem der beiden Lagerzapfen am Austritt der radialen Bohrung(en) an der Zapfenoberfläche oder in der Lagerschale ein Ringkanal vorgesehen sein, der über einen im wesentlichen radial in Richtung auf den zweiten .Zapfen verlaufenden Querkanal mit dem Lagerbereich des zweiten Zapfens bzw. dessen RingkanaZ verbunden ist.

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.·. In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausbildungsform

zeichnet sich die Zahnradpumpe der eingangs beschriebenen Art dadurch aus, daß das getriebene Zahnrad fliegend gelagert und das mitlaufende Zahnrad schwimmend angeordnet ist sowie die Lagerung des Antriebszapfens einen mit der Spülmittelführung - vorzugsweise absperrbar - verbundenen Hingkanal aufweist. Vorzugsweise ist der Ringkanal über einen zur Hauptspülleitung parallel geführten Stichkanal _;: mit Spülflüssigkeit beaufschlagbar« In Weiterbildung kann

ι 10 eine absperrbare, von den im äußeren Deckel liegenden ] Bohrungen für den Pumpeneinlaß und den Pumpenauslaß im

J wesentlichen fluchtend gegenüberliegenden, im antriebs-

v seitigen Deckel angeordneten Bohrungen ausgehende, mit

mindestens einem Absperrventil versehene Umgehungsleitung vorgesehen sein.

j| Die Reinigung des/der Lager(s) hat sich als besonders gut

erwiesen, wenn der Ringkanal der Zapfenlagerung, ggf. auch beider Lagerungen, im Verlauf der Austrittsleitung für das Spülmittel angeordnet ist. Eine derartige Anordnung kann bei allen beschriebenen Ausführungsformen der erfindun£/S-gemäßen Zahnradpumpe von Vorteil für die schnelle und gute Reinigung sein.

So wurden gute Ergebnisse mit einer Zahnradpumpe erzielt, bei der der Strömungsweg des Spülmittels vom Pumpeneinlaß ~j ausgehend durch die Umgehungsleitung, einen vom Pumpenauslaß zum mit einem Ringkanal versehenen Zapfenlager des Antriebszapfens führenden Stichkanal und einen vom Ringkanal austretenden Austrittskanal gebildet wird. Dabei versteht es sich, daß ohne Veränderung der vorteilhaften Wirkung die Führung der Spülflüssigkeit auch vom Pumpenauslaß ausgehen und über den Pumpeneinlaß durch einen entsprechenden Stichkanal zum Austrittskanal gelangen kann.

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An Hand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Schnitt durch eine Zahnradpumpe mit zwei gelagerten Zahnrädern;

Fig. 2 vereinfachter Schnitt durch eine Zahnradpumpe fliegend gelagertem getriebenen Zahnrad und fliegend angeordnetem mitlauf-enden Zahnrad; ■* Fig. 3 Frontansicht und

Fig. i Schnitt entlang IV-IV einer Zahnradpumpe gemäß Fig. 2 mit besonderer Spülmittelführung.

Die in Fig. 1 dargestellte Zahnradpumpe besteht in üblicher Weise aus dem äußeren Deckel 1, der die Aussparungen für die Zahnräder 7 und 8 aufweisenden Brillenscheibe 2 und dem antriebsseitigen Deckel 3, mit dem der - in den weiteren Figuren nicht mehr dargestellte - Pumpenträger 20 verbunden ist. Der Antriebszapfen 5 führt durch den Pumpenträger 20 und ist in beiden Deckeln gelagert. Der Lagerzapfen 6 für das mitlaufende Zahnrad 8 sitzt in der dargestellten Ausführungsform im äußeren Deckel 1 fest, während das mitlaufende Zahnrad 8 mit seinem Lager 10 sich auf dem Lagerzapfen 6 dreht. Eine auf dem äußeren Deckel 1 sitzende Lagerzapfenabdeckung 4 verschließt die beiden Bohrungen im äußeren Deckel für die beiden Lagerzapfen 5 und 6.

Beide Lagerzapfen 5 und 6 sind mit in ihrer Achse liegenden Bohrungen versehen j im Antriebszapfen sitzt die Sackbohrung 11, im Lagerzapfen 6 die durchgehende Bohrung 12. Durch letztere werden auf diese Weise beide Zapfenenden mit Spülmittel versorgt. Von beiden Axialbohrungen 11 und 12 führen Radialbohrungen 13 und Ή in den jeweiligen Lagerbereieh. Fluchtend mit der Sackbohrung 11 im Antriebszapfen ι 5 ist in der Lagerzapfenabdeckung 4 eine Spülmittelbohrung

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18 vorgesehn, zwischen der Lagerzapfenabdeckung k und dem freien Ende des Antriebszapfens 5 befindet sich ein Vorraum 17, von dem aus ein Querkanal 19 zur durchgehenden Axialbohrung 12 im Lagerzapfen € führt, Ringkanäle 15 und 16 unterstützen die Spülwirkung.

Eine andere Bauweise der Zahnradpumpe zeigt Fig. 2. Das getriebene Zahnrad 7 ist fliegend gelagert, während das mitlaufende Zahnrad 22 schwimmend angeordnet ist, also keine Lagerung aufweist, wodurch sich das der Erfindung zugrunde liegende Problem auf das Spülen nur eines Lagers vereinfacht.

Auch hier weist der Antriebszapfen 21 eine Sackbohrung 11 mit radial zur Zapfenoberfläche führenden Kanälen auf; die mit der Sackbohrung fluchtende Spülmittelbohrung 18 liegt hier im äußeren Deckel 1. Außerdem führt in der Fig. 2 ein Stichkanal 23 bis in Höhe der Ein- und Auslaßbohrungen 27 und 28. Er geht vom hier in das Zapfenlager 9 eingebrachten Ringkanal 2A aus. Für den Betrieb ergeben sich damit drei Möglichkeiten. Beim Anschluß der Spülmittelbohrung 18 an den Spülkreislauf unter Weglassen des Stichkanals 23 liegt die gleiche Situation wie in Fig. 1 vor. Eine zweite Form der Spülmittelführung ergibt sich - bei Wegfall der Spülmittel-, Sack- und Radialbohrung (18, 11, 13) - mit Hilfe des Stichkanals 23, wenn dieser mit dem Pumpeneinlaß 27 oder dem Pumpenauslaß 28 durch die Zahnradlücken hindurch in Verbindung steht.

Die intensivste Art der Spülung schließlich ergibt sich bei einer mit Fig. 2 übereinstimmenden Ausführung sowie der Verbindung mit dem Pumpeneinlaß 27 oder -auslaß 28, da dann das Spülmittel in einem Nebenstrom das Lager 9 durchströmen und durch die Bohrung 18 austreten kann.

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Die Figuren 3 und 4 schließlich zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 4 dem Schnitt entlang IV-IV in Fig. 3 entspricht. Auch diese Darstellung läfit zwei Arten der Spülung zu: Hit Hilfe des mit dem Ein- oder Auslaßbereich der Zahnradpumpe in Verbindung stehenden Verbindungskanals 29, des Ringkanals 24 und des Austrittskanals 3O ist ebenso wie vorhergehend zu Fig. 2 beschrieben eine effektive Spülung im Nebenstrom möglich. Daneben ergibt die Anordnung der StrichrDoppelpunkt-gezeichneten Kanäle 31 und 11' die Möglichkeit, den gesamten Spülmittelstrom - beispielsweise - durch den Pumpeneinlaß 27 einzuleiten, über eine Umgehungsleitung 25 (Fig. 3) auf der dem Einlaß gegenüber liegenden Seite aufzunehmen und durch die Zahnlücken zum Pumpenaustritt 28 zu führen, von wo er über einen Stichkanal 31 zur Sackbohrung 11', von dort in den Ringkanal 24 und schließlich durch den Austrittskanal 30 Zurückgeführt wird. Der Verbindungskanal 29 fällt in diesem Fall weg.

Es versteht sich, daß die Führung des SpülmittelStroms ebenso vom Pumpenaustritt 28 aus beginnend erfolgen kann. Desgleichen ist es in einer vereinfachten Ausführungsform möglich, statt der Umgehnungsleitung 25 den dann entsprechend geführten Verbindungskanal 29 den Spülmittelstrom, der vom Pumpeneinlaß 27 oder vom Pumpenauslaß 28 kommend durch die Zahnlücken hindurchgetreten ist, aufzunehmen und zum Ringkanal 24 zu leiten, von wo er durch den Austrittskanal 30 die Pumpe verläßt. Die Lagerspülung erfolgt im Hauptstrom, wenn sich im äußeren Deckel 1 lediglich der Pumpeneinlaß 27 befindet, und der Pumpenauslaß über den Kanal 29, Ringkanal 24 und Auetrittskanal 30 geführt ist, bzw. umgekehrt, wenn sich

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Im äußeren Deckel Ϊ allein der Pumpenauslaß 28 befindet, I und der Pumpeneinlaß über die Kanäle 30, 24 und 29 geführt

,1 ist.

;' 5 Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Vorkehrungen

\ geeignet sind, nicht nur Farbverfälschungen praktisch ganz

zu verhindern, sondern auch die Spülzeiten und damit die Gefahr von Freßschaden, in den Lagern erheblich herabzusetzen, womit die gestellte Aufgabe gelöst ist. 10

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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG

1	äußerer Deckel	·< · · · «tit··
2	Brillenscheibe
3	antriebsseitiger Deckel
J,	Lagerzapfenabdeckung
5	Antriebszapfen
6	Lagerzapfen
7	getriebenes Zahnrad
8	mitlaufendes Zahnrad
9	Zapfenlager
10	Zapfenlager
11	Sackbohrung
12	Sackbohrung
13	Radialbohrung
U	Radialbohrung
15	Ringkanal
16	Ringkanal
17	Vorraum
18	Spülmittelbohrung
19	Querkanal
20	Pumpenträger
21	fliegend gelagerter Antriebszapfen
22	schwimmendes Zahnrad
23	Stichkanal
2U	Ringkanal
25	Umgehungsleitung
26	Ventil
27	Pumpeneinlaß
28	Pumpenauslaß
29	Verbindungskanal
30	Austrittskanal
31	Stichkanal

Claims

barmag Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft Sitz: Remscheid, Bundesrepublik Deutschland 0-1359 . 1 . -e-fr/ynsprüch e

1. Zahnradpumpe zur volumetrischen Mengendosierung insbesondere beim Lackieren mit wenigstens einem den Zahneingriff der Pumpenzahnräder überbrückenden jeweils clurch mindestens ein Ventil absperrbaren Spülkanal, der am Beginn '_md am Ende des Zahneingriffs im Bereich der Zahnradstirr-seiten in das Pumpengehäuse ein- bzw. ausmündet,

dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebszapfen (5) und/oder der Lagerzapfet (6) der Pumpenzahnräder (7, 8) vorzugsweise von derselben Pumpenseite ausgehende axiale Sackbohrungen (11) aufweisen, die beide mit der Spülmittelzufuhr verbindbar sind und von denen jeweils mindestens eine radiale Bohrung (13» 14·) in die zugehörige(n) Zapfenlagerung(en) (9, 10) führt.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Sackbohrungen von der äußeren Pumpenseite (1), auf der die freie Stirnfläche des Antriebszapfens (5) liegt, ausgehn.

3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die axiale Bohrung (12) im Lagerzapfen (6) des mitlaufenden Zahnrades (8) durchgehend ist.

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4· Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 t dadurch gekennzeichnet, daß

zwischen dem Antriebszapfen (5) und dem äußeren Deckel (1) ein Vorraum (17) vorgesehen ist, der mit der Spülmittelzufuhr absperrbar verbunden ist und von dem

aus ein Querkanal (19) zum vorzugsweise die durchgehende Bohrung (12) aufweisenden Lagerzapfen (6) führi,.

5. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

bei mindestens einem der beiden Lagerzapfen (5, 6) am Austritt der radialen Bohrung(en) (13, 14) an der Zapfenoberfläche oder in der Lagerschale (9; 10) ein ♦ Ringkanal (15, 16) vorgesehen ist, der über einen im

ί^:: 15 wesentlichen radial in Richtung auf den zweiten Zapfen ; (6; 5) verlaufenden Querkanal (19) mit dem Lagerbereich

Il des zweiten Zapfens (6; 5) bzw. dessen Ringkanal (15, 16)

verbunden ist.

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6. Zahnradpumpe zur volumetrischen Mengendosierung mit wenigstens einem den Zahneingriff -der Pumpenzahnräder überbrückenden absperrbaren Spülkanal, der am Beginn und am Ende des Zahneingriffs im Bereich der Zahnradseiten in das Pumpengehäuse mündet,
dadurch gekennzeichnet, daß

das getriebene Zahnrad (7) fliegend gelagert und das mitlaufende Zahnrad (22) schwimmend angeordnet ist sowie die Lagerung (9) des Antriebszapfens (21)einen mit der Spülmittelführung vorzugsweise absperrbar verbundenen Ringkanal (15. 24) aufweist.

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7. Zahnradpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (15) ZU) Über einen zur Hauptspülleitung parallel geführten Stichkanal (23) mit SpUIflüssigkeit beaufschlagbar ist.

8. Zahnradpumpe nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine absperrbare, von den im äußeren Deckel (1) liegenden Bohrungen für den Pumpeneinlaß (27) und den Pumpenauslaß (28) im wesentlichen fluchtend gegenüber im antriebsseitigen Deckel (3) angeordneten Bohrungen ausgehende» mit mindestens einem Absperrventil (26) versehene Umgehungsleitung (25) vorgesehen ist«

15

9· Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (15, 2U) der Antriebszapfenlagerung (9) in der Austrittsleitung (28-31-30) für das Spülmittel bzw. im Pumpenauslaß (28, 29, 30) liegt.

10. Zahnradpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg des Spülmittels vom Pumpeneinlaß (27) ausgehend durch die Umgehungsleitung (25), einen vom Pumpenauslaß (28) zum mit einem Ringkanal (24) versehenen Zapfenlager (9) des Antriebszapfens (21) führenden Stichkanal (31) und einen vom Ringkanal ausgehenden Austrittskanal (30) gebildet ist.