DE2609595C3 - Pumpvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Pumpvorrichtung ist durch die FR-PS 28 078 bekannt. Die bekannten Pumpvorrichtung ist (Is Verdrängerpumpe ausgebildet. Sie weist einen Kolben auf. der an einer drehbaren Scheibe befestigt ist, die auf ihren beiden Stirnseiten entlang der Innenseite der torusförmigen Kammer verlaufende, ringförmige Dichtungen aufweist. In die torusförmige Kammer ragt ein Klappenventil, das den in Verbindung mit der Einlaßöffnung stehenden Kammerabschnitt normaler' &o weise vom in Verbindung mit der Auslaßöffnung stehenden Kammerabschnitt (rennt. Dieses Klappert Ventil muß jedoch regelmäßig aus der torusförmigen Kammer herausgeschwenkt Werden, damit der Kolben passieren kann- Zu diesem Zeitpunkt kommt es zum Kurzschluß zwischen Einlaßöffnung und Ausiaßöffnungi Außer diesem Machteil hat die bekannte Pumpvorrichtung den schwerwiegenden Nachteil, daß sie wegen des Klappenventil mechanisch anfällig und für hohe Pumpengeschwindigkeiten nicht geeignet ist. Ein weiterer Nachteil liegt in den aufwendigen Dichtungen an den Stirnseiten der den Kolben tragenden drehbaren Scheibe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Pumpvorrichtung derart auszubilden, daß sie zuverlässig bei hohen Pumpengeschwjidigkeiten betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung kommt die Pumpvorrichtung ohne bewegliche Ventile aus, so daß ihre mechanische Anfälligkeit äußerst gering ist und sie für hohe Geschwindigkeiten geeignet ist. Unter Lieferdruck stehen lediglich die Dichtungsringe am Umfang der die Kolben bildenden Scheiben, die zuverlässige Abdichtung ermöglichen.

Während eine von zwei Scheiben begrenzte Abteilung die Einlaßöffnung passiert, strömt in diese Abteilung die zu fördernde Flüssigkeit ein. Durch die Bewegung des Transportringes wird die Abteilung zur Auslaßöffnung transportiert, wobei die Flüssigkeit durch Zentrifugalkraft unter Druck gesetzt wird, so daß sie unter höherem Druck durch die Auslaßöffnung abströmt.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung weist die Pumpvorrichtung eine an solcher Stelle in die Kammer mündende Druckaufgabeleitung auf, daß die Druckaufgabeleitung jeweils mit derjenigen Abteilung in Verbindung steht, die mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht. Dadurch ist es möglich, die Flüssigkeit in der mit der Auslaßöffnung in Verbindung stehenden Abteilung mit Hilfe eines über die Druckaufgabeleitung zugeführten Druckmediums unter hohen statischen Druck zu setzen, ohne daß jedoch dieses Druckmedium von der Pumpvorrichtung gefördert und über die Auslaßöffnung abgegeben wird.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Pumpvorrichtung eignet sich besonders als Ersatz für herkömmliche Zentrifugalpumpen. Im Vergleich zu Zentrifugalpumpen hat die erfindungsgemäßc Pumpvorrichtung die Vorteile, daß sie weniger Antriebsleistung erfordert, daß F.rosionsschädcn infolge von Kavitation vollständig vermieden sind, daß zur Abdichtung keinerlei Hilfsflüssigkeiten benötigt werden, daß die bei Zentrifugalpumpen insbesondere zur Verhinderung von Kavitationsschäden erforderlichen teuren Legierungen mehl notwendig sind und daß Förderleistungen von Null bis zu maximaler Förderung möglich sind wobei keine Minimalförderung vorgeschrieben werden muß. um wirksames Funktionieren sicherzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestelll und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpvorrichtung,

F i g. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Transportringes der Pumpvorrichtung gemäß

FIg₁I,

Fig.3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Transportringes,

Fig.4 eine Vergrößerte Schniltdarstellung gemäß IV-iyiri Fig. I und

Fig.5 eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß V-ViriFig. 1.

Wie Fig.) zeigt, weist die Pumpvorrichtung ein torusförmiges Gehäuse 10 auf, welches eine entsprechende torusförmige Kammer 12 umschließt. Ein Transportring 14 ist gleitend drehbar innerhalb der Kammer 12 angeordnet Der Transportring weist eine als Evolventenverzahnung ausgebildete Verzahnung 16 und als Kolben wirkende Scheiben 18 auf, die elastische Dichtungsringe 20 tragen. Die Scheiben 18 und die Dichtungsringc: 20 unterteilen die Kammer 12 in mehrere aufeinanderfolgende Abteilungen, die volumetrische Pumpenkammern bilden.

Der Tansportring 14 wird von einem Zahnrad 22 mit Stirnverzahnung in Drehung versetzt, welches selbst von einem nicht dargestellten, geeigneten Motor oder mechanischen Antrieb angetrieben wird. Das Zahnrad \ϊ 22 ist innerhalb eines Getriebegehäuses 24 angeordnet

Die Pumpvorrichtung ist mit einer Füllstation 26 versehen, mit welcher die Abteilungen über Einlaßöffnungen 8 in Verbindung stehen. Beispielsweise kann der Füllstation 26 als zu pumpende Flüssigkeit Wasser eingespeist werden, welches während seines Durchlaufes durch die Pumpvorrichtung unter Druck gesetzt wird und dann von der Pumpvorrichtung an den Speisewassereinlaß eines Dampfkessels abgegeben wird.

Durch eine gegen den Uhrzeigersinn (in Fig. 1) gerichtete Drehung des Transportringes 14 bewegen sich die Abteilungen bzw. volumetrischen Pumpenkammern von der Füllstation 26 zu einer Auslaßstation 28 mit einer von der Kammer 12 ausgehenden Auslaßöffnung 29, an die eine Auslaßleitung 30 angeschlossen ist «> Die Flüssigkeit in der mit der Auslaßöffnung 30 jeweils in Verbindung stehenden Abteilung wird durch ein Druckmedium, mit welchem diese Abteilung über eine Druckaufgabeleitung 32 beaufschlagt wird, unter statischen Druck gesetzt. Das Druckmedium, welches über r> die Dnjckaufgabeleitung 32 aufgebracht wird, kann beispielsweise der Dampf des bereits erwähnten Dampfkessels sein. Dieser Dampf bringt beispielsweise das Speisewasser auf hohen Druck und drückt es zum Speisewassereinlaß das Dampfkessels. Die Pumpvorrichtung kann mit hoher Geschwindigkeit, d. h. hoher Drehzahl des Transportringes, arbeiten, 50 daß die Flüssigkeit in der Auslaßleitung 30 einen durch die kombinierte Wirkung des Druckmediums, welches über die Druckaufgabeleitung 2 aufgebracht wird, und der Zentrifugalkraft, die durch die Drehung des Transportringes 14 entsteht, erzeugten Lieferdrück hat Dabei wird hoher Lieferdruck mit einer einzigen Pumpenstufe erreicht, wobei die erforderliche Antriebsleistung verglichen mit herkömmlichen Pumpvorrichtungen, beispielsweise Zentrifugalpumpen, deutlich verringert ist, da der hohe Lieferdruck hauptsächlich vom Aufgabedruck, beispielsweise des Dampfes von Dampfkessel, hervorgerufen ist

Wenn der Transporting 14 weitergedreht wird, kommen die Abteilungen über Entlüftungsöffnung 34 und eine Entlüftungsleitung 36 mit einem geeigneten Leitungssystem in Verbindung. Ober das nicht gezeigte Leitungssystem wird das in den Abteilungen befindliche, unter hohem Druck stehende, gasförmige Druckmedium abgezogen und wiedergewonnen.

Eine weitere Drehung des Transportringes 14 bringt die Abteilungen über zweite Entlüftungsöffnungen 38 mit einem weiteren Leitungssystem in Verbindung, zu dem eine weitere Entlüftungsleiturr 40 gehört Durch diese wird das restliche, unter niedrigerem Druck stehende Druckmedium aus den Abteilungen abgezogen. Dieses Restgas kann zum Getriebegehäuse 24 und dem Gehäuse der Füllstation 26 geführt werden, um dort eine Atmosphäre geringen Überdrucks der zu pumpenden Flüssigkeit herzustellen und ein Eindringen von Verunreinigungen und Umgebungsluft zu verhindern. Das Eindringen von Umgebungsluft in die Pumpvorrichtung wird sowohl im Beirieb als auch im Stillstand vollkommen vermieden, da in allen Bereichen der Kammer ein Druck oberhalb des Umgebungsdrukkes aufrecht gehalten wird.

Das erste und zweite Leitungssystem können auch beispielsweise als Quellen für druckreduzierten Dampf dienen, so daß andere Druckreduziereinrichtungen entfallen können.

Die äußeren
bearbeitet, daß
angeglichen ist.

Enden der Scheiben 18 sind so ihre Form der Verzahnung 16

Die Dichtungsringe 20 sind daher teilweise innerhalb der Zähne der Verzahnung angeordnc ι. Somit erfolgt die gesamte Flüssigkeitsabdichtung einfach und wirksam durch elastische Dichtungsringe, die ihren Wert bereits bei anderen Anwendungsfällen unter Beweis gestellt haben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Pumpvorrichtung mit einem Gehäuse, in dem eine torusförmige Kammer ausgebildet ist, zumindest einer in die Kammer mündenden Einlaßöffnung, zumindest einer von der Kammer ausgehenden Auslaßöffnung und zumindest einem in der Kammer angeordneten Kolben, der dichtend an der Kammerwand anliegt und antreibbar ist, gekennzeichnet durch einen in der Kammer(12) angeordne- to ten Transportring (14) mit kleinerer Querschniltsfläche als die Kammer, der mehrere die Kolben bildende Scheiben (18) trägt, die Abstand voneinander aufweisen und die Kammer in mehrere getrennte Abteilungen unterteilen, eine umlaufende '⁵ Verzahnung (16) auf einer Seite des Transportringes, über die der Antrieb des Transportringes erfolgt, wobei jede Scheibe teilweise von einem oder mehreren Zähnen der Verzahnung gebildet ist, und in Nuten in den Scheiben eingesetzte elastische Dichtungsringe (20) zum Dichten zwischen den Scheiben und der Kammerwand, wobei die Einlaßöffnung (8) und die Auslaßöffnung (9) in Umfangsrichtung der Kammer solchen Abstand voneinander haben, daß sich im Kammerabschnitt zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung stets zumindest eine Scheibe befindet.

2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an das Gehäuse (10) angesetztes Getriebegehäuse (24), in dem ein Zahnrad (22) μ angeordnet ist, das zum Antreiben des Transportringes (14) mit dessen Verzahnui.g (16) kämmt.

3. Pumpvorrichtung n.-xh Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine an solcher Stelle in die Kammer (12) mündende Druckaufgabeleitung (32), ^J5 daß die Druckaufgabeleitung jeweils mit derjenigen Abteilung in Verbindung steht, die mit der Auslaßöffnung (29) in Verbindung steht.

4. Pumpvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zumindest eine Entlüftungsöffnung (34, 38), die von der Kammer (12) ausgeht und in Umfangsrichtung der Kammer solchen Abstand von der Auslaßöffnung (29) hat, daß sich im Kammerabschnitt zwischen Auslaß- und Entlüftungsöffnung stets zumindest eine Scheibe (18) befindet. ⁴^