DE19503353C2 - Selbstansaugende Chemikalienpumpe - Google Patents
Selbstansaugende ChemikalienpumpeInfo
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Description
Bis heute wurden wenige Zentrifugal-Spiraltyp-Chemikalien
pumpen aus Metall hergestellt; vielmehr bestanden sie zu
meist aus Kunststoff, da sie angepaßt waren an chemische
Fluide mit hoher chemischer Aktivität. Diese Typen von Che
mikalienpumpen, die auf einem Tank mit Arzneifluid aufge
setzt sind, sind nicht in der Lage, ein Fluid zu pumpen,
wenn während des Pumpenbetriebes Luft mit dem Fluid ge
mischt ist. In einem solchen Fall ist die Pumpe nicht in
der Lage, die Flüssigkeit zu pumpen, bis das Entweichen der
Luft vollständig abgeschlossen ist. Der Kunststoff wird da
bei durch die Reibungswärme deformiert und verursacht
ernsthafte Störungen, wenn die Pumpe leer läuft. Es sind
dies die meisten Fälle, wo eine selbstansaugende chemische
Pumpe verwendet wird, damit das Luftentweichen durch ein
selbstauffüllend wirkendes Restfluid erzielt werden kann.
In einem solchen Fall wird ein Rückschlagventil betätigt,
so daß das Auffüllfluid im Inneren der selbstansaugenden
Pumpe verbleiben kann. Beim nächsten Betrieb der Pumpe wird
die in der Pumpe befindliche Luft durch das darin verblie
bene Auffüllfluid ausgegeben, wobei ein Unterdruckzustand
in der Pumpe herbeigeführt wird, um das Arzneifluid in die
Ansaugleitung anzusaugen, um einen normalen Betriebszustand
herbeizuführen. In der selbstansaugenden chemischen Pumpe
des Typs, in welchem das verbleibende Auffüllfluid durch
Betätigen eines Rückschlagventils gesichert wird, kann es
jedoch vorkommen, daß feste Bestandteile auf einer Dich
tungsoberfläche des Rückschlagsventils abgesetzt sind, wenn
es sich um ein kristallines Fluid oder um eine Schlämme o. dgl.
handelt, so daß das Rückschlagventil nicht geschlossen
werden kann. Daraus kann resultieren, daß das Fluid aus dem
Inneren der Pumpe entweichen kann und somit kein Auffüll
fluid in der Pumpe verbleibt. Wenn die Pumpe erneut gestar
tet wird, läuft sie in einem solchen Fall trocken. Hier
durch können ernsthafte Störungen entstehen.
Die Anmelderin hat eine ventillose Selbstansaugpumpe vorge
schlagen (vgl. japanisches Gebrauchsmuster, veröffentlicht
unter Nr. JP 51-2322). Diese Selbstansaugpumpe weist eine
Auffüllkammer auf, die mit der Auslaßseite eines Flügelrads
in Strömungsverbindung steht, sowie eine Ansaugkammer, die
mit der Saugseite des Flügelrads verbunden ist. Die Ansaug
kammer ist mittels einer Trennwand abgetrennt, in der Ver
bindungsbohrungen an den oberen und unteren Abschnitten
ausgebildet sind, die in einen Abschnitt führen, der unmit
telbar mit einer Ansaugöffnung und einem Abschnitt in Strö
mungsverbindung stehen, der nicht unmittelbar mit der An
saugöffnung verbunden ist. Wenn der Betrieb der Pumpe un
terbrochen wird, ist das Fluid siphonartig abgesperrt, um
sowohl in der Auffüllkammer als auch in der Ansaugkammer zu
verbleiben. Das Fluid, das in dem Abschnitt verbleibt, der
nicht unmittelbar mit der Ansaugöffnung in Strömungsverbin
dung steht, kehrt langsam gegenüber die oben erwähnten Boh
rungen am unteren Abschnitt der Auffüllkammer zu dem Ab
schnitt zurück, der unmittelbar mit der Saugöffnung verbun
den ist, so daß eine große Menge von Auffüllfluid zurückbe
halten werden kann.
Aus US-PS 3,279,386 ist eine selbstansaugende Pumpe mit ei
nem innerhalb einer Wirbelkammer befindlichen, auf einer
Welle drehbar gelagerten Flügelrad bekannt, wobei an der
Ausgabenseite der Wirbelkammer eine Selbstausfüllkammer an
geordnet ist, die mit der Auslaßöffnung der Pumpe in Strö
mungsverbindung steht. Weiterhin weist diese Pumpe auf der
Saugseite der Wirbelkammer eine Saugkammer auf, die mit der
Ansaugöffnung der Pumpe verbunden ist. In der Wandung der
ausgangsseitigen Auffüllkammer sind hierbei Zirkulations
öffnungen angebracht, die eine Zirkulation der Flüssigkeit
von der Selbstauffüllkammer in die Wirbelkammer und wieder
zurück in die Selbstauffüllkammer ermöglichen, um beim
Trockenlaufen der Pumpe ohne eingangsseitige Flüssigkeits
zuführung einen Austritt von Flüssigkeit aus der Pumpe zu
verhindern. Nachteilig an dieser bekannten Pumpe ist die
relativ große Zeitdauer, die beim Selbstansaugen zum Füllen
der Pumpe erforderlich ist.
In der Selbstansaugpumpe, wie sie von der Anmelderin dieser
Anmeldung vorgeschlagen ist, ist das Volumen der Ansaugkam
mer groß, obwohl die Pumpe eine ventillose Pumpe ist, so
daß eine große Menge von Auffüllfluid zurückbehalten werden
kann. Demzufolge arbeitet die oben genannte Pumpe exzellent
unter dem Gesichtspunkt, daß die Selbstauffüllcharakteri
stiken zufriedenstellend erfüllt werden können. In der oben
erwähnten Pumpe ist darüber hinaus eine Zirkulationsöffnung
a zwischen der Auffüllkammer und der Wirbelkammer vorgese
hen, die außerhalb des Außenumfangs des Flügelrads b ange
ordnet ist, wie in Fig. 15 dargestellt. Da das Fluid, das
aus der Zirkulationsöffnung a ausgeblasen wird, dazu dient,
das Fluid, das in der Wirbelkammer c verblieben ist, zu
rückzudrücken und welches durch das Flügelrad b nach außen
gedrängt wird, werden diese Fluide miteinander in der Wir
belkammer c vermischt. Das hat zur Folge, daß sich die Luft
langsam bewegt und der Zuwachs des Unterdrucks im Zentral
bereich des Flügelrads b nur langsam erfolgt. Daraus ergibt
sich, daß die Auffüllgeschwindigkeit nur gering ist. Da des
weiteren der Spalt zwischen der Wirbelkammer c und dem Flü
gelrad b ausreichend groß ist, führt dies dazu, daß Fluid
und im Fluid enthaltene Luft in der Wirbelkammer c rotie
ren. Somit kann die Luft nur langsam zur Ausgabenseite der
Wirbelkammer c entweichen und die Zentrifugalwirkung des
Flügelrads b ist nur schwach.
Daraus resultiert, daß das Ausmaß des Unterdrucks im Zen
tralbereich des Flügelrads b nicht schnell erhöht werden
kann. Die Folge davon ist, daß die Auffüllgeschwindigkeit
nur gering ist. Insbesondere in dem Fall, in dem Hochtempe
raturfluid oder mit Blasen versetztes Fluid gefördert wer
den soll, ist deren Einfluß bemerkenswert, so daß die Ge
fahr der Verschlechterung der Selbstauffüllcharakteristik
gegeben ist.
Da der Abschnitt, der unmittelbar mit der Ansaugöffnung
kommuniziert, eine L-Form aufweist, wird eine größere Menge
von Auffüllfluid als erforderlich in der Saugleitung gehal
ten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
selbstansaugende Pumpe der genannten Art so zu verbessern,
daß die Geschwindigkeit, mit der das Selbstauffüllen ge
schieht, erhöht wird, damit die Pumpe angepaßt werden kann,
Hochtemperaturfluid oder auch Fluid mit Blasen fördern zu
können.
Diese Aufgabe wird durch eine selbstansaugende Chemikalien
pumpe gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Vorzugsweise weist die Pumpe ein vorderseitig fixiertes
Wellenlager auf, das separat angeordnet und in der Außen
wand der Auffüllkammer im Gehäuse festgelegt ist; dabei
weist das vorderseitig fixierte Wellenlager eine Flüssig
keitsleitpassage und eine Wärmestrahlungsöffnung auf, wel
che zwischen dem Gehäuse und der Welle angeordnet sind.
Günstigerweise sind jeweils zwischen den beiden Drucklagern
und den vorderseitig bzw. rückseitig gehaltenen Wellenla
gern, die an den jeweiligen gegenüberliegenden Enden der
Welle angeordnet sind, Kissenelemente vorgesehen.
Es ist günstig, wenn auf dem wärmeisolierenden Element, den
Kissenelementen und den jeweiligen vorderseitig und rück
seitig befestigten Wellenlagern Nuten zur Verhinderung der
Wärmeleitung vorgesehen sind.
In der oben beschriebenen selbstansaugenden Pumpe wird
Flüssigkeit dann, wenn das Flügelrad dreht, durch die Zen
trifugalkraft des Flügelrads zur Auslaßseite der Wirbelkam
mer gefördert, wobei gleichzeitig Flüssigkeit, die in der
Auffüllkammer verblieben war, unmittelbar durch die Zirku
lationsöffnung, die auf der Innenseite des Außenumfangs
kreises des Flügelrads gelegen ist, in das Flügelrad einge
spritzt wird, so daß die verbliebene Flüssigkeit in der Auffüll
kammer, wie auch die Flüssigkeit, die in der Ansaugkammer
verblieben war, durch die Zentrifugalkraft des Flügelrads
schnell zur Auslaßseite der Wirbelkammer gefördert werden,
um zur Auffüllkammer zu gelangen.
Dadurch steigt der Unterdruck im Zentralbereich des Flügel
rads, so daß Flüssigkeit in der Ansaugleitung nach oben be
wegt wird, während Luft mit der Flüssigkeit aus der Ansaug
kammer und der Zirkulationsöffnung gemischt und von der
Spiralkammer zur Auffüllkammer gefördert wird. Die Luft,
die bei dieser Gelegenheit zusammen mit der Flüssigkeit aus
der Ansaugkammer angesaugt worden ist, wird durch die Dich
tungswand der Ansaugkammer an einer Zirkulation in der An
saugkammer gehindert. Daher wird die Luft gemeinsam mit der
Flüssigkeit zur Auffüllkammer gefördert. Dann wird die spe
zifisch leichtere Luft aus der Ausflußöffnung abgegeben,
während die Flüssigkeit in der Auffüllkammer verbleibt, so
daß die Flüssigkeit wieder unmittelbar durch die Zirkulati
onsöffnung in das Flügelrad eingespritzt wird, um zu zirku
lieren. Nachdem die Luft vollständig aus der Ansaugleitung,
der Saugkammer und der Spiralkammer sowie der Auffüllkammer
entfernt ist, stellt sich ein normaler Betriebszustand ein.
Wenn andererseits das Flügelrad angehalten wird, fällt die
Flüssigkeit nach unten, um rückwärts zu fließen. Daraus re
sultiert, daß der Druck in der Saugkammer negativ wird, so
daß der Flüssigkeitsspiegel in der ausgabenseitigen Passage
der Spiralkammer nach unten wandert, so daß er niedriger
wird als das Niveau der saugseitigen Passage der Spiralkam
mer. Bei dieser Gelegenheit wird Luft veranlaßt, über die
Saugkammer durch die Saugöffnung zu entweichen. Die Folge
davon ist, daß die Flüssigkeit nicht weiter entweichen
kann.
Wenn des weiteren Luft enthaltende Flüssigkeit von dem Flü
gelrad aus der Spiralkammer zum Zwecke der Zirkulation aus
gebracht wird, trifft die Flüssigkeit auf die Lufttrenn
platte. Als Folge davon steigt die spezifisch leichtere
Luft auf und entweicht durch die Auslaßöffnung.
Wenn nun das Flügelrad angehalten wird und die Flüssigkeit
in der Saugleitung nach unten fällt und rückwärts fließt,
so daß die Flüssigkeitsoberfläche sich nach unten bewegt
und niedriger wird als das Niveau der saugseitigen Passage
der Spiralkammer, entweicht Luft von der Ansaugöffnung ge
radewegs durch die Luft-Kurzverbindung.
Wenn das Volumen der Auffüllkammer gleich dem Volumen
der Saugkammer ist, wird infolge der Rotation des Flügel
rads die gesamte Menge der Flüssigkeit in der Saugkammer
zur Auffüllkammer gefördert. Daraus folgt, daß durch
die Zuwachsmenge der Flüssigkeit, die Flüssigkeitsoberfläche
in der Saugkammer nach oben steigt, so daß
doppelt so viel Flüssigkeit wie vor der Bewegung in
der Auffüllkammer und der Spiralkammer zirkuliert.
Somit ist die Menge der angesaugten Flüssigkeit
groß, so daß der Selbstauffüllvorgang beschleunigt beendet
wird.
Da der Pumpenabschnitt von einer Magnetpumpe gebildet wird,
ist das Lecken von Flüssigkeit vermieden, da es keinen Wel
lendichtungsabschnitt gibt. Selbst in dem Fall, daß das Flü
gelrad unter instabilen Druckbedingungen, die durch Kavita
tion oder Fehlfunktion (nachfolgend als "Leerlaufbetrieb"
oder "Leerlauf" bezeichnet) arbeitet, gleitet das drehbare
Wellenlager nicht gegen die Drucklager, da von dem Flügelrad
kein Druck erzeugt wird. Das heißt, in einem solchen Fall
entsteht Reibungswärme nur zwischen dem Flügelrad und dem
drehenden Wellenlager. Die Nuten zur Verhinderung der Wärme
leitung, die in dem drehbaren Wellenlager ausgebildet sind,
bilden eine doppelte Struktur wie die Struktur einer Vakuum
flasche (Thermosflasche), so daß die Wärmeleitung fast voll
ständig durch eine Luftlage niedriger Wärmeleitfähigkeit in
den genannten Nuten verhindert wird. Da das drehbare Wellen
lager mitrotiert, wird die Luft von den Nuten ständig be
wegt. Die resultierende Luftbewegung verteilt die Reibungs
wärme. Demzufolge ist die Wärme daran gehindert, zum Flügel
rad oder ähnlichem zu fließen. Zusätzlich ist die Wärme
durch die Wärmeisolierungscharakteristik der wärmeisolieren
den Elemente an sich am Wärmefluß gehindert.
Nicht nur die Reibungswärme zwischen dem drehbaren Wellenla
ger und der Welle wird von der Wärmestrahlungsöffnung des
vorderseitig gehaltenen Wellenlagers und der Flüssigkeit
führenden Flüssigkeitspassage verteilt, sondern die Rei
bungswärme verteilt sich auch von anderen Oberflächen des
vorderseitigen Wellenlagers, da der Abstand des Abschnitts,
der Reibungswärme erzeugt, zu dem Gehäuse groß ist. Daraus
folgt, daß die Wärme daran gehindert wird, zum Gehäuse oder
ähnlichem abzufließen.
Obwohl das drehbare Wellenlager zu dem Zeitpunkt, bei dem
der Betriebszustand vom normalen Betrieb auf Leerlauf wech
selt oder zu dem Zeitpunkt des Wechsels von dem Leerlaufbe
trieb zum Normalbetrieb mit dem Drucklager zusammenstößt, so
wird doch dieser durch den beim Aufprall erzeugten Stoß
durch die Kissenelemente absorbiert. Wenn Nuten zur Verhin
derung der Wärmeleitung in den wärmeisolierenden Elementen,
den Kissenelementen und dem vorderseitig und rückseitig ge
haltenen Wellenlagern ausgebildet sind, wird nicht nur die
Leitung der Reibungswärme nach dem Prinzip der Vakuumflasche
verhindern, sondern es wird auch Luft durch die Luftwirbel
funktion bewegt, um die Reibungswärme zu verteilen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
selbstansaugende Chemikalienpumpe;
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Selbstansaug-Me
chanismusabschnitt, der eines der Elemente ist,
welche die vorliegende Erfindung bilden;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 4 einen Schnitt, in dem das Verhältnis zwischen
einer Spiralkammer und einem Flügelrad gezeigt
ist;
Fig. 5 einen Schnitt, gesehen von der Rückseite von
Fig. 4;
Fig. 6 einen Längsschnitt eines Pumpenabschnitts, der
eines der Elemente ist, welche die vorliegende
Erfindung bilden;
Fig. 7 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe;
Fig. 8 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe;
Fig. 9 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe;
Fig. 10 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe;
Fig. 11 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe;
Fig. 12 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe;
Fig. 13 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe;
Fig. 14 eine Ansicht im Längsschnitt während des Be
triebs der erfindungsgemäßen selbstansaugenden
Chemikalienpumpe; und
Fig. 15 einen Schnitt durch eine konventionelle selbst
ansaugende Chemikalienpumpe.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis
14 näher im Detail beschrieben.
In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 1 allgemein
eine erfindungsgemäße selbstansaugende Chemikalienpumpe. Die
selbstansaugende Chemikalienpumpe 1 weist einen Pumpenab
schnitt 4 und einen Selbstansaugemechanismus-Abschnitt 5
auf. Der Pumpenabschnitt 4 umfaßt ein Flügelrad 2 und eine
Welle 3, welche das Flügelrad 2 derart trägt, daß das Flü
gelrad 2 drehbar ist. Der Abschnitt mit dem Selbstansaugeme
chanismus 5 ist luftdicht mit dem Pumpenabschnitt 4 verbun
den.
Der Abschnitt mit dem Selbstansaugemechanismus 5 weist eine
Selbstansauge- oder Auffüllkammer 12 auf, die auf der Auslaß
seite einer Spiralkammer 10 des Flügelrads 2 angeordnet
ist, so daß sie mit einer Auslaß öffnung 11 in Verbindung
steht. Des weiteren umfaßt der Selbstansaugemechanismus-Ab
schnitt 5 eine Ansaugkammer 14, die auf der Saugseite der
Spiralkammer derart angeordnet ist, daß sie mit einer An
saugöffnung 13 in Strömungsverbindung steht. Eine Abdicht
wand 15 (vgl. Fig. 4) ist in der Nähe der Ausgabeseite der
Spiralkammer 10 vorgesehen, d. h. in der Außenwand der Auf
füllkammer 12, und zwar derart, daß ein schmaler Spalt ent
lang des Außenumfangs des Flügelrads 2 verbleibt. Des weite
ren ist in der Selbstansaugkammer 12 eine Zirkulationsöff
nung 16 derart angeordnet, daß sie innerhalb des Außenum
fangs des Flügelrads in der Spiralkammer 10 gelegen ist. Des
weiteren ist in der Auffüllkammer 12 eine Lufttrennplatte 17
angeordnet. Die Ansaugkammer 14 besitzt einen L-förmigen An
saugkanal 18, der mit der Saugöffnung 13 und auch mit der
Ansaugseite der Spiralkammer 10 in Strömungsverbindung
steht, sowie einen Flüssigkeits-Rückhalte-Auffüll-Abschnitt
21, der eine Strömungsöffnung (kleine Bohrung) 19 besitzt,
die eine Verbindung mit dem unteren Abschnitt des Ansaugka
nals 18 herstellt, sowie ein Lüftungsloch (kleine Bohrung)
20, das mit dem oberen Abschnitt des Ansaugkanals 18 in
Strömungsverbindung steht. In dem Ansaugkanal 18 ist ein
kürzester Kanal 22
(nachfolgend als "kürzester Kanal" bezeichnet) derart vorge
sehen, daß er linear mit der Ansaugöffnung 13 und der An
saugseite der Spiralkammer 10 strömungsverbunden ist.
Die Spiralkammer 10 ist in einem Gehäuse angeordnet, das von
einem rückwärtigen Gehäuse 41 des Pumpenabschnitts 4 (der
nachfolgend näher beschrieben wird) und der Außenwand der
Selbstansaugekammer 12 gebildet ist. Je geringer der Abstand
zwischen der Abdichtwand 15 der Spiralkammer 10 und dem Flü
gelrad 2 ist, umso höher ist der Druck dazwischen. Daraus
resultiert, daß Luft, die in der Flüssigkeit enthalten ist,
daran gehindert wird, in der Spiralkammer 10 zu zirkulieren,
so daß die Luft vorteilhafterweise mit der Flüssigkeit zur
Selbstansaugekammer 12 fließt. Wenn der Abstand zwischen der
Abdichtwand 15 und dem Flügelrad zu gering ist, kann dies im
Falle, daß es sich bei der Flüssigkeit um Slurry oder
Schlämme oder ähnlichem handelt, zu einem Verstopfen führen.
Das Problem wird in diesem Fall durch eine Vergrößerung der
Länge L der Abdichtungswand 15 gelöst. Des weiteren bildet
der obere Abschnitt der Spiralkammer 10 eine gekrümmte Wand
30. Eine Vielzahl von Öffnungen 17a sind in der Lufttrenn
platte 17 angeordnet. Wenn die selbstangesaugte Flüssigkeit
in der Selbstansaugekammer 12 und der Spiralkammer 10 zirku
liert, überträgt die gekrümmte Wand 30 die Rotationskraft
auf die Flüssigkeit, um dabei der Flüssigkeit eine Zentrifu
galkraft in der Selbstansaugekammer 12 zu übertragen, so daß
die Flüssigkeit auf die Lufttrennplatte 17 aufprallt. Als
Ergebnis wird einerseits die leichtere Luft über die Auslaß
öffnung 11 schnell abgeleitet und andererseits die selbstan
gesaugte Flüssigkeit aus der untere Zirkulationsöffnung 16
durch die Öffnungen 17a in das Flügelrad eingespritzt.
Die Ansaugkammer 14 ist so geformt, daß der Saugkanal 18,
geformt als 90° gekrümmtes Rohr zur Verbindung der Ansaug
öffnung 13 mit der Saugseite der Spiralkammer 10 in den
Flüssigkeits-Rückhalte-Abschnitt 21 für selbstangesaugte
Flüssigkeit eingesetzt ist. Die Ansaugkammer 14 ist so aus
gelegt, daß das Volumen des Rückhalteabschnitts 21 für die
selbstangesaugte Flüssigkeit maximiert ist. Des weiteren ist
die kürzeste Verbindung 22 durch eine Nut in dem wie ein 90°
gekrümmtes Rohr gebildeten Ansaugkanal 18 ausgebildet. Dem
zufolge verbindet der kürzeste Kanal 22 die Saugöffnung 13
und die Saugseite der Spiralkammer 10 auf der kürzesten Di
stanz. Wenn die Oberfläche der Flüssigkeit in dem Ausgabeka
nal der Spiralkammer 10 niedriger wird als das Niveau auf
der Saugseite der Spiralkammer 10, strömt Luft, die durch
die Auslaßöffnung in die Ansaugkammer 14 fließt und die im
spezifischen Gewicht leichter ist, durch den kürzesten Kanal
22, der als Nut von der Ansaugseite der Spiralkammer 10 zur
Ansaugöffnung 13 geformt ist.
Der Pumpenabschnitt 4 ist von einer Magnetpumpe gebildet,
die keinen Wellenabdichtabschnitt aufweist. Wie oben be
schrieben ist der Pumpenabschnitt luftdicht mit dem Ab
schnitt verbunden, der den Selbstansaugmechanismus bildet.
Die Verbindung wird durch Anziehen eines Satzes einer Bol
zenmutteranordnung 43 erzielt, wodurch ein rückwärtiges Ge
häuse 41 und Dichtmaterial 42, zwischen einem Gehäuse 40 des
Pumpenabschnitts 4 und der Außenwand des Selbstansaugemecha
nismus-Abschnitts 5 sandwichartig eingeschlossen ist.
Als Hauptbestandteil weist der Pumpenabschnitt 4 folgende
Elemente auf: Das Gehäuse 40; ein in dem Gehäuse 40 angeordnetes
weiteres Gehäuse; die Welle 3, die einerseits an einem
rückseitig festgelegten Wellenlager 44 befestigt ist, das in
dem rückwärtigen Abschnitt (hinterem Gehäuse) 41 des Gehäu
ses angeordnet ist, und andererseits an einem vorderseitig
festgelegten Lager 45 befestigt ist, das an der Außenwan
doberfläche der Selbstansaugkammer 12 angeordnet ist; das
Flügelrad 2, das drehbar über ein drehbares Wellenlager 46
auf der Welle 3 angeordnet ist; und ein wärmeisolierendes
Element 47, das auf dem Außenumfang des Wellenlagers 46 be
festigt ist und ein Antriebsabschnitt 52, der gebildet wird
durch einen Magnet-Topf, der einen an dem Flügelrad festge
legten getriebenen Magneten 48 und einen Rotor 51 aufweist,
der einen Antriebsmagneten 50 beinhaltet, welcher an der Au
ßenseite des rückwärtigen Gehäuses 41 angeordnet ist, um mit
dem getriebenen Magnet 48 des Magnet-Topfs 49 zusammenzuwir
ken, um das Flügelrad 2 zu drehen.
In den vorder- und rückseitig festgelegten Wellenlagern 44
und 45 sind jeweils Nuten 44a und 45a zum Verhindern der
Wärmeleitung ausgebildet. Wie später im Detail dargelegt
werden wird, sind diese Nuten 44a und 45a ausgelegt, die
Weiterleitung von jeweiliger Reibungswärme, die durch die
Reibung zwischen der Welle 3 und dem drehbaren Wellenlager
46 und der Reibung zwischen dem Wellenlager 46 und einem
vorderen Drucklager 60 (das ebenfalls später beschrieben
wird) entsteht, zu blockieren, um dadurch zu verhindern, daß
die Reibungswärme zu dem rückwärtigen Gehäuse 41 und der Au
ßenwandoberfläche der Selbstansaugkammer 12 weitergeleitet
wird. Weil darüber hinaus eine Flüssigkeitsströmungsöffnung
45b und eine Wärmestrahlungsöffnung 45c in dem vorderseitig
befestigten Wellenlager 45 ausgebildet sind, ist die Distanz
zwischen der Welle 3 zur Außenwandoberfläche der Selbstansaugekammer
12 lang und die Oberflächen der Kanäle und des
Lochs 45b bzw. 45c werden groß, so daß die Reibungswärme
sich leicht verteilen kann.
Einander gegenüberliegende Endabschnitte der Welle 3 sind
jeweils an den rückseitig und vorderseitig festgelegten Wel
lenlagern 44 und 45 festgelegt, so daß das Rotationszentrum
beim Flügelrad 2 und bei dem Magnet-Topf 49, der den getrie
benen Magneten 48 enthält, liegt.
Das Flügelrad 2 und der Magnet-Topf 49 sind über das dreh
bare Wellenlager 46 und das wärmeisolierende Teil 47 auf der
Welle 3 drehbar angeordnet. Des weiteren sind vordere und
rückwärtige Drucklager 60 und 61 zur Aufnahme der jeweiligen
Drucklasten auf das Flügelrad 2 und den Magnet-Topf 49 an
den axial einander gegenüberliegenden Seiten des Wellenla
gers 46 festgelegt. Das vordere und das rückwärtige Druckla
ger 60 und 61 sind aus Keramik hergestellt und so ausgelegt,
daß die Belastung in der Druckrichtung des vorderen und des
rückwärtigen Drucklagers 60 und 61 über jeweilige Kissenele
mente 62 und 63 von den vorderseitig und rückseitig festge
legten Wellenlagern 45 und 44 aufgenommen werden. Die Kis
senelemente 62 und 63 sind aus stoßdämpfenden Materialien,
wie beispielsweise Gummi usw. und jeweils mit Nuten zur
Verhinderung der Wärmeleitung ausgestattet.
Das drehbare Wellenlager 46 ist als geflanschter Zylinder
ausgebildet und gleitend auf der Welle 3 montiert, um ge
meinsam mit dem Flügelrad 2 und dem Magnet-Topf 49 zu dre
hen. In dem Zylinderabschnitt des Wellenlagers 46 sind eben
falls Wärmeleitung verhindernde Nuten 64 ausgebildet, wobei
sie im wesentlichen konzentrisch zur Wellenrichtung verlaufen.
Das wärmeisolierende Teil 47, das auf dem Außenumfang
des Wellenlagers 46 angeordnet ist, weist Wärmeleitung ver
hindernde Nuten 47a auf, die im wesentlichen konzentrisch
zur Richtung der Welle in der gleichen Art wie in dem Wel
lenlager 46 ausgebildet sind. Das Wellenlager 46 und das
wärmeisolierende Teil 47 bilden durch die Wärmeleitnuten 64
und 47a eine Doppelstruktur vergleichbar dem Aufbau einer
Vakuumflasche, so daß durch Luftlagen geringer Wärmeleitfä
higkeit in den Nuten 64 und 47a wie auch wärmeisolierende
Eigenschaft des wärmeisolierenden Teils 47 von Haus aus die
Leitung der vorher erwähnten Reibungswärme, verhindert wird,
so daß die Reibungswärme nicht zur Außenwand der selbstan
saugenden Kammer 12, zum rückwärtigen Gehäuse 41, zum Flü
gelrad 2 und zum Magnet-Topf 49 geleitet werden kann. Des
weiteren wird die Luft durch die Rotation der Wärmeleitung
verhindernden Nuten 64 und 47a bewegt, so daß die Reibungs
wärme, welche die Oberfläche der Wärmeleitung verhindernden
Nuten 64 und 47a erreicht, veranlaßt wird, sich zu
verteilen.
Da das wärmeisolierende Teil 47 und das drehbare Wellenlager
46 separat angeordnet sind, kann ein Material mit einer
wärmeisolierenden Charakteristik vollkommen unabhängig als
Material für den wärmeisolierenden Teil 47 ohne solche Ein
schränkungen gewählt werden, die durch Materialqualitätser
fordernisse für die Wellenlagerung vorgegeben sind.
Der Antriebsabschnitt 52 ist vorgesehen, das Flügelrad 2 zu
drehen. Der Rotor 51 des Antriebsabschnitts 52 ist mit einer
Welle 47 eines Motors 66, der von einem Motorträger 67 ge
halten ist, verbunden. Demzufolge dreht der Antriebsmagnet
50, der in dem Rotor 51 des Antriebsabschnitts 52 enthalten
ist, wenn die Welle 67 des Motors 66 dreht. Da der getrie
bene Magnet 48 durch den treibenden Magneten 50 in Drehung
versetzt wird, dreht der Magnet-Topf 49 und somit dreht auch
das Flügelrad 2.
Nachfolgend wird der Betrieb der selbstansaugenden Chemika
lienpumpe 1, wie sie oben beschrieben ist, näher erläutert.
In Fig. 7 ist eine selbstansaugende Chemikalienpumpe 1 bei
Stillstand dargestellt, d. h. in einem Zustand, in dem die
anzusaugende Flüssigkeit in der Saugkammer 14, in der
Selbstansaugekammer 12 und in dem Gehäuse (Spiralkammer 10)
in ausreichendem Maße vorhanden ist. In diesem Zustand der
selbstansaugenden Chemikalienpumpe 1 wird der getriebene Ma
gnet 48 von dem treibenden Magneten 50 angezogen und gehalten,
wobei zwischen dem drehbaren Wellenlager 46 und dem vorder-
und rückwärtigen Drucklager 60 und 61, wie in Fig. 6 darge
stellt, Spalte ausgebildet sind. Wenn der Motor 66 des
Antriebsabschnitts 52 angeschaltet wird, dreht der Magnet 50
mit dem Rotor 51, so daß der getriebene Magnet 48 in dem Ma
gnet-Topf 49 durch den Antriebsmagnet 50 zur Drehung ange
trieben wird. Als Folge davon dreht das Flügelrad 2, so daß
die Flüssigkeit in dem Ansaugkanal 18 der Saugkammer 14 und
in der Spiralkammer 10 auf der Auslaßseite ausgegeben wird.
Da das Flügelrad und der Magnet-Topf 49 dabei vermittels des
wärmeisolierenden Teils 47 und des Wellenlagers 46 um die
Welle 3 drehen, erfährt das Flügelrad 2 auf der Vorderseite
einen Druck. Das Wellenlager 46 dreht und gleitet auf der
Welle 3 und dem vorderen Drucklager 60, so daß Reibungswärme
zwischen dem Wellenlager 46 und der Welle 3 sowie zwischen
dem Wellenlager 46 und dem vorderen Drucklager 60 entsteht.
Es entsteht jedoch kein schädigender Einfluß durch die Reibungswärme,
da die Reibungswärme durch die Flüssigkeit ge
kühlt wird, die in dem Gehäuse enthalten ist.
Wie oben schon beschrieben, wird Flüssigkeit, die in der
Selbstansaugekammer 12 enthalten ist, durch das Zirkula
tionsloch 16, das sich innerhalb des Außendurchmessers des
Flügelrads 2 befindet, in das Flügelrad eingespritzt, wenn
die Flüssigkeit in dem Ansaugkanal 18 der Saugkammer 14 und
in der Spiralkammer 10 zur Ausgabeseite der Spiralkammer 10
ausgegeben wird. Demzufolge werden die Flüssigkeit in der
Selbstansaugekammer 12 wie auch die Flüssigkeit in dem An
saugkanal 18 und in der Spiralkammer 10 infolge der Zentri
fugalkraft des Flügelrads 2 schnell zur Ausgabeseite der
Spiralkammer 10 ausgegeben, um zur Selbstansaugkammer 12 zu
fließen. Des weiteren tritt in dem Fluid-Rückhalte-Abschnitt
21 enthaltene Flüssigkeit über die Verbindungsöffnung 19 in
den Ansaugkanal 18 und wird schnell zur Auslaßseite der
Spiralkammer 10 befördert, um zur Selbstansaugkammer 12 zu
fließen. Demzufolge entsteht im Zentrumsabschnitt des Flü
gelrads 2 ein großer Unterdruck und des weiteren wird auch
der Druck in dem Ansaugkanal 18 zu einem Unterdruck. Dies
hat zur Folge, daß die Flüssigkeit in der Ansaugleitung nach
oben steigt, sich mit Luft mischt und aus der Spiralkammer
10 zur Selbsansaugkammer 12 ausgegeben wird. Die Luft, die
bei dieser Gelegenheit zusammen mit der Flüssigkeit durch den
Ansaugkanal 18 angesaugt wird, wird durch die Dichtungswand
15 der Spiralkammer 10 daran gehindert, aktiv zu werden. Das
heißt, die Luft wird mit der Flüssigkeit zur Selbstansaug
kammer 12 gefördert, ohne in der Spiralkammer 10 zu zirku
lieren. Die Mischung aus Luft und Flüssigkeit wird durch die
gekrümmte Wand 30 in Rotation versetzt, so daß die Luft auf
grund des Unterschieds im spezifischen Gewicht infolge der
Zentrifugalkräfte getrennt aus der Auslaßöffnung 11 ausgege
ben wird. Des weiteren trifft die Mischung aus Luft und
Flüssigkeit auf die Lufttrennplatte 17, so daß die Abtren
nung der Luft aus der Flüssigkeit beschleunigt wird. Die
Flüssigkeit passiert durch die Öffnungen 17a in der Luft
trennplatte 17 zu dem unteren Abschnitt der Selbstan
saugekammer 12 und wird durch die Zirkulationsöffnung 16 un
mittelbar wieder in das Flügelrad hineingespritzt, so daß
die Flüssigkeit zirkuliert (vgl. Fig. 8 und 9).
Da die Flüssigkeit, die in der Ansaugkammer 14 und der
Selbstansaugkammer 12 zwischen der Spiralkammer 10 und der
Selbstansaugkammer 12 zirkuliert, so daß der Unterdruck in
dem Zentralbereich des Flügelrads 2 weiterhin groß gehalten
ist, wird Luft in der Ansaugleitung und in dem Saugkanal 18
der Saugkammer 14 zuerst annähernd vollständig ausgegeben.
Anschließend fließt die Flüssigkeit aus der Verbindungsöff
nung 19 in den Flüssigkeitsrückhalte-Abschnitt 21 (vgl. Fig.
11), während Luft in dem Flüssigkeitsrückhalte-Abschnitt aus
der Lüftungsöffnung 20 zur Ausgabeöffnung 11 hauptsächlich
durch den kürzesten Kanal 22 des Saugkanals 18, die Spiral
kammer 10 und die Selbstansaugkammer 12 ausgegeben wird, wo
durch ein vollständiges Selbstauffüllen (vgl. Fig. 12) er
folgt. Nach Vervollständigung des Selbstauffüllens wird ein
konstanter Gleichgewichtsbetriebszustand erreicht (Fig. 13).
Wenn das Volumen der selbstansaugenden oder selbstauffüllen
den Kammer 12 gleichgesetzt wird mit dem Volumen der Saug
kammer 14, dann wird die gesamte Menge an Flüssigkeit in der
Ansaugkammer 14 durch die Drehung des Flügelrads 2 in die
selbstauffüllende Kammer 12 bewegt, so daß die Flüssig
keitsoberfläche in der Saugleitung entsprechend bewegt wird
und dann zirkuliert die doppelte Flüssigkeit als vor der Bewegung
in der selbstauffüllenden Kammer 12 und der Spiral
kammer 10 nach der Bewegung. Demzufolge ist die Menge der
angesaugten Flüssigkeit groß, so daß die selbstauffüllende
Operation schnell vollendet wird.
Wenn die selbstsaugende chemische Pumpe 1 sich andererseits
nicht in dem in Fig. 7 dargestellten Zustand befindet, d. h.,
wenn aus irgendeinem Grund keine Flüssigkeit in der Pumpe
verbleibt, so läuft die Pumpe leer. In dem Fall, daß die
Pumpe leer läuft, kommt das drehbare Wellenlager 46 nicht in
Kontakt mit den vorderen und hinteren Drucklagern 60 und 61,
da keine Flüssigkeit als Kühlung vorhanden ist, d. h. es ist
kein Schub zur Vorderseite hin vorhanden, wie oben beschrie
ben. Das bedeutet, daß nur in dem Gleitbereich zwischen der
Welle 3 und dem Wellenlager 46 eine Reibwärme entsteht, so
daß die Temperatur des Gleitabschnitts hoch wird. Die Hoch
temperaturreibung, die in dem Gleitabschnitt entsteht, neigt
dazu, zu dem Flügelrad 2 und dem Magnet-Topf 49 hauptsäch
lich durch das Wellenlager 46 und das wärmeisolierende Teil
27 hindurchzufließen, jedoch ist die Leitung der Reibungs
wärme nahezu vollständig aufgrund des Vakuumflaschenprinzips
unterbrochen, das von den Wärmeleitung blockierenden Nuten
64 des Wellenlagers 46 und den Wärmeleitung blockierenden
Nuten 47a auf dem wärmeisolierenden Teil 47 gebildet wird.
Das heißt, weil nicht nur die hohe Reibungswärme von Wärme
leitung zu Wärmestrahlung umgewandelt wird, wenn die Rei
bungswärme die Oberfläche der Wärmeleitung verhindernden Nu
ten 64 und 47a erreicht, sondern auch weil durch die Drehung
der wärmeverhindernden Nuten 64 und 47a Luft bewegt wird,
wird so die hohe Temperatur der Reibungswärme auf der Ober
fläche der Wärmeleitung blockierenden Nuten 64 und 47a durch
Luft gekühlt. Weil zusätzlich das wärmeisolierende Teil
47 separat angeordnet ist, kann Material mit einer hohen
Wärmeisolierfähigkeit als Material für das wärmeisolierende
Teil 47 gewählt werden, so daß die Reibungswärme wirkungs
voll abgeleitet wird.
Die Reibungswärme mit hoher Temperatur, die in dem Gleitab
schnitt entsteht, tendiert hauptsächlich danach, durch die
Welle 3, das an der Vorderseite befestigte Wellenlager 45
und die Außenwand der Selbstansaugkammer 12 zu fließen, je
doch ist dieser Wärmefluß der Reibungswärme nahezu vollkom
men unterbrochen aufgrund desselben Prinzips wie oben be
schrieben, hauptsächlich herbeigeführt durch die Wärmelei
tung verhindernde Nuten auf der Welle 3, die Wärmeleitung
verhindernde Nuten 45a auf dem Wellenlager 45, das mit der
Vorderseite befestigt ist, die flüssigkeitsleitende Passage
45b, die Wärmestrahlungsöffnung 45c und die Wärmeleitung
verhindernde Nuten auf dem Kissenelement 62.
Des weiteren tendiert die hohe Reibungswärme, die in dem
Gleitabschnitt entsteht, von der Welle 3 über das Wellenla
ger 44, das mit der Rückwand befestigt ist, zu der rückwär
tigen Gehäusewand 41 zu fließen, jedoch wird die Wärmelei
tung der Reibungswärme nahezu vollständig auf der Grundlage
der Prinzipien unterbrochen, wie sie oben beschrieben worden
sind, hauptsächlich bewerkstelligt durch die Nuten zum Ver
hindern der Wärmeleitung, die auf der Welle 3 und, gekenn
zeichnet durch die Bezugszahl 44a, in dem Wellenlager 44,
das mit der Rückseite festgelegt ist, ausgebildet sind.
Wenn das Flügelrad 2 still steht, fällt die Flüssigkeit in
der Ansaugleitung nach unten und fließt zurück. Daraus re
sultiert, daß der Druck in der Ansaugkammer 14 negativ wird,
so daß die Flüssigkeitsoberfläche in dem Ausgabekanal der
Spiralkammer 10 nach unten sinkt und niedriger wird als das
Niveau des Saugseitenkanals der Spiralkammer 10. Bei dieser
Gelegenheit entweicht Luft von der Auslaß öffnung 11 über
die Ansaugöffnung 13 linear via Spiralkammer 10 und
kürzester Passage 22 und wird somit abgeleitet
(vgl. Fig. 14). Folglich fließt die Flüssigkeit nicht mehr
ab, so daß ein Zustand erreicht wird, wie in Fig. 7 darge
stellt.
Zu dem Zeitpunkt wenn der Betriebszustand vom normalen Lauf
zum Leerlauf wechselt zu einer Zeit des Wechsels des Betriebszu
stands aus dem Leerlauf in den normalen Betriebszustand,
stößt das Wellenlager 46 an die vorderen und hinteren Druck
lager 60 und 61; der durch die Kollision erzeugte Stoß wird
jedoch durch die Kissenelemente 62 und 63 absorbiert.
Wie oben im Detail beschrieben, wird in der erfindungsgemä
ßen selbstansaugenden Chemikalienpumpe dann, wenn das Flü
gelrad dreht, Flüssigkeit, die in der Selbstansaugkammer
steht, unmittelbar durch das Zirkulationsloch an der Innen
seite des Außenumfangs des Flügelsrads in das Flügelrad ge
spritzt, so daß die Flüssigkeit, die in der selbstansaugen
den Kammer verblieben ist, zusammen mit der Flüssigkeit in
der Ansaugkammer durch die Zentrifugalkräfte des Flügelrads
schnell zur Ausgabeseite der Spiralkammer gefördert wird, um
zu der Selbstansaugkammer zu gelangen.
Als Folge davon steigt der negative Druck im Zentralab
schnitt des Flügelrads, so daß die Flüssigkeit in der An
saugleitung nach oben bewegt wird, wo Luft mit der Flüssig
keit aus der Ansaugkammer und der Zirkulationsöffnung gemischt
und zur selbstansaugenden Kammer von der Spiralkammer
ausgegeben wird. Die Luft, die zusammen mit der Flüssigkeit
von der Ansaugkammer angesaugt wird, wird durch die Dich
tungswand in der Spiralkammer an einer Zirkulation in der
Spiralkammer gehindert. Demzufolge wird die Luft gemeinsam
mit der Flüssigkeit zur Selbstansaugekammer gefördert. Dann
wird die spezifisch leichtere Luft aus der Ausgabeöffnung
abgegeben, während die Flüssigkeit in der Selbstansaug- oder
Selbstauffüllkammer zurückbehalten wird, so daß diese Flüs
sigkeit unmittelbar durch die Zirkulationsöffnung in das
Laufrad eingespritzt wird, um erneut zu zirkulieren. Nachdem
die Luft vollständig aus der Ansaugleitung, der Ansaugkam
mer, der Spiralkammer und der Selbstauffüllkammer entfernt
ist, stellt sich ein konstanter Betriebszustand ein. Die
Selbstauffüllzeit ist durch das Bereitstellen eines hohen
negativen Drucks verkürzt, so daß gegen Hochtemperaturfluid
oder Fluid mit Blasen Schnellmaßnahmen ergriffen werden kön
nen.
Wenn die luftenthaltende Flüssigkeit zur Zirkulation mittels
des Flügelrads aus der Spiralkammer in die Selbstauffüllkam
mer gefördert wird, trifft die Flüssigkeit auf die Luft
trennplatte. Daraus resultiert, daß die spezifisch leichtere
Luft nach oben bewegt wird, um aus der Auslaßöffnung zu ent
weichen. Die Luft kann schneller entweichen, so daß der vor
erwähnt Effekt beschleunigt wird.
Wenn das Flügelrad angehalten wird und die Flüssigkeit in
der Saugleitung zurückfällt und zurückfließt, so daß der
Flüssigkeitsspiegel in der ausgabenseitigen Passage der
Spiralkammer nach unten fällt und niedriger wird als das Niveau
auf der ansaugseitigen Passage der Spiralkammer, entweicht
Luft von der Ansaugöffnung linear durch die siphonschnei
dende kürzeste Passage. Demzufolge ist eine größere
Flüssigkeitsmenge als notwendig daran gehindert, abzuflie
ßen. Das bedeutet, daß eine große Menge von Flüssigkeit zu
rückbehalten werden kann, so daß der vorerwähnte Effekt noch
deutlicher in Erscheinung tritt.
Wenn das Volumen der selbstauffüllenden Kammer gleich dem
Volumen der Saugkammer ist, wird die gesamte Menge der Flüs
sigkeit in der Saugkammer durch die Drehung des Flügelrads
in die Saugkammer gefördert, so daß der Flüssigkeitsspiegel
in der Saugleitung entsprechend angehoben wird und doppelt
so viel Flüssigkeit als vor der Bewegung in der selbstauf
füllenden Kammer und der Spiralkammer zirkuliert. Daraus re
sultiert, daß die Menge der angesaugten Flüssigkeit groß
ist, so daß die Selbstauffülloperation beschleunigt beendet
werden kann. Der erwähnte Zweck wird daher noch bemerkens
werter. Das Lecken von Flüssigkeit kann verhindert werden,
wenn der Pumpenabschnitt durch eine Magnetpumpe gebildet
wird, da kein Schaftdichtungsabschnitt erforderlich ist.
Selbst in dem Fall, in dem die Pumpe im Leerlauf läuft, ver
schiebt sich das Wellenlager nicht gegen die Drucklager, da
durch das Flügelrad kein Druck erzeugt wird. Das heißt, in
einem solchen Fall entsteht Reibungswärme nur zwischen dem
Flügelrad und dem drehbaren Wellenlager. Die Nuten zum Ver
hindern der Wärmeleitung, die in dem Wellenlager ausgebildet
sind, bilden einen doppelten Aufbau, vergleichbar dem Aufbau
einer Vakuumflasche, so daß die Leitung von Reibungswärme
nahezu vollständig durch die Luftschicht mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit in den Nuten verhindert wird. Da das Wel
lenlager rotieren kann, wird die Luft von den die Wärmelei
tung verhindernden Nuten bewegt. Daraus folgt, daß kaum
Wärme zum Flügelrad oder ähnlichem gelangt. Zusätzlich ist
die Wärmeleitung durch die wärmeisolierende Charakteristik
der wärmeisolierenden Teile von vornherein erschwert. Zu
sätzlich zu dem vorerwähnten Effekt wird eine Beschädigung
der Pumpe durch Wärme vermieden, so daß ernsthafte Störun
gen, bewirkt durch Flüssigkeitsleckage, selbst dann vermie
den werden können, wenn die selbstauffüllende Flüssigkeit
aus irgendeinem Grund zu Ende geht und die Pumpe leer läuft.
Aber nicht nur die Reibungswärme zwischen dem Wellenlager
der Welle wird durch die Wärmestrahlungsöffnung des Lagers,
das mit der Vorderseite befestigt ist, und von dem Flüssig
keitsdurchgang verteilt, sondern es wird die Reibungswärme
auch von anderen Oberflächen des vorderseitig gehaltenen
Wellenlagers verteilt, weil der Abstand zwischen dem Ab
schnitt, der Reibungswärme erzeugt, zum Gehäuse groß ist.
Daraus folgt, daß nur wenig Wärme zum Gehäuse oder ähnlichem
abgeführt wird. Dies bedeutet einen wesentlichen Vorteil.
Obwohl das drehende Wellenlager dann, wenn der Betriebszu
stand von dem normalen Lauf auf Leerlauf wechselt oder beim Wechsel
des Betriebszustands vom Leerlauf zum normalen Lauf gegen
die Drucklager stößt, wird der durch die Kollision erzeugte
Stoß durch die Kissenelemente absorbiert. Daraus folgt, daß
zu den oben erwähnten positiven Effekten es zusätzlich ver
mieden wird, daß eine Beschädigung, ein Reissen o. dgl. der
Pumpe durch den Stoß vermieden werden kann.
Wenn die Nuten zur Verhinderung des Wärmeflusses in den wär
meisolierenden Teil, in den Kissenelementen und auf den
vorderseitig und rückseitig festgelegten Wellenlagern ausge
bildet sind, wird nicht nur der Fluß der Reibungswärme ent
sprechend dem Prinzip einer Vakuumflasche reduziert, es
kommt vielmehr hinzu, daß die Luft durch die Luftverwirbe
lungsfunktion bewegt wird und so die Reibungswärme besser
verteilt. Diese Ausbildungen sind ebenfalls von besonderem
Vorteil.
Claims (3)
1. Selbstansaugende Chemikalienpumpe, mit
einem Pumpenabschnitt (4), der zumindest ein Flügelrad (2) und eine Welle (3) aufweist, auf der das Flügelrad (2) ge halten ist,
einer Auffüllkammer (12), die an der Auslaßseite einer Spi ralkammer (10) des Flügelrades (2) angeordnet ist, um mit einer Auslaßöffnung (11) in Strömungsverbindung zu stehen,
einer einen Ansaugkanal (18) bildenden Saugkammer (14), welche so angeordnet ist, daß sie auf der Saugseite der Spiralkammer (10) des Flügelrades (2) mit einer Ansaugöff nung (13) in Strömungsverbindung steht,
einem siphonartigen Rückhalteabschnitt (21) für die Flüs sigkeit in der Saugkammer (14), der über Öffnungen mit dem Ansaugkanal (18) in Strömungsverbindung steht,
einer Dichtungswand (15), die in der Nähe der Auslaßseite der Spiralkammer (10) angeordnet ist, um einen schmalen Spalt entlang des Außenumfangs des Flügelrads (2) zu bil den, und
einer Zirkulationsöffnung (19), die die Auffüllkammer (12) mit der Spiralkammer (10) des Flügelrads (2) verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Ansaugkanal (18) ein den siphonartigen Rückhal teabschnitt (21) überbrückender Kanal (22) angeordnet ist,
welcher die Ansaugöffnung (13) mit der Saugseite der Spi ralkammer (10) verbindet und daß die Zirkulationsöffnung (19) innerhalb des Außenumfangs des Flügelrads (2) in die Spiralkammer (10) mündet.
einem Pumpenabschnitt (4), der zumindest ein Flügelrad (2) und eine Welle (3) aufweist, auf der das Flügelrad (2) ge halten ist,
einer Auffüllkammer (12), die an der Auslaßseite einer Spi ralkammer (10) des Flügelrades (2) angeordnet ist, um mit einer Auslaßöffnung (11) in Strömungsverbindung zu stehen,
einer einen Ansaugkanal (18) bildenden Saugkammer (14), welche so angeordnet ist, daß sie auf der Saugseite der Spiralkammer (10) des Flügelrades (2) mit einer Ansaugöff nung (13) in Strömungsverbindung steht,
einem siphonartigen Rückhalteabschnitt (21) für die Flüs sigkeit in der Saugkammer (14), der über Öffnungen mit dem Ansaugkanal (18) in Strömungsverbindung steht,
einer Dichtungswand (15), die in der Nähe der Auslaßseite der Spiralkammer (10) angeordnet ist, um einen schmalen Spalt entlang des Außenumfangs des Flügelrads (2) zu bil den, und
einer Zirkulationsöffnung (19), die die Auffüllkammer (12) mit der Spiralkammer (10) des Flügelrads (2) verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Ansaugkanal (18) ein den siphonartigen Rückhal teabschnitt (21) überbrückender Kanal (22) angeordnet ist,
welcher die Ansaugöffnung (13) mit der Saugseite der Spi ralkammer (10) verbindet und daß die Zirkulationsöffnung (19) innerhalb des Außenumfangs des Flügelrads (2) in die Spiralkammer (10) mündet.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ei
ne Luftabscheideplatte (17) in der Auffüllkammer (12) ange
ordnet ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, daß das Volumen der Auf
füllkammer (12) im wesentlichen gleich dem Volumen der An
saugkammer (14) ist.
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20140902 |