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Zahnradpumpe zur Förderung von Viscose für die Herstellung von Kunstseide
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnradpumpe zur Förderung der Viscose oder
anderer ähnlicher Flüssigkeiten, insbesondere für die Herstellung künstlicher Seide,
und deren Lager mittels- der zu fördernden Flüssigkeit durch entsprechende Anordnung
von Flüssigkeitskanälen innerhalb der'Pumpe selbst geschmiert werden, und wobei
das Pumpeninnere gegenüber der Außenluft vollständig abgeschlossen ist, indem eine
die -Übertragung des Antriebes ermöglichende Abdichtung zwischen Antriebswelle und
einem äußeren treibenden Teil angeordnet ist. Bei einer bekannten Ausführung dieser
Art wird die Abdichtung von einem am äußeren treibenden Teil sitzenden kegelförmig
abgestumpften Bund gebildet, der von einer im Inneren des Lagerzapfens des mit diesem
treibenden Teil gekuppelten Zahnrades angeordneten Druckfeder gegen eine entsprechend
ausgedrehte Lagerfläche gepreßt wird. Abgesehen von dem Nachteil einer etwaigen
Ermüdung dieser Druckfeder, bietet die kegelförmige Dichtungsfläche keine genügende
Sicherheit dafür, daß nicht das für den äußeren Treibteil benutzte Schmieröl in
das Pumpeninnere eindringt.
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Eine weitere Ausführung von Pumpen dieser Art ist nun zwar so ausgestaltet,
daß der äußere treibende Teil keine Schmiermittel erfordert, indem die Nabe dieses
äußeren Teiles aus mit Graphit legiertem Metall hergestellt ist. .Hier erübrigt
sich somit die Anordnung einer- Abdichtung- zur Verhinderung des Vermischens von
Fördergut und Schmiermittel, jedoch hat diese bekannte Pumpe wieder den Nachteil,
daß das Pumpeninnere nicht ausreichend gegenüber der Außenluft abgeschlossen ist
und besondere Abstreifer erforderlich sind, um die an den Wellenenden ausleckende
Pumpflüssigkeit zu entfernen.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Abdichtung durch
eine Scheibe erfolgt, welche zwischen dem Kupplungsflansch der nach außen tretenden
Antriebswelle und dem Ansatz des in der Bohrung sitzenden, die Antriebswelle aufnehmenden,
das Pumpengehäuse nach außen abschließenden Deckels angeordnet ist. Dabei kann die
äußere Antriebseinrichtung mit der Antriebswelle zweckmäßig auf der Innenseite der
Abdichtung gekuppelt sein, während die Kupplung selbst zwecks Abdichtung ausgehöhlt
ist. Zu diesem Zwecke ist der in die Kupplungsscheibe eingreifende - Zapfen der
Zahnradwelle durchbohrt, so= daß aus der hohlen Welle unter Druck stehende Förderflüssigkeit
über Bohrungen indem Kupplungsflansch zur inneren Fläche der Dichtungsscheibe geleitet
wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt:
Fig. i zeigt einen Schnitt durch die Wellen und die Getrieberäder der Pumpe nach
der Linie i-i der Fig. 2.
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Fig. 2 ist ein Querschnitt rechtwinklig dazu gemäß der Linie z-2 der
Fig. i.
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Fig. 3., 4 und. -5 zeigen. Einzelheiten,
Fig.6 ist
die schaubildliche Ansicht der Dichtungsscheibe. -Fig. 7 ist eine ebensolche Ansicht
der Antriebswelle.
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Fi.g.8 ist ein Schnitt durch eine Stopfbuchse.
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Das Pumpengehäuse besteht aus zwei starken Seitenplatten 11, 12 und
einer Mittelplatte 13. Alle diese Teile sind miteinander durch Schraubenbolzen 14
verbunden. Außerdem werden die Seitenplatten durch Bolzen 15, 16 verstrebt, welche
in Bohrungen der Seitenplatten mit harter Reibung eingetrieben sind. Die Mittelplatte
besteht zweckmäßig aus Stahl und ist zu genau gleichmäßiger Dicke mit glatten Flächen
abgeschliffen, während die gußeisernen Seitenplatten genau ebene Innenflächen aufweisen.
In der Mittelplätte 13 sind zwei miteinander in Verbindung stehende Aussparungen
17, 18 zur Aufnahme der Pumpenräder i9, 2o belassen. Die Seitenplatten enthalten
Kanäle 21, 22, welche zum Führen der Lösung von und zu den Einlaß- und Auslaßöffnungen
23, 24 dienen, die in die Aussparungen 17, 18 der Mittelplatte -ausmünden und mit
diesen in Verbindung stehen. Die Kanäle 21, 22 sind andererseits an die Außenöffnungen
25, 26 angeschlossen, mit denen die Leitungen für die Zu- und Abführung der Lösung
zu und von der Pumpe verbunden sind. .
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Die Pumpenräder sind auf Wellen 27, 28
befestigt, die in ausgerichteten
Lagern der Seitenplatten i i und r2 laufen; mit 68 und 69 sind Schmiernuten bezeichnet.
Alle diese Teile, nämlich die Pumpenräder, deren Wellen und die Lagerflächen, welche
die Pumpenräder und die Wellen einschließen, sind mit erforderlichem Genauigkeitsgrad
und mit Spielräumen zwischen den sich bewegenden Teilen. hergestellt, damit die
Lösung ohne Verluste von den Pumpenrädern mit einer ,Leistung gefördert werden kann,
welche genau derPumpengeschwindigkeit entspricht. Die Pumpenräder sind auf den Wellen
mittels Riegel befestigt, die in dem Ausführungsbeispiel als ein durch die Welle
hindurchgeführter Bolzen, dessen vorstehender Kopf 29 in :einer Aussparung des Pumprades
Aufnahme findet, dargestellt sind.
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Die Lagerbohrungen der Platten z i, i2 sind bis zu den Außenflächen
verlängert und ihre Enden, mit Ausnahme desjenigen, welches mit-dem Antrieb verbunden
ist; sind erweitert und abgesetzt, um Verschlußpfropfen 30 aufzunehmen, die unter
.Einschaltung von nachgiebigen Scheiben oder anderem Abdichtungsstoff so weit eingeschraubt
werden, daß -das Verdunsten des in die Lagerbohrungen durch den Pumpendruck eingedrungenen
Lösungstdittels verhindert wird. Diese Maßnahme erfolgt zweckmäßig, um die Anforderungen
an ein genaues Schleifen der Lagerflächen zu mildern, ist jedoch nicht unumgänglich.
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Zur Übertragung der Antriebskraft aufdie Pumpenräder ist die Gehäuseplatte
ii außen mit einem Vorsprung 31 versehen, in welchem eine Bohrung 32 koaxial zur
Welle 27 verläuft. Die letztere hat auf ihrer aus der Lagerfläche vorstehenden Seite
einen Querzapfen 33, welcher in einen entsprechenden Ausschnitt 34 (Fig. 3) in einer
Kupplungsscheibe 35 eingreift. Die letztere dreht sich lose in der Bohrung 3a und
ist am Umfang mit zwei einander zugekehrten Kerben 36 versehen.
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Auf die Endflächen des Vorsprunges 31 ist ein abnehmbarer die-Pumpe
nach außen abschließender Deckel 37 mit einem inneren Ansatz 38 aufgesetzt, welch
letzterer in die Bohrung 32 teilweise eingreift. Die Außenseite des Deckels trägt
einen weiteren Ansatz 39, welcher .die. Lagerbuchse Jür 'das Antriebsrad 4o bildet.
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Der -Deckel 37- :mit seinen beiden Ansätzen 38, 39 kann als
eine mit Ringflansch versehene Muffe bezeichnet werden, deren innere Bohrung man
reit jeder -gewünschten - Annäherung und nicht unbedingt genau konzentrisch mit
der Wellenachse 27 ausrichten kann. In dieser Bohrung finden Wellenteile 4.1, 42
der Antriebswelle Aufnahme, die in einem die Drehbewegung übertragenden Eingriff
mittels einer Querrippe 4.3 an dem Wellenteil und einer entsprechenden Aussparung
an' dem anderen Wellenteil stehen. Der Wellenteil 41: ist mit einem Kopfstück 44
versehen, welches axial vorstehendeZapfen45 trägt, die in die Kerben 36 der -Kupplungsscheibe
35 eingreifen. Der andere Wellenteil 42 ist mit dem Antriebsrad 4o mittels eines
Bügels 46 verbunden, in dessen viereckigen Ausschnitt ein Vierkant 47 des Wellenteils
42 eintritt. Eine Haltescheibe 48 mit einem zum Durchtritt des Wellenteils 42 bestimmten
Ausschnitt ist. mittels Schrauben 49 am Ende des Ansatzes 39 des Deckels 37 derart
befestigt, daß -sie :den mittleren Teil des Zahnrades 40 verdeckt. -Da der Deckel
37 mit dem Pumpengehäuse mittels Schrauben befestigt ist, die in Bohrungen 5o (Fig.
5) des Deckels eintreten, so sind einerseits die Teile 48, 39; 3:7 und andererseits
die- Teile 41, 42, 46, 4o miteinander zü je einem Ganzen verbunden.
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Die Schmierung der äußeren Wellenteile .¢i, 42 erfolgt durch 15i,
welches durch nachstehend angegebene Kanäle zugeführt wird. In der Nabe des Antriebsrades
4o befindet sich ein Schmierloch -5-i, . welches- in die Innennut 52 ausmündet:
Das Schmierloch -5a
rotiert um eine Zone des Deckelansatzes 39,
in welcher sich eine Mehrzahl (z. B. vier) radial verlaufender Kanäle 53 befindet,
von denen jeder mit einem Längskanal 54 in Verbindung steht, der sich bis zum entgegengesetzten
Ende des inneren Deckelansatzes 38 erstreckt. Zwischen der Innenfläche des Deckelansatzes
38 und dem Kopfstück 44 des Wellenteils 41 ist eine Dichtungsscheibe 55 (Fig. i
und 6) einsgeschaltet. Die einander entgegengesetzten Flächen der Dichtungsscheibe
sind genau eben und rechtwinklig zur Achse abgeschliffen; in gleicher Weise sind
die mit ihnen inBerührung stehendenFlächen des inneren Deckelansatzes 38 und des.Kopfstückes
44 genau eben rechtwinklig zu der gleichen Achse bearbeitet. Die genannten
Flächen werden paarweise durch den Druck der durch .die Pumpe geförderten Flüssigkeit
dicht aneinandergepreßt, wobei die Scheibe 55 als Dichtung dient, so daß weder die
Viscoselösung über die Lagerfläche der Antriebswelle oder die Schmierkanäle entweichen
kann, noch das Schmieröl in das Innere der Pumpe einzudringen vermag, wo es sich
mit der Lösung vermischen könnte.
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Die Viscoselösung, welche über die Lagerfläche der Welle 27 in der
Platte ii leckt, gelangt zu derBohrung in demAußenteil dieser Platte, in der ,das
Kopfstück 44 des Wellenteils 41 Aufnahme findet. Dort füllt die Lösung alle nicht
von anderen Teilen eingenommenen Räume aus und dringt in die Lochungen 64 (Fig.4)
des Kopfstückes 44 ein, indem sie dabei die Berührungsflächen zwischen Kopfstück
und Dichtungsscheibe 55 schmiert. Der von der Pumpe der Lösung mitgeteilte Druck
überträgt sich derart, daß ein nennenswerter Druck auf die Dichtungsscheibe ausgeübt
wird, wodurch die Scheibe dicht an die anliegende Fläche des inneren Deckelansatzes
38 gedrückt wird. Auf diese Weise werden die außerhalb des Pumpengehäuses liegenden
Antriebsteile mittels Öl geschmiert, während die innen befindlichen Teile, zu denen
kein Öl gelangen kann, durch die Lösung geschmiert werden. Zwischen diesen beiden
Bereichen verläuft eine Trennwand, deren reibendeFlächen ebenfalls geschmiert werden,
und welche ein Vermischen des äußeren Schmiermittels mit der durch die Pumpe geförderten
Lösung verhindert.
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Um die Entstehung eines zu großen überdruckes auf die zwischen den
Pumpenzähnen an der Auslaßseite eingeschlossene Lösung zu vermeiden, wird auf der
Oberfläche der einen Seitenplatte, in dem dargestellten Falle in der Platte i i
oder auch in beiden Platten,, eine flache Vertiefung 65 vorgesehen, welche neben
den Bahnen, in welchen sich die einander sich nähernden. Zähne bewegen, verläuft,
und zwar beginnend von einem Punkt außerhalb derjenigen Stelle, wo die Zähne zunächst
einander berühren nach der gemeinsamen Achsenebene der beiden Zahnräder.
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Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform zeigt eine andere Ausbildung
des Deckels 37 und des Zubehörs nach Fig. i, bei welcher ein einziger Wellenabschnitt
72 an Stelle der Wellenteile 4r, 42 vorhanden ist. An einem Ende weist dieser eine
Nut 73 zur Aufnahme des Stiftes 43 der Antriebswelle 41 auf. Am anderen Ende trägt
er eine Zunge 74, welche dem Vierkant 47 entspricht. An Stelle des Deckels 37 selbst
ist eine Stopfbuchse 75 angeordnet.mit einer Kopfwand 76 am inneren Ende, in welcher
sich ein Lager für den Wellenabschnitt 72 befindet.
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An dem anderen Ende befindet sich ein Gewindepfropfen 77, der ebenfalls
als Lager für den Wellenabschnitt dient. Innerhalb der Stopfbuchse findet eine die
Welle dicht umfassende Packung 78 aus Korkmasse u. dgl. Aufnahme. Zwischen dem Flansch
44a des Wellenabschnittes 72 und der Kopfwand 76 der Stopfbuchse 75 .ist die Dichtungsscheibe
79 eingeschaltet. Der Flansch 44a ist mit Löchern versehen, welche den Lochungen
64 (Fig. 4) im Flansch 44 entsprechen und dazu dienen, den Zutritt der Lösung
zu den Berührungsflächen zwischen Flansch 44a und Dichtungsscheibe 79 zu ermöglichen.
Ferner ist der Wellenabschnitt 72 mit einer Längsbohrung 8o versehen, welche zu
einem oder mehreren Querkanälen 81 führt und dazu dient, den Zutritt von Lösung
zu den Umfangsflächen des Wellenabschnittes 72 und der Packung 78 zu sichern. Es
wurde festgestellt, daß Lösungen der hier behandelten Art, wie Viscose, ausgezeichnet
mit Kork zusammenwirken, um glatte und fast reibungsfreie Flächen zu erzeugen, wobei
die Korkmasse gleichzeitig eine flüssigkeitsdichte Absperrung zur Verhütung des
Austritts der Lösung bzw. des Eintritts des Schmieröls herstellt.
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Das Antriebsrad befindet sich auf dem Außenteil der Stopfbuchse und
wird in ähnlicher Weise wie gemäß Fig. i geschmiert.