DE102008005319A1

DE102008005319A1 - Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeiten in Fraktionen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Inhaltsstoffen

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Publication number: DE102008005319A1
Application number: DE102008005319A
Authority: DE
Original assignee: Seneca S A; SENECA SA
Current assignee: SENECA INTERNATIONAL AG, LU
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-07-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeiten in Fraktionen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Inhaltsstoffen, mit einer wenigstens einen Kolben (5) umfassenden Pumpe (1), welche die Flüssigkeit unter Druck in eine Trenneinrichtung (3) fördert, wobei der Kolben (5) zu seiner Bewegung über einen Schaft (11) an ein auf einem Exzenter (8) drehbar gelagerten Schub-/Zugelement (9) gekoppelt und der Exzenter (8) durch eine Antriebswelle (4) der Pumpe (1) drehbar ist, und mit eine Ventilsteuerung umfassenden Einrichtungen zu schaftseitigen Beaufschlagung des Kolbens (5) mit einer unter Restdruck stehenden Flüssigkeitsfraktion aus der Trenneinrichtung (3). Erfindungsgemäß weist die Ventilsteuerung ein durch das Schub-/Zugelement (9) bewegbares Steuerglied (31) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeiten in Fraktionen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Inhaltsstoffen, mit einer wenigstens einen Kolben umfassenden Pumpe, welche die Flüssigkeit unter Druck in eine Trenneinrichtung fördert, wobei der Kolben über einen Schaft an ein auf einem Exzenter drehbar gelagertes Schub-/Zugelement gekoppelt und der Exzenter durch eine Antriebswelle der Pumpe drehbar ist, und mit eine Ventilsteuerung umfassenden Einrichtungen zur schaftseitigen Beaufschlagung des Kolbens mit einer unter Restdruck stehenden Flüssigkeitsfraktion aus der Trenneinrichtung.
Eine solche, beispielsweise zur Entsalzung von Meerwasser oder zur Aufkonzentrierung von Fruchtsäften einsetzbare Vorrichtung ist aus der EP 1 752 662 A1 bekannt. Die Pumpe dieser Vorrichtung weist mehrere radial zur Drehachse der Pumpenantriebswelle bewegbare Kolben in sternförmiger Anordnung auf. Zusätzlich zu dem die Kolben über das Schub-/Zugelement bewegenden Exzenter ist ein weiterer Exzenter vorgesehen, der auf einer Verlängerung der Pumpenantriebswelle sitzt und einen Teil der genannten Ventilsteuerung bildet. Der gegenüber dem ersten Exzenter um 90° verdrehte weitere Exzenter bewegt Betätigungselemente, durch die je Kolben zwei Ventile abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, so dass in der Kolbenarbeitsphase durch einen Zuflusskanal unter Restdruck stehende Flüssigkeit aus der Trenneinrichtung auf der Schaftseite des Kolbens in den Zylinderraum gelangt und in der Rückzugsphase des Kolbens von dort über einen Abflusskanal druckfrei abfließt. Nachteilig weist die beschriebene Vorrichtung einen etwas komplizierten Aufbau und verhältnismäßig große Abmessungen auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei verringerter Baugröße konstruktiv vereinfacht ist.
Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerung ein durch das Schub-/Zugelement bewegbares Steuerglied aufweist.
Vorteilhaft bedarf es durch diese Erfindungslösung keines weiteren Exzenters. Steuerbewegungen werden erfindungsgemäß allein von dem Schub-/Zugelement abgeleitet. Entsprechend kann sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Trenneinrichtung, in Richtung der Drehachse der Pumpenantriebswelle gesehen, unmittelbar an die Pumpe anschließen und somit die Baulänge der Vorrichtung verringern. Zufluss- und Abflusskanäle für die den Kolben beaufschlagende Flüssigkeit können eine geringe Länge haben.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Ventilsteuerung eine an dem Schub-/Zugelement gebildete Nut, in die ein Zapfen des Steuergliedes eingreift. Das eine Kreisbewegung ausführende Schub-/Zugelement bewegt den Zapfen und damit das Steuerglied. Alternativ könnte von dem Zug-/Schubelement ein Zapfen vorstehen, der in eine Nut oder ein Langloch in dem Steuerglied eingreift und bei seiner Kreisbewegung eine Steuerbewegung des Steuergliedes erzeugt.
Vorzugsweise verläuft die an dem Schub-/Zugelement gebildete Nut parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens. Entsprechend würde sich in der alternativen Ausführungsform die in dem Steuerglied gebildete Nut bzw. das Langloch in dieser Richtung erstrecken. In beiden Ausführungsformen hat die radiale Bewegungskomponente des Schub-/Zugelement auf die Bewegung des Steuergliedes dann keinen Einfluss. Maßgebend für die Bewegung des Steuerglieds ist allein die tangentiale Komponente der Kreisbewegung des Schub-/Zugelements.
Zweckmäßig ist bzw. sind die Nut oder/und der Zapfen an einer der Trenneinrichtung zugewandten Endstirnfläche des Schub-/Zugelements angeordnet. Vorteilhaft erlaubt diese Anordnung kürzest mögliche Betätigungswege für zwischen der Trenneinrichtung und der Pumpe angeordnete Ventile. Entsprechend kurze Zu- und Abflusskanäle für die den Kolben beaufschlagende Flüssigkeitsfraktion sind möglich, wenn entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung an der Trenneinrichtung die Austrittsöffnung für die unter Restdruck stehende Flüssigkeit auf der der Pumpe zugewandten Seite der Trenneinrichtung vorgesehen ist.
Während durch das Schub-/Zugelement eine reine Translationsbewegung auf das Steuerglied übertragen werden könnte, ist in den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung das Steuerglied durch das Schub-/Zugelement um eine in Bezug auf das Pumpengehäuse festliegende Achse drehbar.
Zweckmäßig verläuft die Drehachse parallel oder senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens. Zum Beispiel können an ein Steuerglied, das um eine zur Bewegungsrichtung des Kolbens senkrechte Achse drehbar ist, mehrere, z. B. stabförmige Betätigungselemente angelenkt sein, die unmittelbar zum Öffnen oder/und Schließen auf ein Ventil einwirken.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerglied einstückig mit einem Ventildrehkörper eines Zwei-Wege-Ventils ausgebildet.
Zum Beispiel ein solches Steuerglied mit einem Zapfen kann mit dem Zapfen derart in die Nut am Schub-/Zugelement eingreifen, dass sich die Zapfenachse parallel zur Längsachse der Nut erstreckt. Wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Zapfen über einen sich zur Zapfenachse senkrecht erstreckenden Hebelarm mit dem genannten Ventildrehkörper verbunden ist, wird der Ventildrehkörper durch das Schub-/Zugelement nur gedreht, weil radiale Bewegungen des Schub-/Zugelements sich auf das Steuerglied nicht auswirken, da sich der Zapfen in der Nut axial in deren Längsrichtung hin und her bewegen kann. Bei der Bewegung des Kolbens vom unteren zum oberen Totpunkt befindet sich der Ventildrehkörper in einer Öffnungsposition, in welcher eine Ausnehmung im Ventildrehkörper eine Verbindung zwischen einem Einlasskanal und einem Ein-/Auslasskanal für die den Kolben beaufschlagende Flüssigkeit herstellt. Bei der Rückbewegung des Kolbens zum unteren Totpunkt wird der genannte Hebelarm in entgegengesetzter Richtung verschwenkt und damit der Ventildrehkörper in entgegengesetzter Richtung verdreht, so dass eine weitere Ausnehmung eine Verbindung zwischen dem Ein-/Auslasskanal und einem Auslasskanal herstellt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Trenneinrichtung eine rotationssymmetrische Filtereinrichtung auf, welche koaxial zur Drehachse der Pumpenantriebswelle angeordnet ist.
Auf der der Trenneinrichtung bzw. Filtereinrichtung abgewandten Seite der Pumpe kann das die Pumpengehäuse unmittelbar an einen elektrischen Antriebsmotor gekoppelt sein, wobei die Pumpenantriebswelle einstückig in die Rotorwelle des Motors übergeht. Auf diese Weise lässt sich eine geringe Baulänge der Vorrichtung erreichen.
In einer weiteren eine Verringerung der Baulänge ermöglichenden Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Trenneinrichtung wenigstens einen spiralförmig angrenzend an die Filtereinrichtung verlaufenden Kanal für die zu trennende Flüssigkeit. Vorteilhaft unterliegt die Flüssigkeit in einem solchen Kanal einer Zentrifugalkraft, die bereits für eine Schichtung der Flüssigkeit derart sorgt, dass sich in den filterferneren Bereichen eine höhere Konzentration einstellt. Die Belastung der Filtereinrichtung mit auszufilterndem Material wird so von vornherein verringert. Ein Zusetzen des Filters verzögert sich. Weiterhin kann die Strömungsgeschwindigkeit so bemessen sein, dass die Filtereinrichtung durch die Flüssigkeit frei gespült wird und keine gesonderten Wartungsspülgänge erforderlich sind.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gelangt die durch die Pumpe zu fördernde Flüssigkeit durch einen in dem Kolben gebildeten Hohlraum und eine durch ein Rückschlagventil absperrbare Öffnung in der Kolbenwand hindurch in den Zylinderraum, aus dem heraus sie dann durch den Kolben in die Trenneinrichtung gedrückt werden kann.
Vorzugsweise ist der Hohlraum in dem Schaft des Kolbens gebildet und steht über wenigstens eine Öffnung in Verbindung mit einem im Pumpengehäuse gebildeten Hohlraum, welcher das Kopplungsende des Schafts, die Schub-/Zugeinrichtung, den Exzenter und einen Endabschnitt der Pumpenantriebswelle aufnimmt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine Vorrichtung nach der Erfindung in einer axialen Schnittdarstellung.
2 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Ventilsteuerung nach der Erfindung,
3–5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Ventilsteuerung nach der Erfindung,
6 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Trenneinrichtung einer Vorrichtung nach der Erfindung, und
7 eine Detaildarstellung der Trenneinrichtung von 6 in einem axialen Schnitt.
Eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeiten in Fraktionen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Inhaltsstoffen, beispielsweise eine aus Meerwasser eine Trinkwasserfraktion abspaltende Vorrichtung, weist eine Kolbenpumpe 1, einen Antriebsmotor 2 für die Kolbenpumpe und eine Trenneinrichtung 3 auf.
Die Kolbenpumpe 1 umfasst in dem betreffenden Ausführungsbeispiel drei sich radial zur Drehachse einer Pumpenantriebswelle 4 bewegende, im Winkelabstand von 120° angeordnete Kolben 5. In 1 ist nur einer der drei Kolben sichtbar. Die Pumpenantriebswelle 4 geht unmittelbar in die Rotorwelle des elektrischen Antriebsmotors 2 über. Die Trenneinrichtung 3 umfasst einen hohlzylindrischen Membranfilter 6, der koaxial zur Drehachse 7 der Pumpenantriebswelle 4 angeordnet ist und sich unmittelbar an die Kolbenpumpe 1 anschließt.
Auf der Pumpenantriebswelle 4 sitzt ein Exzenter 8, auf dem wiederum ein ringförmiges Schub-/Zugelement 9 um eine Achse 10 drehbar gelagert ist. An das Zug-/Schubelement 9 sind die Kolben 5 jeweils über einen Schaft 11 formschlüssig gekoppelt, wobei ein mit dem Schaft 11 verbundener Fußteil 12 in eine Tasche 13 am Zug-/Schubelement eingreift. In den Taschen 13 sind die Fußteile 12 tangential zu der Achse 10 verschiebbar. Die Ankopplung der Kolben 5 an das Schub-/Zugelement 9 ist in der hier einbezogenen EP 1 752 662 A1 näher beschrieben. Das Bezugszeichen 50 weist auf eine abgedichtete Führung für den Schaft 11 hin.
Wie 1 ferner erkennen lässt, sind die Kolben 5 hohl mit einem Innenraum 14 im Schaft 11 und zwei Öffnungen 15 ausgebildet. Der Innenraum 14 steht mit einem Zylinderraum 16 über ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil 17 in Verbindung, welches eine Öffnung im Kolbenboden versperrt bzw. freigibt. Die Öffnungen 15 lassen sich mit einem im Pumpengehäuse 49 gebildeten Hohlraum 18 in Verbindung bringen, in welchen die Pumpenantriebswelle 4 mit dem darauf sitzenden Exzenter und dem auf dem Exzenter drehbar gelagerten Schub-/Zugelement hineinragt und der mit einem Flüssigkeitszuführungskanal 19 in Verbindung steht.
Die Zylinderräume 16 sind jeweils über einen Kanal 20 mit dem Membranfilter 6 verbunden, wobei in jedem der Kanäle 20 ein weiteres federbeaufschlagtes Rückschlagventil 21 vorgesehen ist. Die Kanäle 20 enden an den der Pumpe 1 abgewandten Ende der Trenneinrichtung 3 und stehen mit einem Ringkanal 44 in Verbindung, der die Filtereinrichtung 6 umgibt. Auf der Membraninnenseite ist ein ringförmiger Abflusskanal 22 für durch den Membranfilter gedrungenes Permeat gebildet.
Ungefilterte, aufkonzentrierte Flüssigkeit kann durch einen Einlasskanal 43 mit einem darin angeordneten Ventil 24 und dann durch ein Ein-/Auslasskanal 23 hindurch in einen weiteren Zylinderraum 25 gelangen, welcher an die dem Zylinderraum 16 abgewandte Seite des Kolbens 5 angrenzt. Durch einen Auslasskanal 26, der durch ein Ventil 27 absperrbar ist, kann die Flüssigkeit aus dem weiteren Zylinderraum 25 wieder abfließen. Jedem der drei Kolben 5 sind entsprechende Kanäle und Ventile zugeordnet.
Mit dem Bezugszeichen 28 sind den Kolben 5 zugeordnete radiale Nuten in einer Endstirnfläche 29 des Schub-/Zugelements 9 bezeichnet, in welche (in 1 nicht gezeigte) Steuerglieder für die Steuerung der Ventile 24 und 27 eingreift.
Im Betrieb der Vorrichtung gelangt Flüssigkeit durch den Kanal 19 hindurch in den Hohlraum 18. Von dort kann die Flüssigkeit durch die Öffnungen 15 in den Innenraum 14 der Kolben 5 gelangen. Bei Bewegung der Kolben vom oberen zum unteren Totpunkt ist das Rückschlagventil 17 geöffnet und die Flüssigkeit bei geschlossenem Rückschlagventil 21 in den sich vergrößernden Zylinderraum 16 über. Am unteren Totpunkt der Koben 5 schließt das betreffende Rückschlagventil 17 und der betreffende Kolben wird durch das Zug-/Schubelement 9, das eine Kreisbewegung entsprechend der Kreisbewegung der Achse 10 um die Drehachse 4 ausführt, wieder in Richtung zum oberen Totpunkt bewegt. Beim Übergang zu dieser Phase öffnet, gesteuert durch das genannte Steuerglied, das Ventil 24, so dass die noch unter Restdruck stehende Flüssigkeit aus der Trenneinrichtung 3, die nicht durch den Membranfilter 6 gedrungen ist, in den weiteren Zylinderraum 25 gelangt und die Bewegung des Kolbens 5 unterstützt. Der Kolben 5 drückt die Flüssigkeit in dieser Arbeitsphase aus dem Zylinderraum 16 heraus bei geöffnetem Rückschlagventil 21 durch die Leitung 20 hindurch in den Membranfilter 6. Am oberen Totpunkt angelangt schließen sowohl das Rückschlagventil 21 als auch das Ventil 24. Dafür öffnet bei der Rückbewegung des Kolbens vom oberen zum unteren Totpunkt neben dem Rück schlagventil 17 das Ventil 27, so dass die Flüssigkeit aus dem weiteren Zylinderraum 25 durch den Kanal 26 hindurch drucklos abfließen kann. Das Volumen des weiteren Zylinderraums 25 ist gegenüber dem Volumen des Zylinderraums 16 entsprechend der zur Beaufschlagung des Kolbens 5 verfügbaren Flüssigkeitsmenge reduziert.
Ein Ausführungsbeispiel einer Steuerung für den Ventilen 24, 27 entsprechende Ventile zeigt 2. Bei dieser Steuerung sind in der Endstirnfläche 29 des Schub-/Zugelements 9 keine Nuten 28 gebildet, sondern von der Endstirnfläche 29 stehen entsprechend den drei Kolben 5 drei Zapfen 30 vor. Jeder der Zapfen 30 bewegt ein Steuerglied 31, wobei in 2 beispielhaft nur eines dieser Steuerglieder gezeigt ist. Der betreffende Zapfen 30 greift in ein Langloch 32 des Steuergliedes ein, wobei das Steuerglied um eine Achse zur Drehachse 7 der Pumpenantriebswelle 4 parallele Achse 33 verschwenkbar am Gehäuse 49 der Kolbenpumpe 1 gelagert ist. An den Enden von zwei in entgegengesetzten Richtungen vorstehenden Auslegern 34 des Steuergliedes 31 sind stabförmige Betätigungselemente 35 angelenkt.
Im Betrieb der Vorrichtung dreht sich der auf der Pumpenantriebswelle 4 sitzende Exzenter 8 um die Drehachse 7, wobei das auf dem Exzenter relativ zum Exzenter um die Achse 10 drehbar gelagerte Schub-/Zugelement 9 eine Kreisbewegung entsprechend der Exzenterexzentrizität ausführt, d. h. jeder Punkt auf dem Schub-/Zugelement 9 einschließlich der Zapfen 30 bewegt sich auf einem Kreis um eine zu der Achse 10 bzw. 7 parallele Achse.
Bei dieser Kreisbewegung bewegt sich der Zapfen 30 entlang dem Langloch 32, das sich in seiner Länge in Richtung der Bewegung des betreffenden Pumpenkolbens erstreckt. Die radiale Komponente der Kreisbewegung des Zapfens 30 hat also die Bewegung des Steuergliedes 31 keinen Einfluss. Wohl aber die dazu senkrechte tangentiale Komponente, durch welche das Steuerglied 31 gemäß Doppelpfeil 36 verschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung führt zu Verschiebungen der Betätigungselemente 35 mit einer Komponente gemäß Doppelpfeil 37.
2 zeigt die Stellung des Schub-/Zugelements 9 etwa am oberen Totpunkt des Kolbens 5. Bewegt sich der durch das Schub-/Zugelement zurückgezogene Kolben wieder in Richtung zum unteren Totpunkt, so verschwenkt das Steuerglied 31 unter Bewegung der Betätigungselemente 35, die dafür sorgen können, dass ein Ventil schließt und ein anderes öffnet. Nach Erreichen des unteren Totpunkts verschwenkt das Steuerglied 31 in der entgegengesetzten Richtung. Entsprechend können die beiden Betätigungselemente 35 nun das eine Ventil öffnen und das andere schließen. So lassen sich Zufuhr und Abfluss der unter Restdruck stehenden Flüssigkeitskomponente steuern.
Die 3 bis 5 zeigen ein in die oben genannte Nut 28 eingreifendes Steuerglied 31a, das einstückig mit einem zylindrischen Ventildrehkörper 38 ausgebildet ist. Ein Zapfen 39, dessen Achse 47 parallel zur Zylinderachse 46 des Ventildrehkörpers 38 verläuft, ist über einen Hebelarm 40 mit dem Ventildrehkörper 38 verbunden. Wie insbesondere 4 erkennen lässt, greift der Zapfen 39 in die Nut 28 derart ein, dass sich die Zapfenachse 47 parallel zur Nutenlängsachse 48 erstreckt. Es versteht sich, dass der zylindrische Ventildrehkörper 38 um eine in Bezug auf das Pumpengehäuse 49 feste Achse drehbar ist.
Im Betrieb der Vorrichtung wird der Zapfen 39 gemäß Doppelpfeil 36a durch das Schub-/Zugelement 9 hin und her bewegt. Die radiale Komponente des Schub-/Zugelements 9 hat auf das Steuerglied 31a keinen Einfluss, weil der Zapfen sich in der Nut 38 in deren Längsrichtung verschieben kann. Durch die Hin- und Herbewegung des Zapfens 39 in tangentialer Richtung wird der Hebelarm 40 verschwenkt und der Ventildrehkörper 38 daher verdreht.
Wie aus 5 hervorgeht, weist der Ventildrehkörper 38 zwei Kanalausnehmungen 41 und 42 auf, durch die sich wahlweise eine Verbindung zwischen einem Ein-/Auslasskanal 23a und einem Einlasskanal 43a oder dem Ein-/Auslasskanal 23a und einem Auslasskanal 26a herstellen lässt. Der Ein-/Auslasskanal 23a steht mit einem dem oben genannten Zylinderraum 25 entsprechenden Zylinderraum in Verbindung.
5a zeigt die Stellung des Ventildrehkörpers 38 am oberen Totpunkt des betreffenden Kolbens. Bewegt sich der Kolben nun in Richtung zum unteren Totpunkt, so wird durch die Bewegung des den Kolben antreibenden Schub-/Zugelements 9 der Ventildrehkörper über den Zapfen 39 und den Hebelarm 40 so verdreht, dass er die in 5c gezeigte Position einnimmt, in welcher die Flüssigkeit aus dem betreffenden Zylinderraum 25 durch den Ein-/Auslasskanal 23a und den Auslasskanal 26b hindurch abfließen kann.
Nach Erreichen des unteren Totpunkts und Rückbewegung des Kolbens zum oberen Totpunkt folgt eine Verdrehung in entgegengesetzter Richtung, so dass zwischen dem Einlasskanal 43a und dem Ein-/Auslasskanal 23a eine Verbindung hergestellt ist, durch welche eine Beaufschlagung des Kolbens durch unter Restdruck stehende Flüssigkeit aus der Trenneinrichtung 3 erfolgt.
In der in 1 dargestellten Trenneinrichtung 3 strömt die zu trennende Flüssigkeit in axialer Richtung durch den Ringkanal 44 des Membranfilters 6.
6 und 7 zeigen schematisch eine alternative Ausführungsform, bei welcher die zu trennende Flüssigkeit in einem spiralförmigen Kanal 44 oder in mehreren solchen Kanälen um den Membranfilter 6 herum strömt. Vorteilhaft unterliegt diese spiralförmige Strömung Radialkräften F_r, welche, wie die Querschnittsdarstellung des spiralförmigen Kanals 44b von 7 bei 45 zeigt, bereits in den filterfernen Schichten für eine Auf konzentration der Flüssigkeit sorgen. Der Filter selbst wird daher weniger durch auszufilterndes Material belastet. Die Strömungsgeschwindigkeit kann so bemessen sein, dass der Filter durch die Strömung freigespült wird und es zur Freispülung keiner gesonderten Wartung des Filters bedarf. Vor allem lässt sich durch eine solche spiralförmige Strömungsführung die Baulänge der Trenneinrichtung und damit der gesamten Vorrichtung verringern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1752662 A1 [0002, 0026]

Claims

Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeiten in Fraktionen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Inhaltsstoffen, mit einer wenigstens einen Kolben (5) umfassenden Pumpe (1), welche die Flüssigkeit unter Druck in eine Trenneinrichtung (3) fördert, wobei der Kolben (5) zu seiner Bewegung über einen Schaft (11) an ein auf einem Exzenter (8) drehbar gelagertes Schub-/Zugelement (9) gekoppelt und der Exzenter (8) durch eine Antriebswelle (4) der Pumpe (1) drehbar ist, und mit eine Ventilsteuerung umfassenden Einrichtungen zur schaftseitigen Beaufschlagung des Kolbens (5) mit einer unter Restdruck stehenden Flüssigkeitsfraktion aus der Trenneinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerung ein durch das Schub-/Zugelement (9) bewegbares Steuerglied (31) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsteuerung eine am dem Schub-/Zugelement (9) gebildete Nut (28), in die ein Zapfen (39) des Steuergliedes (31a) eingreift, oder/und einen an dem Schub-/Zugelement (9) gebildeten Zapfen (30), der in eine Nut oder ein Langloch (32) in dem Steuerglied (31) eingreift, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Schub-/Zugelement (9) gebildete Nut (28) oder/und die Nut oder das Langloch (32) an dem Steuerglied (31) parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens (5) verläuft bzw. verlaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (28) oder/und der Zapfen (30) an einer der Trenneinrichtung (3) zugewandten Endstirnfläche (29) des Schub-/Zugelements (9) gebildet ist bzw. sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (31, 31a) durch das Schub-/Zugelement (9) um eine in Bezug auf das Pumpengehäuse (49) festliegende Achse (33, 46) drehbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (33, 46) parallel oder senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens (5) verläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an das Steuerglied (31) mehrere Elemente (35) zur Betätigung von Ventilen (24, 27) angelenkt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied (31a) einstückig mit einem Ventildrehkörper (38) eines Zwei-Wege-Ventils ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Achse (47) des in die Nut (28) an dem Schub-/Zugelement (9) eingreifenden Zapfens (39) parallel zur Längsachse (48) der Nut (28) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (39) über einen sich zur Zapfenachse (47) senkrecht erstreckenden Hebelarm (40) mit dem Ventildrehkörper (38) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Trenneinrichtung (3) in Richtung der Drehachse (7) der Pumpenantriebswelle (4) unmittelbar an die Kolbenpumpe (1) anschließt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (3) eine rotationssymmetrische Filtereinrichtung (6) umfasst, welche koaxial zur Drehachse (7) der Pumpenantriebswelle (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenantriebswelle (4) einstückig mit der Rotorwelle eines an die Kolbenpumpe (1) gekoppelten elektrischen Antriebsmotors (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung einen spiralförmig angrenzend an eine Filtereinrichtung (6b) verlaufenden Kanal (44b) für die zu trennende Flüssigkeit aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Pumpe (1) zu fördernde Flüssigkeit durch einen in dem Kolben (5) gebildeten Hohlraum (14) und eine durch ein Rückschlagventil (17) absperrbare Öffnung in der Kolbenwand hindurch in den Zylinderraum (16) der Pumpe (1) gelangt.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (14) in dem Schaft (11) des Kolbens (5) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (14) über wenigstens eine Öffnung (15) mit einem im Pumpengehäuse (49) gebildeten Hohlraum (18) verbindbar ist, welcher das untere Ende des Kolbens, die Schub-/Zugeineinrichtung (9), den Exzenter und einen Endabschnitt der Pumpenantriebswelle (4) aufnimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austrittsöffnung für die den Kolben (5) beaufschlagende Flüssigkeit an der der Pumpe (1) zugewandten Seite der Trenneinrichtung (3) vorgesehen ist.