DE1908783A1

DE1908783A1 - Kolbenpumpenzylinder zur Behandlung von stark korrodierenden Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1908783A1
Application number: DE19691908783
Authority: DE
Inventors: Jintaro Iguchi; Hiroyuki Tokushige
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1968-02-24
Filing date: 1969-02-21
Publication date: 1969-09-04
Also published as: US3709638A

Description

Kolbenpumpenzylinder zur Behandlung von stark korrodierenden Flüssigkeiten Gegenstand dieser' Anmeldung ist ein Kolbenpumpenzylinder zur Behandlung von stark korro,dierenden Flüssigkeiten. Die Pumpe besteht aus zwei Teilen, einem Zylinderkörper'und einem Ventilsitz. Im Ventilsitz ist eine zentral gelegene längliche Öffnung vorgesehen, welche in eine entsprechende Öffnung im Zylinderkörper hineinpaßt. An den entsprechenden Enden dieser Öffnung befinden sich im Ventilsitz Je ein Einlaß- und ein Auslaßventil.
Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenpumpenzylinder und im besonderen auf einen Kolbenpumpenzylinder zur Behandlung von stark korrodierenden Flüssigkeiten.
Der Fortschritt in der chemischen Industrie führte zu einer ganzen Reihe neuer Vorgänge und zu neuen Bedingungen in der Anwendung von bisher gebräuchlichen Pumpen.
Die Korrosionswirkung, der Druck und die Tempera tur der zu behandelnden Flüssigkeiten sind zu immer schwierigeren Problemen geworden. Dieses betrifft besonders Kolbenpumpen, die bei der Behandlung solcher Flüssigkeiten angewandt werden. Dank dem Saug- und dem Auslaßdruck sind diese Pumpen wiederholten Beanspruchungen ausgesetzt und infolgedessen können während der Behandlung von stark korrodierenden Flüssigkeiten in einer kurzen Zeitspanne oft Sprünge im Zylinder entstehen, da die. Korrosionsermüdung wegen der Belastungskonzentration groß ist. Solche Risse wachsen und können die Pumpe unbrauchbar machen. Diesen Nachteil weisen alle üblichen Pumpen zur Behandlung von stark korrodierenden Flüssigkeiten auf.
Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Pumpe zur Behandlung von stark korrodierenden Flüssigkeiten zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist Um eine Kolbenzylinderpumpe zur Behandlung von stark korrodierenden Flüssigkeiten vor Rissen zu bewahren, die infolge der Korrosio;is'ermüdung auftreten sieht die Erfindung eine neue Zylinderkonstruktion vor, bei welcher die sich schneidenden Teile der verschiedenen Zylinderöffnungen im Gebrauch nur einem Saugdruck und nicht auch einem Auslaßdruok ausgesetzt sind.
Erfindungsgemäß wir dieses durch eine Zylinderkonstruktion erreicht, bei welcher der mit einer Saugöffw nung an einer seiner Seiten versehene Zylinder einen getrennten Ventilsitzkörper aufweist, dessen zentrale Längsöffnung in die zentrale Längsöffnung des Zylinderkörpers hineinpaßt. Diese Öffnung im Ventilsitz steht durch eine Ringnut in der zentralen Längsöffnung des Zylinderkörpers und durch im Ventilsitz gebildete Flüssigkeitsdurchgänge mit der Saugöffnung in einer Flüssigkeitsverbindung. Dadurch kommen das Einlaß- und das Auslaßventil auf eine Linie zu liegen und befinden sich an entgegengesetzten Enden der länglichen Öffnung.
des Ventilsitzes.
Auf diese Art wird im erfindungsgemäßen Pumpenzylinder dank des Saugdruckes nur eine schwache Beanspruchung auf die sich schneidenden Teile der Zylinderöffnungen ausgeübt, eo daß in diesen Gebieten wegen wiederholter Beanspruchung keine Ermüdung auftritt.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe wird also selbst bei der Behandlung von stark korrodierenden Flüssigkeiten vor Rissen und Sprüngen infolge der Korrosionsw müdigkeit bewahrt und daher wird die Lebensdauer des.
Kolbenzylinders bedeutend verlängert.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen üblichen Kolbenpumpenzylinder und Fig. 2 ist ein Längs schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe.
Bei einer wie in Fig. 1 gezeigten üblichen Kolbenpumpe liegen eine Saugöffnung 1 und eine Auslaßöffnung 2 nebeneinander auf einer Seite des Zylinders 3, während auf der anderen Seite in einer Stopfbüchse 5 gleitbar ein Kolben 4 vorgesehen ist. In der Saugöffnung 1 sitzt ein Saugventil 6, welches durch die auf dem Federsitz 8 sit-zende Spiralfeder 7 auf den Sitz gedrückt wird. In der Auslaßöffnung 2 sitzt das Auslaßventil 9, welches durch die Spiralfeder 10 auf seinen Sitz gedrückt wird. Im Innerendes Zylinders 3 sind längliche Öffnungen 11 und 12, sowie eine Queröffnung 13 vorgesehen, welche die Verbindung zwischen dem Saugventil 6 und dem Auslaßventil 9 herstellen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, befinden sich an den von den Flüssigkeiten angegriffenen innerenFlächen des Zylinders 3, an den Schnittflächen zwischen den länglichen Öffnungen 11 und 12 und der Queröffnung 93, scharfe Kanten 14, wel--che einer wiederholten konzentrierten Beanspruchung ausgesetzt sind, wenn die innere Fläche des Zylinders 3 dank dem alternativen Saug- und Auslaßdruck einer wiederholten Beanspruchung ausgesetzt sind. In einer Korrosionsatmosphäre ist die Ermüdungsgrenze des Zylinders nicht groß, und Je härter die Korrosionsbedingungen sind, desto mehr verringert sich die Ermüdungsgrenze des Materials.
Daher entstehen im Kolbenpumpenzylinder nach Fig. 1 dank der scharfen Kanten in den Schnittflächengebieten der Öffnungen 14 in einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne Risse, da hier die Korrosionsermüdung und die Beanspruchungskonzentration zusammenwirken.
Je stärker korrodierend die Flüssigkeit ist und Je höher der Druck, desto größer wird diese Tendenz.
Dies kann eine kostspielige Kolbenpumpe unbrauchbar machen.
Bezugnehmend auf Fig. 2, die eine AusfUhrungs form der Erfindung zeigt, weist der Zylinderkörper 33 auf der einen Seite eine mit entsprechenden Mitteln, wie z.B. Schrauben, befestigte Saugöffnung 31 auf, während an der Längsachse des Zylinderkörpers 33 die Auslaßöffnung 32 und der Kolben 34 einander gegenüberliegend in einem rechten Winkel zur Achse der Saugöffnung 31 angebracht sind. Die Saugöffnung 31, die Auslaßöffnung 32 und der Kolben 34 stehen miteinander durch eine im Zylinderkörper 33-befin&-liche Queröffnung 20 und eine zylindrische Öffnung 21 in Verbindung.
In der zylindrischen Öffnung 21 des Zylinder körpers 33 sitzt ein Ventilsitzkörper 22, der eine allgemei-n zylindrische Form und eine runde zentrale Längsöffnung aufweist. Der Durchmesser der Öffnung 23 erweitert sich im oberen Teil des Ventilsitzes und bildet eine zylindrische Ausgangskammer, in welcher das Auslaßventil 39 durch die Spiralfeder 40 gegen den Ventilsitz gedrückt wird, welcher sich am oberen Ende der zentralen runden Längsbohrung befindet. Der Ventilsitzkörper 22 ruht auf dem Tragteil 38 des Saugrentilss welcher im Inneren des Zylinderkörpers 33 am Boden der zylindrischen Öffnung 21 angebracht ist. Im Zylinderkörper 33 ist der Ventilsitzkörper 22 durch ein Paar von O-förmigen Ringen 24 abgedichtet, von denen sich je einer an je einem Ende des Ventilsitzkörpers 22 befindet.
Der Ventilsitzkörper 22 wird in seiner Stelle durch die Auslaßöffnung 32 und die Stopfbüchse 35 festgehalten, die mit dem Zylinderkörper 33 ausgerichtet sind und hier mit Schrauben und Dichtungen 25 befestigt werden.
Zwischen dem Boden des Ventilsitzkörpers 22 und dem Stützglied 38 des Saugventils bildet sich eine Saugkammer, welche durch die Queröffnung 20, eine Ringnut 26 in derjenigen Wand der zylindrischen Öffnung 21, in welche die Öffnung 2Q eintritt, und mehrere flüssige Durchgänge 27, die sich durch den Ventilsitzkörper 22 von der Ringnut 26 zu der Saugkammer erstrecken, mit der Saugöffnung 31 in flüssiger Verbindung steht. Die Ausgangsenden der flüssigen Durchgänge 27 werden in der Saugkammer normalerweise durch das Saugventil 36 verschlossen, welches durch die zwischen dem Ventil 36 und dem Stück 38 liegende Spiralfeder 7 an der unteren Seite des Ventilkörpers auf den Sitz gedruckt wird.
Auf diese Art sind das Saugventil 36 und das Auslaßventil 38 erfindungsgemäß im Zylinder 33 so angebracht, daR die Fliissigkeit während eines SaugeSfekw tes von der inneren Öffnung 31 durch die Queröffnung 20, die Ringnut 26 und die Flüssigkeitsdurchgange 27 zur Längsbohrung 23 des Ventilsitzkörpers gelangt, während sie bei einem Auslaßeffekt von der Längsöffnung 23 durch das Auslaßventil 39 zur Auslaßöffnung kommt.
Es wird darauf hingewiesen, daß der erfindungsge- Kolbenpumpenzylinder so gebaut ist, daß in dem Gebiet 28S wo die Queröffnung 20 die Ringnut 26 schneidet, im Zylinderkörper 33 nur ein Saugdruck stattfindet und dieser Punkt vom Auslaßdruck nicht angegriffen wird. Daher ist der Zylinderkörper 33 der Kolbenpumpe nur einem bestimmten niedrigen Saugdruck im Inneren des Zylinderkörpers 33 in besagtem Gebiet 28 ausgesetzt, und es -entsteht keine Ermüdung dank der wiederholten Beanspruchungen im sich schneidenden Teil 28.
Obwohl hier nur ein Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, können selbstverständlich Abänderungen yorgenommen werden ohne aber den Sinn der Erfindung zu beeinträchtigen. So z.B. kann der Ventilsitzkörper in mehr als zwei Teile geteilt oder die Stopfbüchse in einem Stück mit dem zylindrischen Körper ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

t Kolbenpumpenzylinder, g e k e n n z a i c h -ne durch einen Zylinderkörper (33)> in dessen Innerem sich die Einlaßöffnung (31) und der Ventilsitzkörper (22) befinden, wobei eine durchgehende Bohrung für die Flüssigkeit mit einem Saugventil (36) und einem Auslaßventil (9) am anderen Ende vorgesehen sind und der Ventilsitzkörper zumindest einenFlüssigkeitsdurchgang zwischen der Einlaßöffnung und dem Saugventil aufweist.
2. Kolbenpumpenzylinder nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einlaßöffnung (31) an der einen Seite des Zylinderkörpers (33) angebraucht ist, während die Öffnung des Ventilsitzes (23) zentral und länglich ist und senkrecht zur Einlaßöffnung (31) verläuft, während das Saugventil (36) und das Auslaßventil (9) am entgegengesetzten Ende der Längsöffnungen (11, 12) liegen.
3. Kolbenpumpenzylinder nach Anspruch 1, dadurch e e k e n n z e i c h n e t , daß der Zylinderkörper (33) rund um seine innere Peripherie eine Ringnut (26) aufweist, in welche die Einlaßöffnung und ein Ende des Flüssigkeitsdurchganges münden.