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Optimierung des Pumpendesigns

Maag Zahnradpumpen für sensible Industrieanwendungen

29.10.2018 Maag verfügt über eine breite Palette von Pumpenmodellen, die anspruchsvolle Anwendungen problemlos bewältigen können. Sie sind unter allen industriellen Zahnradpumpen eindeutig die Nummer 1 in Sachen Qualität und Leistung.

Maag Verdrängerpumpen (PD-Pumpen) sind für jeden Druck, jede Viskosität und jede Temperatur ausgelegt. Selbst gleichzeitige Extreme sind kein Problem. Damit eignen sich Maag Pumpen hervorragend für widrigste Bedingungen, unter denen andere Pumpen nur schwer mithalten können.

Normalerweise ist diese Art von Außenzahnradpumpen für die Förderung abrasiver Flüssigkeiten nur wenig geeignet. Die Verwendung von vier Lagern im Fördermedium und strenge mechanische Toleranzen führen dazu, dass diese Pumpen besonders bei abrasiven Flüssigkeiten oder Fördermedien mit Feststoffanteil verschleißanfällig sind.  Besser geeignet für diese Anwendungen, da robuster, sind Innenzahnradpumpen.

Förderpumpe für Urethananwendung

Ein Kunde benötigte eine Förderpumpe für eine Urethananwendung mit 50 % CaCO3-Gehalt für flexible Formteile in Gebäuden. Aufgrund des hohen Feststoffgehalts (CaCO3) in der Flüssigkeit hatte der Kunde Mühe, eine zuverlässige Lösung zu finden, die dem abrasiven Verschleiß in der Anlage standhalten würde. Die bereits eingesetzten Innenzahnradpumpen eines Wettbewerbers mussten relativ häufig (zweimal im Jahr) ausgetauscht werden.

Das Ziel von Maag besteht vor allem darin, die optimale und zuverlässigste Bauweise vorzuschlagen, um mit jedem Fördergut die maximale Leistung zu erreichen. Daher konzentriert sich Maag seit vielen Jahren auf die Optimierung des Pumpendesigns in Bezug auf die Geometrie der an den Buchsen und Zahnrädern eingearbeiteten Aussparungen. Tatsächlich hat die Geometrie der Lager und Zahnräder erhebliche Auswirkungen auf die Bereitstellung eines konstanten Drucks und volumetrischen Wirkungsgrades.

Durch die Modellierung des kompletten Maschinenbetriebs konnte Maag ein Modell entwickeln, das eine detaillierte Bewertung des Durchflusses durch das Zahnradprofil und die Simulation eines kompletten Hydrauliksystems ermöglicht. Das Auswahlwerkzeug CAMOS basiert auf einem separaten Parameteransatz und erlaubt die Analyse der Strömung unter genauer Bestimmung der Pumpenform und der Zahnprofile, der Aussparungen und der axialen (Zahnradseiten) und radialen (zwischen Zahnkopf und Gehäuse) Spalten.

13-07-maag-refinex

Maag Zahnradpumpe refinex®

Für die fragliche Anwendung musste eine Konfiguration gefunden werden, die Komponentenverschleiß vermeidet, ohne den volumetrischen Wirkungsgrad durch Vergrößerung der radialen und axialen Spalten zu beeinträchtigen.

Die Wahl von CAMOS fiel für diese anspruchsvolle Anwendung auf die refinex® 56 Pumpe (im Bild).

Medien: Urethan + Feststoff CaCO3

Viskosität: 10000 mPa·s (max.)

Produkttemp.: 22 °C

Saugdruck: 1 bar(a)

Nachdruck: 21 bar(a) (max.)

Förderrate: 7,6 l/min

Hauptmerkmale der ausgewählten Pumpe sind:

  • Einzel-Gleitringdichtung D6C.S mit Sinter-Siliciumcarbid-Dichtring
  • Keramiklager L51
  • Stirnradgetriebe Z15 aus durchgehärtetem Edelstahl
  • Gehäuse aus Stahlguss

Die Dichtung vom Typ D6C.S mit SSiC-Dichtring ist die für abrasive Medien am besten geeignete Dichtung. Das Keramiklager vom Typ L51 ist extrem hart, äußerst chemikalienbeständig und ebenfalls sehr gut für abrasive Medien geeignet.

Die Maag Pumpe wurde im April 2017 installiert und läuft nach mehr als einem Jahr immer noch. Der Kunde ist sehr zufrieden.

Weitere Informationen: www.maag.com

 

Über den Autor

Alessandro Danzi, Product Manager
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