DE1653496A1

DE1653496A1 - Pumpe fuer viskose Suspensionen

Info

Publication number: DE1653496A1
Application number: DE19671653496
Authority: DE
Inventors: Kihachi Chimura
Original assignee: INOUYE SHOKAI KK
Current assignee: INOUYE SHOKAI KK
Priority date: 1967-06-19
Filing date: 1967-08-23
Publication date: 1971-09-16
Also published as: FR1572971A; US3451347A

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe für viskose Suspensionen mit einem Paar dehnbarer und zusammenlegbarer (collapsible)" Kammern, die beispielsweise aus Neopren bestehen und die abwechselnd entgegengesetzt durch ein hydraulisches Mittel verformt werden, das durch eine Hydraulikpumpe, konstant unter Druck gesetzt wird. Der Wechsel wird durch ein Yentil gesteuert, das seinerseits durch die Hydraulikpumpe gesteuert wird. Die Vorrichtung zeichnet sich aus durch einen konstanten Druck am Ausgang, der meßbar ist, und durch eine leichte Handhabung und Transportierbarkeit, was noch verstärk!; wird durch

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eine automatische Einrichtung zur Regelung der Drehrichtung des dazugehörenden Dreiphasenmotors.

Bisher war es ziemlich schwierige viskose Suspensionen, wie z.B. ein Überzugsmaterial (coating material), durch ein Rohr zu fördern. Mit den üblichen Kolbenpumpen kann eine solche viskose Suspension, die eine harte und grobe suspendierte Phase als Überzugs- oder Beschichtungsmaterial für einen luftfreien Überzug enthält, kaum gefördert werden, weil die anorganischen Zinkpartikel und andere Pigmentpartikel an den Wänden der Pumpenkammer haften und in zahlreiche Öffnungen oder Zwischenräume der gleitenden und rotierenden Teile eindringen, was zu ■Verstopfungen und zu einem Verschleiß der Pumpe führt. In manchen Pollen wird der Betrieb schon eine halbe Stunde nach Beginn unmöglich.

Pur den Antrieb derartiger Pumpen ist es vorteilhafter, einen Dreiphasenmotor als einen Einphasenmotor wegen der Transportierbarkeit zu verwenden. Der Dreiphasenmotor kann jedoch falsch an das ITetz angeschlossen werden. Selbst wenn eine Steckdose für die cireifhasen verfügbar ist, wird die Verbindung des Dreiphasenmotors mit dem elektrischen Hetz nicht erleichtert. Wenn -lie R-Pliaae mit der T-Phase verwechselt wird, so würde der 'Dreiphasenmotor eine falsche Drehrichtung haben, wodurch Kotor und Pumpe beschädigt würden. Unter diesen Umstanden war ea nicht

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zu vermeiden, für,den Antrieb der !Pumpe einen großen und schweren Einphasenmotor zu verwenden.

Erfindungsgemäß ist nun eine Pumpvorrichtung für viskose Suspensionen vorgesehen, die ein Paar pulsierender Pumpen, eine Hydraulikpumpe - und eine Eransporteinrichtung umfaßt. Jede der parallel angeordneten pulsierenden Pumpen hat eine ausdehnbare und zusammenlegbare Kammer mit einem Einlaß-Absperrventil für einen angeschlossenen Einlaß und einem Auslaß-Absperrventil für einen angeschlossenen Auslaß für dieses Paar, durch welche die viskose Suspension in einer Richtung durehgeleitet wird und wobei diese Kammern abwechselnd periodisch durch ein hydraulisches Mittel verformt werden, das die Kammern umgibt* "Das hydraulische Mittel wird durch eine Hydraulikpumpe konstant unter Druck gehalten. Die Verbindung für das hydraulische Mittel zwischen einem Einlaß der Hydraulikpumpe und dem lusseren von einer der Kammern wird automatisch und periodisch mit der Verbindung zwischen einem Auslaß der Hydraulikpumpe und dem Äusseren der anderen der Kammern und umgekehrt gewechselt, und zwar durch die ¥irkung der !Eransport- oder Übertragungseinrichtung· Die Übertragungseinrichtung wird durch die Hydraulikpumpe angetrieben, die ihrerseits durch einen Motor angetrieben wird. Der Motor ist vorzugsweise ein Dreiphasenmotor.

Erfindungsgemäß gehört zu dem-Dreiphasenmotor eine Reguliereinrichtung für die Drehrichtung mit einer radial vorstehenden

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Schaltklinke, die auf einer von dem Motor getriebenen Welle sitzt, einem Kontaktgeber, der durch die Schaltklinke gedreht oder geschwenkt wird, wenn er in Betriebsstellung gebracht Tird, einem Elektromagnet, der zusammen mit dem Motor mit Energie versorgt wird, um den Kontaktgeber in Betriebssteilung zu bringen, und einem Paar Mikroschalter, die durch den Kontaktgeber betätigt werden, wenn der Kontaktgeber entsprechend gedreht wird, wobei einer dieser beiden dazu dient, die R-Phase in die T-Phase des Dreiphasenmotors umzuschalten, und der andere dazu, den Elektromagnet abzuschalten, um den Kontaktgeber außer Betriebsstellung zu bringen.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, eine viskose Suspension durch eine Rohrleitung zu transportieren, ohne daß an der Pumpe irgendwelche strukturellen Schwierigkeiten auftreten. Es ist

ferner möglich, den Druck, der auf die Viskosi/^uspension ausge-

die I-

übt wirdj/durch das Rohr transportiert wird, direkt abzulesen.

Außerdem kann erfindungsgemäß ein Dreiphasenmotor verwendet werden, der in die Pumpenvorrichtung für die viskose Suspension eingebaut ist, ohne daß Schwierigkeiten infolge eines Fehlers bei der Verbindung mit dem Netz entstehen können. Durch diese narrensichere Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es einfacher, die Pumpenanlage für eine viskose Suspension zu handhaben und zu transportieren.

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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Pig. 1 scheinatisch. eine Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Pig. 2 ist ein Iffigsschnitt einer Pulsationspumpe dieser Ausführungsform.

Pig. 3 ist ein Längsschnitt einer verformbaren Kammer in der Pulsationspumpe in expandierter Stellung.

Pig. 4 ist ein Querschnitt längs der linie B-B von Pig. 3.

Pig. 5 ist eine Seitenansicht von links der Kammer nach Pig. 3,

verläuft, wobei der Längsschnitt längs der linie A-A der Pig. 3 d&

Pig. 6 zeigt eine Druckkurve an einem Auslaß dieser Ausführungsform. . ;

Pig. 7A und 7B zeigen eine Vorder- und eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ausführungsform. _t ■

Pig. 8A zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht der "beiden Pulsationspumpen dieser Ausführungsform.

Pig. 8B zeigt eine Draufsicht auf diese Pumpen.

Pig. 9A ist eine Draufsicht auf die tibertragungseinrichtung der erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Pig. 9B zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Übertragungeeinrichtung nach Pig. 9A.

Pig. 10 zeigt ein Sehaltdiagramm einer Drehrichtung-Reguliereinrichtung für einen zu der Erfindung gehörenden Dreiphasenmotor.

Pig. 11 zeigt schematisch die Einrichtungen in inaktiver Stellung. 1.09838/0325

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Anhand der Zeichnung wird die "bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Die Pumpenvorrichtung für viskose Suspensionen umfaßt ein Paar Pulsationspumpen 31, eine Hydraulikpumpe 32, ein Solenoid-betätigtes Ventil 33, ein Entlastungsventil 38, einen Elektromotor 34 und eine Solenoid-Übertragungseinrichtung 35. Die Einlaßöffnungen der Pulsationspumpen 31 sind miteinander verbunden und an einen Behälter 46 angeschlossen, der eine viskose Suspension enthält.

Die Pulsationspumpe 31 ist mit zwei Absperrventilen 40 und 41 an gegenüberliegenden Enden versehen, die in entgegengesetzter Richtung zueinander arbeiten, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Eine ausdehnbare und zusammenlegbare rohrförmige Kammer 36 ist innerhalb eines Hohlraums 42 eines Gehäuses angeordnet. Die viskose Suspension wird der Kammer 36^r zugeführt und durch die Wirkung eines hydraulischen Drucks aus dieser ausgestoßen, der auf die Außenseite der verformbaren Kammer ausgeübt und periodisch gesteigert und reduziert wird und der'in dem Raum zwischen der Innenwand des Hohlraums 42 und der Außenwand der Kammer 36 unter Verwendung der Hydraulikpumpe 32 zur Wirkung kommt.

Die Kammer 36 besteht aus Neopren oder einem anderen weichen, chemisch widerstandsfähigen Material mit einer Shore-Härte von 30 bis 40, und die Kammer hat in Längsrichtung einen elliptischen

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querschnitt. An jedem Ende der Kammer 36 in Längsrichtung ist ein Bund vorgesehen, der in einen 0-Ring 37 ausläuft, dessen Shore-Härte 55 bis 65 beträgt. Es ist möglich, anstelle der Neoprenkammer 36 eine ausdehnbare und zusammenlegbare Kammer aus Metall zu verwenden. Die Kammer 36 wird positiv und negativ durch ein hydraulisches Medium unter Druck gesetzt, das durch die Hydraulikpumpe 32 gesteuert wird* Das Hydraulikmittel kann ein hydraulisches Öl sein. Ein Solenoid-betätigtes Ventil 33, das zwischen der Hydraulikpumpe 32 und den beiden Pulsationspumpen 31 vorgesehen ist, steuert den Fluß des Hydraulikmediums, wobei das Solenoid-betätigte Ventil 33 von einer Zufuhrstellung in eine Abfuhrstellung und umgekehrt geschaltet wird, wodurch die Pulsationspumpe abwechselnd periodisch in konstanten Intervallen mit Hilfe einer Solenoid-Übertragungseinrichtung 35 betätigt wird, so daß die viskose Suspension unter erhöhtem Druck durchgepumpt wird, der proportional dem Druck ist, den das Hydraulikmedium hat.

Die Hydraulikpumpe 32 hat eine Schnecke 33, die aus einem Stück mit ihrer Welle besteht. Die Schnecke 33 dreht ein Schneckenrad 44, das mit einem Alisatz45 versehen ist und mit diesem in wahlweisen Winkelstellungen fixiert werden kann. Dieser Ansatz 45 arbeitet mit der Solenoid-Übertragungseinrichtung 35, Jede Viertel-, Drittel-, Halben- oder Ganzen-Umdrehung des Schneckenrades 44 zusammen, um einen Schaltkreis zur Betätigung bzw. Energieversorgung des Solenoids 33 umzuschalten. Es ist ferner

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möglich, den Durchsatz der Pulsationspumpe 31 durch Regelung der Länge des Intervalls zwischen den aufeinanderfolgenden Übertragungen des Solenoid-betätigten Ventils 33 einzustellen. Der Auslaß und der Einlaß der Hydraulikpumpe 32 sind mit den beiden Pulsationspumpen 31 zwischen dem Solenoid-betätigten Yentil 33 so verbunden, daß die Kammern 36 der beiden Pulsationspumpen 31 abwechselnd erweitert und verkleinert-bzw* zusammengelegt (collapsed) werden, entsprechend der Steuerung durch das Solenoidbetätigte Ventil. 33.

Da die Übertragung oder der Übergang bei dem Solenoid-betätigten Ventil 33augenblicklich erfolgt, wodurch die Übertragung bei den beiden Pulsationspumpen 31 ebenfalls augenblicklich erfolgt, wird der Druck der miteinander verbundenen Ausgänge der beiden Pumpen durch die Übertragung (tranference) nicht beeinflußt, wie Pig. 6 zeigt. Eine Zeitverzögerung von etwa 2/100 bis 3/100 Sekunden beeinflußt den Druck in den miteinander verbundenen Ausgängen ein wenig, so daß ein äusserst kleiner Akkumulator 39 nützlich sein kann. Aber auch wenn ein solcher Akkumulator nicht vorgesehen ist, arbeitet diese Pumpvorrichtung für viskose Suspensionen einwandfrei.

An der Auslaßseite der Hydraulikpumpe 32 ist ein Überströmventil 38 vorgesehen, das dazu dient, einen Überschuß an Hydraulikmittel zur Eingangeseite der Hydraulikpumpe 32 zurückzuführen, wenn der Druck über einen festgesetzten Wert steigt. Hit Hilfe dieses

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Überströmventiles 38 ist es möglich, den eingestellten Druck ' aufrecht zu erhalten. Der Druck kann durch ein nicht dargestelltes Manometer gemessen werden. Erfindungsgemäß kann der Druck des Hydraulikmittels und der viskosen Suspension direkt abgelesen werden, was sehr nützlich für die Handhabung der viskosen Suspension ist, während es bisher schwierig war, diesen Drück praktisch zu messen.

Erfindungsgemäß wird die Hydraulikpumpe 32 direkt durch einen

trieben,

Elektromotor 34, der vorzugsweise ein Dreiphasenmotor-ist, angewährend Druckluft, wie bekannt, als Zwischenmedium verwendet wird. Die erfindungsgemäße Pumpvorrichtung für viskose Suspensionen hat daher einen ausgezeichneten mechanischen Wirkungsgrad. Außerdem ist eine soldie zusätzliche Einrichtung,wie ein Luftkompressor, nicht erforderlich. Obwohl diese Ausführungsform mit einem Solenoid-betätigten Ventil 33 versehen ist, kann an dessen Stelle ein mechanisch betätigtes Ventil verwendet werden. Der Motor 34 kann ein Dreiphasenmotor sein, und erfindungsgemäß ist dieser Dreiphasenmotor 34 mit einer Dreh richtung-Regeleinrichtung versehen.

Die Drehrichtung-Regeleinrichtung hat (Pig. 10 und 11) eine Schaltklinke 58, die auf einer Welle 53, die durch den Motor 34 angetrieben wird, radial vorsteht; ferner einen Kontaktgeber 57, der durch die Schaltklinke 58 geschwenkt wird, wenn

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der Kontaktgeber 57 in seiner wirksamen Stellung ist, eirien Elektromagnet 54» der den Kontaktgeber 57 in die wirksame Stellung bringt, und ein Paar Mikroschalter 59 und 60, die durch den Kontaktgeber 57 ^ei seiner Schwenkbewegung betätigt werden.

Fenn der Motor 34 eingeschaltet wird, wird auch, gleichzeitig

der Elektromagnet 54 eingeschaltet, wodurch ein Anker 55 gegen die Wirkung einer Peder 65 angehoben wird. In Azialrichtung des Ankers 55 ist der Kontaktgeber 57 angeordnet, der sich nicht nur axial bewegen, sondern auch, um eine radiale Ach.se schwenken kann. Der auf diese Weise durch den-Anker 55 angehobene Kontaktgeber 57 wird in seine Betriebslage gebracht, bei der das obere Ende des Kontaktgebers 57 in Berührung lait der Schaltklinke 58 gebrächt wird, wenn die ¥elle 53 gedreht wird. Wenn nun der Dreiphasenmotor 34 richtig mit einer Spannungsquelle verbunden ist, wird die Welle 53 in ührzeigerrichtung gedreht, so daß das obere Ende des Kontaktgebers 57 dadurch in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, daß es durch die Schaltklinke "58 "beim. Beginn der Rotation angestoßen wird. Ist der Kontaktgeber 57 so gedreht worden, so wirkt er auf den ersten Mikroschaiter 59, wodurch dieser betätigt wird und den EOLektromagnet 54 abschaltet. Ist der Elektromagnet 54 abgeschaltet, so bewegt sich der Anker 55 infolge der Wirkung der Feder 65 nach unten, wodurch der Kontaktgeber 57 ebenfalls nach unten

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und damit aus seiner aktiven Stellung heraus "bewegt wird. Der Motor 34 und die Welle 53 können sich nun weiterdrehen.

Ist der Dreiphasenmotor 34 falsch an der Spannungsquelle angeschlossen worden, d.lu, ist die R-Phase mit der T-Phase verbunden worden, so dreht sich der Motor 34 nicht in der richtigen, d.h. der Uhrzeigerrichtung, sondern umgekehrt. Der Elektromagnet 54 wird jedoch gleichzeitig eingeschaltet, genauso wie in dem Pail, in dem die Verbindung des Motors 34 mit der Spannungsquelle richtig ist, so daß der Anker 55 aufwärts "bewegt und damit der Kontaktgeber 57 in seine wirksame Stellung gebracht wird. Wenn jedofa dessen;oberes Ende in Kontakt mit der Schaltklinke 5S gebracht wird, so dreht die Schaltklinke 58 den Kontaktgeber 57 in Uhrzeigerrichtung, nicht dagegen in Gegenuhrzeigerrichtung, weil sich die Welle 53 in G-egenuhrzeigerrichtung dreht. Der Kontaktgeber 57 betätigt dadurch den zweiten Mikroschalter 60, der von der R-Phase auf die T-Phase und von der T-Phase auf die R-Phase des Eingangs umschaltet, wodurch der Dreiphasenmotor 34 zunächst zum Stillstand gebracht und dann in einer Drehrichtung, umgekehrt zur vorhergehenden,angetrieben wird. Wenn der Motor 34 zum Stillstand gebracht wird, wird der Elektromagnet 54 ebenso wie vorher ausgeschaltet, so daß der Anker 55 und der Kontaktgeber 57 in ihre ursprüngliche unwirksame Stellung zurückkehren. Wenn dann der Motor 34 wieder eingeschaltet wird, werden diese Teile ebenso wie im vorhergehenden Pail wieder betätigt, so daß sie wieder in ihre Stellungen zurückkehren. .

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Claims

Patentansprüche

Pumpenvorrichtung für viskose Suspensionen, gekennzeichnet durch zwei Pulsationspumpen, eine Hydraulikpumpe und eine Übertragungseinrichtung, wobei diese Pulsationspumpen parallel. zueinander angeordnet sind und jede eine ausdehnbare und zusammenlegbare (collapsible) Kammer hat, mit einem Einlaß-Absperrventil für einen damit verbundenen Einlaß und einem Auslaß-Absperrventil mit einem damit verbundenen Auslaß für diese beiden Pumpen, durch welche diese viskose Suspension in einer Richtung durchgeführt wird und die abwechselndperiodisch durch ein Hydraulikmedium, das diese Kammern umgibt, verformt werden, und daß dieses Hydraul!medium durch diese Hydraul ikpumpe, die mit dem äusseren dieser Kammern in ■Verbindung steht, konstant unter Druck gehalten wird, und daß diese Verbindung für die Durchführ dieses Hydraulikmediums zwischen einem Einlaß dieser Hydraulikpumpe und diesem äusseren von einer dieser Kammern automatisch periodisch auf die "Verbindung zwischen einem Auslaß dieser Hydraulikpumpe und diesem lusseren der anderen dieser Kammern und umgekehrt umgeschaltet wird, durch die Wirkung dieser Übertragungseinrichtung, die zusammen mit dieser Hydraulikpumpe durch einen Motor, angetrieben wird.

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2, Pump-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Motor ein Dreiphasenmotor ist.

3* Torrichtung zur Umschaltung der Drehrichtung des Dreiphasen-■ motors nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schaltklinke, die radial von einer Welle, vorspringt, die durch diesen Motor angetrieben wird, einen Kontaktgeber» der durch diese Schaltklinke geschwenkt werden kann, wenn er in eine aktive Stellung gebracht wird, einen Elektromagnet, der zusammen mit diesem Motor eingeschaltet wird, um diesen Eontaktgeber in diese aktive Stellung zu "bringen, und ein Paar Mikrosehalter, die durch diesen Kontaktgeber bei seiner Schwenkbewegung betätigt werden, von denen einer dazu dient, die R-Phase des Motoreingangs-, die an die SS-Phase angeschlossen ist, umzuschalten, und der andere dazu, den Elektromagneten abzuschalten, um den Kontaktgeber aus seiner wirksamen Stellung herauszubringen.

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