DE2945956A1 - Gasdichte rotationspumpe - Google Patents

Gasdichte rotationspumpe

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DE2945956A1
DE2945956A1 DE19792945956 DE2945956A DE2945956A1 DE 2945956 A1 DE2945956 A1 DE 2945956A1 DE 19792945956 DE19792945956 DE 19792945956 DE 2945956 A DE2945956 A DE 2945956A DE 2945956 A1 DE2945956 A1 DE 2945956A1
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gas
rotary pump
container
pump
motor
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DE19792945956
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English (en)
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Claus-H. Ing.(Grad.) 3205 Bockenem Philipps
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Desaga GmbH
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PHILIPPS CLAUS H ING GRAD
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24Suction devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00

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Description

  • Gasdichte Rotationspumpe
  • Die Erfindung betrifft eine durch einen Elektromotor über eine drehbare Welle angetriebene Rotationspumpe insbesondere zur Verwendung in Gasprobennehmern.
  • Gasprobennehmer dienen zur Entnahme gasförmiger Proben bei linrüssions- und Emissionsmessungen, bei Untersuchungen der Luftqualität am Arbeitsplatz, bei Untersuchung von Prozessgasen und bei Laboratoriumsuntersuchungen. Dabei werden in dem Gasprobennehmer in bekannter Weise Gasprobenströme mittels einer durch einen Elektromotor über eine drehbare Welle angetriebenen Rotationspumpe erzeugt, da derartige Rotationspumpen in der Lage sind, einen von der Drehgeschwindigkeit des Elektromotors abhängigen, gleichmäßigen und impuls freien Gasvolumenstrom zu erzeugen.
  • Die dabei verwendeten Rotationspumpen sind dabei über eine Antriebswelle mit dem Elektromotor gekoppelt, wobei eine die Antriebswelle umgebende Wellendichtung einen Gasaustritt aus der Pumpenkammer der Rotationspumpe verhindern soll. Hierbei ist nachteilig, daß durch solche Wellendichtungen oft nicht zuverlässig eine völlige Gasdichtheit der Pumpe erreicht werden kann bzw. daß die Wellendichtung im Betrieb undicht wird, so daß Gas aus der Pumpe austreten oder Fremdgas in die Pumpe und somit in den Probengasstrom eintreten kann. Beides führt zwangsläufig zur Verfälschung von Meßergebnissen und kann bei entsprechenden Gasproben zusätzlich zu einer Explosionsgefahr führen. Es ist zwar bereits versucht worden, dieses Problem dadurch zu lösen, daß die Pumpenkammer bis auf die Einlaß- und Auslaßöffnung völlig abgeschlossen wird, also keine Antriebswelle nach draußen geführt wird, und der Antrieb von dem Elektromotor dann über eine Magnetkupplung erfolgt. Eine solche Ausgestaltung ist jedoch äußerst aufwendig.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit einfachsten und billigen Mitteln eine völlige Gasdichtheit solcher Rotationspumpen zu erreichen, ohne daß dabei Neu-oder Umkonstruktionen der bisherigen, über eine Antriebswelle von einem Elektromotor angetriebenen Rotationspumpen notwendig wäre.
  • Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Rotationspumpe und Elektromotor gemeinsam in einem flüssigkeits - und gasdichten Behälter eingeschlossen sind, Rus dem die Ansaug- und der Ausiaßstutzen der Rotationspumpe und die elektrischen Leitungen für den Elektromotor ebenfalls flüssigkeits- und gasdicht herausgeführt sind.
  • Es wird also nicht, wie bereits vorgeschlagen, lediglich die Pumpenkammer selbst völlig gasdicht abgeschlossen, sondern es wird die gesamte aus Rotationspumpe und Elektromotor bestehende Einheit vollständig gasdicht gekapselt.
  • Dieser Weg schien bislang offensichtlich durch das Vorurteil verbaut zu sein, daß bei einer solchen Kapselung entstehende Wärme nicht genügend abgeführt werden könnte. Versuche haben jedoch gezeigt, daß die erfindungsgemäße Ausgestaltung ohne Schwierigkeiten und über lange Zeiträume hinweg zuverlässig arbeiten kann. Durch die völlige Kapselung wird dabei erreicht, daß gegebenenfalls aus der Pumpenkammer austretendes Gas maximal bis in den Behälter gelangen und auch nur dort vorhandenes Gas bis zu einem begrenzten Umfang in die Pumpenkammer eintreten kann. Spätestens, wenn sich in dem Behälter ein gleicher Druck aufgebaut hat wie in der Pumpenkammer, kann kein Gasaustausch zwischen Pumpenkammer und Behälter mehr erfolgen. Es wird also zuverlässig ein undefinierter Gasaustritt oder -eintritt vermieden, was beispielsweise für die in Gasprobennehmern durchgeführte Volumenbestimmung und entsprechend für quantitative Analysen äußerst wichtig ist. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann sogar gegebenenfalls völlig auf eine Wellendichtung, durch die die Pumpenkammer abgedichtet werden soll, verzichtet werden, was zu einer zusätzlichen Einsparung führen würde.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Behälter an einer Seite offen ist, im Bereich dieser offenen Seite die Rotationspumpe dergestalt angeordnet ist, daß der Ansaug- und der Auslaßstutzen aus dieser offenen Seite herausragen, und die offene Seite mit einer Dichtungsmasse verschlossen ist. Hierbei braucht also lediglich eine bekannte Kombination von Elektromotor und Rotationspumpe in einen entsprechenden Behälter eingesetzt und dieser dann durch eine Dichtungsmasse verschlossen werden. Es sind also keinerlei Umkonstruktionen notwendig, und das Einsetzen der Einheit aus Rotationspumpe und Elektromotor in einen entsprechenden Behälter und deren Verschließen mit einer Dichtungsmasse ist äußerst einfach und ohne Schwierigkeiten durchführbar.
  • Obgleich, wie bereits erwähnt, nicht unbedingt eine Wellendichtung für die Antriebswelle der Pumpe notwendig ist, ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Antriebswelle der Rotationspumpe von einer Wellendichtung umgeben ist und die Dichtungsmasse zugleich die Rotationspumpe dergestalt gegenüber der Wellendichtung abdichtet, daß aus der Pumpe austretendes Medium nur auf der Motorseite aus der Wellendichtung austreten kann. Diese Wellendichtung braucht dabei also nicht in die Pumpe selbst integriert zu sein, sondern kann zwischen Pumpe und Elektromotor angeordnet werden, wobei die Dichtungsmasse dann verhindert, daß zwischen Pumpengehäuse und Wellendichtung Gas austreten kann. Austretendes Gas muß vielmehr die gesamte Wellendichtung durchströmen, so daß bei dieser Ausgestaltung auch ein Gasaustausch zwischen Pumpenkammer und Innerem des Behälters äußerst schwierig ist und weitestgehend verhindert wird. Dabei sind zur Erreichung dieses Zieles keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich, da die Dichtungsmasse, die sowieso zur Abdichtung des Behälters verwendet wird, zugleich die Abdichtung zwischen Pumpe und Wellendichtung herbeiführt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der Behälter aus einem handelsüblichen, zylindrischen, becherförmigen Fließpreßteil besteht, an dessen offener Seite die Rotationspumpe dergestalt gegenüber dem Behälter durch die Dichtungsmasse abgedichtet und gehalten wird, daß diese auch den seitlichen Zwischenraum zwischen Behälter und Pumpe bis zu der den gesamten Querschnitt des Behälters ausfüllenden, zwischen Pumpe und von dieser über die Antriebswelle getragenem Motor angeordneten Wellendichtung ausfüllt. Zur Erreichung der Gasdichtigkeit ist also hierbei lediglich ein äußerst billiges, handelsübliches Fließpreßteil, wie beispielsweise ein aus Aluminium bestehender Kondensatorbecher, notwendig, wobei der Halt der Pumpe und des Motors in diesem Becher auf einfachste Weise über die Dichtungsmasse erfolgt, so daß keine zusätzlichen Halteeinrichtungen notwendig sind. Durch die Dichtungsmasse erfolgt dabei der Ausgleich zwischen dem Außendurchmesser der Pumpe und dem Innendurchmesser des handelsüblichen Bechers.
  • Der relativ großflächige, von der Dichtungsmasse ausgefüllte Raum sorgt dabei nicht nur für eine extreme Dichtigkeit, sondern auch für einen sehr guten Halt. Zugleich besorgt dabei die Dichtungsmasse, da sie direkt mit der Wellendichtung verbunden ist, für eine Dichtigkeit der Wellendichtung gegenüber dem Pumpengehäuse, so daß ein Gasein-oder -austritt nur durch die Wellendichtung hindurch möglich ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem von Motor und Pumpe freigelassenen Raum des Behälters ein Gasspurenmesser zum Anzeigen von aus der Pumpe ausgetretenem Gas vorgesehen ist. Durch solche Gasspurenmesser ist somit anzeigbar, ob Gas aus der Pumpenkammer austritt und ob die gegebenenfalls vorhandene Wellendichtung beschädigt oder undicht geworden ist. Bei entsprechender Anzeige durch die Gasspurenmesser kann dann gegebenenfalls die Wellendichtung oder auch die gesamte Einheit aus Pumpe und Elektromotor ausgetauscht werden. Hierdurch kann also zuverlässig vermieden werden, daß auch ein nur geringer (;aau.tati.e zwischen Behälter und Pumpenkammer auftritt, ohne daß dieser erkannt und entsprechend berücksichtigt wird.
  • Obgleich grundsätzlich Leitungen zu dem Motor und den Gasspurenmessern aus der offenen Seite des Behälters durch die dort vorhandene Dichtungsmasse hindurch herausgeführt sein können, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß in dem Behälter ein oder mehrere von innen mit einer Dichtungsmasse abgedichtete Öffnungen vorgesehen sind, durch die elektrische Leitungen für den Motor und gegebenenfalls Leitungen für den Gasspurenmesser geführt sind. Dabei sind zweckmäßigerweise in die öffnungen vor der Anbringung der Dichtungsmasse elastische Stopfen eingesetzt, die die durch sie hindurchgeführten Leitungen umschließen. Derartige Stopfen verhindern, daß die von innen angebrachte Dichtungsmasse durch die um die Leitungen herum frei bleibenden Öffnungen nach außen dringen kann. Zugleich werden durch solche Stopfen die Leitungen elastisch gehalten, so daß sie nicht so leicht brechen können. Derartige Stopfen sind insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn die Dichtungsmasse für die Abdichtung des Behälters an seiner offenen Seite und für die Abdichtung der im unteren Bereich des Behälters vorgesehenen Offnungen aus einer sich verfestigenden Gießmasse besteht. In diesem Fall kann die flüssige Gießmasse nämlich einfach zur Abdichtung der Öffnungen für die Leitungen in den unteren Teil des Behälters eingegossen werden, ohne daß die Gefahr des Ausfließens durch die dort vorhandenen Öffnungen gegeben ist. Auch für die Abdichtung der offenen Seite des Behälters ist die Verwendung einer solchen Gießmasse als Dichtungsmasse vorteilhaft, da ihr Einbringen wenig Arbeit erfordert und durch das anfänglich freie Fließen der Dichtungsmasse eine gute Abdichtung und Verbindung zwischen Behälter und Pumpengehäuse und zwischen Pumpengehäuse und Wellendichtung erreicht wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ausführungsbeispiel einer Rotationspumpe. Die selbst nicht im Schnitt dargestellte Rotationspumpe 1 besitzt einen Ansaugstutzen 2 und einen Auslaßstutzen 3 und wird über eine Antriebswelle 4 von einem ebenfalls nicht im Schnitt dargestellten Elektromotor 5 angetrieben. Die im Umfang zylindrisch ausgebildete Pumpe 1 und der ebenfalls zylindrisch ausgebildete Elektromotor 5 sind dabei in einem becherförmigen, zylindrischen, beispielsweise aus einem handelsüblichen Kondensatorbecher bestehenden Gehäuse 6 dergestalt angeordnet, daß der Ansaugstutzen 2 und der Auslaßstutzen 3 aus der oberen offenen Seite des Behälters 6 herausragen.
  • Zum gasdichten Verschließen des Behälters 6 ist in dessen oberen Teil eine Dichtungsmasse 7 eingegossen, die die Rotationspumpe 1 auch seitlich umgibt und für deren nicht nur gasdichte, sondern auch stabile Verbindung mit dem Behälter 6 sorgt, so daß Pumpe 1 und Motor 5 in der vorgesehenen Lage innerhalb des Behälters durch die Dichtungsmasse 7 gehalten werden. Dabei erstreckt sich die Dichtungsmasse 7 bis hinab zu einer den gesamten Innenquerschnitt des Behälters 6 ausfüllenden und die Antriebswelle 4 umgebenden Wellendichtung 8 und ist mit dieser fest verbunden.
  • Die Dichtungsmasse 7 sorgt somit dafür, daß aus der Pumpe austretendes oder in sie aus dem Behälter 6 eintretendes Gas höchstens durch die Offnung der Wellendichtung 8, durch die die Antriebswelle 4 hindurchgeführt ist, strömen kann.
  • Auch bei Undichtigkeit der Wellendichtung 8 ist somit nur ein begrenzter Austritt von Gas aus der Pumpe 1 in das Innere des Behälters 6 möglich, bis dort ein gleicher Druck wie in der Pumpenkammer herrscht. Ebenso kann in die Pumpe 1 auch nur in äußerst begrenztem Umfang Gas aus dem Inneren des Behälters 6 eintreten, falls dort ein größerer Druck als in der Pumpenkammer herrschen und die Wellendichtung 8 nicht mehr voll funktionsfähig sein sollte.
  • Zur Herausführung von elektrischen Leitungen ist im unteren Teil des Behälters in dessen unterer linken Ecke eine Öffnung vorgesehen, die mit einem eine kleine Innenöffnung aufweisenden elastischen Stopfen 9, der beispielsweise aus Gummi oder einem anderen geeigneten Material bestehen kann, verschlossen ist. Durch diesen Stopfen 9 sind die elektrischen Leitungen 10 für den Motor 5 und auch zu im unteren Teil des Behälters 6 angeordneten Gasspurenmessern 11 hindurchgeführt. Nach Hindurchführung dieser Leitungen wird dann bei der Montage eine flüssige Dichtungsmasse 12 in den unteren Teil des Behälters 6 eingegossen und dieser solange entsprechend schräggehalten, bis sich die Dichtungsmasse 12 verfestigt und die Öffnung samt des darin befindlichen Stopfens 9 völlig nach außen hin abdichtet.
  • Die Gasspurenmesser 11 sind vorhanden, um anzeigen zu können, ob von der Pumpe 1 durch die Dichtung 8 hindurch Gas ausgeströmt ist. Wird ein solcher Gasaustritt angezeigt, so ist dies ein Zeichen dafür, daß in sehr geringem Umfang Gas aus der Pumpenkammer der Pumpe 1 ausgetreten ist, und daß, wenn ein solcher begrenzter Gasaustritt nicht tolerierbar ist, die Wellendichtung 8 bzw. die gesamte Einheit ausgetauscht werden muß.
  • Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So können Pumpe, Motor und Behäl- r auch andere Ausgestaltungen, beispielsweise andere Formen, aufweisen oder in anderer Weise zueinander angeordnet sein. Ebenso ist es mit der erfindungsgemäß ausgebilden Pumpe nicht nur möglich. unter gasdichten Bedingungen Gasströme zu fördern. Die Pumpe ist vielmehr auch dann mit Vorteil einsetzbar, wenn entsprechende Flüssigkeitsströme gefördert werden sollen, bei denen ein Flüssigkeitsverlust oder auch ein Gasein- oder -austritt nicht tolerierbar ist. In diesem Fall können dann statt der Gasspurenmesser Flüssigkeitsanzeigesonden verwendet werden.

Claims (8)

  1. Patentansprüche Durch Durch einen Elektromotor über eine drehbare Welle angetriebene Rotationspumpe insbesondere zur Verwendung in Gasprobennehmern, dadurch gekennzeichnet, daß Rotationspumpe (1) und Elektromotor (5) gemeinsam in einem flüssigkeits- und gasdichten Behälter (6) eingeschlossen sind, aus dem der Ansaug- und der Ausgangsstutzen (2 u. 3) der Rotationspumpe (1) und die elektrischen Leitungen (10) für den Elektromotor (5) ebenfalls flüssigkeits- und gasdicht herausgeführt sind.
  2. 2. Rotationspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (6) an einer Seite offen ist, im Bereich dieser offenen Seite die Rotationspumpe (1) dergestalt angeordnet ist, daß der Ansaug- und der Auslaßstutzen (2 u. 3) aus dieser offenen Seite herausragen, und die offene Seite mit einer Dichtungsmasse (7) verschlossen ist.
  3. 3. Rotationspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) der Rotationspumpe (1) von einer Wellendichtung (8) umgeben ist und die Dichtungsmasse (7) zugleich die Rotationspumpe (1) dergestalt gegenüber der Wellendichtung (8) abdichtet, daß aus der Pumpe (1) austretendes Medium nur auf der Motorseite aus der Wellendichtung (8) austreten kann.
  4. 4. Rotationspumpe nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (6) aus einem handelsüblichen, zylindrischen, becherförmigen Fließpreßteil besteht, an dessen offener Seite die Rotationspumpe (1) dergestalt gegenüber dem Behälter (6) durch die Dichtungsmasse (7) abgedichtet und gehalten wird, daß diese auch den seitlichen Zwischenraum zwischen Behälter (6) und Pumpe (1) bis zu der den gesamten Querschnitt des Behälters (6) ausfüllenden, zwischen Pumpe (1) und von dieser über die Antriebswelle (4) getragenen Motor(5) angeordneten Wellendichtung (8) ausfüllt.
  5. 5. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von Motor (5) und Pumpe (1) freigelassenen Raum des Behälters (6) ein Gasspurenmesser (11) zum Anzeigen von aus der Pumpe (1) ausgetretenem Gas vorgesehen ist.
  6. 6. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (6) eine oder mehrere von innen mit einer Dichtungsmasse (12) abgedichtete Öffnungen vorgesehen sind, durch die die elektrischen Leitungen (10) für den Motor (5) und gegebenenfalls Leitungen für den Gasspurenmesser (11) geführt sind.
  7. 7. Rotationspumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Offnungen vor der Anbringung der Dichtungsmasse (12) elastische Stopfen (9) eingesetzt sind, die die durch sie hindurchgeführten Leitungen umschließen.
  8. 8. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 2 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse (7,12) für die Abdichtung des Behälters (6) an seiner offenen Seite und für die Abdichtung der im unteren Bereich des Behälters (6) vorgesehenen Öffnungen aus einer sich verfestigenden Gießmasse besteht.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10360001A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Friwo Gerätebau Gmbh Vorrichtung zur Anzeige des Füllstandes eines Metallhydridspeichers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10360001A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Friwo Gerätebau Gmbh Vorrichtung zur Anzeige des Füllstandes eines Metallhydridspeichers

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