Tannhjulspumper - Den robuste løsningen for effektiv transport av smøremidler, drivstoff og slipende væsker

Det tekniske utgangspunktet er husets stivhet og valg av materiale, og hos HARTON foretrekker vi gråstøpejern fremfor trykkstøpt aluminium til høytrykksapplikasjoner. Når systemtrykket stiger, fører den elastiske utvidelsen av huset til en økning i den radiale spalten, noe som øker interne lekkasjer (slip) eksponentielt. Konsekvensen er et betydelig fall i virkningsgraden, som fra en kritisk grenseverdi øker den termiske belastningen på oljen så kraftig at viskositeten synker under det tillatte minimumet for lagerbøsningen.

Konstruksjonen er basert på bevegelige trykkplater som presses aksialt mot tannhjulenes frontflater av driftstrykket. Dette sørger for utjevning av termisk utvidelse og minimerer volumetrisk kortslutning. Det foreligger en risiko for slitasje på disse kompensasjonsfeltene på grunn av partikler ＞ 10 µm, noe som reduserer MTBF drastisk; vår kvalitetssikring validerer derfor alltid renhetsklassen i henhold til ISO 4406.

Utgangspunktet er sugeevnen i forhold til den kinematiske viskositeten, som ved kaldstart ofte ligger over 1 000 mm²/s. Den høye strømningsmotstanden i sugeledningen fører til at det statiske trykket i tanninnfestingen faller under damptrykket, noe som fører til dannelse av dampbobler. Den implosive rekompresjonen på trykksiden river ut materiale fra evolventtannhjulet; våre teknikere validerer derfor alltid minimumstilførselstrykket.

I motsetning til rett tanninnfesting skjer tanninnfestingen ved skrå tanninnfesting kontinuerlig over hele tannbredden, noe som reduserer trykkamplituden med opptil 75 %. Denne jevne gang er avgjørende for å unngå at måleresultatene forvanskes av induserte trykksvingninger; den resulterende aksialkraften må imidlertid opptas av forsterkede nålrullelager.

Ulike termiske utvidelseskoeffisienter for stålakseler og hus endrer de funksjonelle spaltemålene ved driftstemperaturer over 150 °C. Våre produksjonsspesialister beregner disse toleransene nøyaktig for å forhindre fastkjøring ved oppstartsmomentet. Feil materialkombinasjon fører til blokkering ved temperatursjokk; en forskjell på 50 K kan allerede redusere det radiale spillet med 30 %.

Pumpen fører kontinuerlig olje gjennom filter og kjøler, slik at alle friksjonspunkter hele tiden forsynes med behandlet smøremiddel. En pumpesvikt fører til overoppheting av rullelagrene; våre teknikere integrerer derfor ofte en redundant tannhjulspumpe som umiddelbart kobles inn via servomotorer ved trykkfall for å sikre anleggets driftssikkerhet.

Mens klassiske drivverk ofte styres via gassregulatorer, muliggjør servomotordrift en svært dynamisk turtallsregulering helt ned til stillstand. Dette øker effektiviteten betydelig, men krever overvåking av egenkjølingen ved kontinuerlig drift med lave turtall, da den hydrodynamiske bæreevnen til lagerbøssingen ellers mangler.

Etter definerte driftssykluser validerer vi flankespillet i evolventtannhjulet ved hjelp av presisjonsmåleutstyr. For stort spill fører til belastningssvingninger og øker støynivået med mer enn 10 dB(A). Kontrollen utføres strengt så snart slitasjebeskyttelsen fra herdet tannhjulpar er brutt, for å unngå tannbrudd.

Utgangspunktet er den koaksiale innrettingen mellom drivakselen og pumpeakselen via en SAE- eller ISO-flens. Dette sikrer at man unngår en radial forskyvning på ＞ 0,05 mm, som ellers ville belaste tetningsleppen på den ene siden. Ellers vil dette føre til at tetningen svikter for tidlig; vi satser derfor først og fremst på tannakselkoblinger uten tverrkrefter.

Det viktigste kriteriet er at gjennomstrømningskapasiteten og viskositeten stemmer overens. I tillegg krever den mekaniske logikken at sikkerhetsventilens innstillingstrykk tilpasses det maksimale trykket i huset. Feil dimensjonering kan føre til at huset sprekker ved blokkeringer; derfor utarbeider våre prosjektingeniører alltid en detaljert systemanalyse, inkludert digital trykkovervåking.

Magnetkoblingen muliggjør en hermetisk tetning uten dynamiske tetningselementer, noe som fullstendig eliminerer risikoen for lekkasjer ved bruk av aggressive medier. Konsekvensen av et magnetbrudd ved overbelastning er imidlertid et umiddelbart transportstopp; vi validerer det maksimale dreiemomentet for å sikre en stabil transport med få pulseringer, selv ved plutselige endringer i viskositeten.

Ved for høyt turtall fylles mellomrommene mellom tennene ikke fullstendig, spesielt ved bruk av tyktflytende tilsetningsstoffer. Dette fører til kavitasjon og en ikke-lineær volumstrøm, noe som resulterer i avvik fra oppskriften. Vi begrenser derfor ofte rotasjonshastigheten på presisjonspumpene våre til verdier under 500 o/min for å sikre høyest mulig doseringsnøyaktighet.

Ved prosess-temperaturer opp til 250 °C fører utvidelsen av komponentene til betydelige endringer i spaltene. Materialer som rustfritt stål 1.4404 og spesiallegeringer må tilpasses nøyaktig til hverandre i prosjekteringsfasen, da en feilvurdering vil føre til at pumpen setter seg fast. HARTONs prosjektingeniører validerer dimensjonene for kaldbevegelse individuelt på grunnlag av det termiske belastningsprofilen.

Takket være produksjonstoleranser på bare noen få mikrometer reduseres «slip» drastisk, slik at gjennomstrømningen forblir direkte proporsjonal med turtall. Unøyaktig produksjon kan føre til en unøyaktig blanding; derfor tester vi hver doseringspumpe for volumetrisk avvik under varierende mottrykk opp til 100 bar.

Innen kjemisk prosessteknikk brukes det ofte elastomerer på PTFE-basis for å forhindre at tetningen blir sprø eller sveller opp på grunn av aggressive medier. Konsekvensen av et feil valg er medielekkasje; derfor foretrekker vi i våre konstruksjoner ofte å bruke en magnetkobling for å eliminere slitasje på akseltetningen fullstendig.

Noen tilsetningsstoffer er følsomme for mekanisk skjærkraft. Optimaliserte tannprofiler og avlastningsspor sikrer en skånsom transport av produktet som ikke ødelegger molekylkjedene. Feil geometri kan føre til endringer i mediets viskositet; vi validerer skjærhastighetene ved hjelp av CFD-simulering.

Analysen er basert på korrosjonshastigheten og den mekaniske slitasjen på lagerbøssingene, og benytter materialdata samt belastningsprofiler for å forutsi vedlikeholdsintervaller. En risiko er spaltkorrosjon under driftsstans; vi validerer spesifikke skyllesykluser for integrering i prosesskritiske anlegg.

Vi validerer tannhjulgeometrien i henhold til fastsatte driftsintervaller. Kontrollen avdekker kjemisk slitasje på flankene, noe som kan svekke den pulsasjonsfrie transporten; et målbart grenseområde er en økning i spillet på ＞ 0,1 mm. Vår kvalitetssikring dokumenterer disse slitasjetrendene for å sikre prosesskvaliteten.

Standardiserte grensesnitt som SAE-flensen sikrer rask utskiftbarhet og presis innretting, noe som reduserer monteringsfeil og sikrer at akselen med kilepassning er riktig innrettet. Dette fører til økt anleggets driftssikkerhet; vi leverer pumpene våre klar til tilkobling til vanlige doseringssystemer.

Valg av materiale (f.eks. Hastelloy eller keramikk) er avgjørende. I tillegg krever logikken en hermetisk akseltetning for å beskytte miljøet. Konsekvensen av en feil dimensjonering er at huset brytes gjennom på grunn av korrosjon; våre prosjektingeniører utfører derfor en detaljert test av kjemisk bestandighet for alle deler som kommer i kontakt med væsken.

Det kreves en oppvarmbar pumpe med spesialherdet tannhjul og økt lagerspill, som kompenserer for trykk opp til 350 bar og den høye viskositeten til polymersmeltet. Underdimensjonering fører til brudd på tannakselen; vi validerer dreiemomentoverføringen ved maksimal viskositet for å sikre maksimal prosesssikkerhet.

Døde rom fører til termisk nedbrytning av plasten, noe som forårsaker fargefeil eller «prikker» i sluttproduktet. Derfor satser vi på strømningsoptimaliserte geometrier og en transport med lite pulsering for å sikre en homogen smeltekvalitet.

Ved profilekstrudering fører trykkvariasjoner til dimensjonsavvik. Den skrå tanningen sikrer et helt konstant utløpstrykk og dermed høyere profilnøyaktighet; i motsetning til tverrtanningen oppnår vi en lagtykkelsestoleranse i mikrometerområdet.

Glassfibre virker som slipemiddel på tannhjulene. En PVD-belegg beskytter tannhjuls-fortrengerenhetene mot raskt trykktap; belagte tannhjul forlenger levetiden med en faktor 5 sammenlignet med standardstål.

Overvåkingssystemet regulerer trykket på lagerplatene dynamisk og forhindrer metallisk kontakt ved høye smeltetemperaturer, til tross for virkende aksialkrefter. Feilregulering fører til at pumpen setter seg fast; HARTON-teknikere kontrollerer kompensasjonskreftene under varmetesten.

Ved prosessertemperaturer over 300 °C oppnås de innstilte spaltemålene først under drift, noe som muliggjør en optimal intern tetting uten fare for blokkering. Vi leverer spesifikke oppvarmingskurver for å unngå feilbetjening ved oppstart.

Den servomotordrevne styringen gjør det mulig å angi en nøyaktig volumstrøm synkronisert med hovedskruen, for eksempel for presis dosering av flytende farger. Våre teknikere integrerer i denne sammenheng høyoppløselige sensorer for overvåking av driftstrykket og turtallsregulering.

Det avgjørende er den termiske stabiliteten, og derfor er integrerte varmeelementer og optimalisert varmeisolasjon standard. Vi validerer varmefordelingen i huset for å unngå kalde soner og dermed fare for at limet stivner.

Vi kontrollerer at tennene har riktig profil under mikroskopet etter produksjonskampanjer. Kontrollen avdekker materialavslitasje forårsaket av slipende fyllstoffer; det er en risiko for at en tann kan brekke ved en plutselig trykkøkning, og derfor dokumenterer HARTON slitasjehistorikken kontinuerlig.

Den smeltede plasten bidrar delvis til selvsmøring av lagerbøssingen. Glidelager har et større bæreflateareal for høye radiale krefter ved høyt utløpstrykk sammenlignet med nålelager; vi satser derfor først og fremst på spesialbehandlede glidelager for maksimal levetid.

Det kreves en oppvarmbar pumpe med spesialherdet tannhjul og økt lagerspill, som kompenserer for trykk opp til 350 bar og den høye viskositeten til polymersmeltet. Underdimensjonering fører til brudd på tannakselen; vi validerer dreiemomentoverføringen ved maksimal viskositet for å sikre maksimal prosesssikkerhet.

Døde rom fører til termisk nedbrytning av plasten, noe som forårsaker fargefeil eller «prikker» i sluttproduktet. Derfor satser vi på strømningsoptimaliserte geometrier og en transport med lite pulsering for å sikre en homogen smeltekvalitet.

Ved profilekstrudering fører trykkvariasjoner til dimensjonsavvik. Den skrå tanningen sikrer et helt konstant utløpstrykk og dermed høyere profilnøyaktighet; i motsetning til tverrtanningen oppnår vi en lagtykkelsestoleranse i mikrometerområdet.

Glassfibre virker som slipemiddel på tannhjulene. En PVD-belegg beskytter tannhjuls-fortrengerenhetene mot raskt trykktap; belagte tannhjul forlenger levetiden med en faktor 5 sammenlignet med standardstål.

Overvåkingssystemet regulerer trykket på lagerplatene dynamisk og forhindrer metallisk kontakt ved høye smeltetemperaturer, til tross for virkende aksialkrefter. Feilregulering fører til at pumpen setter seg fast; HARTON-teknikere kontrollerer kompensasjonskreftene under varmetesten.

Ved prosessertemperaturer over 300 °C oppnås de innstilte spaltemålene først under drift, noe som muliggjør en optimal intern tetting uten fare for blokkering. Vi leverer spesifikke oppvarmingskurver for å unngå feilbetjening ved oppstart.

Den servomotordrevne styringen gjør det mulig å angi en nøyaktig volumstrøm synkronisert med hovedskruen, for eksempel for presis dosering av flytende farger. Våre teknikere integrerer i denne sammenheng høyoppløselige sensorer for overvåking av driftstrykket og turtallsregulering.

Det avgjørende er den termiske stabiliteten, og derfor er integrerte varmeelementer og optimalisert varmeisolasjon standard. Vi validerer varmefordelingen i huset for å unngå kalde soner og dermed fare for at limet stivner.

Vi kontrollerer at tennene har riktig profil under mikroskopet etter produksjonskampanjer. Kontrollen avdekker materialavslitasje forårsaket av slipende fyllstoffer; det er en risiko for at en tann kan brekke ved en plutselig trykkøkning, og derfor dokumenterer HARTON slitasjehistorikken kontinuerlig.

Den smeltede plasten bidrar delvis til selvsmøring av lagerbøssingen. Glidelager har et større bæreflateareal for høye radiale krefter ved høyt utløpstrykk sammenlignet med nålelager; vi satser derfor først og fremst på spesialbehandlede glidelager for maksimal levetid.

For svært nøyaktig tilsetning i fôr eller matvarer bruker vi presisjonspumper av elektropolert rustfritt stål, som muliggjør nøyaktig dosering gjennom definerte volumer per omdreining. Vi validerer doseringsnøyaktigheten med en avvik på under 0,3 %.

Emulsjoner som dressinger må ofte ikke utsettes for skjærkraft. Lave turtall og optimaliserte profiler sikrer en skånsom transport av produktet uten at det skiller seg; ved feil valg risikerer man å få et ustabilt produkt, og derfor validerer vi skjærhastighetene i konstruksjonen tilsvarende.

Flytende gjødsel inneholder ofte aggressive salter eller syrer, og det er kun rustfritt stål 1.4404 som gir varig motstand mot hullkorrosjon mot disse stoffene. Vanlig stål ville føre til at akseltetningen raskt ble ødelagt, og derfor bruker vi utelukkende sertifiserte materialer.

I hurtiggående emballasjemaskiner forhindrer den skrå tanningen at limfilmen rives i stykker på grunn av trykkvariasjoner, og sikrer en pålitelig liming ved høye takthastigheter. Dette reduserer avfallet og sikrer et helt jevnt påføringsprofil.

Overvåkingen holder det indre trykket stabilt og minimerer samtidig døde rom der matrester kan samle seg. Dette forbedrer rengjørbarheten; HARTON-teknikere kontrollerer tettheten som en del av sertifiseringsprosessen med tanke på hygienekrav.

Selv om fett ofte kun pumpes ved 60 °C, er oppvarmingsfasen kritisk. Materialkombinasjonen (f.eks. rustfritt stål vs. bronse) må velges slik at pumpen ikke blokkeres selv ved temperaturoverskridelser; vi leverer derfor enheter med integrert varmekappe.

En felles gjennomstrømning gjør det mulig å dosere ulike virkestoffer proporsjonalt med kjørehastigheten og reduserer plassbehovet på landbruksmaskinen. Vi validerer synkroniseringen mellom trinnene for å garantere en nøyaktig blanding.

For «Cleaning in Place» er det nødvendig med skruforbindelser uten dødrom og holdbare O-ringer som muliggjør desinfeksjon uten rester. Vi validerer rengjørbarheten gjennom fuktighetstester for å utelukke mikrobiologiske risikoer.

Vi bekrefter slitasjetegnene ved hjelp av mineraliske tilsetningsstoffer. Undersøkelsen viser slitasje på tannflankene; det er en risiko for at doseringshastigheten synker under det nødvendige minimumet, og derfor dokumenterer HARTON ytelsestapene for å planlegge vedlikeholdet.

Styringen av de minste vinkelgrader på tannakselen muliggjør en svært presis injeksjon og tilpasser aromamengden til svingninger i hovedstrømmen. Dette sikrer høy produktkonsistens; våre teknikere integrerer derfor raske reguleringsalgoritmer i hele anlegget.

For transport av oljer med ukjent partikkelinnhold bruker vi robuste pumper med herdet aksel. Et redusert turtall minimerer slitasje på grunn av abrasjon; vi validerer motstandsdyktigheten mot faste partikler på opptil 0,2 mm for å sikre kontinuerlig drift.

Den skånsomme, volumetriske transporten av olje-vann-blandingen forhindrer emulgering av fasene takket være lav turbulens. I motsetning til sentrifugalpumper skåner denne transportmetoden dråpestrukturen, noe som forbedrer separasjonsevnen betydelig.

Kjemiske nedbrytningsprodukter i brukt olje virker aggressivt på lagrenes materialer, noe som fører til bøyning av akselen og ensidig slitasje på flankene. HARTON-teknikere satser derfor først og fremst på glidelagre laget av kjemikaliebestandige tekniske plastmaterialer.

Når filterpresser fylles med økende trykk, forhindrer den skrå tanningen svingninger i de fleksible slangene og beskytter dermed filterduken mot mekanisk overbelastning. Dette forlenger levetiden til slitedelene ved jevn trykkoppbygging.

Sensorer måler den aksiale posisjonen til lagerplatene og leverer data om slitasjen på tannhjulenes endeflater. Dette muliggjør forebyggende vedlikehold før det oppstår feil og optimaliserer anleggets driftssikkerhet.

Siden avfallshåndteringsanlegg ofte pumper ukjente blandinger, er det nødvendig å bruke høytytende plastmaterialer som Kalrez. For å oppnå maksimal sikkerhet mot lekkasjer foretrekker vi i vår konstruksjon av disse pumpene ofte også å bruke en magnetkobling.

Integreringen av grov- og finfiltrering i ett aggregat via en felles gjennomgang gjør det mulig å drive begge trinnene synkront. Dette sikrer en kompakt konstruksjon av filteranlegget; vi validerer strømforbruket til hvert trinn i henhold til dette.

Ved energigjenvinning blir oljer ofte oppvarmet til høye temperaturer. Hus i gråstøpejern og aksler i rustfritt stål må være tilpasset slik at spaltene er minimale ved 200 °C, noe som maksimerer virkningsgraden. Vi leverer spesifikke materialattester for dette.

Vi kontrollerer tennens overflatekvalitet for å avdekke hullkorrosjon forårsaket av syre. Undersøkelsen avdekker kjemisk og mekanisk slitasje; det er en risiko for brudd på tannhjul-fortrengerenheten ved plutselige belastningsendringer, og derfor dokumenterer HARTON slitasjekurvene.

Nøyaktig dosering av syrer eller baser avhengig av pH-verdien krever ekstremt små bevegelser for finjustering. Våre teknikere integrerer derfor høyfrekvente reguleringsgrensesnitt i miljøstyringssystemet for å sikre en presis nøytralisering.