SE463730B

SE463730B - Piston pump for viscous material

Info

Publication number: SE463730B
Application number: SE8501568A
Authority: SE
Inventors: E H Graff
Original assignee: Graff Erwin Heinz; Graffs Hydromarin
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1991-01-14
Also published as: SE8501568D0; SE8501568L

Abstract

Pump in particular for viscous pasty or similar material comprising a cylinder and a valve. The valve consists of a pipe 4 arranged so as to extend through the centre of the pump piston 9. At the bottom, the pipe is closed but, close to the bottom, is provided with radial openings 6. These openings 6 interact with likewise radial openings in a pipe piece 7 which surrounds the lower end of the pipe. When the pipe is located in a bottom position, the holes in the pipe piece 7 will coincide with the holes 6 in the valve pipe 4 so that a flow can take place into the pipe from the space below the pump piston. When the valve pipe 4 is then lifted, these openings are closed, and the pump piston 9 can then instead, through openings 8 in the pipe piece 7, suck in pumped medium through the other, lower end of the pipe piece. <IMAGE>

Description

465 10 15 20 25 30 35 40 730 2 sig något från den nedre. Röret är i botten vänt mot ínloppsstutsen 2 tillslutet med en botten 5. Strax över botten 5 är emellertid an- ordnat radiella hål eller öppningar 6. I fig 1 är det övre vänd- läget för röret 4 visat. I detta läge är rörets öppningar 6 till- slutna av en förlängning 7 på anslutningsstutsen Z. Däremot fri- . gör det rörformade ventilelementet öppningar 8 i denna förlängning 7. Härigenom åstadkommas en förbindning in i ett röret 4 omgivande: arbetsutrymme för en kolv 9. Kolven 9 är via ett rör 10 anordnad på utsidan av ventilröret 4 förbundet med en ytterligare kolv 11 varvid mellan dessa kolvar finns en skiljevägg 12. Ett stycke ovan- för kolven 11 finns en ytterligare skiljevägg 13 som är avtätad mot ventilröret 4. Ovanför skiljeväggen finns en kolv 14 som är fäst vid ventilröret 4. De två övre kolvarna är manöverkolvar för pumpkolven 9 respektive ventilröret 4 och utrymmena under och över respektive kolv är försedda med anslutningsstutsar för tillförande av tryckluft. 465 10 15 20 25 30 35 40 730 2 something from the lower. The pipe is basically facing the inlet nozzle 2 closed with a bottom 5. Just above the bottom 5, however, arranged radial holes or openings 6. In Fig. 1, the upper the position of the tube 4 shown. In this position, the openings 6 of the pipe are closed by an extension 7 on the connecting piece Z. On the other hand free-. the tubular valve element makes openings 8 in this extension 7. Hereby a connection is made into a tube 4 surrounding: working space for a piston 9. The piston 9 is arranged via a tube 10 on the outside of the valve tube 4 connected to a further piston 11 between these pistons there is a partition 12. A piece above for the piston 11 there is a further partition wall 13 which is sealed against the valve tube 4. Above the partition wall there is a piston 14 which is attached to the valve tube 4. The two upper pistons are control pistons for the pump piston 9 and the valve pipe 4 and the spaces below and above each piston is provided with connection nozzles for supply of compressed air.

Vid det i fig 1 visade läget befinner sig ventilen i sitt övre läge vilket gör det möjligt för det pumpade mediet att sugas in under kolven 9 när denna förflyttas uppåt. Kolven 9 förflyttas uppåt genom att tryckluft ínblåses på undersidan av manöverkolven 11. När kolven 11 nått ett övre ändläge stoppas tillförseln av tryckluft till utrymmet under arbetscylindern 11 och istället till- föres tryckluft till ovansidan av kolven 14 som härvid trycker ner ventilröret 4 som då skärmar av inloppet. Samtidigt kommer emeller- tid hålen 6 i ventilröret 4 att komma i överensstämmelse med öpp- ningarna 8 i anslutningsstutsens förlängning 7. När detta inträffat tillförs tryckluft till utrymmet ovanför kolven 11 som härvid pum- par ut det i utrymmet under arbetskolven 9 insugna materialet genom öppningarna 8 och 6 och in i ventilröret 4, genom detta och ut genom utmatningsanslutningen 3, vilket läge visas i fig 2.In the position shown in Fig. 1, the valve is in its position upper position which allows the pumped medium to be sucked into the piston 9 when it is moved upwards. The piston 9 is moved upwards by blowing compressed air on the underside of the control piston 11. When the piston 11 has reached an upper end position, the supply is stopped off compressed air to the space under the working cylinder 11 and instead compressed air is conveyed to the top of the piston 14 which thereby depresses the valve tube 4 which then shields the inlet. At the same time, however, time the holes 6 in the valve tube 4 to conform to the opening 8 in the extension socket extension 7. When this has occurred compressed air is supplied to the space above the piston 11 which is then pumped par out the material sucked into the space under the work piston 9 by the openings 8 and 6 and into the valve tube 4, through this and out through the output connection 3, which position is shown in Fig. 2.

Om så önskas kan ytterligare tryckluftsanslutningar anordnas vid de respektive manövercylindrarna på så sätt att tryckluftsan- slutningen på manöverkolvens 11 översida är ansluten till arbetsut-Z rymmet för kolven 14 på ett sådant sätt att kolven 14 först när ven- tilen 4 stängt öppningarna 8 och 6 friger en utloppsöppning till i kolvens 11 arbetsrum. På samma sätt kan anslutningen till utrymmet. under manöverkolven 11 ha en sådan placering i förhållande till ventilrörets 4 manöverkolv 14 att luft först insläppes i utrymmet under pumpens manöverkolv 11 när ventilen intagit sitt övre läge.If desired, additional compressed air connections can be provided at the respective control cylinders in such a way that compressed air the end of the upper side of the control piston 11 is connected to working outlet-Z the space for the piston 14 in such a way that the piston 14 only tilen 4 closed the openings 8 and 6 frees an outlet opening to i the piston's 11 working spaces. In the same way can the connection to the space. under the control piston 11 have such a position in relation to valve operating piston 14 of the valve tube 4 that air is first let into the space under the operating piston 11 of the pump when the valve has assumed its upper position.

Den ovan beskrivna pumpen arbetar stegvis och doserar varje 10 15 20 25 30 35 40 3 465 730 gång ut den mängd som definieras av ändlägena för kolvarna 9 och 11.The pump described above works step by step and dispenses each 10 15 20 25 30 35 40 3 465 730 multiply the quantity defined by the end positions of the pistons 9 and 11.

För att emellertid möjliggöra en variation av doseringen kan man antingen tänka sig att det cylinderformade huset 1 innefattar olika delar som kan skjutas i eller Im varandra alternativt kan lämpliga, exempelvis elektriska givare vara anordnade på någon av kolvarna 11 eller 9 för att på detta sätt styra trycklufttillförseln.However, to enable a variation of the dosage, one can either imagine that the cylindrical housing 1 comprises different parts that can be pushed in or Im each other may alternatively be suitable, for example electrical sensors be arranged on one of the pistons 11 or 9 to control the compressed air supply in this way.

Den ovan beskrivna pumpen kan göras mycket kompakt och med ett förhållandevis litet antal och lätt rengörbara delar. Ventil- röret 4 ger en synnerligen god styrning åt kolven 14, vartill natur- ligtvis även kan bidra kolvarna 11 och 9 det förbindande röret. Även enheten bestående av kolvarna 11 och 9 och det sammanhängande röret erhåller en god styrning dels vid cylinderväggen dels vid ventilröret 4. Genom att det endast krävs ett omslag mellan två tryckluftledningar för att styra pumpen i den ena eller andra rikt- ningen är det synnerligen lätt att använda den i samband med auto- matisering.The pump described above can be made very compact and with a relatively small number and easily cleanable parts. Valve- the tube 4 gives a very good control to the piston 14, to which natural of course, the pistons 11 and 9 can also contribute to the connecting pipe. Also the unit consisting of the pistons 11 and 9 and the cohesive the pipe receives good control partly at the cylinder wall and partly at valve tube 4. Because only one cover between two is required compressed air lines to control the pump in one or the other direction it is extremely easy to use in connection with auto- matization.

I fig 3 och 4 visas en dubbelverkande pump. Denna innefattar ett cylindriskt rörformat hus tillslutet i nederänden med en botten 22 och i överänden med en krage 23. Kragen 23 omger en rörformad tryckstång 24 som sträcker sig in i rörets eller cylinderns 21 inre och där är fäst i en kolv 25. Under kolven 25 befinner sig ett ven- tilelement bestående i princip av ett kort rörstycke 26 som via en skivformad del 27 är fäst vid en manöverstång 28. Manöverstången 28 sträcker sig genom röret 24 och kolven 25 och ut ur röret 24 vid dess ovansida. I nederänden är röret eller cylinderdelen 21 försedd med öppningar 29 och ovanför dessa är en upp-och-ner-vänd tratt 30 anordnad. Strax ovanför öppningarna 29 är ett yttre förbindnings- rör 31 anslutet sträckande sig upp till och anslutet till rör- eller cylinderdelens 1 överände och till detta anslutningsrör 31 är en utmatningsanslutning 32 anordnad.Figures 3 and 4 show a double-acting pump. This includes a cylindrical tubular housing closed at the lower end with a bottom 22 and at the upper end with a collar 23. The collar 23 surrounds a tubular push rod 24 extending into the interior of the tube or cylinder 21 and there is attached to a piston 25. Below the piston 25 is a valve tilelement consisting in principle of a short pipe section 26 as via a disc-shaped part 27 is attached to a control rod 28. The control rod 28 extends through the tube 24 and the piston 25 and out of the tube 24 at its top. At the lower end, the tube or cylinder part 21 is provided with openings 29 and above them is an upside-down funnel 30 arranged. Just above the openings 29 is an outer connecting tube 31 connected extending up to and connected to tube or the upper end of the cylinder part 1 and to this connecting pipe 31 is one discharge connection 32 arranged.

Det ovan beskrivna utförandet fungerar nu på så sätt att i det i fig 4 visade läget är det rörformade ventilelementet 26 upp- draget något från cylinderns 21 botten så att öppningarna 29 fri- göres. Kolven 25 föres uppåt vilket resulterar i att pumpat medium dras in genom öppningarna 29. För att vid gods med stor viskositet hindra pumpen från att suga en krater i materialet och därefter suga luft istället är tratten eller skärmen 30 anordnad. Det in- sugna materialet passerar skivan 27 genom stora hål i denna. När sedan kolven 25rﬁtt sitt övre vändläge skjuts först ventilröret 26 ner, varvid ingångsöppningarna 29 tillslutes under det att anslut- 463 10 15 20 25 30 739 4 ningsrörets 31 mynning frigöres (den har varit tillsluten av det rörformade ventilelementet 26 under insugningsoperationen). Därefter trycks kolven 25 nedåt och pressar ut insuget material genom an- slutningsröret 31. Genom att anslutningsröret 31 även är anslutet till cylinderns 21 överände sugs en del av det pumpade mediet in bakom och ovanför kolven 25 under dennas rörelse nedåt. Diametern för röret 24 respektive cylindern 21 är härvid så vald att kolvens? överyta är hälften av dess undre yta så att kolven när den rör sig nedåt suger in hälften av det den pumpar ut på nedsídan vid sin ovansida. Detta innebär att när kolven rör sig uppåt pressas det material som befinner sig på dess ovansída ut genom rören 31 och 32 eftersom röret 31 är tíllslutet i nederänden av ventilröret 26.The embodiment described above now works in such a way that in In the position shown in Fig. 4, the tubular valve element 26 is slightly pulled from the bottom of the cylinder 21 so that the openings 29 are is done. The piston 25 is moved upwards which results in pumped medium drawn in through the openings 29. In order for goods with high viscosity prevent the pump from sucking a crater into the material and thereafter suction air instead, the funnel or screen 30 is provided. The in- the suction material passes the disc 27 through large holes in it. When after the piston 25 has reached its upper turning position, the valve tube 26 is first pushed closing, the inlet openings 29 being closed while 463 10 15 20 25 30 739 4 the mouth of the tube 31 is released (it has been closed by it tubular valve member 26 during the suction operation). Then the piston 25 is pushed downwards and squeezes out the sucked-in material by the closing pipe 31. Because the connecting pipe 31 is also connected to the upper end of the cylinder 21 a part of the pumped medium is sucked in behind and above the piston 25 during its downward movement. Diameter for the tube 24 and the cylinder 21, respectively, are so selected that the piston? The upper surface is half of its lower surface so that the piston as it moves downwards sucks in half of what it pumps out on the downside at its top. This means that when the piston moves upwards, it is pressed material located on its upper side through the tubes 31 and 32 since the pipe 31 is closed at the lower end of the valve pipe 26.

På detta sätt erhålles med förhållandevis enkla medel en dubbelverkande pump. Inom ramen för uppfinningen kan naturligtvis även denna utföringsvariant kompletteras med manövercylindrar an- ordnade på liknande sätt som i föregående exempel. Alternativt kan anordníngen kopplas till en drivanordníng innefattande två tryck- luftcylindrar. Vill man inte eller kan man inte koppla dess cylind- rar enkelt på samma sätt som beskrivits i anslutning till fig 1 och 2 så kan man stället förfara på så vis att cylindern som styr ventilen även får styra tryckluftventilen för lufttillförsel till arbetskolven 25 så att man alltid säkerställer att ventilelementet befinner sig i rätt läge. Såsom framgår av fig 3 och 4 är ventil- röret 26 försett med en förhållandevis skarp kant eller läpp nedåt som för det första har till uppgift att åstadkomma en god tätning och därigenom förslutning men som även har till uppgift att vid pumpande av exempelvis filéer kunna skära av dessa om en bit just befinner sig i någon av öppningarna eller mynningen till röret 31.In this way, by relatively simple means, one is obtained double-acting pump. Within the scope of the invention can, of course this embodiment variant is also supplemented with control cylinders arranged in a similar manner as in the previous example. Alternatively can the device is connected to a drive device comprising two pressure air cylinders. If you do not want or cannot connect its cylinder simple in the same manner as described in connection with Fig. 1 and 2 you can instead move in such a way that the cylinder that steers the valve may also control the compressed air valve for air supply to the working piston 25 so as to always ensure that the valve element is in the correct position. As shown in Figures 3 and 4, the valve the tube 26 provided with a relatively sharp edge or lip downwards which firstly has the task of achieving a good seal and thereby closure but which also has the task of at pumping of for example fillets be able to cut off these about a piece just is located in one of the openings or the mouth of the pipe 31.

Genom att ventilelementet är förhållandevis tunnväggigt och skarpt erhålles på detta sätt ett minimum av mekanisk förstörande påverkan på det pumpade godset som följaktligen ser betydligt trevligare ut när det tas ur sin förpackning. Som ett exempel på denna pumps effektivitet kan nämnas att den utan problem kan pumpa mandelmassa!Because the valve element is relatively thin-walled and sharp in this way a minimum of mechanical destructive impact is obtained on the pumped goods which consequently look much nicer when taken out of its packaging. As an example of this pumps efficiency can be mentioned that it can pump almond mass without problems!

Claims

y 465 730 P a t e n t k r a v

A device for pumping, in particular for pumping viscous high-viscosity pasty or similar materials, for example in food handling, comprising a reciprocating pump piston (9:25) in a pump cylinder (1; 21) and a forced valve (4, 5, 6, 7, 8; 26, 27, 28, 29) for closing and opening the pump space in the cylinder, characterized in that the valve is a slide valve which consists of an inner (4th, b) and an outer ( 7: 21) cylinder, at least one of which is provided with radially arranged through holes (6, 8; 29, 33) which form the passage through the valve, while the other cylinder, when they are displaced relative to each other, can close the through holes with a cutting movement.

Device according to claim 1, characterized in that the valve element consists of a tubular piece (4: 26) with relatively sharp edges running in a tubular and with seat (7: 21) provided with radial holes (8: 29).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element comprises a knife-like element which, when the valve closes, moves substantially perpendicular to the flow openings of the valve.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the same valve is used to release both the inlet and the outlet to the working space of the pump.

Device according to claim 4, characterized in that the valve consists of a pipe (4) which is closed at one end and provided with radial openings (6) and that this valve pipe is movable in a piece of pipe (7) which is provided with openings (8) which can be brought into conformity with those in the valve tube, so that in a first position the connection is established between the interior of the valve tube and the environment outside the outer seat constituting the tube and in second position the valve tube can release the openings in the surrounding tube. its own openings are closed so that feeding or suction can take place from the opposite end of the outer tube, the valve tube.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pump is double-acting in that outlet connections (31, 32) are arranged to the space both below and above the working piston (25), the working surface of the working piston on the one hand being 50% of what it is on the other side so that when pumping in one direction with the piston, the space behind the piston is filled, which can then be released when material is sucked in again on the other side of the pump.