DD205219A1

DD205219A1 - Hydraulisch-mechanische schutzeinrichtung fuer pumpen

Info

Publication number: DD205219A1
Application number: DD23410681A
Authority: DD
Inventors: Helmut Meister; Edgar Gerber; Heinz Boettcher
Original assignee: Pumpen U Verdichter Wissenscha
Priority date: 1981-10-15
Filing date: 1981-10-15
Publication date: 1983-12-21
Also published as: DE3226846A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf oelueberlagerte Drehschiebervakuumpumpen mit einem im Ansaugraum befindlichen Ventil, das bei Stillstand der Pumpe den aktiven Pumpenteil vom Rezipienten bzw. Behaelter absperrt. Das Ziel besteht darin, eine oelfreie, sichere Abdichtung der evakuierten Apparatur vom aktiven Pumpenteil bei ploetzlichem Stillstand der Pumpe zu gewaehrleisten. Die Aufgabe besteht darin, ein oelfreies, vakuumdicht schliessendes Schutzventil, zu entwickeln, das ohne separat angetriebene Druckmittelquelle beim Stillstand der Pumpe betaetigt wird. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass im Bereich der Antriebskupplung ein Fliehkraftmechanismus vorgesehen ist, dessen Fliehgewichte einen in der Antriebswelle befindlichen abgedichteten Regelkolben axial gegen eine im Hohlwellenhals der Kupplung vorgesehene Schraubenfeder bewegen, wobei der Regelkolben mit einem Rueckschlagventil und mit einem Belueftungsventil, welches eine Schutzeinrichtung betaetigt, in Verbindung steht.

Description

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Titel der Erfindung:

Hydraulisch-mechanische Schutzeinrichtung für Pumpen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch-mechanische Schutzeinrichtung für Pumpen, insbesondere für ölüberlagerte Drehschiebervakuumpumpen, mit einem im Ansaugraum oder in der Saugleitung zwischen aktivem Pumpenteil und Rezipienten befindlichen Ventil, das bei Stillstand der Drehschiebervakuumpumpe den aktiven Pumpenteil vom Rezipienten bzw. Behälter absperrt, wobei der Unterdruck auf der Saugseite der Pumpe aufgehoben wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: ölgedichtete Vakuumpumpen, insbesondere alle unter dem Sammelbegriff „Ölrotationsvakuumpumpen" bekannten Ausführungen, besitzen die Eigenschaft, daß bei plötzlichem Stillstand, hervorgerufen durch Stromausfall, defekten Keilriemen usw., die angeschlossene Apparatur bzw. der Rezipient über die Pumpe belüftet wird und dabei gleichzeitig Arbeitsöl in den Rezipienten gelangt, welches in den meisten Fällen die Charge verdirbt, und die Folge ist eine aufwendige Reinigung des Rezipienten, verbunden mit Produktionsausfall, was zu erhöhten Kosten führt und das Endprodukt versteuert.

Zur Lösung dieses Problemes sind verschiedene Wege beschritten worden. Am bekanntesten sind die separaten, auf dem Saugstutzen angebrachten so/genannten Vorpumpenschutzventile. Diese arbeiten mit einem elektromagnetischen, vom Motorstromkreis gespeisten Hilfsventil, welches bei Stromausfall^öffnet, so daß die eindringende atmosphärische Luft das Ventil schlagartig schließt und somit den Rezipienten von der Pumpe trennt und sie belüftet.

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Für kleinere Pumpen bis ca. 80 m /h Saugvermögen ist man übergegangen, diese Schutzeinrichtungen in die Pumpe zu integrieren. Aus platzsparenden Gründen werden meistens diese Pumpen mit dem Antriebsmotor gekuppelt; dabei werden gleichzeitig neue Wege der Ventilbetätigung beschritten. Es ist eine Lösung bekannt, bei der bei stillgesetzter Pumpe der Druckzylinder des Schutzventiles zum Verschließen der Saugöffnung der Pumpe in Schließstellung und mit der Atmosphäre über ein geöffnetes elektromagnetisches Hilfsventil in Verbindung steht. Über eine entsprechend angebrachte Belüftungsbohrung zwischen Druckzylinder und Saugkanal innerhalb der Pumpe wird der Druckzylinder bei Inbetriebnahme der Pumpe evakuiert, und der mit dem Druckkolben verbundene Ventilteller gfbt durch Federkraft die Ansaugöffnung zum Rezipienten frei. Der Elektromagnet des Hilfsventiles wird durch einen direkt auf der Pumpenwelle aufgeschobenen Generator gespeist. Setzt die Drehung der Rotorwelle - durch Stromausfall, Kupplungsbruch usw. - aus und erzeugt der Generator keine Spannung mehr, dann kann der Elektromagnet des Hilfsventiles nicht angezogen bleiben, und somit wird das Hilfsventil durch den Atmosphärendruck und zum Teil gestützt durch Federkraft geöffnet; dabei strömt Luft in den Druckzylinder und drückt den Druckkolben mit seinem Ventilteller auf den Sitz und schließt das Schutzventil bei gleichzeitiger Belüftung des saugseitigen Pumpenraumes, um ein Aufsteigen des Arbeitsöles bis zum Saugstutzen der Pumpe oder Rezipienten zu verhindern und darüberhinaus den Schöpfraum - Arbeitsraum - der Pumpe nicht übermäßig mit Öl zu füllen, welches einen schweren Anlauf zur Folge hat DE-OS ' 24 51 685.

Aus der DD-PS 151 487 ist ein Absperrventil bekannt, welches durch eine mit der Rotorwelle direkt gekoppelter Druckmittelquelle ohne Hilfsventil so betätigt wird, daß nach dem Vakuumpumpengehäuse und Saugflansch die Pumpe vakuumdicht vom Rezipienten getrennt wird und unmittelbar danach eine schlagartige Belüftung des saugseitigen Pumpenraumes erfolgt. Erreicht wird dies dadurch, daß ein Ventilstößel, der beweglich in einem Dichtelement angeordnet ist, welches die Vakuum- von der Atmosphärenseite trennt, eine Belüftungsbohrung besitzt, die^bjeim Schließ Vorgang über dieses Dichtelement geschoben wird'die Belüftung des saugseitigen Pumpenraumes hervorruft.

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Ein auf dem Ventilstößel vakuumseitig angeordneter und begrenzt axial verschiebbarer Ventilteller sowie entsprechende Anordnungen der Belüftungsbohrung bewirken, daß die Belüftung erst nach der vakuumdichten Trennung erfolgt Der ersten Lösung haftet der Nachteil an, daß zusätzlich ein Generator benötigt wird, um das Hilfsventil für die Betätigung weiterer Schließorgane anzusteuern. Die zweite Ausführung hat den Nachteil, daß das aus Gummi oder einem 'anderen elastischen Material bestehende Dichtelement von der Steuerbohrung bei jeder Betätigung zweimal überlaufen wird, was in kürzester Zeit zu TJndichtheiten führt, und zum anderen wird ein separates Druckaggregat benötigt.

Ziel der Erfindung!

Ziel der Erfindung ist, eine sichere ölfreie Abdichtung der evakuierten Apparatur bzw. des Rezipienten vom aktiven Pumpenteil bei plötzlichem Stillstand der Pumpe zu gewährleisten, die komplette Schutzeinrichtung konstruktiv in die Pumpe zu integrieren und dabei Kosten und Störanfälligkeit zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ölfreies, vakuumdicht schließendes Schutzventil, beispielsweise für ölabgedichtete RotationsVakuumpumpen, ,zu entwickeln, das ohne separat angetriebene Druckmittelquelle beim Stillstand der Pumpe betätigt wird. Die Abtrennung zwischen Saugstutzen an der Pumpe oder Rezipienten und saugseitigem Pumpenraum hat schlagartig zu erfolgen. Kurz nach dem Absperren des Pumpenraumes ist dieser mit der Atmosphäre zu verbinden. Bei Inbetriebnahme ist die Verbindung saugseitiger Pumpenraum und Atmosphäre zu schließen und nach erreichtem Unterdruck sowohl im Pumpenraum als auch im Rezipienten die Absperrung aufzuheben und eine Verbindung Rezipient und Pumpe direkt zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der für den Antrieb des Drehschieberkolbens vorgesehenen Kupplung ein Fliehkraftmechanismus angeordnet ist, dessen Fliehgewi chte einen in der Antriebswelle befindlichen abgedichteten Regelkolben axial gegen eine im Hohlwellenh_als der Kupplung vorgesehene Schraubenfeder bewegen, wobei der Regelkolben über einen Sperrölkanal und Zuleitungen sowohl mit einem Rückschlagventil als auch mit einem Belüftungsventil, das eine Schutzeinrichtung betätigt, in Verbindung steht.

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Die Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß dör Ventilteller der Schutzeinrichtung als Hohlkolben ausgebildet und axial gegen eine Schraubenfeder bewegbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Bückschlagventil zwischen Zuleitung und Pumpenraum angeordnet.

Ausführungsbeispiel:

Im folgenden soll die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert werden:

Ein im Antriebsraum 1 um und an der Kupplung 2 in die Antriebswelle 3 des Drehschieberkolbens 4 reichender Fliehkraftmechanismus 5, bewegt rotationsbedingt kraftschlüssig einen in dem Hohlwellenhals 6 angeordneten abdichtenden Kolben bei rotierender Pumpe 8, bedingt durch die Fliehgewichte 9, gegen eine vorgespannte zylindrische Schraubenfeder 10. Bei entspannter zylindrischer Schraubenfeder 10, verwirklicht durch ein beabsichtigtes oder unbeabsichtigtes Stillsetzen der Pumpe 8, wird erfindungsgemäß über den Sperrölkanal 11 und die Zuleitung 12 durch Bewegen des Kegelkolbens 7 ein Druck erzeugt und dabei das Belüftungsventil 14 geöffnet, welches zum anderen den Mechanismus der Schutzeinrichtung 15 durch die einströmende Atmosphäre

21 bewegt und diese den Ventilteller 16 auf den Ventilsitz 17 in die Stellung „geschlossen" drückt und dabei die Pumpe 8 belüftet bzw. Druckausgleich mit der Atmosphäre 21 erzeugt; damit ist die Pumpe 8 vom nicht dargestellten Eezipienten bzw. rezipientenseitigen Pumpenraum 18 getrennt.

Bei der Inbetriebnahme wird der Fliehkraftmechanismus 5,bedingt durch die Rotation der Antriebswelle 3 und Fliehgewichte 9, in Bewegung gesetzt, so daß der Regelkolben 7 eine Saugwirkung im Sperrölkanal 11 und Zuleitung 12 erzeugt. Als Folge dieser Wirkung schließt sich das Belüftungsventil 14, und die Pumpe 8 erzeugt im saugseitigen Pumpenraum 24 und gleichzeitig über dem Ventilteller 16 der Schutzeinrichtung 15 einen Unterdruck; dadurch wird der Ventilteller 16 durch den Atmosphärendruck 21 nicht mehr auf den Ventilsitz 17 gedrückt und durch die Feder

22 in die Stellung „geöffnet" bewegt, und es setzt die normale Förderung, der Pumpe ein.

Muß, bedingt durch Leckagen im Sperrölkanal 11, Öl 13 nachgefüllt werden, so wird beim Saughub 23 des Regelkolbens 7 über das angeordnete Rückschlagventil 19 aus dem Pumpenraum 20 öl angesaugt oder dies bereits durch den Unterdruck der Pumpe 8 verwirklicht.

Claims

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- S-Erfindungsanspruch:

1. Hydraulisch-mechanische Schutzeinrichtung für Pumpen, insbesondere für ölüberlagerte Drehschiebervakuumpumpen, mit einem im Ansaugraum oder in der Saugleitung zwischen aktiven Pumpenteil und Rezipienten befindlichen Ventil, das bei Stillstand der Drehschiebervakuumpumpe den aktiven Pumpenteil vom Rezipienten bzw. Behälter absperrt, wobei der Unterdruck auf der Saugseite der Pumpe aufgehoben wird, gekennzeichnet dadurch, daß im Bereich der für den Antrieb des Drehschieberkolbens (4) vorgesehenen Kupplung (2) ein Fliehhraftmechanismus (5) angeordnet ist, dessen !"liehgewichte (9) einen in der Antriebswelle (3) befindlichen abgedichteten Regelkolben (7) axial gegen eine im Hohlwellenhals (6) der Kupplung (2) vorgesehene Schraubenfeder (10) bewegen, wobei der Regelkolben (7) über einen Sperrölkanal (11) und Zuleitungen (12) sowohl mit einem Rückschlagventil (19) als auch mit einem Belüftungsventil (14), das eine Schutzeinrichtung (15) betätigt, in Verbindung steht.
2. Hydraulisch-mechanische Schutzeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Ventilteller (16) der Schutzeinrichtung (15) als Hohlkolben ausgebildet und axial gegen eine Schraubenfeder (22) bewegbar ist.
3. Hydraulisch-mechanische Schutzeinrichtung, nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Rückschlagventil zwischen Zuleitung (12) und Pumpenraum (20) angeordnet ist.

- Hierzu 1 Seite Zeichnung -