Vorrichtung zur gleichmässigen Förderung von Flüssigkeit, Gas oder Dampf, insbesondere zur Förderung einer Spinnlösung, wie Viscose. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichmässigen Förderung von Flüssigkeit, Gas oder Dampf, insbeson dere von Spinnlösung, wie Viscose, für die Herstellung von Kunstseide etc., bestehend aus einem Reglerorgan, aus einer Fördervor- richtung und einer auf Druck ansprechenden Membran.
Die gleichmässige Förderung wird erfin dungsgemäss durch eine in der Längsmittel ebene einer Dose mit parallelen Seitenwänden eingespannte Membran bewirkt, welche die im Zentrum der Seitenwände auf beiden Sei ten der Membran vorgesehenen Öffnungen für den Einlass respektive Auslass des Förder mediums zu respektive aus der Dose steuert, und durch mindestens eine Pumpe, die einer seits mit der Zufuhrleitung für das Förder- medium und mit der Einlassöffnung der Dose, anderseits dagegen mit, der Randpartie der Doseneinlassseite sowie mit dem Einlass eines Regelorganes verbunden ist,
welches nicht so viel Fördermedium aufzunehmen vermag als die Pumpe liefert, und dessen Auslass mit der Randpartie der Dosenauslassseite verbunden ist.
Es ist noch keine Vorrichtung bekannt geworden, die beispielsweise bei einem Drück von 30 bis 40 Atmosphären in der Zu- bezw. Abfuhrleitung gleichmässig zu fördern in der Lage wäre. Dieser Mangel wirkt sich auf das fertige Produkt, beispielsweise bei der Iler- stellung von gunstseide, in erschreckender Weise aus, da ein solches Produkt bei den erheblichen Ansprüchen, die heute gestellt werden, als unbrauchbar betrachtet wird.
Mittels der erfindungsgemässen Vorrich tung wird indessen eine vollkommen gleich mässige Förderung erreicht..
' Zweckmässigerweise finden eine öder meh rere Zahnradpumpen Verwendung, da sich diese in der Praxis am leichtesten beherrschen lassen und ausserordentlich betriebssicher sind.
Die gestellte Förderung der absolut gleich mässigen kontinuierlichen Flüssigkeitsförde rung auch innerhalb kleinster Zeiträume wird namentlich durch Verwendung von zwei oder mehreren Zahnradpumpen, die parallel oder hintereinander gesehaltet sind und deren Zahn räder in bezug aufeinander versetzt sind, er füllt. Dadurch wird die Periodenzahl in der Flüssigkeitsförderung auf einfachste Weise ganz erheblich vermehrt, beispielsweise un gefähr verdoppelt bei Hlintereinanderschal- tung von zwei Pumpen und noch entsprechend vermehrt bei Hintereinanderschaltung von mehr als zwei Pumpen.
Die Perioden wer den hinsichtlich Schwankungsunterschieden ebenfalls entsprechend verkleinert, so dass auf diese Weise auch innerhalb kleinster Zeitspannen eine gleichmässige und stoss freie Flüssigkeitsförderung gewährleistet wird, und zwar auch dann, wenn der Druck unterschied in der Zu- und Ablassleitung sich ändert.
Um die Abfuhrleitung hinter der Regel vorrichtung sowie die Membrane und die Transportzähne zu schonen, ist zweckmässig ein Sicherheitsventil auf der Auslassseite des Fördermechanismus vorgesehen, zum Beispiel ein Sicherheitsplättchen, welches in einer zur Ablassleitung parallelen Leitung, die ins Freie führt, vorgesehen ist und diese Leitung absperrt.
Bei Auftreten eines zum voraus be stimmten und von der Stärke des Plättchens abhängigen Höchstdruckes zerspringt dieses Plättchen, so dass bei Überschreiten dieses Höchstdruckes das Fördermedium durch den Nebenauslass austreten kann.
Der Erfindungsgegenstand sei an Hand der Fig. 1. die eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels desselben ist, näher erläutert. Die Vorrichtung besteht aus einer Dose 1, aus der in der Mitte dieser Dose eingespannten Membran 2, aus einem Ring kanal 3 am Umfang der Dose 1, aus einer Öffnung 4 in der Mitte der Dose auf der Ein lassseite, aus einer Öffnung 5 in der Mitte der Auslassseite der Dose,
aus zwei Zahnrad- pumpen 6 und 7 und aus einer Regelvor richtung in Form eines Zahnradreglers B.
Das zu fördernde Medium, zum Beispiel eine Flüssigkeit, strömt gemäss Fig. 1 in Pfeilrichtung auf der rechten Seite der Mem bran durch die Öffnung 4 in die Dose, so da.ss zunächst auf die Membran in der Dose der statische Druck der Flüssigkeit wirkt. Die eingeführte Flüssigkeit strömt den Pum pen 6 und 7 zu, die gemäss Skizze hinter einander geschaltet sind, die aber auch pa rallel geschaltet sein könnten. Die Pumpen 6 und 7 verlassend, strömt die Flüssigkeit zum Teil durch die Regelvorrichtung 8 hin durch, zum Teil aber durch die Zweigleitung 9 zurück-zur Membran 2.
Dieser Zweigstrom kommt dadurch zu stande, dass die Fördervorrichtungen 6 und 7 mehr Flüssigkeit fördern als die Regelvor richtung 8 aufzunehmen vermag.
Der durch die Regelvorrichtung 8 hin durchgeströmte Anteil der Flüssigkeit wird durch die Öffnung 10 des Ringkanals auf den Umfang der Dose, und zwar in denjenigen Teil geleitet, welcher auf der Auslassseite der Regelmembran 2 liegt. Dieser Flüssigkeits anteil strömt vom Umfang der Dose zur Mitte derselben und verlässt die Dose durch die Öffnung 5, um der Spinndüse oder derglei ehen zuzuströmen.
Derjenige Anteil der Flüssigkeit, welcher die Regelvorrichtung 8 nicht passiert hat, gelangt durch die Leitung 9 auf die Periphe rie der Dose 1, und zwar auf der rechten Einlassseite der Membran 2. Dieser Teil der Flüssigkeit strömt dann von dem Umfang der Dose zur Mitte derselben und wird durch die Öffnung 4 zusammen mit dem von der Flüssigkeitsquelle kommenden Strom den Pumpen 6. 7 wieder zugeführt. Es entsteht somit auf dem Wege 11, 6, 7, 9, 3, 4 ein Um wälzen eines Flüssigkeitsanteils im greise, während der durch 8 hindurchgehende Teil der Flüssigkeit, wie erwähnt, der Spinndüse oder dergleichen zugeleitet wird.
In diesem Zustand befindet sich die Vor richtung so lange, als auf beiden Seiten der Membran 2 Druckgleichheit herrscht. Steigt dagegen der Druck in der Leitung 12, so wird die Membran 2 nach rechts durchgebo gen, so dass die Öffnung 4 abgesperrt wird. Der Kreislauf des durch 8 nicht hindurch gehenden Anteils im Wälzkreis 4, 11, 6, 7, 9, 3 wird somit bei 4 unterbrochen.
Da die Pumpen 6 und 7 auch in diesem Zustand dieselbe Flüssigkeitsmenge fördern, so steigt der Förderdruck des durch 8 nicht hindurchgehenden Anteils der Förderflüssig- keit in der Zweigleitung 9 immer mehr, und dieser Druck wirkt bei 3 auf die Membran 2. Wenn dieser in der Zweigleitung 9 die Höhe des Druckes in der Leitung 12 erreicht hat, drückt die Flüssigkeit bei 3 die Membran 2 in die Mittellage zurück, so dass die Öffnung 4 freigegeben wird und sich der von den Pumpen 6 und 7 in der Leitung 9 erzeugte Druck durch die Öffnung 4 und 11 zur Flüs sigkeitsquelle zu ausgleichen kann. Es ist also Druckgleichheit erreicht worden.
Tritt dagegen der umgekehrte Fall ein, bei dem sich die Membran 2 infolge erhöhten Druckes auf der rechten Seite bezw. infolge sinkenden Druckes auf der linken Seite nach links durchbiegt, und dadurch die Ausfluss öffnung 5 der Dose 1 unterbricht, so kann die durch die Pumpe 6 und 7 im V berSchuss geförderte Flüssigkeit auf dem Wege 9, 3, 4 und 11 zur Flüssigkeitsquelle zurück ge drückt werden, während derjenige Anteil der Flüssigkeit, welcher durch die Regelvorrich tung 8 hindurchgegangen ist, so stark unter Druck gesetzt wird, dass der Flüssigkeits druck bei 10 die Membrane in die Mittellage zurückdrückt und somit die Öffnung 5 frei gibt.
Insbesondere aus der Fig. 2 und 3 wird die praktische Ausführung des Erfindungs gegenstandes besonders deutlich, während aus Fig. 4 die Phasenverschiebung der fördern den Zahnräder deutlich ersichtlich ist. In dieser Fig. 4 sind nur zwei in Phasen gegen einander verschobene Zahnräder dargestellt, um die Übersicht nicht zu erschweren. Der Fachmann kann sich aber leicht die Einschal tung weiterer Zahnräder mit entsprechender Phasenverschiebung auf Grund dieser Abbil dung vorstellen, die in solchen Fällen ein tritt, in denen mehr als zwei Fördervorrich- tungen neben- bezw. hintereinander geschal tet sind.
Im allgemeinen wird man, wenn man nur zwei Fördervorrichtungen neben- oder hintereinander schaltet, die Phasenverschie bung etwas grösser vornehmen, als sie in Fig. 4 gezeichnet ist, damit die Perioden ganz gleichmässig ausfallen und die Grösse der etwa noch möglichen Schwankung ebenfalls immer eine gleichmässige ist.
In der Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrie ben und erläutert wurde, wiedergegeben. Zum leichteren Verständnis sind in der Zeich nung Pfeile angebracht, die die Richtung an deuten, in welcher das geförderte Medium sich bewegt. Dieses wird unter einem be stimmten Druck, der beispielsweise durch Luftdruck oder durch irgendeine Pumpvor richtung erzeugt werden kann, dem Kanal 1 (Fig. 2) zugeführt. Dieser Kanal 1 ist an den Speisekanal bezw.
Saugkanal der Förder pumpen 3 angeschlossen und steht in Verbin dung mit einer Öffnung 4 in der rechten Kammer 5 eines Raume 6, der durch die oben erwähnte elastische Membran 8 in eine rechte und eine linke Kammer 5 und 7 geteilt ist. Die elastische Membran kann beispiels weise aus Gummi oder aus. einer Stah11amelle bestehen, die zwischen den Platten 9 und 10 eingespannt ist.
Durch eine Bohrung 11 steht die rechte Kammer 5 mit dem Kanal 12 in Verbindung, der an die Zahnradpumpen 3 angeschlossen ist, und ein Kanal - 13, der mit dem Kanal 14 (Fig. 3) in Verbindung steht, verbindet die Zahnradpumpen 3 mit der an geschlossenen Regelvorrichtung 15.
Der Druckkanal 16 dieser Regelvorrichtung ist durch die Bohrung 17 mit der linken Kam- merhälfte 7 des durch die Membran 8 unter teilten Raumes, 6 verbunden, und .diese linke Kammer ist durch ,
die Auslassöffnung 18 mit dem Ableitungskanal 19 verbunden. Die aus einer Springplatte bestehende Sicherheitsvor- richtung 20 ist in den; A#bleitungsikanal 19 und zerspringt beim Überschreiten eines einen bestimmten Höchstwert überstei genden Überdruckes.
Die Arbeitsweise der Pumpe gestaltet sich beim Betrieb so, dass derjenige Anteil der Flüssigkeit, welcher die Regelpumpe 15 nicht passiert hat, auf die Peripherie 11 der rechten Kammer 5 des Raumes gelangt. Die ser Teil der Flüssigkeit strömt dann von dem Umfang der Kammer zur Mitte derselben und wird durch die Öffnung 4 der Flüssigkeits quelle wieder zugeführt. Es entsteht somit ein Umwälzen eines Flüssigkeitsanteils im Kreise, wie in Verbindung mit Fig. 1 bereits beschrieben wurde, während der durch die Messpumpe 15 hindurchgegangene Teil der Flüssigkeit zur Spinndüse weitergeleitet wird.
Zufolge des auf die Speisepumpen 3 ausgeübten Druckes wird die Membran 8 nach links hin aufgetrieben, wodurch die Ab flussleitung 18 ganz oder teilweise abge schlossen wird. Alsdann strömt die zuviel ge förderte Flüssigkeitsmenge, die von der Re gelvorrichtung 15 nicht abgenommen wird, in die rechte Kammerhälfte 5 und fliesst durch die Öffnung 4 in den Kanal 1 zurück.
Die Regelvorrichtung 15 fördert die Flüssigkeit durch die Kanäle 16, 17 in die linke Kammerhälfte 7. Bei Druckgleichheit in der rechten und linken Kammerhälfte ist die Öffnung 18 frei und die zu fördernde Flüssigkeit fliesst durch den Kanal 19 dem Bestimmungsort zu. Bei einem zu hohen, in dem Kanal 19 herrschenden Gegendruck wird die Öffnung 4 abgesperrt und erst dann wie der freigegeben, wenn dieser Gegendruck durch die Förderpumpen überwunden worden ist.
Hierdurch wird erreicht, dass die Drücke im Kanal 13 und im Druckkanal 16 stets einander gleich sind und hierdurch wird die Förderleistung vollständig gleichbleibend und unabhängig von einer eventuellen Abnutzung der Förderzähne sowie von Druckschwankun gen, wie sie in der Praxis hinter der Regel vorrichtung, beispielsweise durch Verstopfen der Filterkerze oder von Spinnlöchern oder infolge erhöhter Viskosität der Förderflüssig- keit vorkommen können.
Wie aus den Fig. 2, 3 ersichtlich, sind die Kanalöffnungen 4, 11, 13, 17 und 18 in bezug auf die geteilte Kammer 6 so symme trisch angeordnet, dass durch ein. etwa auf tretendes Druckgefälle Fehler in der Wir kungsweise der regulierend wirkenden Mem bran 8 nicht vorkommen können, wie dies bei andern ähnlichen Anordnungen der Fall ist. Diese Membran wirkt bei Eintreten von Druckdifferenzen nach der einen Seite hin als Drosselvorrichtung, und nach der andern Seite hin gibt sie den Weg für die Förderung grösserer Fördermengen frei, so dass schnell stens die Wiederherstellung gleicher Druck verhältnisse auf beiden Seite der Membran gewährleistet ist.
Eingehende Versuche haben ergeben, dass auch bei hohen Gegendrucken keine Ände rungen in der Förderleistung auftreten, was, abgesehen von den gegeneinander in Phase verschobenen mehrfachenFörderorganen auch durch diese symmetrische Anordnung der Membran erreicht wird.