WO2023041642A1 - Dosierpumpe zum fördern von abrasiven fluiden - Google Patents

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WO2023041642A1
WO2023041642A1 PCT/EP2022/075642 EP2022075642W WO2023041642A1 WO 2023041642 A1 WO2023041642 A1 WO 2023041642A1 EP 2022075642 W EP2022075642 W EP 2022075642W WO 2023041642 A1 WO2023041642 A1 WO 2023041642A1
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WO
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bearing
metering pump
axle
pump according
chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/075642
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arkadiusz Tomzik
Dietrich Witzler
Paul SCHLÖβER
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg filed Critical Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2023041642A1 publication Critical patent/WO2023041642A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing

Definitions

  • the invention relates to a metering pump for delivering abrasive fluids according to the preamble of claim 1.
  • Piston pumps are currently used to apply reactive or shear-sensitive products, such as bodywork adhesive.
  • Piston pumps are well suited for these reactive products, but are technically complex and expensive.
  • the advantage of a piston pump is that annoying deposits and buildup inside the pump can be easily removed.
  • External gear pumps are known, but they are not suitable for pumping abrasive fluids, but allow metered transport.
  • DE 102017127916 A relates to an external gear pump 1 with a housing 2, two pump wheels 4a, 4b driven in opposite directions, with external teeth and arranged in a receiving space 3 of the housing 2, for use as a high-pressure pump, such as an actuating element for actuating a clutch and/or for supplying a gear actuator Pressure, preferably in a direct shift transmission of a motor vehicle.
  • a high-pressure pump such as an actuating element for actuating a clutch and/or for supplying a gear actuator Pressure, preferably in a direct shift transmission of a motor vehicle.
  • EP 2657525 Bl describes an external gear pump or external gear motor with a housing 31; 40; 41, in whose interior 11 at least two gears 12; 13 which mesh externally with one another, a seal 60 having the shape of the numeral "3" the arcuate portions of which define the axes of rotation of the associated gears 12; Surrounded 13, wherein the seal 60 delimits two pressure fields from each other.
  • US 4265602 A describes a low pressure shaft lubricated gear pump having a pair of meshing impellers supported by bearings such as bushings or roller bearings.
  • the object of the invention is therefore to provide a cost-effective metering pump that is not susceptible to adhesion and that allows the application of a shear-sensitive and also reactive product over the long term and can deliver metered amounts.
  • the object of the invention is achieved according to the invention with a metering pump having the features of claim 1.
  • a metering pump for pumping reactive fluids which has a first gear wheel and second gear wheels, which are arranged in a pumping chamber in mesh with one another, the first gear wheel being arranged on a drivable drive shaft and the second gear wheel being arranged on a bearing axis, wherein the drive shaft has a shaft bearing and the bearing axle has an axle bearing, the shaft bearing of the drive shaft and/or the axle bearing of the bearing axle being sealed in a fluid-tight manner with respect to the delivery chamber.
  • a fluid-tight sealing of the axle bearings and the shaft bearings prevents the fluid to be pumped from penetrating the bearings. In addition, the fluid is prevented from escaping from the pumping chamber at an unintended location.
  • a fluid is to be understood here, in particular, as a liquid.
  • the seal is adjusted accordingly.
  • An abrasive fluid is also to be understood, for example, as an abrasive, shear-sensitive and/or reactive fluid.
  • the pump is preferably designed for a reactive fluid.
  • a reactive fluid is, for example, adhesive, such as epoxy adhesive, PU adhesive or other fluid adhesives.
  • a fluid can be a sealant, such as a jointing compound or a PVC sealant. the respective fluids can have an abrasive effect, especially if they are filled with abrasive particles.
  • the delivery chamber is formed in a delivery plate that defines a first flow channel and a second flow channel that are in fluid communication with the delivery chamber and at a transition between the flow channel and the delivery chamber and/or at a peripheral edge of the delivery chamber Has rounding, which is streamlined.
  • a dead space means a flow-free area. Materials to be conveyed can be deposited in a flow-free area. This is to be avoided, especially with reactive materials and fluids, as these can react with one another and, in the worst case, can lead to a blockage of the pump's delivery chamber.
  • the delivery plate is arranged on a housing plate in which an axle bearing recess and a shaft bearing recess are formed and sealed off from the delivery chamber with a sealing body.
  • the conveyor plate and/or the housing plate are/are formed with a wear-resistant layer at least in sections. All components of the metering pump that can come into contact with the reactive fluid are preferably provided with the wear-resistant layer.
  • the wear-resistant layer has a carbon layer that forms a plasma polymer layer, amorphous carbon layer, CVD diamond layer and/or graphite layer.
  • a suitable carbon layer is selected depending on the effect of the abrasive wear caused by the fluid to be pumped.
  • the drive shaft and/or the bearing shaft have a solid cross section, which is formed at least in sections in one piece from a solid material, and/or a hollow cross section, which forms a pressure chamber that can be filled with a pressurizable filling.
  • a filling that can be pressurized is to be understood, in particular, as a medium that can be pressurized.
  • the pressure chamber can be formed in the drive shaft or the bearing axle by drilling in a solid cross-section until the wall thickness acts like a press fit by means of a pressurized fluid at the positions provided for the bearings and gears.
  • the pressure chamber has a wall thickness such that an interference fit is formed at the positions of the bearings and gears when the pressurized medium acts there.
  • a bearing axle or drive shaft that is pressurized by means of a fluid has proven to be advantageous for fastening the shaft bearing or the axle bearing. With that, the Assembly and disassembly of the gears and bearings mounted on the respective shaft and/or axle is simplified and dead space is avoided.
  • the axle bearings, the shaft bearings, the gears are fastened to the drive shaft and/or bearing axle by means of a press fit, conical clamping set, driver, in particular clamping rings, pawls, and/or the pressurized pressure chamber.
  • the shaft bearing and/or the axle bearing has a plain bearing, a roller bearing, in particular a ball bearing, and/or a radial bearing.
  • a bearing can be of the same bearing type or different bearing type at both positions of the drive shaft and the bearing axis. According to one embodiment, only one bearing and/or one sleeve can be provided in the housing plate.
  • the delivery plate is arranged between one housing plate and another housing plate, the housing plate being sealed off from the delivery chamber L by means of the sealing body.
  • the second housing plate may not be required if the conveyor chamber of the conveyor plate is formed and closed by the housing plate on the one hand and by a wall of the conveyor plate on the other hand, which wall is otherwise closed by the second housing plate.
  • the sealing body has a grooved ring, in particular in the form of a delta ring or O-ring, a dynamic seal and/or an inflatable seal
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional interior view through an embodiment of the dosing pump
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional interior view through another embodiment of the dosing pump.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a delivery chamber of a delivery plate with a housing plate of the metering pump shown in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a metering pump 1 is shown in each of the schematic cross-sectional interior views of FIGS. 1 and 2 .
  • the section is transverse to the fluid conveying direction through a conveying plate 10.
  • the fluid conveying direction runs along a first flow channel 11 and a second flow channel 12, which is shown in FIG.
  • a metering pump 1 for delivering reactive fluids is shown.
  • the metering pump 1 has a first gear wheel 2 and a second gear wheel 3 which are arranged in a feed chamber 4 so as to mesh with one another.
  • the delivery chamber 4 is shown in a view in Fig. 3 without the two gears 2, 3.
  • the first gear wheel 2 is arranged on a drivable drive shaft 5 and the second gear wheel 3 is arranged on a bearing axle 6 .
  • the drive shaft 5 has a shaft bearing 7 and the bearing axle 6 has an axle bearing 9 .
  • the shaft bearing 7 and the axle bearing 9 can have a sliding bearing, a roller bearing, in particular a ball bearing, and/or a radial bearing.
  • the axle bearing and the shaft bearing are preferably a roller bearing 90.
  • the axle bearing 9 and the shaft bearing 7 can have different bearings. In order to protect the shaft bearing 7 of the drive shaft 5 and the axle bearing 9 of the bearing axle 6, both are sealed in a fluid-tight manner with respect to the delivery chamber 4.
  • the conveying chamber 4 is formed in a conveying plate 10, the conveying plate 10 being arranged on a first housing plate 13 in which an axle bearing recess 17 and a shaft bearing recess 18 are formed.
  • the axle bearing recess 17 and a shaft bearing recess 18 are sealed towards the delivery chamber with a sealing body 19 in such a way that the associated axle bearing 9 and shaft bearing 7 are sealed against the reactive fluid to be delivered.
  • the respective sealing body 19 is arranged in an annular sealing space.
  • the sealing body 19 is a dynamic seal 190 in the form of a U-ring.
  • the sealing body 19 can also be a dynamic seal of another type, which is not shown
  • the conveying plate 10 is arranged between a first housing plate 13 and a second, different housing plate 14 .
  • the first and second housing plates 13, 14 are each sealed towards the conveying chamber 4 by means of a sealing body 19.
  • the housing plates 13, 14 are of essentially the same design.
  • the dosing pump can be different, which also allows different bearings and sealing bodies.
  • the exemplary embodiment of the metering pump shown in FIGS. 1 and 2 differs essentially by the drive shaft 5 and bearing axle shown and the end seal or bearing of the same.
  • the drive shaft 5 and the bearing axle 6 have a solid cross section 100 which is formed in one piece from a solid material.
  • the full cross-section of the drive shaft 5 and the bearing axle 6 allows the axle bearing 9, the shaft bearing 7, the drive shaft 5 to be fastened by means of a press fit, tapered clamping set 22, driver 23 or ratchet blades.
  • the driver 23 for non-rotatably fastening the two gears 2, 3 are mounted in driver recesses 24.
  • the drive shaft 5 and the bearing axle 6 are sealed off from the conveying chamber 4 with sealing bodies 19 and are provided with a conical clamping set 22 for clamping the shaft bearing on the drive shaft.
  • the conical clamping sets 22 allow easy assembly and disassembly of the drive shaft 5 and the bearing axis 6.
  • the drive shaft 5 has a drive section 200 which protrudes from the metering pump 1 and on which a drive can be mounted.
  • the drive can be an electric drive, for example.
  • the bearing axle 6 hardly protrudes from both sides of the dosing pump 1, but with a substantially equal distance.
  • the drive shaft 5 and the bearing axle 6 have a hollow cross-section 101 which forms a pressure chamber 21 in each case.
  • the pressure chamber 21 can be filled with a pressurizable filling, such as a fluid.
  • the pressure chamber is closed with a screw cap 201. With the pressure chamber 21, the effect of a press size can be generated for the bearings 9, 7 and gear wheels 2, 3, which in turn facilitates the assembly and disassembly of the metering pump.
  • the screw cap 201 ensures the pressure in the filled pressure chamber 21.
  • second sealing bodies 192 are provided.
  • the conveyor plate 10 is formed in the conveyor chamber 4 and defines the first flow channel 11 and the second flow channel 12 .
  • the first flow channel 11 and the second flow channel 12 are in fluid communication with the pumping chamber 4.
  • a rounding 16 is provided which is streamlined so that no fluid to be pumped can deposit.
  • the conveyor plate 10 and/or the housing plate 13 is/are formed with a wear-resistant layer 20 at least in sections.
  • the wear resistance layer 20 has a carbon layer, which forms a plasma polymer layer, amorphous carbon layer, CVD diamond layer and/or graphite layer and is applied using suitable methods.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe (1) zum Fördern von reaktiven Fluiden, die ein erstes Zahnrad (2) und zweites Zahnrad (3) aufweist, die in einer Förderkammer (4) kämmend miteinander angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad (2) auf einer antreibbaren Antriebswelle (5) und das zweite Zahnrad (3) auf einer Lagerachse (6) angeordnet ist, wobei die Antriebswelle (5) ein Wellenlager (7) und die Lagerachse (6) ein Achslager (9) aufweist, wobei das Wellenlager (7) der Antriebswelle (5) und/oder das Achslager (9) der Lagerachse (6) zu der Förderkammer (4) hin fluiddicht abgedichtet sind/ist.

Description

Dosierpumpe zum Fördern von abrasiven Fluiden
Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe zum Fördern von abrasiven Fluiden gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Für das Aufbringen von reaktiven bzw. scherempfmdlichen Produkten, wie Karosseriekleber, werden gegenwärtig Kolbenpumpen verwendet.
Die Kolbenpumpen sind für diese reaktiven Produkte gut geeignet, aber sind technisch aufwändig und teuer.
Vorteil einer Kolbenpumpe ist, dass störende Ablagerungen und Anhaftungen im Inneren der Pumpe einfach zu beseitigen sind.
Es sind Außenzahnradpumpen bekannt, die aber nicht zum Fördern von abrasiven Fluiden geeignet sind, aber eine dosierte Förderung erlauben.
DE 102017127916 A betrifft eine Außenzahnradpumpe 1 mit einem Gehäuse 2, zwei gegensinnig angetriebenen, außenverzahnten sowie in einem Aufnahmeraum 3 des Gehäuses 2 angeordneten Pumpenrädern 4a, 4b zum Gebrauch als Hochdruckpumpe, wie als Betätigungsorgan zur Betätigung einer Kupplung und/oder zum Beliefern eines Gangaktors mit Druck, vorzugsweise in einem Direktschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges.
EP 2657525 Bl beschreibt eine Außenzahnradpumpe oder Außenzahnradmotor, mit einem Gehäuse 31; 40; 41, in dessen Innenraum 11 wenigstens zwei Zahnräder 12; 13 angeordnet sind, die im Außeneingriff miteinander kämmen, wobei eine Dichtung 60 die Form der Ziffer "3" aufweist, wobei deren bogenförmige Abschnitte die Drehachsen der zugeordneten Zahnräder 12; 13 umgeben, wobei die Dichtung 60 zwei Druckfelder voneinander abgrenzt. US 4265602 A beschreibt eine Zahnradpumpe mit Niederdruckwellenschmierung, die ein Paar kämmender Flügelräder aufweist, die wird durch Lager wie Buchsen oder Rollenlager getragen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstig und anhaftungsunempfmdliche Dosierpumpe bereitzustellen, die das Aufträgen eines scherempfmdlichen und auch reaktiven Produktes auch langfristig erlaubt und dosiert fördern kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einer Dosierpumpe mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Nach einem Aspekt wird eine Dosierpumpe zum Fördern von reaktiven Fluiden breitgestellt, die ein erstes Zahnrad und zweites Zahnräder aufweist, die in einer Förderkammer kämmend miteinander angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad auf einer antreibbaren Antriebswelle und das zweite Zahnrad auf einer Lagerachse angeordnet ist, wobei die Antriebswelle ein Wellenlager und die Lagerachse ein Achslager aufweist, wobei das Wellenlager der Antriebswelle und/oder das Achslager der Lagerachse zu der Förderkammer hin fluiddicht abgedichtet sind/ist.
Ein fluiddichtes Abdichten der Achslager und der Wellenlager verhindert, dass das zu fördernde Fluid in die Lager eindringen kann. Außerdem wird verhindert, dass das Fluid aus der Förderkammer an nicht vorgesehener Stelle austritt.
Unter einem Fluid ist hier, insbesondere eine Flüssigkeit zu verstehen. Je nach zu förderndem Medium ist die Abdichtung passend angepasst.
Unter einem abrasiven Fluid ist zum Beispiel auch ein abrasives, scherempfmdliches und/oder reaktives Fluid zu verstehen. Die Pumpe ist bevorzugt für ein reaktives Fluid ausgebildet.
Ein reaktive Fluid ist beispielsweise Klebstoff, wie beispielsweise Epoxy-Klebstoff, PU-Klebstoff oder andere fluide Klebstoffe. Ein Fluid kann eine Dichtmasse, wie beispielsweise eine Fugendichtmassen oder ein PVC-Dichtstoff sein. Die jeweiligen Fluide können abrasiv wirken, insbesondre wenn sie mit abrasiv wirkenden Partikeln gefüllt sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Dosierpumpen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Dosierpumpe ist die Förderkammer in einer Förderplatte ausgebildet, die einen ersten Strömungskanal und einen zweiten Strömungskanal definiert, die in fluider Kommunikation mit der Förderkammer stehen und an einem Übergang des Strömungskanals und der Förderkammer und/oder an einem Umfangsrand der Förderkammer eine Verrundung aufweist, die strömungsgünstig ausgebildet ist.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Bauteile und Bereiche der Dosierpumpe, die in Förderrichtung des Fluids angeordnet sind, so ausgebildet sind, dass es zu keiner Ablagerung, insbesondere in Toträumen-, oder Strömungsverlangsamung kommen kann, da sich insbesondere bei gefüllten Fluiden, wie Dichtmasse, die Füllmaterialien dort ablagem können. Gleiches gilt für reaktive Fluide.
Unter einem Totraum ist, ein strömungsfreier Bereich zu verstehen. In einem strömungsfreien Bereich können sich zu fördernde Materialien ablagern. Dies ist, insbesondere bei reaktiven Materialien und Fluiden zu vermeiden, da diese miteinander reagieren können und schlimmstenfalls zu einer Blockade des Förderraums der Pumpe führen können.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe ist die Förderplatte an einer Gehäuseplatte angeordnet, in der eine Achslagerausnehmung und eine Wellenlagerausnehmung ausgebildet und hin zu der Förderkammer mit einem Dichtkörper abgedichtet sind.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Ausnehmungen der Lager in der Gehäuseplatte sind. So kann die Förderkammer besonders strömungsgünstig ausgebildet werden. Der Dichtkörper dichtet die Achslagerung und die Wellenlagerung zur Seite der Förderkammer in der Gehäuseplatten ab. Nach einer besonderen Ausgestaltung der Dosierpumpe sind die Förderplatte und/oder die Gehäuseplatte wenigstens abschnittweise mit einer Verschleißwiderstandschicht ausgebildet. Bevorzugt sind alle Bauteile der Dosierpumpe, die mit dem reaktiven Fluid in Kontakt kommen können, mit der Verschleißwiderstandschicht versehen.
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn mit der Dosierpumpe ein abrasives Fluid zu fördern ist.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Dosierpumpe weist die Verschleißwiderstandschicht eine Kohlenstoffschicht auf, die eine Plasmapolymerschicht, amorphe Kohlenstoffschicht, CVD-Diamantschicht und/oder Graphitschicht bildet.
Je nach der Wirkung des abrasiven Verschleißes durch das zu fördernde Fluid, wird eine passende Kohlenstoffschicht gewählt.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Dosierpumpe weisen die Antriebswelle und/oder die Lagerwelle einen Vollquerschnitt, der wenigstens abschnittsweise einstückig aus einem Vollmaterial ausgebildet ist, und/oder einen Hohl quer schnitt auf, der eine Druckkammer ausbildet, die mit einer druckbeaufschlagbaren Füllung befüllbar ist. Unter einer druckbeaufschlagbaren Füllung ist, insbesondere ein Medium zu verstehen, das mit Druck beaufschlagt werden kann.
Die Druckkammer kann in der Antriebswelle bzw. der Lagerachse durch Bohren in einen Vollquerschnitt ausgebildet werden, bis die Wandstärke mittels eines mit Druck beaufschlagten Fluid an den für die Lager und Zahnrädern vorgesehen Position wie ein Presssitz wirkt. Die Druckkammer weist eine Wandstärke auf, so dass an den Positionen der Lager und Zahnräder ein Presssitz ausgebildet wird, wenn das druckbeaufschlagte Medium dort wirkt.
Zum Befestigen der Wellenlager bzw. der Achslager hat sich als vorteilhaft eine mittels druckbeaufschlagten Fluid Lagerachse bzw. Antriebswelle gezeigt. Damit wird die Montage und Demontage, der auf der jeweiligen Welle und/oder Achse montierten Zahnräder und Lager, vereinfacht und ein Totraum wird vermieden.
In einer besonderen Ausgestaltung der Dosierpumpe sind die Achslager, die Wellenlager, die Zahnräder mit der Antriebswelle und/oder Lagerachse mittels Presssitz, Kegelspannsatz, Mitnehmer, insbesondere Klemmringe, Sperrklinken, und/oder der druckbeaufschlagter Druckkammer befestigt.
Nach einer Ausgestaltung der Dosierpumpe weist das Wellenlager und/oder das Achslager ein Gleitlager, ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, und/oder ein Radiallager auf.
Eine Lagerung kann an beiden Positionen der Antriebswelle und der Lagerachse vom gleichen Lagertyp oder unterschiedlichen Lagertyp sein. Nach einer Ausgestaltung kann auch nur ein Lager und/oder eine Hülse in der Gehäuseplatte vorgesehen sein.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Dosierpumpe ist die Förderplatte zwischen der einen Gehäuseplatte und einer anderen Gehäuseplatte angeordnet, wobei die Gehäuseplatte hin zur Förderkammer L mittels des Dichtkörpers abgedichtet ist.
Die zweite Gehäuseplatte kann nicht erforderlich sein, wenn die Förderkammer der Förderplatte einerseits von der Gehäuseplatte und andererseits von einer Wandung der Förderplatte ausgebildet und geschlossen wird, die ansonsten von der zweiten Gehäuseplatte geschlossen wird.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Dosierpumpe weist der Dichtkörper einen Nutring, insbesondere in Form eines Delta-Rings oder O-Rings, eine dynamische Dichtung und/oder eine aufblasbare Dichtung auf
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, aus denen sich weitere Vorteile und Ausführungsformen der Dosierpumpe ergeben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsinnenansicht durch ein Ausführungsbeispiel der Dosierpumpe,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsinnenansicht durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Dosierpumpe; und
Fig. 3 eine schematische Ansicht auf eine Förderkammer einer Förderplatte mit einer Gehäuseplatte der in Fig.l und Fig. 2 gezeigten Dosierpumpe.
In den schematischen Querschnittinnenansichten von Fig. 1 und Fig. 2 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Dosierpumpe 1 gezeigt. Der Schnitt ist quer zur Fluidförderrichtung durch eine Förderplatte 10. Die Fluidförderrichtung verläuft entlang eines ersten Strömungskanals 11 und eines zweiten Strömungskanals 12, was in Fig.3 gezeigt ist.
In Fig. 1 und 2 ist eine Dosierpumpe 1 zum Fördern von reaktiven Fluiden gezeigt. Die Dosierpumpe 1 weist ein erstes Zahnrad 2 und zweites Zahnrad 3 auf, die in einer Förderkammer 4 kämmend miteinander angeordnet sind.
Die Förderkammer 4 ist in einer Ansicht in Fig. 3 ohne die beiden Zahnräder 2, 3 dargestellt.
Wie der Fig. 1 und Fig. 2 entnommen werden kann, ist das erste Zahnrad 2 auf einer antreibbaren Antriebswelle 5 und das zweite Zahnrad 3 auf einer Lagerachse 6 angeordnet. Die Antriebswelle 5 weist ein Wellenlager 7 und die Lagerachse 6 weist ein Achslager 9 auf.
Das Wellenlager 7 und das Achslager 9 können ein Gleitlager, ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, und/oder ein Radiallager aufweist. Bevorzugt sind das Achslager und das Wellenlager ein Walzlager 90. Das Achslager 9 und das Wellenlager 7 können unterschiedliche Lager aufweisen. Zum Schutz des Wellenlagers 7 der Antriebswelle 5 und des Achslager 9 der Lagerachse 6 sind beide zu der Förderkammer 4 hin fluiddicht abgedichtet.
Außerdem kann der Fig. 1 und Fig. 2 entnommen werden, dass die Förderkammer 4 in einer Förderplatte 10 ausgebildet ist, wobei die Förderplatte 10 an einer ersten Gehäuseplatte 13 angeordnet ist, in der eine Achslagerausnehmung 17 und eine Wellenlagerausnehmung 18 ausgebildet sind. Die Achslagerausnehmung 17 und eine Wellenlagerausnehmung 18 sind hin zu der Förderkammer mit einem Dichtkörper 19 so abgedichtet, dass das zugehörige Achslager 9 und Wellenlager 7 gegen das zu fördernde reaktive Fluid abgedichtet sind.
Der jeweilige Dichtkörper 19 ist in einem ringförmigen Dichtraum angeordnet. Der Dichtkörper 19 ist in den beiden gezeigten Ausführungsbeispielen eine dynamische Dichtung 190 in From eines Nutrings.
Der Dichtkörper 19 kann auch eine dynamische Dichtung anderer Bauart sein, die nicht dargestellt ist
In den in Fig. 1 und 2gezeigten Ausführungsbeispielen der Dosierpumpe 1 ist die Förderplatte 10 zwischen der einen ersten Gehäuseplatte 13 und einer zweiten anderen Gehäuseplatte 14 angeordnet ist. Die ersten und weite Gehäuseplatten 13, 14 sind jeweils hin zur Förderkammer 4 mittels einem Dichtkörper 19 abgedichtet.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Gehäuseplatten 13, 14 im Wesentlichen gleich ausgebildet. In nicht dargestellten Ausführungsformen kann die Dosierpumpe unterschiedlich sein, was auch unterschiedliche Lager und Dichtkörper erlaubt.
Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel der Dosierpumpe unterscheidet sich im Wesentlichen durch die gezeigten Antriebswelle 5 und Lagerachse und die endseitige Dichtung bzw. Lagerung derselben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, haben die Antriebswelle 5 und die Lagerachse 6 einen Vollquerschnitt 100, der einstückig aus einem Vollmaterial ausgebildet ist. Der Vollquerschnitt der Antriebswelle 5 und die Lagerachse 6 erlaubt, dass die Achslager 9, die Wellenlager 7, Antriebswelle 5 mittels Presssitz, Kegelspannsatz 22, Mitnehmer 23 oder, Sperrklingen befestigbar sind. Die Mitnehmer 23 zum drehfesten Befestigen der beiden Zahnräder 2, 3 sind in Mitnehmerausnehmungen 24 montiert.
Wie der Figur 1 entnommen werden kann, ist die Antriebswelle 5 und die Lagerachse 6 einerseits zur Förderkammer 4 mit Dichtkörpem 19 abgedichtet und anderseits mit einem Kegelspannsatz 22 zum Spannen des Wellenlagers auf der Antriebswelle versehen. Die Kegelspannsätze 22 erlauben eine leichter Montage und Demontage der Antriebswelle 5 und der Lagerachse 6.
Die Antriebswelle 5 weist in beiden Ausführungsbeispielen einen aus der Dosierpumpe 1 hervorstehenden Antriebsabschnitt 200 auf, an den ein Antriebmontierbar ist. Der Antrieb kann beispielsweise ein Elektroantrieb sein.
Wie der Figur 2 entnommen werden kann, ragt die Lagerachse 6 kaum aus beiden Seiten der Dosierpumpe 1, aber mit im Wesentlichen gleichen Abstand, hervor.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Dosierpumpe von Fig. 2 weist die Antriebswelle 5 und die Lagerachse 6 einen Hohl quer schnitt 101 auf, der jeweils eine Druckkammer 21 ausbildet.
Die Druckkammer 21 ist mit einer druckbeaufschlagbaren Füllung befüllbar, wie einem Fluid. Verschlossen wird die Druckkammer mit einem Schraubverschluss 201. Mit der Druckkammer 21 kann für die Lager 9, 7 und Zahnräder 2, 3 die Wirkung eines Presssizes erzeugt werden, was wiederum die Montage und Demontage der Dosierpumpe erleichtert. Der Schraubverschluss 201 sorgt für den Druck in der befüllten Druckkammer 21.
Ferner sind anstelle der Kegelspannsätze 22 zweite Dichtkörper 192 vorgesehen. Wie der Figur 3 entnommen werden kann, ist in der Förderkammer 4 in der Förderplatte 10 ausgebildet ist, die den ersten Strömungskanal 11 und den zweiten Strömungskanal 12 definiert.
Der ersten Strömungskanal 11 und den zweiten Strömungskanal 12 stehen in fluider Kommunikation mit der Förderkammer 4.
An einem Übergang 140 des Strömungskanals 11, 12 und der Förderkammer 4 und an einem Umfangsrand 15 der Förderkammer 4 ist eine Verrundung 16 vorgesehen, die strömungsgünstig ausgebildet ist, damit sich kein zu förderndes Fluid ablagern kann.
Wie der Figur 3 außerdem entnommen werden kann, ist die Förderplatte 10 und/oder die Gehäuseplatte 13 wenigstens abschnittweise mit einer Verschleißwiderstandschicht 20 ausgebildet sind.
Die Verschleißwiderstandschicht 20 weist eine Kohlenstoffschicht auf, die eine Plasmapolymerschichte, amorphe Kohlenstoffschichte, CVD-Diamantschicht und/oder Graphitschicht bildet und mit geeigneten Verfahren aufgebracht wird.
Bezugszeichenliste
1 Dosierpumpe
2 Erstes Zahnrad
3 Zweites Zahnrad
4 Förderkammer
5 Antriebswelle
6 Lagerachse
7 Wellenlager
8 Antriebslager
9 Achslager
10 Förderplatte
11 Erster Strömungskanal
12 Zweiter Strömungskanal
13 Gehäuseplatte
14 Gehäuseplatte
15 Umfangsrand
16 Verrundung
17 Achslagerausnehmung
18 Wellenlagerausnehmung
19 Erster Dichtkörper
20 Verschleißwiderstandschicht
21 Druckkammer
22 Kegelspannsatz
23 Mitnehmer
24 Mitnehmerausnehmung
25 Lagerdichtung
90 Wälzlager
100 Vollquerschnitt
101 Hohl quer schnitt
140 Übergang
190 Nutring
191 Dichtraum zweiter Dichtkörper Antriebsabschnitt Schraubverschluss

Claims

Patentansprüche
1. Dosierpumpe (1) zum Fördern von reaktiven Fluiden, die ein erstes Zahnrad (2) und zweites Zahnrad (3) aufweist, die in einer Förderkammer (4) kämmend miteinander angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad (2) auf einer antreibbaren Antriebswelle (5) und das zweite Zahnrad (3) auf einer Lagerachse (6) angeordnet ist, wobei die Antriebswelle (5) ein Wellenlager (7) und die Lagerachse (6) ein Achslager (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenlager (7) der Antriebswelle (5) und/oder das Achslager (9) der Lagerachse (6) zu der Förderkammer (4) hin fluiddicht abgedichtet sind/ist.
2. Dosierpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkammer (4) in einer Förderplatte (10) ausgebildet ist, die einen ersten Strömungskanal (11) und einen zweiten Strömungskanal (12) definiert, die in fluider Kommunikation mit der Förderkammer (4) stehen und an einem Übergang (140) des Strömungskanals (11, 12) und der Förderkammer (4) und/oder an einem Umfangsrand (15) der Förderkammer eine Verrundung (16) aufweist, die strömungsgünstig ausgebildet ist.
3. Dosierpumpe nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderplatte (10) an einer Gehäuseplatte (13, 14) angeordnet ist, in der eine Achslagerausnehmung (17) und eine Wellenlagerausnehmung (18) ausgebildet und hin zu der Förderkammer (4) mit einem Dichtkörper (19) abgedichtet sind.
4. Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Patentansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderplatte (10) und/oder die Gehäuseplatte (13) wenigstens abschnittweise mit einer Verschleißwiderstandschicht (20) ausgebildet sind.
5. Dosierpumpe nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißwiderstandschicht (20) eine Kohlenstoffschicht aufweist, die eine Plasmapolymerschicht, amorphe Kohlenstoffschicht, CVD-Diamantschicht und/oder Graphitschicht bildet.
6. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) und/oder die Lagerachse (6) einen Vollquerschnitt (100), der wenigstens abschnittsweise einstückig aus einem Vollmaterial ausgebildet ist, und/oder einen Hohl quer schnitt (101) aufweisen, der eine Druckkammer (21) ausbildet, die mit einer druckbeaufschlagbaren Füllung befüllbar ist.
7. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Achslager (9), die Wellenlager (7), die Zahnräder (2,3) mit der Antriebswelle (5) und/oder der Lagerachse (6) mittels Presssitz, Kegelspannsatz (22), Mitnehmer, (23) und/oder der druckbeaufschlagter Druckkammer (21) befestigt sind.
8. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenlager (7) und/oder das Achslager (9) ein Gleitlager, ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, und/oder ein Radiallager aufweist.
9. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderplatte (10) zwischen der einen Gehäuseplatte (13) und einer anderen Gehäuseplatte (14) angeordnet ist, wobei die Gehäuseplatte hin zur Förderkammer (4) mittels des Dichtkörper (19) abgedichtet ist.
10. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (19) einen Nutring (190), eine dynamische Dichtung und/oder eine aufblasbare Dichtung aufweist.
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