EP3578816A1 - Behälterpumpe zum fördern von brennbaren und/oder aggressiven flüssigkeiten - Google Patents

Behälterpumpe zum fördern von brennbaren und/oder aggressiven flüssigkeiten Download PDF

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EP3578816A1
EP3578816A1 EP18176804.5A EP18176804A EP3578816A1 EP 3578816 A1 EP3578816 A1 EP 3578816A1 EP 18176804 A EP18176804 A EP 18176804A EP 3578816 A1 EP3578816 A1 EP 3578816A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic material
container
pump
container pump
liquid
Prior art date
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Pending
Application number
EP18176804.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Jessberger
Harry Langer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Jessberger GmbH
Original Assignee
Dr Jessberger GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Dr Jessberger GmbH filed Critical Dr Jessberger GmbH
Priority to EP18176804.5A priority Critical patent/EP3578816A1/de
Publication of EP3578816A1 publication Critical patent/EP3578816A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B33/00—Pumps actuated by muscle power, e.g. for inflating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0452—Distribution members, e.g. valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/09—Flow through the pump

Definitions

  • the present invention relates to a container pump for conveying combustible and / or aggressive liquids, comprising a dip tube for conveying the liquid wherein all or at least a part of the liquid in contact parts of the container pump comprise a plastic material or consist of a plastic material, the one according to DIN EN 61340-2-3: 2017-05 has a specific surface resistivity of less than or equal to 10 5 ⁇ .
  • the present invention also relates to a use of a plastic material with a specified according to DIN EN 61340-2-3: 2017-05 specific surface resistance of less than or equal to 10 5 ⁇ for the production of container pumps.
  • Container pumps for example barrel pumps based on the principle of the vertical centrifugal pump or manual hand-barrel pumps for conveying liquids, are already known from the prior art.
  • a barrel pump is described with a piston, wherein the piston is connected by a rod with a crank arm mounted on a pivot pin and the movement of the piston can be done by turning a hand crank attached to the pin.
  • An electrically driven drum pump is described which is suitable for conveying oil, gasoline and other chemical fluids from iron drums.
  • the barrel pump is for the first time designed so that the pump is assembled with the engine to a closed unit and the closed unit is sealed so that no liquids or gases can enter the engine compartment.
  • the pump body consists of two nested tubes, in the inner space of a drive shaft and in the outer space immediately above the liquid inlet opening serving a conveying member is housed.
  • the components of the container pump in particular the pumping station, must have a corresponding configuration.
  • a sufficiently high chemical resistance to the liquid must be ensured.
  • the container pump - and in particular the pumping station - must be designed in such a way that static electricity and any electrostatic discharge that may result, which can ignite the flammable liquid, is prevented.
  • container pumps which should have both high chemical resistance and sufficient electrical conductivity, have been made of a nickel-molybdenum alloy (e.g., Hastelloy B) or a nickel-chromium-molybdenum alloy (e.g., Hastelloy C).
  • a nickel-molybdenum alloy e.g., Hastelloy B
  • a nickel-chromium-molybdenum alloy e.g., Hastelloy C
  • a disadvantage of the metal alloys mentioned is firstly the high price and secondly the high density of the materials and the resulting high weight of the container pump.
  • container pumps are usually mobile pumps, they should also have a low weight, so that they can easily be moved from one place of use to the other place of use, or it is simply possible to change the container.
  • a container pump for conveying combustible and / or aggressive liquids comprising a dip tube for conveying the liquid, wherein all or at least part of the parts in contact with the liquid of the container pump comprise a plastic material or consist of a plastic material , which has a specific surface resistance of less than or equal to 10 5 ⁇ , determined according to DIN EN 61340-2-3: 2017-05.
  • container pumps according to the invention have a high chemical resistance and, depending on the material configuration, both for aggressive liquids, such as, for example, sulfuric acid, phosphoric acid, Nitric acid, acid mixtures of sulfuric acid and oxidizing acids with chloride ions, as well as for combustible media, such as gasoline, solvents or paints and varnishes, can be used.
  • aggressive liquids such as, for example, sulfuric acid, phosphoric acid, Nitric acid, acid mixtures of sulfuric acid and oxidizing acids with chloride ions, as well as for combustible media, such as gasoline, solvents or paints and varnishes.
  • electrostatic charge can be avoided if the specific surface resistance of the pump parts is less than or equal to 10 5 ⁇ and the electrostatic charge resulting from the flow through of the liquid can be dissipated.
  • the weight of the container pump can be reduced because plastic has a density that is about one-tenth less than the density of metals or metal alloys such as Hastelloy.
  • the plastic material has a surface resistivity of not more than 5x10 4 ⁇ , preferably of less than or equal to 10 4 ⁇ , more preferably less than or equal 5x10 3 ⁇ has.
  • a container pump wherein the plastic material coming into contact with the liquid comprises a polymer selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-chlorotrifluoroethylene-fluorocopolymer (ECTFE), polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy polymer (PFA), polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polyetheretherketone (PEEK) and mixtures thereof.
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • ECTFE ethylene-chlorotrifluoroethylene-fluorocopolymer
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy polymer
  • POM polyoxymethylene
  • PA polyamide
  • PEEK polyetheretherketone
  • a container pump wherein the plastic material coming into contact with the liquid comprises a filling material, preferably selected from the group consisting of carbon fibers, carbon nanotubes, activated carbon and electrically conductive materials.
  • a container pump according to the invention is particularly preferred, in which the weight fraction of the filler in the plastic material is 5 to 40 wt .-%, preferably 10 to 30 wt .-%, particularly preferably 15 to 25 wt .-%, based on the total weight of the plastic material.
  • a container pump is preferred, wherein the container pump is a container pump operated by means of an electric or pneumatic motor or a hand-operated container pump.
  • Particularly preferred according to the invention is a container pump, wherein the container pump is a drum pump.
  • Particularly preferred according to the invention is a container pump, the liquid being selected from the group consisting of organic solvents, gasoline, kerosine, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, chlorine solution, acid mixtures of sulfuric acid and oxidizing acids with chloride ions (not exhaustive).
  • both aggressive and flammable liquids can be conveyed with the container pump and the container pump can be designed so that it is suitable to promote several of the liquids listed below - this list is not exhaustive - organic solvents, Gasoline, kerosene, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, chlorine solution, acid mixtures of sulfuric acid and oxidizing acids with chloride ions.
  • liquids can be promoted, which are both aggressive and flammable or it can be promoted with the container pump alternately aggressive and flammable liquids.
  • a container pump in addition comprising an inner tube arranged in the immersion tube and a pump rotor driven via a drive shaft extending in the inner tube, is received in the space between the dip tube and inner tube via an inlet opening and by driving between the outer tube through the pump rotor and inner tube space is conveyed to an outlet opening.
  • a container pump comprising an inner tube arranged in the immersion tube and a pump rotor driven via a drive shaft extending in the inner tube, wherein the liquid is taken up via an inlet opening into the space located between dip tube and inner tube and by driving the pump rotor through the between outer tube and inner tube space is conveyed to an outlet opening, wherein all or at least a part of the parts in contact with the liquid of the container pump, in particular dip tube, inner tube and / or pump rotor, comprise a plastic material or consist of a plastic material, the one according to DIN EN 61340-2-3: 2017-05 certain having a surface resistivity of less than or equal to 10 5 ⁇ , wherein the plastic material in contact with the liquid comprises a polymer selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-chlorotrifluoroethylene fluorocopolymer (ECTFE), polytetrafluoroethylene (PTPP), polypropylene (
  • a container pump is preferred, with all the electrically conductive components which are to lead to a discharge of electrostatic charge being connected to one another in an electrically conductive manner.
  • a container pump is preferred, wherein the container pump has an arrangement for grounding the container pump, which is preferably electrically conductively connected to all parts of the container pump that are in contact with the liquid.
  • Another aspect of the present invention relates to a use of a plastic material with a specified according to DIN EN 61340-2-3: 2017-05 specific surface resistance of less than or equal to 10 5 ⁇ for the production of container pumps.
  • container pumps are container pumps operated by an electric or pneumatic motor, manually operated container pumps or compressed air container pumps.
  • a use according to the invention is preferred, wherein the plastic material has a surface resistivity of not more than 5x10 4 ⁇ , preferably of less than or equal to 10 4 ⁇ , more preferably less than or equal 5x10 3 ⁇ has.
  • the plastic material coming in contact with the liquid comprises a polymer selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-chlorotrifluoroethylene-fluorocopolymer (ECTFE), polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy polymer (PFA), polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polyetheretherketone (PEEK) and mixtures thereof.
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • ECTFE ethylene-chlorotrifluoroethylene-fluorocopolymer
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy polymer
  • POM polyoxymethylene
  • PA polyamide
  • PEEK polyetheretherketone
  • the plastic material coming into contact with the liquid comprises a filling material, preferably selected from the group consisting of carbon fibers, carbon nanotubes, activated carbon and electrically conductive materials.
  • a container pump according to the invention preferably several of the aspects of a container pump according to the invention designated above as preferred are realized in the use according to the invention. This applies in particular to the design and the properties of the plastic material and the configuration of the container pump, which is preferably a container pump operated by means of an electric or pneumatic motor or a hand-operated container pump.
  • FIG. 1 an exploded view of a part, namely a pumping station, a container pump according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a pumping station of a container pump according to the invention.
  • the pumping station comprises a dip tube (1) having an external thread at the upper end and an internal thread (not shown) at the lower end.
  • the dip tube can be screwed into a discharge piece (9), which has a corresponding internal thread.
  • the outlet piece comprises an outlet opening, to which, for example, a hose connector (8) can be fastened by means of a winged union nut (7).
  • a pump housing (2) can be screwed.
  • the pump housing (2) comprises a bearing for the drive shaft (10).
  • the bearing is usually designed as a carbon storage.
  • a pump foot (4) can be threaded.
  • the pump base is designed such that the liquid to be conveyed can be drawn in via an inlet opening, even if the pump foot rests on the container bottom.
  • the pumping station additionally comprises an inner tube (6) arranged in the immersion tube (1) and a pumping rotor (3) driven via a drive shaft (10) extending in the inner tube (6), wherein the liquid flows through an inlet opening into the immersion tube (1) and Inner space (6) is received and is conveyed by driving the Pumprotors (3) through the space between the outer tube (2) and the inner tube (6) space to an outlet.
  • a plastic tube (5) here a PTFE tube, between the drive shaft (10) and inner tube (6) can be arranged.
  • the drive shaft (10) is mounted on a bearing unit (10) and can be coupled via the pumping gear coupling (13) to a drive.
  • the drive may be a pneumatic or electric motor.
  • Manual tank pumps on the other hand, are manually driven and can be used as a piston pump, rotary pump or overpressure pump be designed (not shown).
  • the outlet piece (9) can be attached via the handwheel (15) to the drive or the housing of the drive, wherein the snap ring (14) secures the connection and seals the seal (11) between the dip tube and the drive.
  • the dip tube (1), the pump housing (2), the pump rotor (3), the pump base (4), the inner tube (6), the hose connector (8), the wing cap nut (7), the outlet piece (9), the drive shaft (10), and the handwheel (15) made of a plastic material having a specific surface resistance of less than or equal to 10 5 ⁇ determined according to DIN EN 61340-2-3: 2017-05 ,
  • the drive shaft of the container pumps is made of stainless steel 1.14571 or Hastelloy C-2.4610.
  • the plastic material is a plastic material having polytetrafluoroethylene as a polymer and carbon fibers as a filler, wherein the weight fraction of the filler in the plastic material is 20 wt .-%, based on the total weight of the plastic material.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behälterpumpe zum gleichzeitigen Fördern von brennbaren und aggressiven Flüssigkeiten, umfassend ein Tauchrohr zum Fördern der Flüssigkeit, wobei sämtliche oder zumindest ein Teil der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teile der Behälterpumpe einen Kunststoffwerkstoff umfassen oder aus einem Kunststoffwerkstoff bestehen, der einen nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 10<sup>5</sup>Ω aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Verwendung eines Kunststoffwerkstoffes mit einem nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 10<sup>5</sup>Ω zur Herstellung von Behälterpumpen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behälterpumpe zum Fördern von brennbaren und/oder aggressiven Flüssigkeiten, umfassend ein Tauchrohr zum Fördern der Flüssigkeit wobei sämtliche oder zumindest ein Teil der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teile der Behälterpumpe einen Kunststoffwerkstoff umfassen oder aus einem Kunststoffwerkstoff bestehen, der einen nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Verwendung eines Kunststoffwerkstoffes mit einem nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω zur Herstellung von Behälterpumpen.
  • Behälterpumpen, beispielsweise auf dem Prinzip der vertikalen Kreiselpumpe basierende Fasspumpen oder manuellen Handfasspumpen zum Fördern von Flüssigkeiten, sind schon aus dem Stand der Technik bekannt.
  • In der CH 30991 A wird eine Fasspumpe mit einem Kolben beschrieben, wobei der Kolben durch eine Stange mit einem auf einem Drehzapfen befestigten Kurbelarm verbunden ist und die Bewegung des Kolbens durch Drehen einer an dem Zapfen befestigten Handkurbel erfolgen kann.
  • In der DE1645870 U wird eine elektrisch angetriebene Fasspumpe beschrieben, die zum Fördern von Öl, Benzin und anderen chemischen Flüssigkeiten aus Eisenfässern geeignet ist. Die Fasspumpe ist erstmalig so ausgebildet, dass die Pumpe mit dem Motor zu einem geschlossenen Aggregat zusammengebaut ist und das geschlossene Aggregat so abgedichtet wird, dass keine Flüssigkeiten oder Gase in den Motorraum treten können.
  • In der DE1671090U wird eine elektrisch angetriebene Fasspumpe beschrieben, bei der es sich um ein ortsbewegliches Handgerät handelt. Der Pumpenkörper besteht aus zwei ineinandergesteckten Rohren, in deren innerem Raum eine Antriebswelle und in deren äußeren Raum unmittelbar oberhalb der dem Flüssigkeitseintritt dienenden Öffnung ein Förderorgan untergebracht ist.
  • Abhängig von der zu fördernden Flüssigkeit müssen die Komponenten der Behälterpumpe, insbesondere das Pumpwerk, eine entsprechende Ausgestaltung aufweisen. So muss bei aggressiven Flüssigkeiten eine ausreichend hohe chemische Beständigkeit gegenüber der Flüssigkeit gewährleistet sein. Bei brennbaren Flüssigkeiten muss die Behälterpumpe - und hier insbesondere das Pumpwerk - so ausgestaltet sein, dass eine statische Aufladung und die damit möglicherweise entstehende elektrostatische Entladung, die zur Zündung der brennbaren Flüssigkeit führen kann, unterbunden wird.
  • Bisher wurden Behälterpumpen, die sowohl eine hohe chemische Beständigkeit als auch eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweisen sollten, aus einer Nickel-Molybdän-Legierung (z.B. Hastelloy B) oder einer Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung (z.B. Hastelloy C) hergestellt. Nachteilig bei den genannten Metalllegierungen ist zum einen der hohe Preis und zum anderen die hohe Dichte der Materialien und das daraus resultierende hohe Gewicht der Behälterpumpe.
  • Da es sich bei Behälterpumpen üblicherweise um mobile Pumpen handelt, sollten diese zudem ein geringes Gewicht aufweisen, damit sie leicht von einem Einsatzort zum anderen Einsatzort bewegt werden können bzw. das Wechseln des Behälters einfach möglich ist.
  • In der Vergangenheit ist es vermehrt zu Unfällen gekommen, wenn Behälterpumpen aus Kunststoff, die zum Fördern von aggressiven Flüssigkeiten geeignet sind, aus Unachtsamkeit des Anwenders auch zum Fördern von brennbaren Flüssigkeiten verwendet wurden. Zwar sind die Behälterpumpen für aggressive Flüssigkeiten teilweise auch ausreichend beständig gegenüber brennbaren Flüssigkeiten, allerdings können sich diese elektrostatisch aufladen und bei der elektrostatischen Entladung zu einer Zündung der brennbaren Flüssigkeit führen. Zur Erhöhung der Sicherheit von mobilen Behälterpumpen sollte diese idealerweise so ausgestaltet sein, dass sie sowohl brennbare als auch aggressive Flüssigkeiten fördern kann. So kann ein Anwenderfehler durch die Verwendung einer falschen Behälterpumpe fast vollständig ausgeschlossen werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Behälterpumpe zur Verfügung zu stellen, die die oben geschilderten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere sollten die neu zu entwickelnden Behälterpumpen folgende Vorteile aufweisen:
    1. a) hohe chemische Beständigkeit, um auch bei Kontakt mit aggressiven Flüssigkeiten, wie beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Säuregemische aus Schwefelsäure und oxidierende Säuren mit Chloridionen, eingesetzt werden zu können,
    2. b) geeignet sein, um bei brennbaren Flüssigkeiten, wie beispielsweise organischen Lösungsmitteln, Benzin, Kerosin, Farben und Lacken eingesetzt werden zu können,
    3. c) Reduktion des Gewichts der Behälterpumpe, um die Bedienbarkeit bei mobilen Vorrichtungen zu erleichtern,
    4. d) Reduktion der Herstellungskosten der Behälterpumpe,
      und
    5. e) Ermöglichen von Sonderlängen und Erfüllung von spezifischen Kundenwünschen innerhalb von 1-2 Tagen. Keine Notwendigkeit von aufwendigen Schweißarbeiten. Realisierung eines echten Baukastensystems ohne das Erfordernis spezieller Werkzeuge bei der Montage.
  • Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine Behälterpumpe zum Fördern von brennbaren und/oder aggressiven Flüssigkeiten, umfassend ein Tauchrohr zum Fördern der Flüssigkeit, wobei sämtliche oder zumindest ein Teil der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teile der Behälterpumpe einen Kunststoffwerkstoff umfassen oder aus einem Kunststoffwerkstoff bestehen, der einen nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω aufweist.
  • Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass erfindungsgemäße Behälterpumpen eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen und - abhängig von der Materialkonfiguration - sowohl für aggressive Flüssigkeiten, wie beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Säuregemische aus Schwefelsäure und oxidierende Säuren mit Chloridionen, als auch für brennbare Medien, wie Benzin, Lösemittel oder Farben und Lacke, eingesetzt werden können. Zudem haben eigene Untersuchungen gezeigt, dass die elektrostatische Aufladung vermieden werden kann, wenn der spezifische Oberflächenwiderstand der Pumpenteile kleiner gleich 105 Ω beträgt und die beim Durchfluss der Flüssigkeit durch die Behälterpumpe entstehende elektrostatische Aufladung abgeführt werden kann.
  • Zusätzlich hat es sich gezeigt, dass bei der Verwendung von Kunststoffwerkstoffen das Gewicht der Behälterpumpe reduziert werden kann, da Kunststoff eine Dichte aufweist, die ca. ein Zehntel geringer ist, als die Dichte von Metallen oder Metalllegierungen wie beispielsweise Hastelloy.
  • Ebenso ist es durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung möglich, die Herstellungskosten für Behälterpumpen zu senken, da die Materialkosten - im Vergleich mit dem sonst üblicherweise eingesetzten Hastelloy - wesentlich geringer sind und zudem die Verarbeitung von Kunststoffwerkstoffen einfacher und günstiger erfolgen kann. Insbesondere können Sonderlängen oder die Erfüllung von Sonderwünschen der Kunden innerhalb von 1-2 Tagen realisiert werden, da zeitaufwendige Schweißarbeiten komplett entfallen. Daneben wurde ein echtes Baukastensystem verwirklicht, das eine Montage oder Demontage ohne spezielle Werkzeuge ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei der Kunststoffwerkstoff einen spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 5x104 Ω aufweist, vorzugsweise von kleiner gleich 104 Ω aufweist, besonders bevorzugt von kleiner gleich 5x103 Ω aufweist.
  • Es hat sich in eigenen Untersuchungen gezeigt, dass abhängig vom Einsatzgebiet der Behälterpumpe ein Kunststoffwerkstoff mit den oben aufgeführten spezifischen Oberflächenwiderständen besonders gut geeignet ist, um aggressive und brennbare Medien fördern zu können. Es ist somit möglich Medien zu fördern die sowohl aggressiv als auch brennbar sind oder die Pumpe kann - ggf. nach entsprechender Reinigung - zwischen verschiedenen Einsatzgebieten gewechselt werden. Der Benutzer der Pumpe muss dabei weniger sorgsam sein, da die Pumpe für alle Medien geeignet ist. Insbesondere wenn eine höhere Leitfähigkeit der Behälterpumpe, d.h. eine bessere Ableitung von beim Durchfluss der Flüssigkeit durch das Pumpwerk der Behälterpumpe entstandener elektrostatischer Aufladung, gewünscht ist, ist es vorteilhaft, einen Kunststoffwerkstoff mit geringerem spezifischen Oberflächenwiderstand zu verwenden.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Polymer umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP), Polyetylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Chlortrifluorethylen-Fluorcopolymer (ECTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), Polyoxymethylen (POM), Polyamid (PA), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen daraus.
  • Eigene Untersuchungen haben überraschenderweise gezeigt, dass erfindungsgemäße Pumpwerke einer Fass- und Behälterpumpe oder manuellen Handpumpe besonders gute Eigenschaften aufweisen und insbesondere eine hohe Beständigkeit gegenüber aggressiven Flüssigkeiten und gleichzeitig brennbaren Medien aufweisen, (wenn die Kunststoffwerkstoffe ein, zwei oder drei der oben genannten Polymere umfassen).
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Füllmaterial umfasst, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlefasern, Kohlenstoffnanoröhren, Aktivkohle und elektrisch leitfähigen Werkstoffen.
  • Hierbei ist eine Behälterpumpe erfindungsgemäß besonders bevorzugt, bei der der Gewichtsanteil des Füllstoffs in dem Kunststoffwerkstoff 5 bis 40 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffwerkstoffes.
  • Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass Behälterpumpen, deren Füllstoffgehalt in den oben angegebenen Bereichen liegt, besonders gute Eigenschaften aufweisen. Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einem Füllstoffgehalt von unter 5 Gew.-% eine erhöhte Gefahr besteht, dass die Füllstoffe nicht ausreichend in dem Kunststoffwerkstoff verteilt sind und es zu nicht leitfähigen Inseln innerhalb des Kunststoffwerkstoffes kommen kann. Bei einem Füllstoffgehalt von über 40 Gew.-% kann es zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Kunststoffwerkstoffes kommen.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei es sich bei der Behälterpumpe um eine mittels eines elektrischen oder pneumatischen Motors betriebene Behälterpumpe oder um eine handbetriebene Behälterpumpe handelt.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei es sich bei der Behälterpumpe um eine Fasspumpe handelt.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei die Flüssigkeit ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Lösungsmitteln, Benzin, Kerosin, Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Chlorlösung, Säuregemische aus Schwefelsäure und oxidierenden Säuren mit Chloridionen (Aufzählung nicht abschließend).
  • Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn mit der Behälterpumpe sowohl aggressive als auch brennbare Flüssigkeiten gefördert werden können und die Behälterpumpe kann so ausgestaltet sein, dass sie geeignet ist um mehrere der nachfolgend aufgeführten Flüssigkeiten zu fördern - wobei diese Liste nicht abschließend ist - organische Lösungsmittel, Benzin, Kerosin, Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Chlorlösung, Säuregemische aus Schwefelsäure und oxidierende Säuren mit Chloridionen.
  • Mit einer erfindungsgemäßen Behälterpumpe können somit Flüssigkeiten gefördert werden, die sowohl aggressiv als auch brennbar sind oder es können mit der Behälterpumpe abwechselnd aggressive und brennbare Flüssigkeiten gefördert werden.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Behälterpumpe, zusätzlich umfassend ein in dem Tauchrohr angeordnetes Innenrohr sowie einen über eine im Innenrohr verlaufende Antriebswelle angetriebenen Pumprotor, wobei die Flüssigkeit über eine Einlassöffnung in den zwischen Tauchrohr und Innenrohr befindlichen Raum aufgenommen wird und durch Antreiben des Pumprotors durch den zwischen Außenrohr und Innenrohr befindlichen Raum zu einer Auslassöffnung gefördert wird.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist eine Behälterpumpe, umfassend ein in dem Tauchrohr angeordnetes Innenrohr sowie einen über eine im Innenrohr verlaufende Antriebswelle angetriebenen Pumprotor, wobei die Flüssigkeit über eine Einlassöffnung in den zwischen Tauchrohr und Innenrohr befindlichen Raum aufgenommen wird und durch Antreiben des Pumprotors durch den zwischen Außenrohr und Innenrohr befindlichen Raum zu einer Auslassöffnung gefördert wird,
    wobei sämtliche oder zumindest ein Teil der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teile der Behälterpumpe, insbesondere Tauchrohr, Innenrohr und/oder Pumprotor, einen Kunststoffwerkstoff umfassen oder aus einem Kunststoffwerkstoff bestehen, der einen nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω aufweist,
    wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Polymer umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP), Polyetylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Chlortrifluorethylen-Fluorcopolymer (ECTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), Polyoxymethylen (POM), Polyamid (PA), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen daraus,
    wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Füllmaterial umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlefasern, Kohlenstoffnanoröhren, Aktivkohle und elektrisch leitfähigen Werkstoffen, wobei der Gewichtsanteil des Füllstoffs in dem Kunststoffwerkstoff 5 bis 40 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffwerkstoffes, und
    wobei es sich bei der Behälterpumpe um eine mittels eines elektrischen oder pneumatischen Motors betriebene Behälterpumpe oder eine handbetriebene Behälterpumpe handelt.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei sämtliche elektrisch leitenden Komponenten, die zu einer Ableitung von elektrostatischer Aufladung führen sollen, elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Behälterpumpe, wobei die Behälterpumpe eine Anordnung zum Erden der Behälterpumpe aufweist, die vorzugsweise mit allen mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teilen der Behälterpumpe elektrisch leitend verbunden ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise mehrere der vorstehend als bevorzugt bezeichneten Aspekte gleichzeitig verwirklicht; insbesondere bevorzugt sind die sich aus den beigefügten Ansprüchen ergebenden Kombinationen solcher Aspekte und der entsprechenden Merkmale.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verwendung eines Kunststoffwerkstoffes mit einem nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω zur Herstellung von Behälterpumpen.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung ist bevorzugt, wobei es sich bei den Behälterpumpen um mittels eines elektrischen oder pneumatischen Motors betriebene Behälterpumpen, handbetriebene Behälterpumpen oder um Druckluft-Behälterpumpen handelt.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung ist bevorzugt, wobei der Kunststoffwerkstoff einen spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 5x104 Ω aufweist, vorzugsweise von kleiner gleich 104 Ω aufweist, besonders bevorzugt von kleiner gleich 5x103 Ω aufweist.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung ist bevorzugt, wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Polymer umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP), Polyetylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Chlortrifluorethylen-Fluorcopolymer (ECTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), Polyoxymethylen (POM), Polyamid (PA), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen daraus.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung ist bevorzugt, wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Füllmaterial umfasst, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlefasern, Kohlenstoffnanoröhren, Aktivkohle und elektrisch leitfähigen Werkstoffen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise mehrere der vorstehend als bevorzugt bezeichneten Aspekte einer erfindungsgemäßen Behälterpumpe bei der erfindungsgemäßen Verwendung verwirklicht. Dies gilt insbesondere für die Ausgestaltung und die Eigenschaften des Kunststoffwerkstoffes und die Ausgestaltung der Behälterpumpe, bei der es sich vorzugsweise um eine mittels eines elektrischen oder pneumatischen Motors betriebene Behälterpumpe oder um eine handbetriebene Behälterpumpe handelt.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbespiels unter Zuhilfenahme einer Figur näher erläutert werden. Hierbei zeigt Fig. 1 eine Explosionszeichnung eines Teils, nämlich eines Pumpwerks, einer erfindungsgemäßen Behälterpumpe.
  • Figur 1 zeigt eine Explosionszeichnung eines Pumpwerks einer erfindungsgemäßen Behälterpumpe. Das Pumpwerk umfasst ein Tauchrohr (1), dass am oberen Ende ein Außengewinde und am unteren Ende ein Innengewinde (nicht abgebildet) aufweist. Am oberen Außengewinde kann das Tauchrohr in ein Auslaufstück (9), das ein entsprechendes Innengewinde aufweist, geschraubt werden. Das Auslaufstück umfasst eine Auslassöffnung, an der beispielsweise ein Schlauchstecker (8) mittels einer Flügelüberwurfmutter (7) befestigt werden kann. Am unteren Innengewinde des Tauchrohrs kann ein Pumpengehäuse (2) eingeschraubt werden. Das Pumpengehäuse (2) umfasst ein Lager für die Antriebswelle (10). Das Lager ist üblicherweise als Kohlelager ausgebildet. Am unteren Ende des Pumpengehäuses (2) kann ein Pumpenfuß (4) über ein Gewinde angebracht werden. Der Pumpenfuß ist so ausgebildet, dass die zu fördernde Flüssigkeit über eine Einlassöffnung eingezogen werden kann, auch wenn der Pumpenfuß auf dem Behälterboden aufliegt. Das Pumpwerk umfasst zusätzlich ein in dem Tauchrohr (1) angeordnetes Innenrohr (6) sowie einen über eine im Innenrohr (6) verlaufende Antriebswelle (10) angetriebenen Pumprotor (3), wobei die Flüssigkeit über eine Einlassöffnung in den zwischen Tauchrohr (1) und Innenrohr (6) befindlichen Raum aufgenommen wird und durch Antreiben des Pumprotors (3) durch den zwischen Außenrohr (2) und Innenrohr (6) befindlichen Raum zu einer Auslassöffnung gefördert wird. Um die Reibung zwischen Antriebswelle (10) und Innenrohr (6) zu reduzieren, kann ein Kunststoffschlauch (5), hier ein PTFE Schlauch, zwischen Antriebswelle (10) und Innenrohr (6) angeordnet werden. Die Antriebswelle (10) wird über eine Lagereinheit (10) gelagert und kann über die Pumpwerkskupplung (13) an einen Antrieb gekuppelt werden. Bei dem Antrieb kann es sich um einen pneumatischen oder elektrischen Motor handeln. Manuelle Behälterpumpen werden hingegen mit der Hand angetrieben und können als Kolbenpumpe, Rotationspumpe oder Überdruckpumpe ausgestaltet werden (nicht abgebildet). Das Auslaufstück (9) kann über das Handrad (15) mit dem Antrieb bzw. dem Gehäuse des Antriebs befestigt werden, wobei der Sprengring (14) die Verbindung sichert und die Dichtung (11) zwischen Tauchrohr und Antrieb abdichtet. In der vorliegend abgebildeten Ausgestaltung des Pumpwerks einer erfindungsgemäßen Behälterpumpe bestehen das Tauchrohr (1), das Pumpengehäuse (2), der Pumpenrotor (3), der Pumpenfuß (4), , das Innenrohr (6), der Schlauchstecker (8), die Flügelüberwurfmutter (7), das Auslaufstück (9), die Antriebswelle (10), und das Handrad (15) aus einem Kunststoffwerkstoff, der einen nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω aufweist. Die Antriebswelle der Behälterpumpen besteht aus Edelstahl 1.14571 oder Hastelloy C-2.4610. In der hier abgebildeten Ausgestaltung handelt es sich bei dem Kunststoffwerkstoff um einen Kunststoffwerkstoff, der Polytetrafluoretylen als Polymer und Kohlefasern als Füllmaterial aufweist, wobei der Gewichtsanteil des Füllstoffs in dem Kunststoffwerkstoff 20 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffwerkstoffes.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Tauchrohr
    2
    Pumpengehäuse inkl. Lager für die Antriebswelle
    3
    Pumprotor
    4
    Pumpenfuß
    5
    Kunststoffschlauch
    6
    Innenrohr
    7
    Flügelüberwurfmutter
    8
    Schlauchstecker
    9
    Auslaufstück
    10
    Antriebswelle
    11
    Dichtung
    12
    Lagereinheit
    13
    Pumpwerkskupplung
    14
    Sprengring
    15
    Handrad

Claims (15)

  1. Behälterpumpe zum Fördern von brennbaren und/oder aggressiven Flüssigkeiten, umfassend ein Tauchrohr zum Fördern der Flüssigkeit dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche oder zumindest ein Teil der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teile der Behälterpumpe einen Kunststoffwerkstoff umfassen oder aus einem Kunststoffwerkstoff bestehen, der einen nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω aufweist.
  2. Behälterpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffwerkstoff einen spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 5x104 Ω aufweist, vorzugsweise von kleiner gleich 104 Ω aufweist, besonders bevorzugt von kleiner gleich 5x103 Ω aufweist.
  3. Behälterpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Polymer umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP), Polyetylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Chlortrifluorethylen-Fluorcopolymer (ECTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), Polyoxymethylen (POM), Polyamid (PA), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen daraus.
  4. Behälterpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Füllmaterial umfasst, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlefasern, Kohlenstoffnanoröhren, Aktivkohle und elektrisch leitfähigen Werkstoffen.
  5. Behälterpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des Füllstoffs in dem Kunststoffwerkstoff 5 bis 40 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffwerkstoffes.
  6. Behälterpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Behälterpumpe um eine mittels eines elektrischen oder pneumatischen Motors betriebene Behälterpumpe oder eine handbetriebene Behälterpumpe handelt.
  7. Behälterpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Behälterpumpe um eine Fasspumpe handelt.
  8. Behälterpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen Lösungsmitteln, Benzin, Kerosin, Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Chlorlösung, Säuregemischen aus Schwefelsäure und oxidierenden Säuren mit Chloridionen.
  9. Behälterpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, zusätzlich umfassend ein in dem Tauchrohr angeordnetes Innenrohr sowie einen über eine im Innenrohr verlaufende Antriebswelle angetriebenen Pumprotor, wobei die Flüssigkeit über eine Einlassöffnung in den zwischen Tauchrohr und Innenrohr befindlichen Raum aufgenommen wird und durch Antreiben des Pumprotors durch den zwischen Außenrohr und Innenrohr befindlichen Raum zu einer Auslassöffnung gefördert wird.
  10. Behälterpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend ein in dem Tauchrohr angeordnetes Innenrohr sowie einen über eine im Innenrohr verlaufende Antriebswelle angetriebenen Pumprotor, wobei die Flüssigkeit über eine Einlassöffnung in den zwischen Tauchrohr und Innenrohr befindlichen Raum aufgenommen wird und durch Antreiben des Pumprotors durch den zwischen Außenrohr und Innenrohr befindlichen Raum zu einer Auslassöffnung gefördert wird,
    wobei sämtliche oder zumindest ein Teil der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Teile der Behälterpumpe, insbesondere Tauchrohr, Innenrohr und/oder Pumprotor, einen Kunststoffwerkstoff umfassen oder aus einem Kunststoffwerkstoff bestehen, der einen nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω aufweist,
    wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Polymer umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP), Polyetylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Chlortrifluorethylen-Fluorcopolymer (ECTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), Polyoxymethylen (POM), Polyamid (PA), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen daraus,
    wobei der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Füllmaterial umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlefasern, Kohlenstoffnanoröhren, Aktivkohle und elektrisch leitfähigen Werkstoffen, wobei der Gewichtsanteil des Füllstoffs in dem Kunststoffwerkstoff 5 bis 40 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffwerkstoffes, und
    wobei es sich bei der Behälterpumpe um eine mittels eines elektrischen oder pneumatischen Motors betriebene Behälterpumpe, eine handbetriebene Behälterpumpe oder um eine Druckluft-Behälterpumpe handelt.
  11. Verwendung eines Kunststoffwerkstoffes mit einem nach DIN EN 61340-2-3:2017-05 bestimmten spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 105 Ω zur Herstellung von Behälterpumpen.
  12. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Behälterpumpen um mittels eines elektrischen oder pneumatischen Motors betriebene Behälterpumpen oder um handbetriebene Behälterpumpen handelt.
  13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffwerkstoff einen spezifischen Oberflächenwiderstand von kleiner gleich 5x104 Ω aufweist, vorzugsweise von kleiner gleich 104 Ω aufweist, besonders bevorzugt von kleiner gleich 5x103 Ω aufweist.
  14. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Polymer umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP), Polyetylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Chlortrifluorethylen-Fluorcopolymer (ECTFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), Polyoxymethylen (POM), Polyamid (PA), Polyetheretherketon (PEEK) und Mischungen daraus.
  15. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommende Kunststoffwerkstoff ein Füllmaterial umfasst, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlefasern, Kohlenstoffnanoröhren, Aktivkohle und elektrisch leitfähigen Werkstoffen.
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