DE19726281A1

DE19726281A1 - Fluidpumpe

Info

Publication number: DE19726281A1
Application number: DE19726281A
Authority: DE
Inventors: Michael Conti; James Thimothy Carr
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1998-01-02
Also published as: US5848878A; GB2314884B; GB2314884A; GB9713262D0; JPH1054372A

Description

Die Erfindung betrifft Fluidpumpen im allgemeinen und eine verbesserte Fluidpumpe im besonderen, die ein(en) Einlaufverteiler oder -Pumpengehäuse und ein(en) Auslaufverteiler oder -Pumpengehäuse aufweist, wobei jeder(s) Verteiler oder Pumpengehäuse eine Strö mungsöffnung aufweist, die zum Bilden entweder einer Flanschverbindung oder einer Ge windeverbindung mit einer Durchflußleitung geeignet ist.

Fluidpumpen, z. B. Kreiselpumpen, Verdrängerpumpen und zum Beispiel Membranpumpen haben eine Einlaufströmungsöffnung, durch die ein Fluid in eine Pumpenkammer geliefert wird und eine Auslaufströmungsöffnung, durch die das gepumpte Fluid von der Pumpe abgegeben wird. Eine Strömungsleitung, beispielsweise ein Rohr zum Liefern eines Fluids zur Pumpe ist strömungsmäßig mit der Pumpe an der Einlaufströmungsöffnung verbunden, und eine Auslaufströmungsleitung zum Führen eines gepumpten Fluides von der Pumpe ist strömungsmäßig mit der Pumpe an der Auslaufströmungsöffnung verbunden. Die Fluidpum pen weisen Verteiler- oder Pumpengehäuse auf, und die Strömungsöffnungen sind daran angeformt. Die Strömungsöffnungen weisen nur eine einzige Einrichtung zum Verbinden der Strömungsleitung mit der Strömungsöffnung auf. Zum Beispiel können die Strömungsöff nungen entweder mit Gewinde versehen werden, um mit der Strömungsleitung eine Gewinde verbindung einzugehen oder einen Flansch aufweisen, um mit der Strömungsleitung eine Flanschverbindung zu bilden.

Da die Einlauf- und Auslaufverteiler- oder Pumpengehäuse Strömungsöffnungen aufweisen, die entweder geeignet sind, eine Gewindeverbindung oder eine Flanschverbindung mit der Strömungsleitung zu ergeben, ergibt sich oft die Situation, daß die Strömungsleitung und die Strömungsöffnungen nicht für die gleiche Verbindungsart vorgesehen sind. Wenn die Strö mungsleitung und die Strömungsöffnung nicht für dieselbe Verbindungsart geeignet sind, muß entweder die Strömungsöffnung oder die Strömungsleitung an den entsprechenden Verbin dungstyp angepaßt werden. Wenn beispielsweise die Strömungsleitung für eine Gewinde verbindung und die Strömungsöffnung für eine Flanschverbindung vorgesehen sind, muß entweder die Strömungsöffnung in eine Gewindeverbindung umgewandelt werden, oder die Strömungsleitung muß verändert werden für eine Flanschverbindung. Eine derartige Ver änderung wird durch Verschrauben oder eine andere Verbindungsweise mit einem Adapter an dem Ende der Strömungsleitung oder an der Strömungsöffnung durchgeführt.

Eine derartige Veränderung macht zusätzliche Teile erforderlich, erhöht die Pumpenstill standszeit und führt typischerweise zu Undichtigkeiten der Pumpe bei der Verbindung zwischen dem Adapter und der Strömungsleitung, was zu einer weniger effektiven Pumpe führt.

Das zuvor Gesagte erklärt die Einschränkungen bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Alternative zu schaffen, um einen oder mehrere der zuvor genannten Nachteile zu überwinden. Dementsprechend wird eine zweckmäßige Alterna tive vorgeschlagen, die Merkmale enthält, die im folgenden genauer beschrieben werden.

Bei einer Lösung der vorliegenden Erfindung wird dies erreicht durch Vorsehen einer Fluid pumpe mit einem Strömungsverbinder, wobei die Pumpe ein Pumpengehäuse aufweist, mit einem Einlaufströmungsverbinder, der mit dem Pumpengehäuse strömungsmäßig verbunden ist, wobei der Einlaufströmungsverbinder einen Einlaufströmungsverbinderkörper mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer zwischen den Enden befindlichen Einlaßströ mungsöffnung aufweist, und mit einem Auslaufströmungsverbinder, der mit dem Pumpen gehäuse in einer von dem Einlaufströmungsverbinder entfernten Position strömungsmäßig verbunden ist, wobei der Auslaufströmungsverbinder einen Auslaufströmungsverbinderkörper aufweist mit einem ersten und einem zweiten Ende und mit einer Auslaufströmungsöffnung, die zwischen den Enden angeordnet ist, wobei die Auslauf- und die Einlaufströmungsöff nungen jeweils einen mit Gewinde versehenen Abschnitt und einen Flansch aufweisen, um entweder eine Gewinde- oder eine Flanschverbindung mit einer Strömungsleitung zu bilden.

Das eben Gesagte und weitere Aspekte werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Pumpe, die die Strömungsverbinder der vorliegenden Erfindung aufweist.

Fig. 2 ist eine Aufrißdarstellung einer Membranpumpe von vorne, die die Verteiler der vorliegenden Erfindung aufweist.

Fig. 3A ist eine Aufrißansicht der Pumpe von Fig. 1 von der Seite, die Flanschverbin dungen zwischen den Verteilern und Strömungsleitungen zeigt.

Fig. 3B ist eine Aufrißansicht der Pumpe von Fig. 1 von der Seite, die über Gewinde mit den Verteilern verbundene Strömungsleitungen zeigt.

Fig. 4 ist eine Aufrißansicht des in Fig. 1 gezeigten Einlaufverteilers von vorne.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von Fig. 4.

Fig. 6 ist eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der in Fig. 1 gezeigten Pumpe darstellt.

In den Zeichnungen beschreiben gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Bauteile. Dies gilt für sämtliche Darstellungen. Fig. 1 zeigt schematisch eine Fluidpumpe 10, die strömungsmäßig mit Einlauf- und Auslaufströmungsverbindern 40 und 30 verbunden ist. Der Begriff "Strö mungsverbinder" soll Pumpenverteiler oder Pumpengehäuse beinhalten. Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden bei der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Pumpe 11 die Verbinder im Folgenden als Verteiler 30 und 40 bezeichnet.

Außerdem ist zu beachten, daß die Pumpe 10 im wesentlichen in Fig. 1 dargestellt ist, da die Fluidpumpe 10 jede fluidbehandelnde Einrichtung einschließlich jeglicher Pumpe oder jeglichen Verdichters sein kann. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird jedoch bei der Be schreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung die Fluidpumpe 10 eine Membranpumpe sein, die in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 11 benannt ist.

Die Membranpumpe 11 arbeitet in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise und ist von einer üblichen Bauart, ausgenommen die Verteiler 30 und 40.

Die Fluidpumpe 11 weist einen mit Flanschen versehenen Körper 12 auf, der geeignet ist, einen Fluid- oder Luftmotor 14 zu tragen. Auf beiden Seiten des Körpers 12 sind erste und zweite Fluidendkappen 16 und 18 angebracht. Die mit dem Körper 12 zusammenarbeitenden Fluidendkappen bilden Pumpenräume, die durch entsprechende flexible Membranglieder in Pump- und Druckkammern unterteilt sind. Die Hohlräume, Kammern und Membranen sind in den Fig. 1 bis 6 nicht gezeigt, sind jedoch im Detail im amerikanischen Patent Nr. 5,108,270 beschrieben, welches hierzu mit zum Gegenstand der folgenden Offenbarung genannt wird.

Die Fluidendkappen 16 und 18 haben entsprechende, damit verbundene Leitungen 20 und 22, die mit einem entsprechenden Hohlraum in Fluidverbindung stehen. Jede Leitung 20 und 22 hat ein Auslaufende 24 und ein Einlaufende 26. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist jedes der Einlaufenden der Leitungen 20 und 22 ein Rückschlagventilgehäuse 27 auf, das dafür ge eignet ist, ein konventionelles (nicht gezeigtes) Rückschlagventil zu tragen, das beispielsweise ein Kugelrückschlagventil sein kann. Das Rückschlagventil ist dem Fachmann bekannt und bildet nicht Teil der vorliegenden Erfindung.

Gemäß Fig. 2 verbindet der Verteiler 40 die Pumpenkammern mit einer Einlaßströmungsöff nung 42 im Verteilerkörper 44 und der Auslaufverteiler 30 die Pumpkammern mit einer Auslaufströmungsöffnung 32, die im Verteilerkörper 34 vorgesehen ist. Der Verteiler 30 ist mit dem Pumpengehäuse 12 an den Auslaufenden 24 verschraubt oder auf andere Weise verbunden und der Verteiler 40 ist mit dem Rückschlagventilgehäuse 27 an den Einlaufenden 26 verbunden.

Die Verteilerkörper haben erste Enden 36 und 46 und den ersten Enden gegenüberliegende zweite Enden 37 und 47. Die Strömungsöffnungen 32 und 42 sind zwischen den ersten und zweiten Enden der Verteiler angeordnet. Strömungsdurchgänge 35 und 45, in Fig. 2 in unterbrochenen Linien dargestellt, erstrecken sich durch die Verteilerkörper und dienen dazu, die Strömungsöffnungen 32 und 42 mit den ersten und zweiten Enden der Verteilerkörper strömungsmäßig zu verbinden.

Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, weist der Verteiler 40 zwei Stützfüße 49 auf, die mit dem Verteilerkörper einteilig ausgeführt sind. Die Füße tragen die Fluidpumpe 11, wenn die Pumpe an ihrem Verwendungsort beispielsweise auf einem Regal oder Boden aufgestellt ist.

Man beachte, daß der Verteiler 40 jede beliebige Anzahl von Füßen aufweisen kann und wenigstens einen Stützfuß haben muß.

Wie in den Fig. 2, 3A und 3B gezeigt ist, weist der Auslaufverteiler 30 ein Rückschlagventil gehäuse 39 an jedem der Auslaufverteilerenden 36 und 37 auf. Jedes der Ventilgehäuse ist dazu geeignet, ein Fluidströmungsrückschlagventil, beispielsweise ein konventionelles Ku gelrückschlagventil, in derselben Art und Weise zu tragen, wie die Rückschlagventilgehäuse 27 an den Leitungsenden 26 geeignet sind, ein Fluidströmungsrückschlagventil zu tragen.

Jede Verteilerströmungsöffnung ist für entweder eine Flanschverbindung oder eine Gewinde verbindung mit einer Strömungsleitung geeignet. Die Erfindung kombiniert Flansch- und Gewindeverbindungseinrichtungen an den Strömungsöffnungen und ermöglicht eine Verbin dung der Pumpe mittels jeder Verbindungseinrichtung. Es wird kein Adapter benötigt, um eine Strömungsleitung mit der Pumpe 11 zu verbinden, da eine kompatible, mit Gewinde oder Flansch versehene Verbindungseinrichtung an der Strömungsöffnung vorhanden ist. Da das Anbringen eines Adapters nicht nötig ist, ist die Stillstandszeit verringert, werden Leckagen verhindert, und zur Verbindung der Strömungsleitung mit der Pumpe werden keine Zu satzteile benötigt.

Ein Flansch 50 ist mit jedem Verteilerkörper einstückig geformt. Der Verteilerkörper wird durch ein Gießverfahren hergestellt und der Flansch 50 wird im Laufe des Gießverfahrens angeformt. Der Flansch kann alle zweckmäßigen Ausmaße haben, der bevorzugte Flansch richtet sich jedoch nach ANSI oder DIN-Normen.

Nachdem der Verteiler gegossen ist, werden Gewinde 52 entlang der Verteilerströmungsöff nungen gefräst oder auf andere Weise angeformt. Die Gewinde können übliche Gewinde sein, sind jedoch vorzugsweise in konventioneller Art konische Gewinde, wie NPTF oder BSP_T-Gewinde.

Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, sind die Flansche von derselben Seite der Pumpe ausgehend ausgerichtet. Man beachte, daß die mit Flansch versehenen Öffnungen von gegen überliegenden Seiten der Pumpe ausgehend ausgerichtet werden können. Die Flansche 50 weisen eine Vielzahl von Öffnungen 54 auf, die dafür vorgesehen sind, konventionelle Befestigungsmittel wie Schrauben aufzunehmen, um die Strömungsleitung und den Flansch 50 strömungsmäßig miteinander zu verbinden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind in jedem Flansch vier Bohrungen vorgesehen.

Fig. 3A zeigt eine Flanschverbindung zwischen einer Fluidleitung 60 und einem Flansch 50. Schrauben 63 dienen dazu, den Flansch der Strömungsleitung mit dem Flansch des Verteilers zu verbinden. Fig. 3B zeigt eine Fluidleitung 62, die über ein Gewinde mit Strömungsöff nungen 32 und 42 verbunden ist.

Jeder Verteiler hat auch eine zweite Strömungsöffnung 38, 48, die am ersten Ende des Verteilerkörpers angeformt ist. Die zweiten Strömungsöffnungen sind während des Betriebs der Pumpe typischerweise mit einem Stopfen oder auf andere Weise verschlossen, können jedoch geöffnet und zusätzlich zu den Strömungsöffnungen 32 und 42 oder anstelle der Strömungsöffnungen verwendet werden.

Fig. 6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein dem Flansch 50 ähnlicher Flansch 70 an den zweiten Strömungsöffnungen 38 und 48 gebildet, und auch ein Gewinde 72 ist an jeder der zweiten Öffnungen vorgesehen. Eine Mehrzahl von Verbinderöffnungen 74, ähnlich den Öffnungen 54 ist im Flansch 70 enthalten. Wie der Flansch 50 und das Gewinde 52 erlaubt die Flansch/Gewindekombination bei der zweiten Öffnung, daß die Strömungsleitung mit der Pumpe verbunden wird, wobei beide Verbindungseinrichtungen verwendet werden können und keine Adaptervorrichtung benötigt wird.

Im Vorhergehenden wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel kann verändert werden und ist nicht exakt auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt.

Claims

1. Fluidpumpe (10) mit

a. einem Pumpengehäuse mit Einrichtungen zum Pumpen eines Fluids,
b. mit einem Einlaufverteiler (40) der mit dem Pumpengehäuse strömungsmäßig verbunden ist, der einen Einlaufverteilerkörper mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer Einlaufverteilerströmungsöffnung zwischen den Enden versehen ist,
c. mit einem Auslaufverteiler (30), der an einem von dem Einlaßverteiler (40) ent fernten Ort strömungsmäßig mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, wobei der Auslaufverteiler (30) einen Auslaufverteilerkörper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende und einer Auslaufverteilerströmungsöffnung aufweist, die zwischen den Enden angeordnet ist, wobei die Auslauf- und Einlaufverteiler strömungsöffnungen Verbindungseinrichtungen zum Schaffen entweder einer Gewindeverbindung oder einer Flanschverbindung mit einer Strömungsleitung aufweisen.

2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der die Einlauf- und Auslaufverteiler (40, 30) jeweils eine Hilfsströmungsöffnung aufweisen, die Verbindungseinrichtungen zum Schaffen entwe der einer Gewindeverbindung oder einer Flanschverbindung mit einer Strömungsleitung aufweisen.

3. Pumpe nach Anspruch 1, bei der der Einlaufverteiler (40) wenigstens einen Stützfuß (49) aufweist.

4. Pumpe nach Anspruch 1, bei der der Auslaufverteiler Rückschlagventilgehäuse an den Enden des Verteilers aufweist, die mit dem Pumpengehäuse verbunden werden können.

5. Pumpe nach Anspruch 1, wobei die Pumpe eine Membranpumpe ist.

6. Pumpe nach Anspruch 1, wobei die Pumpe eine Kreiselpumpe ist.

7. Pumpenverbinder mit einem Körper mit einem Paar von Enden, einer zwischen den Enden angeordneten Strömungsöffnung, wobei die Strömungsöffnung eine mit Gewinde versehene Verbindungseinrichtung zum Bilden einer Gewindeverbindung zwischen dem Verbinder und einer mit Gewinde versehenen Strömungsleitung aufweist und eine Flanschverbindungseinrichtung zum Bilden einer Flanschverbindung zwischen dem Verbinder und einer mit Flansch versehenen Strömungsleitung aufweist.

8. Pumpenverbinder nach Anspruch 7, der durch ein Gießverfahren hergestellt wurde.

9. Pumpenverbinder nach Anspruch 7, bei dem die mit Gewinde versehene Verbindungs einrichtung NPTF-Normen entspricht.

10. Pumpenverbinder nach Anspruch 7 wobei die mit Gewinde versehene Verbindungsein richtung BSP_T-Normen entspricht.

11. Pumpenverbinder nach Anspruch 7, bei der der Flansch den ANSI-Normen für Flansche entspricht.

12. Pumpenverbinder nach Anspruch 7, wobei der Flansch DIN-Normen für Flansche entspricht.

13. Pumpenverbinder nach Anspruch 7, der wenigstens einen Stützfuß (49) aufweist.

14. Fluidpumpe mit

a. einem Pumpengehäuse mit Einrichtungen zum Pumpen eines Fluids
b. einem Einlaufströmungsverbinder, der mit dem Pumpengehäuse strömungsmäßig verbunden ist, wobei der Einlaufströmungsverbinder einen Einlaufströmungs verbinderkörper mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einer zwischen den Enden angeordneten Einlaufströmungsöffnung aufweist und
c. mit einem Auslaufströmungsverbinder, der mit dem Pumpengehäuse an einem vom Einlaufströmungsverbinder entfernt liegenden Ende strömungsmäßig verbun den ist, wobei der Auslaufströmungsverbinder einen Auslaufströmungsverbinder körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende und einer Auslaufströ mungsöffnung aufweist, die zwischen den Enden angeordnet ist, wobei die Aus lauf- und Einlaufströmungsöffnungen jeweils eine Verbindungseinrichtung zum Bilden entweder einer Gewinde- oder einer Flanschverbindung mit einer Strö mungsleitung aufweisen.