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Title:
DEVICE FOR TRANSPORTING FLUIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/072484
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for transporting fluids, in particular cutting fluids comprising residual matter from production processes. Said device is equipped with a vertical pump comprising a pump housing (14) and a pump impeller (13), in addition to a drive shaft (19), an electric motor and a shaft connection between the electric motor and the pump impeller (13). The drive shaft (19) is surrounded by a housing (18). The pump housing (14) has an inlet opening (15) and a fluid delivery opening (16). When the pump is started, a negative pressure is generated in the housing (18) surrounding the drive shaft (19), said pressure continuing into the pump housing (14) by means of the gap (22) between the shaft (19) and the housing (18), thus guaranteeing the intake of fluid even when the level of the latter is extremely low.

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WO/2012/025156GARDEN PUMP
JPS5893983SUBMERGED PUMP
Inventors:
REYNDERS LUC (BE)
KEMPENEERS BERT (BE)
Application Number:
PCT/EP2004/050121
Publication Date:
August 26, 2004
Filing Date:
February 12, 2004
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL GMBH (BE)
REYNDERS LUC (BE)
KEMPENEERS BERT (BE)
International Classes:
F04D9/06; F04D13/08; (IPC1-7): F04D9/06; F04D13/08
Foreign References:
GB1307170A1973-02-14
DE4432224A11996-03-14
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 214 (M - 827) 18 May 1989 (1989-05-18)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 10 31 October 1996 (1996-10-31)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere Kühlschmierflüssigkeiten mit Produktionsrückständen, bestehend aus einer Vertikalpumpe mit Pumpengehäu se (14) und Pumpenlaufrad (13), einer Antriebswelle (19), bestehend aus einem Elektromotor und einer Wellenverbindung zwischen Elektromotor und Pumpenlauf rad, wobei die Antriebswelle (19) von einem Gehäuse umschlossen ist, und wobei oberhalb des Pumpenlaufrades (13) wenigstens ein Spalt (22) im Gehäuse (18) für die Antriebswelle (19) vorgesehen ist und wobei das Pumpengehäuse (14) eine An saugöffnung (15) und eine Flüssigkeitaustragsöffnung aufweist, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens beim Start der Pumpe in dem die Antriebswelle (19) um schließenden Gehäuse (18) ein Unterdruck herrscht, welcher sich durch den Spalt (22) in das Pumpengehäuse (14) fortsetzt.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssig keitsaustragsöffnung (16) mit einem Flüssigkeitsrohr verbunden ist und sich im Be reich des Rohres eine Rückschlagklappe befindet.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse, welches die Antriebswelle (19) umschließt, ein Anschluss vorgesehen ist, welcher mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter druckquelle ein Ejektor ist, wobei zur Bildung des Unterdrucks gereinigte Kühl schmierflüssigkeit dem Ejektor zugeführt wird.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung des Unterdrucks benötigte Flüssigkeit in die zu fördernde Flüssigkeit einleitbar ist.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in einem Bereich von 0,05 bis 0,3 bar liegt und insbesondere einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Pumpe ein Befestigungsflansch (17) vorgesehen ist und dieser über den Befestigungsflansch (17) in einem Flüssigkeitsbehälter (10) anordenbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor mit dem die Antriebswelle (19) umschließenden Gehäuse (18) über eine Anschlussflansch (23) verbunden ist.
Description:
Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten Beschreibung Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten nach dem Ober- begriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Aus der JP 8144989 ist eine solche Vorrichtung bekannt. Diese weist eine Pumpe auf, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Die Pumpe ist mit einer Ansaugöffnung versehen, in welche die zu fördernde Flüssigkeit einströmt. Durch die Pumpe wird die Flüssigkeit über ein Rohrieitungssystem abtransportiert. Bei diesen Pumpen ist es erfor- derlich, dass der Flüssigkeitsstand nicht unter das Niveau des Laufrades absinkt. Sollte ein sehr geringer Flüssigkeitsstand vorhanden sein, der sich nicht auf das Niveau des Laufrades erstreckt, ist ein Abpumpen der Flüssigkeit nicht möglich. Zum Ansaugen die- ser Flüssigkeit müssen spezielle Verfahren angewendet werden, die einen höheren Auf- wand erfordern. Außerdem besteht bei solchen Pumpen die Gefahr, dass das Pumpen- ger, d. h. die Lagerung der Antriebswelle trocken läuft und unter Umständen Schaden nimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kühischmierflüssig- keiten mit Produktionsrückständen zu schaffen, welche zuverlässig arbeitet und Flüssig- keiten, die auf einem sehr geringen Niveau liegen, zuverlässig fördert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass wenigstens beim Start der Pumpe in dem die Antriebswelle umschließenden Gehäuse ein Unterdruck herrscht, welcher sich durch die Lageranordnung in das Pumpengehäuse fortsetzt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass durch den Unterdruck die Flüssigkeit mit geringem Niveau in das Pumpenge- häuse einströmt und bis zu einem bestimmten Niveau, welches ausreicht, um eine Förde- rung zu bewirken, diesen Raum ausfüllt.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Flüssigkeitsaustragsöffnung mit einem Austragsrohr zu verbinden. Die Austragsöffnung bzw. das Rohr ist mit einer Rückschlagklappe verbunden, so dass der Unterdruck im Pumpengehäuse aufrechter-

halten werden kann, wenn sich die Pumpe in der Startphase befindet. Die Rückschlag- klappe ist beispielsweise eine Kugel, welche in dem Flüssigkeitsrohr in einem erweiterten Querschnittsbereich angeordnet ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse, welches die Antriebswelle um- schließt, ein Anschluss vorgesehen, welcher mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.

Dies kann eine Unterdruckpumpe sein.

Gemäß einer vorteilhaften Gestaltung wird der Unterdruck durch einen Ejektor erzeugt, unter Ausnutzung des Überdruckes von gereinigter Kühlschmierflüssigkeit. Diese wird dem Ejektor zugeführt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, andere Arten von Flüssigkeit oder von Fluid bzw. Luft zur Bildung eines Unterdruckes heranzuziehen. Wird Kühlschmierflüssigkeit zur Unterdruckbildung herangezogen, kann diese direkt wieder in die zu fördernde Flüssigkeit eingeleitet werden. Es bedarf daher keiner Aufbereitung ei- nes zusätzlichen Hilfsstoffes.

In vorteilhafter Weise liegt der Unterdruck in einem Bereich von 0,05 bar bis 0,3 bar. Dies richtet sich lediglich nach der zu überwindenden Höhe zwischen der Ansaugöffnung und dem Laufrad der Pumpe. Die Pumpe befindet sich in bevorzugter Weise in einem Behäl- ter und ist dort über eine Flanschverbindung befestigt. Ebenso ist der Elektromotor mit dem die Antriebswelle umschließenden Gehäuse über einen Anschlussflansch verbun- den.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen au- ßer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombi- nationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines Ausführungs- beispieles näher beschrieben. Hierbei zeigen Figur 1 eine bekannte Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kühlschmierflüssigkeiten und Figur 2 eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten bei geringer Flüssigkeits höhe.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Gemäß Figur 1 ist ein Behälter 10 vorgesehen, in welchem sich Flüssigkeit bis auf Höhe des Niveaus 11 befindet. Innerhalb des Behälters 10 ist eine Pumpe 12, bestehend aus einem Pumpenlaufrad 13 und einem Pumpengehäuse 14 vorgesehen. Die Pumpe 12 saugt die Flüssigkeit über die Ansaugöffnung 15 an und fördert sie zu einer Flüssigkeits- austragsöffnung 16, die üblicherweise mit einem Rohr oder einem Schlauch verbunden ist, welches/r hier nicht dargestellt wurde. Die Pumpe 12 ist mit einem Befestigungs- flansch 17 versehen, welcher an einer hier nicht dargestellten Befestigungsstruktur des Behälters anordenbar ist. Oberhalb der Pumpe 12 erstreckt sich ein Gehäuse 18, in wel- chem sich die Antriebswelle 19 befindet. Diese Antriebswelle 19 ist mit einem Elektro- motor 20 verbunden. Der Elektromotor 20 ist über eine Flanschverbindung 21 an dem Gehäuse 18 befestigt. Sofern sich die Flüssigkeit in dem Behälter 10 auf dem dargestell- ten Niveau 11 befindet, ist das Pumpenlaufrad 13 ebenfalls von Flüssigkeit umspült, d. h. bei einem Start des Elektromotors 20 wird die Flüssigkeit aus dem Behälter 10 gepumpt.

Befindet sich die Flüssigkeit auf einem Niveau 21 unterhalb des Pumpenlaufrades 13 und die Pumpe 12 wird gestartet, besteht keine Möglichkeit, diese Flüssigkeit zu fördern, da ein Ansaugen der Flüssigkeit nicht möglich ist. Es wird deshalb angestrebt, das Gesamt- system möglichst tief im Behälter anzuordnen. Allerdings muss jederzeit ein gewisser Abstand zu dem Behälterboden eingehalten werden, damit in die Ansaugöffnung 15 aus- reichend Flüssigkeit einströmen kann.

Figur 2 zeigt ebenfalls in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur Förde- rung von Flüssigkeiten. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Laufrad 13 ist im Bereich des Befestigungsflansches bzw. des Abschlusses des Pum- pengehäuses angeordnet, wobei zwischen Gehäuse 18 und Antriebswelle 19 ein ge- ringfügiger Lagerspalt 22 besteht. Das Gehäuse 18 ist mit einem Anschlussflansch 23 zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Gehäuse ausgestattet. An dem Anschluss- flansch 23 befindet sich ein Ejektor 24 mit einem Flüssigkeitseinlauf 25 und einer Ejektor- düse 26. Die Ejektordüse 26 ist unmittelbar vor einer Querschnittsverengung 27 des Austrittsrohrs 28 angeordnet. Das Austrittsrohr 28 ist mit einem Anschluss 29 versehen, an welchem ein Ablaufrohr oder Ablaufschlauch angeordnet werden kann. Die Flüssigkeit für den Ejektor strömt mit Überdruck ein und bildet einen Ejektorstrahl, der einen Unter- druck im Gehäuse 18 erzeugt. Der Unterdruck setzt sich über den Lagerspalt 22 der Welle in das Pumpengehäuse 14 fort und saugt damit Flüssigkeit in das Pumpengehäuse 14 bis auf ein Niveau, das oberhalb des Laufrades 13 liegt. Dies bedeutet, dass selbst bei einem Flüssigkeitsniveau 30 in Höhe der Ansaugöffnung 15 ein Abpumpen derselben möglich ist.

Damit das Unterdruckvolumen begrenzt ist, weist ein Steigrohr 31 an der Flüssigkeits- austragsöffnung 16 ein Rückschlagventil in Form einer Kugel 32 auf. Diese Kugel 32 be- findet sich in einem querschnittsvergrößerten Bereich 33. Sobald die Flüssigkeit in dem Steigrohr 31 ansteigt, wird die Kugel 32 nach oben bzw. in den Totraum 34 gedrängt und die Flüssigkeit kann ungehindert ausströmen.

Die Kühlschmierflüssigkeit enthält selbstverständlich Produktionsrückstände, wie Späne aus industriellen Prozessen. Diese lassen sich problemlos mit der dargestellten Pumpe 12 fördern. Der Unterdruck, welcher durch den Ejektor erzeugt wird, ist einstellbar, bei- spielsweise durch den Druck der zugeführten Flüssigkeit. Die Pumpe 12 ist in der Lage, je nach Auslegung eine Flüssigkeitsmenge von 50 Litern bis 6.000 Litern pro Minute zu fördern.

Wesentlich ist bei der Erzeugung des Unterdruckes, dass dieser vor bzw. bei dem An- laufen der Pumpe 12 erforderlich ist. Selbstverständlich könnte der Unterdruck nach dem Anlaufen der Pumpe abgeschaltet werden, es ist aber auch ohne weiteres möglich, den Unterdruck während der gesamten Betriebsdauer der Pumpe 12 aufrechtzuerhalten.




 
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