DE102011001087A1

DE102011001087A1 - Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe

Info

Publication number: DE102011001087A1
Application number: DE201110001087
Authority: DE
Inventors: Heinz Nägel
Original assignee: Feluwa Pumpen GmbH
Current assignee: Feluwa Pumpen GmbH
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2012-09-06
Also published as: EP2681451B1; WO2012119597A1; EP2681451A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe mit in Kassetten angeordneten Förderventilen. Um die Demontage der Förderventile in Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpen zu erleichtern und zu beschleunigen, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß eine hydraulisch aktivierbare Spannvorrichtung zum Vorspannen des Förderventils bzw. der Förderventile auf den erforderlichen Dichtdruck vorgesehen ist. Mit einer solchen Spannvorrichtung können die Förderventile axial definiert so vorgespannt werden, daß der notwendige Dichtdruck erreicht wird. Anschließend wird das jeweilige Förderventil in dieser Position fixiert, beispielsweise mittels Stellschrauben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe mit in Kassetten angeordneten Förderventilen.
Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpen werden beispielsweise in Heinz M. Nägel, „Hermetisch dichte Verdrängerpumpen", ISBN978-3-00-030685-3, Seiten 39 bis 42 näher beschrieben. Hierbei wird als Membran eine flexible Doppel-Schlauchmembrane verwendet, die durch eine Druckmittelflüssigkeit beaufschlagt wird und die Verdrängerwirkung übernimmt. Im Pumpengetriebe wird die Rotation des Antriebsmotors mit Hilfe eines Kurbeltriebs in eine translatorische Bewegung des Kreuzkopfes umgewandelt, der mit dem Kolben verbunden ist. Der Kolben bewegt über eine hydraulische Vorlageflüssigkeit das Schlauchmembran-Paar. Die Verformung des Schlauchmembran-Paars bewirkt eine Veränderung des inneren Volumens und damit die Verdrängung des Mediums.
In Heinz. M. Nagel, aao, S. 62, wird die Kassettenbauweise der Ventile beschrieben. Bei dieser Zwischenflanschausführung lassen sich die in einer Kassette angeordneten Förderventile mit wenigen Handgriffen und ohne Spezialwerkzeug ausbauen, um beispielsweise die Innenteile, wie Ventilsitze und Ventilkugeln, zu prüfen oder zu wechseln. Diese Kassettenbauweise reduziert den Wartungsaufwand und die Wartungsdauer erheblich, da es gegenüber traditionell angeflanschten Ventilen nicht mehr erforderlich ist, vor dem Ausbau des Ventils Rohre und Pulsationsdämpfer zu entfernen. Bei größeren Ventilen, d. h. einem Stückgewicht von mehr als 10 kg, werden zusätzlich Ausschwenkvorrichtungen verwendet.
Bei mindestens dreifach wirkenden Pumpen gestaltet sich die Demontage problematisch, insbesondere bei Hochdruckpumpen, weil für jede Ventilinspektion, gleich ob es sich um die saug- oder druckseitigen Ventile handelt, vorher die saug- bzw. die druckseitige Verbindungsleitung gelöst werden muß, was mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist. Insbesondere bei Hochdruckpumpen müssen hierfür bis zu 12 Schrauben M42 gelöst werden.
Es besteht die Möglichkeit, Eckventile, die von oben frei zugänglich sind, zu verwenden. Eckventile haben allerdings den Nachteil, daß sie wegen der Strömungsumlenkung einseitig verschleißen.
Die Förderventile stellen das einzige Verschleißteil der Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpen dar, jedoch ist der für die Wartung der Förderventile erforderliche Zeitaufwand relativ groß.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, die Demontage der Förderventile in Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpen zu erleichtern und zu beschleunigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine hydraulisch aktivierbare Spannvorrichtung zum Vorspannen des Förderventils bzw. der Förderventile auf den erforderlichen Dichtdruck vorgesehen ist.
Mit einer solchen Spannvorrichtung können die Förderventile axial definiert so vorgespannt werden, daß der notwendige Dichtdruck erreicht wird. Anschließend wird das jeweilige Förderventil (bzw. übereinander angeordnete Förderventile) in dieser Position fixiert, beispielsweise mittels Stellschrauben.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß unterhalb oder oberhalb des bzw. der Förderventile ein Hydraulikzylinder mit einem dem Förderventil bzw. den Förderventilen zugewandten Kolben angeordnet ist, der über einen Hydraulikanschluß mit Druck beaufschlagbar ist.
Bei Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders hebt sich der Kolben und der Hydraulikzylinder übt Druck auf das darüber bzw. darunter angeordnete Förderventil (oder die darüber bzw. darunter angeordneten Förderventile) aus.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Hydraulikzylinder mittels einer Pumpe, vorzugsweise einer Handpumpe mit Druck beaufschlagbar ist.
Dies ermöglicht ein einfaches und kostengünstiges Vorspannen des Förderventils bzw. der Förderventile.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß im Bereich der Verschraubung zwischen dem Hydraulikzylinder und einem benachbarten Flansch der Kassette Federn, vorzugsweise Tellerfedern, zum Rückstellen des Hydraulikzylinders vorgesehen sind.
Diese Federn, die im Bereich der Befestigung des Hydraulikzylinder angeordnet sind, ermöglichen, daß sich der Hydraulikzylinder axial so weit bewegt, daß die Förderventile ausgeschwenkt werden können.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß eine Ausschwenkvorrichtung für das bzw. die Förderventile vorgesehen ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 eine Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe mit erfindungsgemäß ausgebildeten Förderventilen,
2 eine Förderventilgruppe im herausgeschwenkten Zustand,
3 die Förderventilgruppe im eingeschwenkten Zustand vor dem Einbringen des Spannbolzens,
4 die Förderventilgruppe im eingeschwenkten Zustand nach dem Einbringen des Spannbolzens,
5 die Förderventilgruppe im betriebsbereiten Zustand,
6a und 6b eine Schnittzeichnung der hydraulisch aktivierbaren Spannvorrichtung.
Wie aus 1 hervorgeht, sind die Förderventile 1 einer Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe in Kassetten 2 montiert, die aus zwei mit Abstand voneinander parallel angeordneten Flanschen 3 bestehen, die durch mindestens zwei permanente Stützrohre 4a, in denen Dehnschrauben angeordnet sind, sowie mindestens eine weitere Dehnschraube 4b, welche kein Stützrohr aufweist, miteinander verbunden sind. Die Förderventile 1 sind im vorliegenden Fall als Doppelventile ausgebildet.
Weiterhin ist eine Ausschwenkvorrichtung 5 vorgesehen, mit der die Förderventile 1 verbunden ist und um die sie scharnierartig aus der Betriebsstellung axial zentriert in der Kassette 2 in eine Wartungsstellung außerhalb der Kassette 2 herausgeschwenkt werden können. 2 zeigt die Förderventile 1 in ausgeschwenkter Stellung, in der beispielsweise eine Ventilinspektion oder aber auch ein Austausch von Teilen der Förderventile 1 erfolgen kann. Es ist zu erkennen, daß die Ausschwenkvorrichtung 5 zwei Mutter 6 aufweist, die zum Anheben der Ausschwenkvorrichtung 5 an den Förderventilen 1 dienen, um einen Freiraum zum Ausschwenken zu schaffen.
Weiterhin ist in 2 der Hydraulikzylinders 8 unterhalb des Förderventils 1 dargestellt, der über den Hydraulikanschluß 7 mit Druck beaufschlagbar ist. Ebenfalls sind die Stellschrauben 9 im Bereich des unteren Flanschs 3 zu erkennen, die zum Fixieren der Position des Förderventils 1 dienen. Sie befinden sich in 2 in gelöster Stellung.
In 3 sind die Förderventile 1 im eingeschwenkten Zustand dargestellt.
4 zeigt, daß die Dehnschraube 4b, die zum Ausschwenken der Förderventile 1 entfernt werden mußte, wieder in ihrer ursprünglichen Stellung angeordnet und an den Flanschen 3 befestigt wurde.
Nun wird ein Pumpe (bei der es sich um eine Handpumpe handeln kann) an den Hydraulikanschluß angeschlossen und der Hydraulikzylinder 8 mit Druck beaufschlagt, wobei ein hydraulischer Druck, welcher von der Gerätespezifikation abhängig ist und beispielsweise 700 bar betragen kann, aufgebaut wird. Der Kolben des Hydraulikzylinders 8 bewegt sich nach unten und hierdurch werden die auf dem Hydraulikzylinder 8 angeordneten Förderventile 1in axialer Richtung vorgespannt, so daß der Hub H von beispielsweise 5 bis 10 mm Höhe ergibt.
Nun ist es möglich, die Stellschrauben 9, die Dehnschrauben im Bereich der Stützrohre 4a sowie die Dehnschrauben 4b mit einem geringen Drehmoment anzuziehen, um die Förderventile 1 zu fixieren, wie in 5 dargestellt. Anschließend wird der hydraulische Druck in der Hydraulikleitung wieder abgelassen und die Pumpe wieder von dem Hydraulikanschluß 7 entfernt.
Das Herausschwenken der Förderventile 1 aus der Kassette 2 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Nach Anschließen des Hydraulikanschlusses wird hydraulischer Druck aufgebaut, der ein leichtes Lösen der Stellschrauben 9, der Dehnschrauben im Bereich der Stützrohre 4a und der Dehnschrauben 4b ermöglicht. Danach wird der Hydraulikdruck wieder abgelassen und die Dehnschraube(n) 4b abgenommen.
6a und 6b zeigen zwei geschnittene Darstellungen eines Hydraulikzylinders 8. Es ist zu erkennen, daß der über den Hydraulikanschluß 7 aufgebrachte Druck den ringförmigen Kolben 10 nach unten drückt, wodurch das auf dem Hydraulikzylinder 8 angeordnete Förderventil 1 bzw. die Förderventile 1 nach oben gedrückt werden. Der Hub H beträgt ca. 10 mm.
Weiterhin sind die Tellerfedern 11 zu erkennen, die im Bereich der Verschraubung zwischen dem Hydraulikzylinder 8 und dem benachbarten Flansch 3 angeordnet sind und dafür sorgen, daß sich der Hydraulikzylinder 8 so weit bewegen kann, daß die Förderventile 1 aus der Kassette 2 ausgeschwenkt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Heinz M. Nägel, „Hermetisch dichte Verdrängerpumpen”, ISBN978-3-00-030685-3, Seiten 39 bis 42 [0002]
Heinz. M. Nagel, aao, S. 62 [0003]

Claims

Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe mit in Kassetten (2) angeordneten Förderventilen (1), dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulisch aktivierbare Spannvorrichtung (7 bis 11) zum Vorspannen des Förderventils (1) bzw. der Förderventile (1) auf den erforderlichen Dichtdruck vorgesehen ist.
Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb oder oberhalb des bzw. der Förderventile (1) ein Hydraulikzylinder (8) mit einem dem Förderventil (1) bzw. den Förderventilen (1) zugewandten Kolben (10) angeordnet ist, der über einen Hydraulikanschluß (7) mit Druck beaufschlagbar ist.
Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (8) mittels einer Pumpe, vorzugsweise einer Handpumpe mit Druck beaufschlagbar ist.
Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verschraubung zwischen dem Hydraulikzylinder (8) und einem benachbarten Flansch (3) der Kassette (2) Federn, vorzugsweise Tellerfedern (11), zum Rückstellen des Hydraulikzylinders (8) vorgesehen sind.
Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausschwenkvorrichtung (5) für das bzw. die Förderventile (1) vorgesehen ist.