DE894503C - Ventillose Pumpe und Verdichter - Google Patents

Description

• Ventillose Pumpe und Verdichter Gegenstand der Erfindung ist eine Pumpe, die selbstansaugend ist und auch als Verdichter verwendet werden kann.
• Beim Verpumpen von Flüssigkeiten, denen grobe Teile, z. B. Kiese, beigemengt sind, und beim Verpumpen von ätzenden Stoffen wirkt es oft störend, daß diese zu verpumpenden Stoffe mit den VenF tilen und den Metallteilen der Pumpen in kontakt kommen. Die Pumpe gemäß der Erfindung vermeidet den Übelstand. In ihr kommt das Pumpgut nur mit Schläuchen in Berührung, die vorteilhaft aus Gummiwerkstoffen hergestellt sind. Sie fördert auch grobstückige Aufschwemmungen. Charakteristisch für die vorgeschlagene Pumpe ist, daß sie die Schlingbewegungen der tierischen Speiseröhre bzw. der Schlangen nachahmt.
• Die Erfindung besteht darin, daß druckdichte Segmentkammern mit eingebauten Schläuchen so aneinandergereiht sind, daß jeweils die (:iffnung eines Schlauches an die Öffnung des ihm benachbarten anschließt; weiter darin, daß in den Segmentkammern mit Phasenverschiebung und periodisch abwechselnd Druck und Unterdruck erzeugt wird, so daß in den Schläuchen Ausbauchungen entstehen, die sich wellenförmig von der Saugnach der Druckseite des Fördersystems hin fortpflanzen, wodurch das in diesen Ausbauchungen enthaltene flüssige oder gasförmige oder breiige Gut einem äußeren Druck entgegen gefördert wird.
• Zur Erläuterung der Arbeitsweise dienen die Fig. I bis 8.
• Fig. I zeigt die Arbeitsweise der Pumpe in vereinfachter schematischer Art; Fig. 2 zeigt eine beispielsweiseAntriebsart durch eine Welle mit versetzten Kurbeln und Fig. 3 einen beispielsweisen Antrieb bei sternförmiger Anordnung; Fig. 4 zeigt einen Antrieb durch ein rotierendes Stahlrohr in einem Unterdruckgefäß (im Querschnitt); Fig. 5 zeigt den Längsschnitt hierzu; Fig. 6 zeigt das Schema der Konstruktion der verwendeten Gummischläuche; Fig. 7 und 8 zeigen die Verwendung von Außer rohr und Kernstück in Verbindung mit diesen Schläuchen.
• Hierin bedeutet I die Eintrittsstelle der zu verpumpenden Flüssigkeit, z die Austrittsstelle derselben, 3 bis 10 Kammersegmente, z. B. von rundem Querschnitt, I I den Schlauch, vorzugsweise aus 1Gumm:i, 12 die Leitung, die jede Kammer mit dem Steuerorgan bzw. dem Antriebsaggregat verbindet, I3 Kolben, 14 eine Kurbelwelle, in Fig. 2 der Klarheit wegen um go0 verschwenkt gezeichnet, 15 Pleuelstangen, I6 ein Düsenrad, das z. B. im Uhrzeigersinn rotiert, I7 ein druckdichtes Vorratsgefäß, I8 die Saugleitung, Ig die Druckleitung und 20 die Antriebspumpe für das Druckmittel, 21 den Antriebsmotor, z. B. Elektromotor für das Düsenrad, 22 Textil- oder Drahteinlagen im Gummischlauch II, 23 ein gelochtes Rohr, weiches den Schlauch II umgibt, und 24 ein Kernstück, das hohl sein kann und in dem Schlauch liegt.
• Die Pumpe nach Fig. I arbeitet wie folgt: Die Kammersegmente 2 bis 10 sind mit einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, Schmieröl, Woodmetall, Quecksilber, gefüllt. Die Schläuche II haben anfangs die Normalstellung wie in der Kammer 4, 6, 8 und 10.
• Wird nun auf die Flüssigkeit in den Kammer segmenten Druck ausgeübt, so wird der Gummischlauch im Mittelstück, aber nicht an den versteiften Enden flachgedrückt, wie in den Segmentkammern 3, 7 dargestellt. Herrscht aber in der Segmentkammer Unterdruck, so bläht sich der Schlauch II auf, wie in den Segmentkammern 5 und g dargestellt. W;ird nun in den Segmentkammern 3, 4, 5, 6 usw. fortschreitend erst Unterdruck und dann Überdruck erzeugt, so bildet sich eine Art Ausbauchung, die dann z. B. von rechts nach links in der gezeichneten Pfeilrichtung fortschreitet. In dieser Ausbauchung vorhandene Flüssigkeit oder Schmant oder auch eine daselbst vorbandende Gas- oder Luftmenge wird dabei von rechts nach links gefördert, also verpumpt Bei Bedarf läßt sich auch eine recht große Zahl von Segmentkammern in Serie schalten, so daß eine ganze Anzahl von Ausbauchungen gleichzeitig nach links wandert, hierdurch ist eine Art Mehrstufigkeit gegeben. Der wechselnde Druck und Unterdruck in den Segmentkammern kann konstruktiv auf verschiedene Art erzeugt werden. Eine solche Art zeigt in schematischer Form die Fig. 2.
• In Fig. 2 liegen auf der gleichen Welle I4, um 900. verschwenkt gezeichnet, Kurbeln oderExzenter, und zwar für jedes Kammersegment z. B. eine.
• Von rechts nach links fortschreitend hat dabei jede gegenüber der vorigen einen Voreilwinkel. Dadurch wird erreicht, daß sich die Druckwelle von rechts nach links fortpflanzt.
• In Fig. 3 ist eine ähnliche Arbeitsweise dargestell,t, hier sind aber die Segmentkammern I bis 10 sternförmig angeordnet. Dreht sich die Welle I4 im Uhrzeigersinn, so verlaufen auch die Ausbauchungen gleichsinnig. Es wird also auch. hier an der Eintrittsstelle I Flüssigkeit usw. angesaugt und nach der Austrittsstelle2 verpumpt. Ist die Kurbel dabei außerdem in einem von außen einstellbaren Exzenter gelagert, so läßt sich damit auch der Hub und damit die' Pumpleistung stufenlos einregeln.
• Fig. 4 und 5 zeigen die Druckerzeugung in den Segmentkammern durch ein rotierendes Düsenrad 16. Dieses dreht mit möglichst geringem Spalt oder sonstwie abgedichtet an den Köpfen der Rohre I2 entlang. Das jeweils mit dem Düsenrad 16 verbundene Rohr 12 erhält dadurch Druck, ist aber die Düse daran vorbeigestrichen, so kann die Flüssigkeit, z. B. Schmieröl, aus diesem wieder in das Gefäß I7 austreten, und zwar unter Vakuum, wenn daselbst Vakuum herrscht. Die Antriebspumpe 20 saugt hierbei aus dem Gefäß I7 Flüssigkeit an und preßt sie abwechselnd und der Reihe nach durch die Leitungen 12 in die Segmentkammern 3 bis 10 (Fig. I). Je schneller das Düsenrad I6 rotiert, um so größer ist die Liefermenge der Pumpanlage, je höheren Drud die Antriebspumpezo erzeugt, einen um so höheren Druck vermag auch die ganzePumpanlage herzugeben.
• Fig. 6 zeigt den Querschnitt durch den. Schlauch II. Dieser ist gegen die beiden Enden zunehmend versteift, so daß er sich also erst in der Mitte ein engt oder aufweitet und dann erst auch in zunehmendem Maße gegen den Rand hin. Will man es vermeiden, daß die Schläuche unter Druck flach und platt werden, so kann man auch die lKonstrukti'on nach Fig. 7 und 8 wählen.
• In Fig. 7 und 8 legt sich der Schlauch 11 bei Überdruck in !der Segmentkammer an das KernW stück 24 an, bei Unterdruck aber an das gelochte Rohr 23. Die Stellung bei Überdruck zeigt Fig. 7, die bei Unterdruck Fig. 8. Dadurch wird der Gummischlauch oder ein Schlauch aus einer Faser außerordentlich geschont. Das Kernstück 24 kann natürlich auch als geschlossenes Rohr ausgebildet sein oder als Rohr, durch das die verpumpte Flüssigkeit wieder nach der Satigseite der Pumpe zurückströmen kann. Es kann auch zweckmäßig sein, falls die Anlage als Verdichter arbeitet, durch das Kernstück und das gelochte Rohr Kühlwasser strömen zu lassen. Dadurch wird das Gas während der Verdichtung von außen und von innen wirksam gekühlt, was zur Annäherung an die Isotherme und daher zu Kraftersparnis führt. Konstruktiv läßt sich diese Pumpe natürlich recht verschieden, gestalten. So kann man z. B. die Kammern statt waagerecht auch senkrecht anordnen und so z. B. als Tauchpumpe verwenden; statt Kolben in die Segmentkammern eintauchen zu lassen, kann man z. B. auch eine von deren Wänden als Membran ausgestalten und darauf periodisch Druck oder Zug ausüben. Man kann Taster und Sicherheitsventile anbringen, um Über- oder Unterbelastung der einc zelnen íKammersegmente zu verhindern. Man kann die Schläuche 1 statt mit kreisförmigem auch mit elliptischem Querschnitt versehen usw. Für sehr hohen Druck kann man auch das Kernstück 24 als Rohr ausgestalten, das gelocht ist und Querwände (innere Trennwände) besitzt. Auf diesem liegt dann der Gummfschlauch 7 bei äußerem Überdruck glatt auf. Die Flüssigkeit fließt dann beim Pumpen abwechselnd innerhalb und außerhalb dieses Rohres.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Ventillose Pumpe und Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß druckdichte Segmentkammern (3) mit eingebauten Schläuchen (ii) so aneinandergereiht sind, daß jeweils die Öffnung eines Schlauches an die des ihm benachbarten anschließt und daß in den Segmentkammern (3) mit Phasenverschiebung und periodisch ab wechselnd Druck und Unterdruck erzeugt wird, so daß in den Schläuchen (11) Ausbauchungen entstehen, die sich wellenförmig von der Saugnach der Druckseite des Fördersystems hin fortpflanzen, wodurch das in diesen Ausbauchungen enthaltene flüssige oder gasförmige oder breiige Gut einem äußeren Druck entgegen gefördert wird.
2. 2. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckänderungen in den Segmentkammern (3 bis IO) durch in diese eintauchende Kolben (13) vorgenommen werden, die von einer gemeinsamen Welle (14) durch Kurbeltriebe betätigt werden, welche gegeneinander phasenverschoben sind (Fig. 2).
3. 3. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentkammern (I bis Io) kreisförmig angeordnet sind (Fig. 3) und die in diese eintauchenden Kolben (I3) durch eine gemeinsame Kurbel betätigt werden und daß die Kolben (I3,) sternförmig angeordnet sind.
4. 4. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Kurbel für die sternförmig angeordneten Kolben (I3) auf einem von außen drehbaren Exzenter angeordnet ist, so daß sich der Hub der Kolben während des Pumvorganges von außen her stufenlos einregeln läßt.
5. 5. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentkammern (3 bis Io) mit Sicherheitsventilen oder Tastvorrichtungen versehen sind.
6. 6. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch I, dadurch gelçennzeichnet, daß die periodischen Druckschwankungen in den Segmentkammern (3 bis IO) durch ein rotierendes Düsenrad (I6) hervorgerufen werden, das einen Flüssigkeitsstrom einer Antriebspumpe (20) der Reihe nach in die einzelnen Segmentkammern (3 bis Io) durch Zuflußrohre (I2) leitet (Fig. 4 und 5).
7. 7. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (11) aus einer elastischen Masse gebildet- sind und nach ihren Verbindungsstellen zu zunehmende Wandstärke besitzen und an diesen auch Einlagen aus Fasern (22) oder Drähten haben (Fig. 6).
8. 8. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungsmöglichkeit der Schläuche (11) durch ein gelochtes Rohr (23)- begrenzt ist (Fig. 8).
9. 9. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Innern der Schläuche (II) Kernstücke (24) befinden, an die sich die Schläuche, wenn Überdruck in den Segmentkammern (3 bis 1 o) herrscht, dicht anlegen (Fig. 7). io. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernstücke (24) rohrartig ausgebildet sind und daß durch sie während des Pumpvorganges die zu verpumpende Flüssigkeit oder während des Verdichtungsvorganges eine Kühlflüssigkeit geleitet wird.

   II. Ventillose Pumpe und Verdichter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (ii) in die Wände der Kammersegmente (3 bis IO) diese umfassend mittels Falze eingreifen, so daß sie durch das Zus ammenpressen der Segmentkammern (3 bis IO) aneinander abdichten (Fig. 6).