Barmag Transferpumpen - eine sichere Sache

Thorsten Wagener/Ute Watermann

Oerlikon-Barmag-Zahnradpumpen werden seit 1922 als Technologieträger weltweit in verfahrenstechnischen Anlagen der Chemie-, Kunststoff-, Farb- und Lackindustrie sowie in der PUR-Anwendung eingesetzt.
Zahnradpumpen funktionieren nach dem Prinzip der rotierenden Verdrängung. Die Zahnräder werden durch die Antriebswelle zum Drehen gebracht. Dadurch wird das in den Zahnzwischenräumen eingeschlossene Medium von der Saug- zur Druckseite der Pumpe transportiert und dort durch die ineinander greifenden Zähne zur Druckseite hin verdrängt. Durch den Transport des Fördermediums entsteht auf der Saugseite der Pumpe eine Druckabsenkung, die das Fördermedium durch Nachströmen ausgleicht, wodurch der Förderprozess aufrecht erhalten wird (Abb. 1).

Die GM-Baureihe
Extrem belastbare Bauteile, zum Beispiel in der Automobil- und der Automobilzulieferindustrie, spielen heute in immer mehr Anwendungen eine große Rolle. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den Abdichtungen, mit denen diese Bauteile gegen das Eindringen von Verschmutzungen geschützt werden. Hier ist ein neues Verfahren entwickelt worden, bei dem sich mit einer speziellen Hochdrucktechnologie für kleine Durchsätze das Aufbringen der Abdichtungen bei gleichbleibend hoher Fertigungsqualität deutlich wirtschaftlicher gestalten lässt. Für diese und andere verfahrenstechnisch anspruchsvolle Prozesse hat Oerlikon-Barmag mit seinem Zahnraddosierpumpen-Programm die richtigen Komponenten. Überall dort, wo hochgenaues Dosieren von Flüssigkeiten und chemischen Fluiden unabdingbar für die Prozessstabilität ist, sorgen Oerlikon-Barmag Zahnraddosierpumpen für präzise Materialströme.
Speziell für den Einsatz in der oben erwähnten Hochdrucktechnologie mit kleinen Durchsätzen ist die GM Baureihe um eine Option hinsichtlich Druckaufbauvermögen erweitert worden. Durch das verbesserte Druckaufbauvermögen bei niedrigen Viskositäten (z.B. 250 bar, 100 mPas) lassen sich höhere volumetrische Wirkungsgrade bzw. ein größerer nutzbarer Drehzahlbereich erzielen. Damit steht neben den bisherigen kostenintensiven Systemen nun auch eine preiswerte und robuste Zahnraddosierpumpe zur Verfügung.
Für die Hersteller von PUR-Formteilen, Blockschaum, Kühlmöbelisolationen oder Sandwichpanels bedeutet das
konstante Prozessstabilität bei geringeren Investitionskosten.

Die GT-Baureihe
Langlebigkeit und Zuverlässigkeit, die herausragenden Merkmale der GM-Baureihe, hat Oerlikon Barmag auch in die Entwicklung der neuen GT-Transferpumpenbaureihe einfließen lassen. Vorgeschaltet zu den Zahnraddosierpumpen der GM-Baureihe finden diese Pumpen hauptsächlich Anwendung in der Versorgung mit den unterschiedlichen Medien. Bei Durchsätzen von 6 bis 4500 Litern pro Stunde im Bereich bis 25 bar arbeiten sie in der gewohnten Oerlikon-Barmag-Prozessqualität. Ihre Haupteinsatzgebiete sind die PUR herstellende und verarbeitende Industrie sowie der Bereich der faserverstärkten Verbundbauteilproduktion.
Typische weitere Anwendungsgebiete liegen im Maschinenbau, im Tankanlagenbau sowie im Chemieanlagenbau. Auch die möglichen Fördermedien decken eine ganze Bandbreite ab - von Polyurethan-Rohstoffen über Lacke, Öle, Klebstoffe bis hin zu Wachsen und Composite-Rohstoffen. Sie sind in Fördervolumina von 0,65-3 cm³/Umdrehung und in einer zweiten Kategorie von 8-50 cm³/Umdrehung lieferbar und sowohl flüssig als auch elektrisch beheizbar. Dafür ist die Pumpe mit einer Temperaturfühlerbohrung zur Aufnahme eines PT-100-Temperaturfühlers ausgestattet.
Die Hauptanschlussmaße innerhalb der Baugrößen sind gleich, so dass ein einfacher Austausch der Pumpen gewährleistet ist. Somit ermöglicht die modulare Bauweise eine schnelle und effiziente prozess-spezifische Betriebsanpassung der Pumpen. Die Pumpen sind dabei so konstruiert, dass sowohl eine Flansch- als auch eine Fußverschraubung möglich sind. Das mit O-Ringen abgedichtete Plattenpaket verhindert äußere Leckage - speziell bei stark kriechenden Medien. Die Pumpenplatten sind zueinander mit Zentrierstiften montiert. Das ermöglicht dem Kunden eine einfache Montage und Demontage. Das zentriert zur Antriebswelle liegende Dichtungsgehäuse minimiert deutlich die Verschleißanfälligkeit der Dichtringe. Die kurze, geradlinige Führung der Strömungskanäle sorgt für ein gutes Ansaugverhalten und leisen Lauf. Die Anschlussnennweiten der Pumpen sind so ausgelegt, dass die gängigen Standards für die Dimensionierung der Saugleitung angewendet werden können. Der Produktanschluss kann als Gewindeanschluss oder mit einem Normflansch ausgeführt werden. Damit lässt sich die Pumpe flexibel an die Produktionsgegebenheiten beim Kunden anpassen. GT-Transferpumpen können je nach Bedarf mit oder ohne Antrieb geliefert werden, wobei ein frequenzgeregelter AC-Motor mit integriertem Umrichter als Standardlösung verfügbar ist.

Aufbau und Funktionsweise der Transferpumpe
Abbildung 2 verdeutlicht den einfachen und robusten Aufbau der neuen GT-Transferpumpe. Die Standardausführung der Pumpe besteht aus Vorderplatte (1), Mittelplatte mit Rädern (2), Antriebswelle (3), Zapfen (4), Rückplatte (5), Dichtungsgehäuse (6), Lagerbuchsen (7), optionale Flanschverbindung (8), O-Ring-Abdichtung (9), Fußverschraubung (10) und Flanschverschraubung (11).
Oerlikon-Barmag-Transferpumpen haben ein Pumpengehäuse, in das die Gleitlager für Ritzel und Ritzelwelle in Form von Lagerbuchsen eingelegt werden. Die Lagerschmierung erfolgt in diesen Fällen über das Fördermedium. Bereits beim Anfahren der Pumpe gewährleisten Kanäle vom Eintritt zu den vier Lagerstellen eine ausreichende Schmierung. Im laufenden Betrieb stellt sich dann durch die Druckdifferenz von Austritt (z. B. 5 bar) zu Eintritt (z. B. 1 bar) eine Umlaufschmierung der Lagerstellen ein. Der positive Effekt liegt hier in der ständigen Kühlung der Lagerstellen mit Fördermedium. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass sich immer frisches Material an den Lagerstellen befindet, was unerwünschte Reaktionen des Fördermediums verhindert.

 

GTV51C_-Ansaugen(Ansaugen)

 

GTV51C_-Transport(Transfer)

 

GTV51C_-Verdraengen(Verdrängen) - Abb. 1: Funktionen des Förderprozesses

 

Lager- und Axialspiele sind so ausgelegt, dass auch bei hohen Drehzahlen (1 500 Upm) eine ausreichende Lagerschmierung gewährleistet ist. Um Mangelschmierung auszugleichen, können Lagerbuchsen mit guten Notlaufeigenschaften eingesetzt werden, was besonders beim Einsatz schlecht schmierender Fördermedien die Lebensdauer deutlich erhöht. Trockenlauf entsteht häufig bei der Inbetriebnahme oder während der Produktion, wenn zum Beispiel die Nachversorgung mit dem Fördermedium unterbrochen wird. Pumpen, die im Inneren noch mit Resten des zuvor geförderten Mediums benetzt sind, können in diesem Zustand bis zu 20 Minuten weiter betrieben werden.
Beim Einsatz von abrasiven Fördermedien kann die Pumpe mit verschleißfesten Stahlbuchsen ausgerüstet werden. Je nach Füllgrad des Fördermediums mit abrasiven Füllstoffen können diese Stahlbuchsen mit zusätzlichem Verschleißschutz (DLC) beschichtet werden.

Bei besonders hohen Anforderungen an die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit der Lagerbuchsen können diese in Siliciumcarbid oder in Zirkonoxid ausgeführt werden. Die Wellenabdichtung wird standardmäßig mit einer Stopfbuchspackung (PTFE), die sehr robust gegen abrasive Partikel ist und gegebenenfalls nachgespannt werden kann, geliefert. Alternativ kann die Wellenabdichtung mit einem wartungsarmen Radialwellendichtring für ungefüllte Medien, bei dem kein Nachspannen erforderlich ist, ausgeführt werden. Für erhöhte Anforderungen an die Wellenabdichtung stehen verschleißarme und wartungsfreie, einfach und doppelt wirkende Gleitringdichtungen bereit. Alle genannten Dichtungsvarianten sind für den Einsatz mit einer Sperrvorlage vorbereitet. Sperrflüssigkeit ist eine flüssige Dichtung auf der Antriebswelle, die den Einzug von Luftfeuchtigkeit in den Produktraum verhindert. Damit können unerwünschte Reaktionen (Kristallisation) im Produkt­raum verhindert werden.

Das optional in der Rückplatte der Pumpe integrierte Druckbegrenzungsventil ist als federbelastetes Ventil ausgeführt. Es darf nur als gelegentlich ansprechendes Ventil zur Druckbegrenzung eingesetzt werden. Wenn größere Teilmengen des Förderstroms über längere Zeiträume abgeführt werden, sollte ein separates Ventil mit Rückführleitung zum Saugbehälter in der Rohrleitung eingesetzt werden.

 

Bild_FachberichtAbb. 2

 

Zusammenfassung
Die neue Transferpumpe von Oerlikon Barmag ist speziell für den Einsatz bei der Bewältigung hoher Durchsätze konzipiert worden. Vor dem Hintergrund des umfassenden Entwicklungs-Knowhows von Oerlikon Barmag bei anspruchsvollen Zahnraddosierpumpen ist sie ein Garant für eine langlebige und zuverlässige Prozessbeherrschung.