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pumpe zum Fördern von dickflüssigen Stoffen wie Schlamm od. dgl. Die
Erfindung bezieht sich auf Pumpen mit einem axial in einem Zylinder beweglichen
Kolben zum Fördern von dicken, halbflüssigen Stoffen und kleinkörnigen, festen Stoffen,
die im folgenden als »Schlamm« bezeichnet werden, .und bringt Verbesserungen .bzw.
Abwandlungen der Pumpe in Vorschlag, die Gegenstand des Hauptpatents 908
566 ist. Diese Pumpe ist mit einer Kammer für den Schlamm, einem an einem Ende offenen
Zylinder, der axial durch die Kammer cbeweglich ist, und einem axial innerhalb des.
Zylinders beweglichen ersten Kolben ausgerüstet, ferner mit einem Antriebsmittel,
um den Zylinder auf die Ausstoßöffnung in der Wandung der Kammer zu und von dieser
weg zu bewegen, sowie mit einem Antriebsmittel, um den .Kolben axial innerhalb des,
Zylinders zu bewegen. Das Antriebsmittel zum Bewegen des Zylinders besteht aus einem
zweiten, fest angeordneten Zylinder, einem zweiten Kolben, der axial in dem genannten
zweiten Zylinder beweglich ist, und einer starren Verbindung zwischen dem zweiten
Kolben und dem beweglichen erstgenannten Zylinder sowie einem Mittel, um Druckflüssigkeit
abwechselnd auf die ;beiden gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kolbens zur Einwirkung
zu bringen, .und einem . Mittel, um die Seite des
zweiten Kolbens,
die der unter der Einwirkung der Druckflüssigkeit stehenden Seite gegenüberliegt,
mit einem Druckflüssigkeitsauslaß zu verbinden.
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Gemäß der Verbesserung bzw. Abwandlung der genannten Pumpe ist ein
ringförmiger Anschlag vorgesehen, der ari der inneren Warndung der Kammer .anliegt
und eine: Öffnung aufweist, die mit der AuslaBöffnung in der Waindung dar Kammer
übereinstimmt und so ausgebildet isst, daß er beim Vomwärtsh ub das axial beweglichen
Zylinders in das offene Ende dieses Zylinders. eintreten kann.
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Dieser ringförmige Anschlag erlaubt die Anwendung eines höheren Pumpdruckes,
da der Druck auf die Wandung im Endbereich des offenen Endes des axial beweglichen
Zylinders durch diesen Ring vermindert wird. Bei Pumpen ohne diesen Ring erweist
sich als sehr störend, daß, wenn der Pumpdruck eine gewisse Grenze überschreitet.,
der axial bewegliche Zylinder die Neigung zeigt, sich langsam rückwärts zu bewegen,
und: zwar auf Grund des Druckes auf den ringförmigen Endbereich des offenen Endes
des Zylinders. Dadurch wird natürlich der Arbeitszyklus der Pumpe gestört. Bei Anordnung
des erfindungsgemäßen ringförmigen Anschlages kann diese Erscheinung nicht mehr
auftreten.
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Neben dieser Hauptverbesserung sind weitere, die Eigenschaften der
Pumpe verbessernde Maßnahmen vorgesehen, wie die vollständige Trennung der Pumpenkammer
von dem feststehenden Zylinder für den Antriebskolben. So wird jede Mög-
lichkeit
der Verunreinigung entweder des zu pumpenden Stoffes durch das Druckmittel oder
des Druckmittels durch den zu pumpenden Stoff verhindert. Sollen mit der Pumpe irgendwelche
säurehaltigen Stoffe gefördert werden, muß nur der Teil der Pumpe eine Umgestaltung
erfahren, der die Förderung dieser Stoffe übernimmt. Die anderen Teile der Pumpe
können unverändert bleiben. Durdh die verbesserte Ausbildung der Pumpe wird weiterhin
eine steifere Verbindung zwischen dem Antriebskolben und Fördenkol@ben verbindenden
Abstandsstück und dem axial beweglichen Zylinder erreicht. Letztlich sind die Dichtungen
leichter zugänglich.
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Weitere Merkmale der Erfindung und, Einzelheiten der durch dieselbe
erzielten Vorteile ergeben sieh aus der nachstehenden Beschreibung einer in den
Zeichnungen dargestellten beispielsweisen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
Fig. i und Fig. i A ergeben zusammen eine Seitenansicht der Pumpe, und Fig. 2 und
Fig. 2 A stellen zusammen einen horizontalen Schnitt durch die Pumpe entlang ihrer
Längsachse dar.
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Der Rahmen i trägt die als Teilzylinder ausgebildete Kammer 2. Der
zu pumpende Schlamm fließt durch dien Trichter 3 .in die Kammer 2.
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Die eine Stirnwandung q. der Kammer 2 hat eine Auslaßöffnung 5, die
sich in ein konisches Rohr 6 fortsetzt. Das äußere Ende des konischen Rohres 6 ist
über ein (nicht gezeigtes) Rückschlagventil mit einem (nicht gezeigten) Auslaßrohr
verbunden. Ein ringförmiger Anschlag g legt sich an die Innenseite der Wandung q.
an. Er hat eine Öffnung, die mit der Auslaßöffnung 5 übereinstimmt. Der Anschlag
g ist weiterhin so beschaffen, daß er in das offene Ende io eines axial beweglichen
Zylinders i i eintreten kann.
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Am anderen Ende der Kammer 2 ist koaxial zu ihr und der Auslaßöffnung
5 ein zweiter, fester Zylinder 12 angeordnet. Alps Abstandshalter zwischen dem Zylinder
12 und, der Kammer 2 ist ein Paar Platten 2a vorgesehen. Der bewegliche Zylinder
i i ist durch ein Lager 13 abgestützt, das in einer Öffnung in der Stirnwandung
14 der Kammer 2 angeordnet ist. Der Zylinder i i ist aus einer Stellung zwischen
den Platten 211 in eine (in Fig. 2, :2A gezeigte) Stellung verschiebbar, in der
der Anschlag g in das offene Ende io des Zylinders i i eintritt und so ein Austreten
von Sehlamm aus dem Zylinder i i in das Innere der Kammer 2 verhütet.
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Im beweglichen Zylinder i i befindet sich ein erster. Kolben 15. Das
hintere Ende des beweglichen Zylinders i i ist durch Stangen 1611 mit einem zweiten,
-im festen Zylinder 12 verschiebbaren Kolben 16 verbunden. Die Kolbenstange 17 des
ersten Kolbens 15 erstreckt sie durch ein Lager 18 in dem zweiten Kolben 16, durch
ein in einer Öffnung in der vorderen Stirnwandung i2a des festen Zylinders 12 angeordnetes
Lager 18a und durch eiri in einer Öffnung der hinteren Stirnwandung i 111 des beweglichen
Zylinders i i angeordnetes Lager 2b. Das von dem ersten Kolben 15 ferne Ende der
Kolbenstange 17 ist mit einem dritten Kolben ig verbunden, der ebenfalls in dem
festen Zylinder 12 gleiten kann. Der dritte Kolben ig ist konisch ausgebildet. Die
zur Mitte hin vortretende Fläche des Kolbens ig ist auf den zweiten Kolben 16 zu
gerichtet und bildet so einen Raum 21 zwischen dem zweiten Kolben 16 und dem dritten
Kolben ig, wenn der Zylinder i i am Ende seines Vorwärtshubes angekommen ist. Der
dritte Kolben ig ist auf dem Abstandsstück 2o angeordnet, das koaxial mit der Kolbenstange
17 liegt und mit ihr aus einem Stück besteht. Das Ende des Abstandsstückes 2o ragt
nach ;hinten aus dem festen Zylinder 12 heraus und wird indem Lager 20a gehalten.
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Der Raum zwischen dem zweiten Kolben 16 und dem dritten Kolben ig
stecht durch einen Anschluß 22 mit einer unter Steuerung eines Ventils stehenden
Druckflüssigkeitsquelle in Verbindung, wenn der bewegliche Zylinder i i und der
erste Kolben 15 sieh in ihrer von der Auslaßöffnung 5 fernen Endlage befinden. Der
Raum 23 zwischen dem zweiten Kolben 16 und der Stirnwandung 12a steht durch einen
Anschluß 24 mit einem unter Steuerung, eines Ventils stehenden Einlaß und Auslaß
für eine Druckflüssigkeit in Verbindung. Der Raum 21 zwischen dem zweiten Kolben
16 und dem dritten Kolben ig steht durch einen Anschluß 26 mit einem unter Ventilsteuerung
stehenden Auslaß für die Druckflüssigkeit in Verbindung, und zwar in der Stellung
der Pumpe, in der das Ende io des 'beweglichen Zylinders i i den Anschlag
9 umgibt.
Der in dieser Pumpenstellung gebildete Raum 27
hinter dem dritten Kolben i9 steht durch einen Anschluß 28 in der hinteren Stirnwand
29 des Zylinders 12 mit einem durch ein Ventil gesteuerten Druckflüssigkeitsein-
und -auslaß in Verbindung.
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Bei. Beginn des Arbeitens der Pumpe werden der bewegliche Zylinder
i i und der erste Kolben 13 in ihre eine Endstellung zwischen den Platten 211 verbracht.
Der Schlamm fließt aus dem Trichter 3 in die Kammer 2. Das Druckmittel wird sodann
durch den Ansdhluß 22 in den Raum zwischen dem zweiten Kolben 16 und dem dritten
Kolben i9 gedrückt, wodurch der zweite Kolben 16 vorwärts bewegt und der mit ihm
durch die Stangen 1611 verbundene Zylinder i i in die Kammer 2 hineingeschoben wind,
Ibis dessen offenes Ende io am Anschlag 9 anliegt. Während dieser Vorwärtsbewegung
füllt sich der Zylinder i i -mit Schlamm.
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Die Zufuhr des Druckmittels wird dann abgestellt. Es wird nun durch
den Einlaß 28 dem Raum 27 hinter dem dritten Kolben i9 zugeführt. Der Raum zwischen
dem zweiten Kolben 16 und dem dritten Kolben i9 wird durch den Anschluß 26 mit dem
Auslaß verbunden. Der dritte Kolben i9 bewegt sich vorwärts und schiebt den ersten
Kolben 15 in den beweglichen Zylinder ii. Der -erste Kolben 15 preßt den Schlamm
durch. die Öffnung 5 und das konische Rohr 6 über ein automatisches Rückschlagventil
in das Sch.lammauslaßrohr.
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Wenn der dritte Kolben i9 seine äußerste Stellung erreicht !hat, wird
die Zufuhr des Druckmittels zum Raum 27 abgestellt und dieser hinter dem dritten
Kolben i9 mit dem Auslaß verbunden, während dem Raum 23 zwischen dem zweiten Kolben
16 und der Stirnwandung i2a über den Anschluß 24 Druckflüssigkeit zugeführt wird.
Der zweite Kolben 16 und .der dritte Kolben i9 werden dann zusammen verschoben und
nehmen den beweglichen Zylinder i i und den ersten Kolben 15 in ihre entgegengesetzte
Endstellung mit.
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Es fließt nun eine weitere Ladung Schlamm aus dem Trichter 3 in die
Kammer 2 vor den Zylinder i i ein, und der Arbeitsablauf beginnt von neuem. Wenn
der Trichter mit Schlamm gefüllt ist, ist die Kammer 2 von der Außenluft abgeschlossen;
so daß sich bei Zurückziehen des beweglichen Zylinders i i von der Öffnung 5 nach
der Entleerung des Inhalts ein Vakuum bildet und so der Inhalt des. Trichters 3
in die Kammer 2 nach unten gesaugt wird. Nach diesem Vorgang wird ein Teil des Schlammes
durch die nächste Vorwärtsbewegung des Zylinders i i wieder abgeschnitten. Der Arbeitsablauf
der Pumpe kann von einem einzigen umlaufenden Ventil bekannter Bauweise gesteuert
werden.
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Selbstverständlich kann der Arbeitsablauf aber auch wahlweise durch
Kolbenventile gesteuert werden. In diesem Fall ist für jede Bewegung der Pumpe ein
Ventil vorgesehen. Die Kolbenventile können durch Kontakte, die bei Vollendung einer
jeden Pumpenbewegung geschlossen werden, nacheinander gesteuert werden. Die Kontakte
können mechanisch, elektrisch oder (hydraulisch nach in der einschlägigen Technik
allgemein bekannten Vorkehrung arbeiten.
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Die Schmierung an der Außenseite des beweglichen Zylinders i i und
die Einführung eines Schmierfilms zwischen den zu pumpenden Schlamm und die Wandungen
des Auslaßrohres 6 kann durch Einführen einer geringen Menge der Druckflüssigkeit,
falls diese zum Schmieren geeignet ist, in ringförmige Ausschnitte erreicht werden,
die zu diesem Zweck beispielsweise in dem Lager 13 des beweglichen Zylinders. i
i und um die Au.slaßöffnung 5 angebracht sind. Wenn nötig, kann der Druck der benutzten
Flüssigkeit zu diesem Zweck mit Hilfe eines hydraulischen Verstärkers, ad. dgl.
erhöht werden.