DE3916339C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern von fließfähi­ gen Medien, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Aufnahme­ kammer für zwei achsparallel laufende und miteinander käm­ mende, außenverzahnte Zahnräder mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung für das fließfähige Medium auf der Saugseite bzw. auf der Druckseite des Gehäuses, mit einer Antriebswel­ le, die durch radiale Wellendichtungen gegen die Aufnahme­ kammer abgedichtet ist, mit einer neben der Förderpumpe für das fließfähige Medium in dem Gehäuse integrierten Sperrme­ diumförderpumpe, deren antreibendes Zahnrad auf der verlän­ gerten Antriebswelle der Förderpumpe sitzt, welches seiner­ seits mit dem Zahnrad einer achsparallel zur Antriebswelle verlaufenden Zusatzwelle kämmt, wobei die Sperrmediumförder­ pumpe über ein Saug- und Druckleitungssystem jeweils saug­ seitig und druckseitig über verschiedene Spülstellen in den drehenden Wellenbereichen mit einem Sperrmediumbehälter ver­ bunden ist.

Derartige, nach dem Stand der Technik bekannte Pumpen werden zum Fördern von fließfähigen Medien verwendet. Es handelt sich hierbei um Pumpenaufbauten mit zwei voneinander ge­ trennt arbeitenden Pumpen, die wiederum von zwei Elektromo­ toren angetrieben werden. Die über eine Kupplung angetriebe­ ne Zahnradpumpe transportiert das eigentliche Fördergut, das wiederum ein beliebiges fließfähiges Medium sein kann. Die kritische Austrittstelle der Welle dieser Pumpe aus dem Pum­ pengehäuse wird von einer Doppeldichtung abgeschirmt. Der Zwischenraum zwischen den beiden Dichtbereichen dieser Dop­ peldichtung wird von einem Sperrmedium durchspült, welches durch die zweite Pumpe in Fluß gehalten wird.

Das Sperrmedium wird dabei aus einem externen Behälter ange­ saugt und über ein externes Leitungssystem hinter der Dop­ peldichtung in diesen Behälter zurückgedrückt.

Pumpen dieser Art können als Zahnrad-, Schrauben-, Flügel­ zellen, Kolben-, Exzenter- oder Kreiselpumpen eingesetzt werden. Als Doppeldichtungen können radiale Wellendichtringe und alternativ dazu Stopfbuchsen, O-Ringe oder Gleitring­ dichtungen eingesetzt werden.

Aus der US 25 00 719 ist eine solche Pumpe be­ kannt, bei der der Vorratsbehälter für das Sperrmedium sowie die Sperrmediumsförderung außerhalb des Pumpenkörpers ange­ ordnet sind. Die Einleitung des unter Druck stehenden Sperr­ mediums in das Pumpengehäuse und dessen Wiederaustritt aus dem Pumpengehäuse erfolgen über abgedichtete Verschlüsse, wobei die Abdichtungen zwischen den Leitungen und den Ein­ trittsöffnungen des Pumpengehäuses liegen.

Nachdem beim Betrieb derartiger Pumpen dauernde Vibrationen auftreten, ist auf Dauer eine Abdichtung an diesen Stellen nicht zu erzielen. Die Folge davon ist ein Leckwerden des Pumpengehäuses an den Ein- bzw. Austrittsstellen des Sperr­ mediums. Damit tritt aber auch das Sperrmedium, welches im Laufe des Pumpvorgangs mit den Fördermedien kontaminiert worden ist, aus dem Pumpengehäuse aus und schafft auf diese Weise Probleme.

Aus dem DE 83 34 688 U1 ist ein ähnlicher Pum­ penaufbau mit den gleichen Nachteilen für den Dauerbetrieb der Pumpe bekannt.

Der besondere Nachteil der bekannten Pumpenanordnungen wird in der aufwendigen Installation der Förderleitungen für das Sperrmedium gesehen. Hier können durch unsachgemäße Behand­ lung Fehlerquellen auftreten. Außerdem ist durch den Pumpen­ aufbau 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 auszu­ schließen sowie die Standzeit des Pumpenaufbaus zu verlän­ gern.

Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß der Sperrme­ diumbehälter in den Mittelteil des Pumpengehäuses integriert 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 Gesamtpumpe­ naufbaus erhöht sich aus Gründen der besseren Durchspülbar­ keit mit dem Sperrmedium.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Antriebs­ welle der Zahnräder der beiden Förderpumpen an ihrem Aus­ tritt aus dem Gehäuse durch zwei axial im Abstand voneinan­ der angeordnete Dichtungen, welche zwischen sich eine mit dem Saug- und Druckleitungssystem verbundene Spülstelle be­ grenzen, abgedichtet ist.

Ferner hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Sperrme­ dium-Förderpumpe selbst als Spülstelle ausgebildet ist. Zwi­ schen 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 verbundenen Wellenbereich eine nach au­ ßen abgedichtete weitere Spülstelle gebildet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Pumpensystems schematisch dargestellt; es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Pumpenaufbau.

Fig. 2 die Stirnfläche des Mittelteils gemäß Linie A-A aus Fig. 1.

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 Schraubverbindungen und Dichtelemente 111 mit dem Mittelteil 2 druckdicht ver­ bunden. An der gegenüberliegenden Seite ist das Mittelteil 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-Wellen­ dichtringen 5 zentriert. Die im Abstand voneinander angeord­ neten Wellendichtringe 5 begrenzten die zweite Spülstelle 16, die - wie in Fig. 3 gezeigt - mit dem Spülsystem in di­ rekter 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 Mittelteil 2 integriert. Im Mittelteil 2 befindet sich auch der Vorla­ gebehälter 20 für die Sperrflüssigkeit, der in sich herme­ tisch abgeschlossen ist und die Filtereinheit 12 sowie die Befüllöffnung 13 und die Ablaßöffnung 14 aufweist. Im Mit­ telteil 2 sind ferner die Lager 11 für die Antriebswelle 6 angeordnet. In das Mittelteil 2 ist ferner der Übergangska­ nal 15 zum antriebseitigen 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 schematischen 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 angetrieben. Die Austrittstelle der Antriebswelle 6 aus dem antriebsei­ tig ersten Teil 1 des Pumpengehäuses ist abgedichtet 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 Spül­ stelle II liegt auf der Druckseite der Sperrmediumförderpum­ pe 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 Lager­ buchsen 11. Diese Lagerbuchsen 11 dienen zur Lagerung der Sperrmediumförderpumpe 9 und der Hauptförderpumpe 10. In diese Spülstelle III mit der Bezugsziffer 18 wird das Sperr­ medium in mehreren Strahlen 181, 182, 183 gegen die Emis­ sionsrichtung des abrasiven Fördergutes gepreßt. Am Ende des kreisförmigen Spülkanals, in dem die Sperrflüssigkeit eine spiralförmige Bewegung erfährt, wird das mit den even­ tuell ausgetretenen Feststoffen angereicherte Sperrmedium in den Vorlagebehälter 20 zurückgedrückt. Der Vorlagebehälter 20, der durch einen austauschbaren Filtereinsatz 12 in zwei Hälften getrennt ist, kann zur regelmäßigen Wartung entleert werden.

Claims (1)

1. Pumpe zum Fördern von fließfähigen Medien, bestehend aus ei­ nem Gehäuse mit einer Aufnahmekammer für zwei achsparallel laufende und miteinander kämmende, außenverzahnte Zahnrä­ der, mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung für das fließ­ fähige Medium auf der Saugseite bzw. auf der Druckseite des Gehäuses, mit einer Antriebswelle, die durch radiale Wellen­ dichtungen gegen die Aufnahmekammer abgedichtet ist, mit ei­ ner neben der Förderpumpe für das fließfähige Medium in dem Gehäuse integrierten Sperrmediumförderpumpe, deren antrei­ bendes Zahnrad auf der verlängerten Antriebswelle der För­ derpumpe sitzt, welches seinerseits mit dem Zahnrad einer achsparallel zur Antriebswelle verlaufenden Zusatzwelle kämmt, wobei die Sperrmediumförderpumpe über ein Saug- und Druckleitungssystem jeweils saugseitig und druckseitig über verschiedene Spülstellen in den drehenden Wellenbereichen mit einem Sperrmediumbehälter verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sperrmediumbehälter (20) in den Mittelteil (2) des Pumpengehäuses (1, 2, 3) integriert ist.