DE2433010A1 - VALVE-LESS PUMP FOR LIQUID, MUDDY OR SIMILAR MATERIAL - Google Patents

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Geoffrey Arthur Ward
Cheltenham, Victoria / AustralienGeoffrey Arthur Ward
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Robert George Simpson
Heidelberg, Victoria / AustralienRobert George Simpson
Heidelberg, Victoria / Australia

Ventillose Pumpe
für flüssiges, schlammiges oder ähnliches MaterialValveless pump
for liquid, muddy or similar material

Die Erfindung betrifft das Pumpen von Flüssigkeiten, Schlämmen oder ähnlichen Materialien, die durch Unterdruck in einen Tank oder ein Gefäß angesaugt werden können. Die Erfindung ist insbesondere zum Pumpen von korrosionsfordernden, schleifenden und hocherhitzten Flüssigkeiten oderThe invention relates to the pumping of liquids, Sludge or similar materials that can be sucked into a tank or vessel by negative pressure. the The invention is particularly useful for pumping corrosion-promoting, abrasive and highly heated liquids or

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Schlämmen, z.B. Chemikalien und geschmolzenen Metallen, an-" wendbar.Slurries, e.g. chemicals and molten metals.

Das besondere Problem, das beim Pumpen von Materialien der oben genannten Art durch bekannte Pumpeinrichtungen auftritt, ist derart, daß die bewegten und genau angepaßten Teile in Gegenwart dieser Materialien nicht wirkungsvoll arbeiten können oder rasch abgenützt oder beschädigt werden, so daß ihre tatsächliche Lebensdauer unwirtschaftlich ist.The particular problem that arises when pumping materials of the above type by known pumping devices, is such that the moving and closely mated parts will not function effectively in the presence of these materials can be worn or damaged quickly or quickly, so that their actual life is uneconomical.

Es sind verschiedene ventillose Pumpen zum Absaugen geschmolzenen Metalls aus einem Ofen oder ähnlichem allgemein in Benützung, die einen ventillosen Aufbau aufweisen und auf verschiedene Metallniveaus angewiesen sind, um während der Aufnahme- und Abgabeperiode Dichtungen zu bilden. In allen diesen bekannten ventillosen Pumpen ist ein Tank entweder teilweise in das geschmolzene Material eingetaucht oder in einer Höhe angeordnet, so daß zumindest ein Teil des Tanks unterhalb der Höhe des geschmolzenen Metalls in dem Ofen ist. Außerdem wird bei diesen bekannten Pumpen Druck auf den Tank ausgeübt, um die Abgabe des geschmolzenen Materials aus diesem zu bewirken. Die Aufnahme des geschmolzenen Metalls wird durch eine Strömung unter Schwerkraftwirkung oder durch Anwendung eines Unterdrucks auf den Tank bewirkt.Various valveless pumps for sucking molten metal from a furnace or the like are common in use, which have a valveless structure and are dependent on different levels of metal in order to be able to operate during the Acquisition and dispensing period to form seals. In all of these known valveless pumps there is a tank in either partially immersed in the molten material or arranged at a height so that at least part of the tank is below the level of the molten metal in the furnace. In addition, with these known pumps, pressure is applied to the tank exerted to cause the molten material to be dispensed therefrom. The inclusion of the molten metal will caused by a flow under the action of gravity or by applying a negative pressure to the tank.

Diese bekannten Metallpumpen haben den lachteil, daß sie einen integralen Bestandteil des Ofens bilden und dement-These known metal pumps have the disadvantage that they form an integral part of the stove and therefore

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sprechend nur mit einem Ofen benützt werden können. Der kritischere Nachteil ist jedoch die begrenzte Höhe, auf die das Metall über das Metallniveau in dem Ofen angehoben werden kann. Da während der Abgabeperiode auf den Tank Druck ausgeübt werden muß, ist die erreichbare Hubhöhe durch die Tiefe des Einlasses des Tanks unter dem Metallniveau in den Ofen begrenzt. Falls der Druck in dem Tank größer ist als die Metallsäule in dem Ofen oberhalb des Einlasses, würde das Gas, das zur Ausübung des Druckes in dem Tank verwendet wird, durch.den Einlaß ausströmen und das Metall nicht zur Abgabe hinausdrängen. speaking can only be used with one stove. The more critical one However, the disadvantage is the limited height to which the metal can be raised above the metal level in the furnace. Since pressure must be applied to the tank during the dispensing period, the achievable lift height is through the depth of the inlet of the tank is limited below the metal level in the furnace. If the pressure in the tank is greater than the metal column in the furnace above the inlet, the gas used to pressurize the tank would pass through Drain the inlet and do not force the metal out to the discharge.

Ein weiterer Nachteil dieser Anforderung für eine Metallsäule in einem Ofen während des Entleerens ist es, daß es nicht möglich ist, den Ofen mittels der Pumpe zu leeren, und daher müssen wahlweise Möglichkeiten vorgesehen werden, um den Ofen zu leeren.Another disadvantage of this requirement for a metal column in an oven during emptying is that it it is not possible to empty the furnace by means of the pump, and therefore options must be provided to to empty the oven.

Obgleich die obige Diskussion sich insbesondere auf Pumpen für geschmolzenes Metall bezogen hat, ist es klar, daß die gleichen Probleme und Beschränkung bestehen würden, wenn ähnliche Pumpen für andere Materialien verwendet werden.While the above discussion has specifically related to molten metal pumps, it is clear that the same problems and limitation would exist if similar pumps were used for other materials.

Der Ausdruck "ventillose Pumpe", wie er im folgenden verwendet wird, bedeutet, daß die Pumpe kein Ventil oder ähnliche mechanische Sperre in Berührung mit dem gepumpten Mate-The term "valveless pump" as used hereinafter means that the pump has no valve or the like mechanical lock in contact with the pumped material

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rial verwendet, um die Strömung des Materials zu steuern, das während der Pumpperiode gepumpt wird.rial is used to control the flow of material that is pumped during the pumping period.

Es ist daher das wesentliche Ziel dieser Erfindung, eine Pumpe zum Pumpen von flüssigen oder aufgeschlämmten Materialien zu schaffen, wobei das zu pumpende Material kein bewegtes Teil oder Komponenten berührt, die bei Bewegung in enger Beziehung zueinander stehen.It is therefore the main object of this invention to provide a pump for pumping liquid or slurried materials with the material to be pumped not touching any moving part or components that move into are closely related to each other.

Die Erfindung schafft daher eine ventillose Pumpe für flüssiges oder schlammiges Material mit einem geschlossenen Tank, einer ,Saugeinrichtung, durch die das Innere des Tanks wahlweise mit Unterdruck beaufschlagbar ist, einer mit dem Tank verbundenen Zufuhrleitung, die eine dazu im Abstand angeordnete Einlaßöffnung zum Eintauchen in das zu fördernde Material aufweist, wobei die Zufuhrleitung derart angeordnet ist, daß unter Schwerkraftwirkung ein mindestens teilweise das Innere des Tanks ausfüllender Materialvorrat aus dem Tank durch die Zufuhrleitung nicht ausfließen kann, und einer mit dem Tank in Verbindung stehender Abflußleitung, die außerhalb des Tanks eine Auslaßöffnung aufweist, durch die unter Schwerkraftwirkung das Material aus dem Tank durch die Abflußleitung entleerbar ist, die derart angeordnet ist, daß bei Gebrauch eine vorherbestimmte Materialmenge in der Abflußleitung verbleibt, um diese abzudichten, wobei der Ansaugdruck zum Ansaugen der gesamten vorherbestimmten Materialmenge aus der Abflußleitung in den Tank größer ist als der zum AnsaugenThe invention therefore provides a valveless pump for liquid or sludge material with a closed one Tank, one, suction device through which the interior of the tank can optionally be subjected to negative pressure, one with the Tank connected to the supply line, which is arranged at a distance from it Has inlet opening for immersion in the material to be conveyed, wherein the feed line is arranged in such a way is that under the action of gravity an at least partially Supply of material from the tank filling the inside of the tank cannot flow out through the supply line, and one with the tank in communication with the drain pipe having an outlet opening outside the tank, through the action of gravity the material is drainable from the tank through the drain line which is arranged so that in use a predetermined amount of material remains in the drain line to seal it, the suction pressure for sucking the total predetermined amount of material from the drain line into the tank is greater than that for sucking

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von Material durch die Zuführleitung in den Tank.of material through the feed line into the tank.

Insbesondere wird eine ventillose Pumpe für flüssiges oder schlammiges Material geschaffen mit einem geschlossenen Tank, einer Ansaugeinrichtung, durch die der Tank wahlweise mit Unterdruck beaufschlagtar ist, einem in dem Tank befindlichen Einlaß zur Bildung eines Vorratsbereiches in dem Tank unterhalb der Einlaßhöhe, einem mit dem Vorratsbereich verbundenen Auslaß, der derart angeordnet ist, daß Material in dem 'Vorratsbereich durch den Auslaß unter Schwerkraftwirkung entleerbar ist, einer mit dem Einlaß verbundenen Zufuhrleitung, die eine dazu im Abstand angeordnete Einlaßöffnung zum Eintauchen in das zu fördernde Material aufweist, einer mit dem Auslaß verbundenen Abflußleitung, die eine Auslaßöffnung aufweist, die so angeordnet ist, daß unter Schwerkraftwirkung Material aus dem Vorratsbehälter entleerbar ist, wobei die Abflußleitung die Gestalt eines U-Rohres aufweist, so daß bei Gebrauch eine vorherbestimmte Materialmenge in der Abflußleitung verbleibt, um den Auslaß abzudichten, wobei der erforderliche Ansaugdruck zum Ansaugen der gesamten Materialmenge aus der Abflußleitung in den Tank größer ist als der zum Ansaugen von Material durch die Zufuhrleitung in den Tank.In particular, a valveless pump for liquid or muddy material is created with a closed tank, a suction device, through which the tank optionally with negative pressure is acted upon, one located in the tank Inlet for forming a storage area in the tank below the inlet level, one connected to the storage area Outlet which is arranged so that material in the 'storage area is drainable through the outlet under the action of gravity, a supply line connected to the inlet, the has an inlet opening spaced therefrom for immersion in the material to be conveyed, one with the outlet connected drainage line having an outlet opening which is arranged so that under the action of gravity material can be emptied from the storage container, the drain line having the shape of a U-tube, so that in use a predetermined amount of material remains in the drain line, to seal the outlet, with the suction pressure required to suck the entire amount of material out of the The discharge line into the tank is larger than that for sucking material through the supply line into the tank.

Die Pumpe ist auf die Aufrechterhaltung einer Säule des gepumpten Materials in Verbindung mit dem Auslaß angewiesen, so daß während der Anwendung des Unterdrücke zum Ansaugen des Materials in den Tank durch den Auslaß keine Luft in den TankThe pump relies on maintaining a column of the pumped material in communication with the outlet, so that while the negative pressure is being applied to draw the material into the tank through the outlet, no air will enter the tank

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angesaugt wird. Diese Materialsäule wird am einfachsten durch eine mit dem Auslaß verbundene U-Rohranordnung erhalten, so daß nach der Materialentleerung aus dem Tank zwei Materialsäulen verbleiben, wobei jeder U-Schenkel gleich oder größer ist als der erforderliche Ansaugdruck, um das Material durch den Einlaß in den Tank anzusaugen.is sucked in. This column of material is easiest through a U-tube arrangement connected to the outlet, so that two columns of material after the material has been emptied from the tank remain, with each U-leg being equal to or greater than the required suction pressure to allow the material through to suck the inlet into the tank.

Die U-Rohranordnung kann durch eine Rohrleitung gebildet werden, die in U-Form angeordnet ist, wobei ein Schenkel mit dem Auslaß verbunden ist und der andere Schenkel eine Entleerung soff nung bei einer Höhe oberhalb des niedrigeren Punktes der U-Rohranordnung aufweist, die zumindest gleich dem auf den Tank einwirkenden Ansaugdruck ist. Alternativ kann ein Schenkel der U-Rohranordnung durch einen Teil des Tanks gebildet werden, wobei eine Rohrleitung sich von dem Auslaß innerhalb dem Teil des Tanks nach unten erstreckt, wobei das untere Ende der Rohrleitung von der Entleerungsöffnung einen vertikalen Abstand hat, der zumindest gleich dem auf den Tank einwirkenden Ansaugdruck ist.The U-tube arrangement can be formed by a pipeline which is arranged in a U-shape, one leg with the outlet is connected and the other leg is a drain soff voltage at a height above the lower point the U-tube arrangement which is at least equal to the suction pressure acting on the tank. Alternatively can one leg of the U-tube arrangement can be formed through part of the tank with a pipe extending from the outlet extends downwardly within the part of the tank with the lower end of the conduit leading from the discharge opening vertical distance which is at least equal to the suction pressure acting on the tank.

Durch die Verwendung einer äußeren Zufuhrleitung mit einer Öffnung, die in das zu pumpende Material eingetaucht werden kann, kann der Tank außerhalb des Ofens und bei jeder gewünschten Höhe oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in den Ofen angeordnet werden. Die einzige Begrenzung der Höhe des Tanks ist die Höhe, auf die das ausgewählte, zu pumpende Material durch Einwirkung des Ansaugdrucks auf den Tank angehoben werdenBy using an external supply line with a Opening that can be immersed in the material to be pumped, the tank can be outside the furnace and at any desired Height above the liquid level in the furnace. The only limit to the height of the tank is the height to which the selected material to be pumped will be raised by the action of suction pressure on the tank

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kann, die im Fall von Aluminium etwa 4,3 Meter (14 feet) beträgt. Palis es möglich, ist, das Material "bei Unterdruck auf eine beträchtliche Höhe anzuheben, kann außerdem eine Entleerung unter Schwerkraftwirkung ausgeführt werden, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, den Tank zum Entleeren unter Druck zu setzen. Entsprechend ist die Eintauchtiefe der Zufuhrleitung in die zu pumpende Flüssigkeit kein Begrenzungsfaktor für die Entleerungshöhe oder den Gesamthub. which in the case of aluminum is about 4.3 meters (14 feet). Palis it is possible, the material "with negative pressure on Raising a considerable height also allows gravity evacuation to be performed, thereby reducing the Avoiding the need to pressurize the tank to empty it. The immersion depth of the supply line is corresponding in the liquid to be pumped there is no limiting factor for the emptying height or the total stroke.

Durch die Anordnung der U-Rohranordnung der Abflußleitung, wobei die Basis des U unterhalb der Einlaßöffnung der Zufuhrleitung ist, ist es außerdem möglich, die Zufuhrleitung so anzuordnen, daß der Ofen durch die Pumpe von dem Material entleert werden kann. Da außerdem diese Konstruktion die Pumpe als eine von dem Ofen getrennte Einheit ermöglicht, kann die Pumpe ohne weiteres für mehr als einen Ofen verwendet werden, wenn eine geeignete Transporteinrichtung vorgesehen ist, und ist betriebsbereit, wenn die Zufuhrleitung in das geschmolzene Metall in dem Ofen eingetaucht worden ist.Due to the arrangement of the U-pipe arrangement of the drain line, the base of the U being below the inlet opening of the supply line it is also possible to arrange the feed line so that the furnace empties the material through the pump can be. In addition, since this construction enables the pump as a separate unit from the furnace, the Pump can easily be used for more than one furnace if suitable transport equipment is provided, and is operational when the feed line has been immersed in the molten metal in the furnace.

Bei einer kommerziellen Ausführungsform würde die Vorrichtung geeignete Heizeinrichtungen aufweisen, so daß bei Förderung von geschmolzenem Metall dieses sich nicht innerhalb des Tanks oder den dazugehörigen Rohrleitungen während des Betriebes verfestigt.In a commercial embodiment, the device would Have suitable heating means so that when molten metal is conveyed this does not become within the Tanks or the associated pipelines solidified during operation.

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Die wahlweise Anwendung von Unterdruck und atmosphärischem Druck auf den Tank während der Zufuhr- und Entleerungsperioden· kann durch einen Zeitzyklus oder durch geeignet angeordnete I¹UhIeinrichtungen gesteuert werden, die auf die Höhe des Materials innerhalb des Tanks ansprechen. Palls die Vorrichtung in Verbindung mit einer nachfolgenden Weiterverarbeitungsvorrichtung benützt wird, kann sie so_ angeordnet werden, daß eine vorherbestimmte, feste Materialmenge bei jedem Zyklus abgegeben wird. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung in Verbindung mit einer Spritζgußmaschine benutzt wird, um an diese geschmolzenes Metall abzugeben.The optional application of reduced pressure and atmospheric pressure in the tank during the supply and discharge periods · can be controlled by a cycle time or by suitably arranged UhIeinrichtungen I ^1, responsive to the height of the material within the tank. If the device is used in connection with a subsequent further processing device, it can be arranged in such a way that a predetermined, fixed amount of material is dispensed with each cycle. This is particularly advantageous when the device is used in conjunction with an injection molding machine in order to dispense molten metal to the latter.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Die dargestellte Vorrichtung ist insbesondere zum Pumpen von geschmolzenem Metall aus einem Ofen vorgesehen.The invention is explained in more detail below using an example with reference to the accompanying drawing. The one shown Apparatus is particularly intended for pumping molten metal from a furnace.

Mit Bezug auf die Zeichnung weist die Pumpe einen Tank 6 mit einem äußeren Metallgehäuse 7 auf, das mit einem geeigneten hitzebeständigen Material 8 ausgekleidet ist, das entsprechend dem zu pumpenden Material und dessen Temperatur ausgewählt ist. Eine elektrische Heizvorrichtung 9 ist an der Oberseite des Tanks vorgesehen, um während des Pumpens das Beibehalten eines geschmolzenen Zustandes des Metalles zu unterstützen. With reference to the drawing, the pump comprises a tank 6 with an outer metal housing 7, which is covered with a suitable heat-resistant material 8 is lined, which is selected according to the material to be pumped and its temperature is. An electric heater 9 is provided at the top of the tank to maintain it during pumping to support a molten state of the metal.

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Der Einlaß 12 ist in der Wand des Tanks vorgesehen, um mit dem Inneren des Tanks in einer Höhe in Verbindung zu stehen, die im Abstand oberhalb des Tankbodens ist. Der Teil des Tanks unterhalb der Höhe des Einlasses Ί2 bildet ein Vorratsteil 13 für das zu pumpende Material. Das äußere Ende des Einlasses 12 steht mit der Leitung 14 in Verbindung, die sich von dem Tank nach unten erstreckt, so daß sie im Betrieb in das zu pumpende Material, wie in Metall in einem Ofen oder, ähnlichem, eingetaucht werden kann, das in diesem.Beispiel mit 20 gekennzeichnet ist.The inlet 12 is provided in the wall of the tank to to communicate with the interior of the tank at a height that is at a distance above the bottom of the tank. The part of the tank below the level of the inlet Ί2 forms a storage part 13 for the material to be pumped. The outer end of the inlet 12 is in communication with the conduit 14, which extends extends downward from the tank so that, in use, it penetrates into the material to be pumped, such as in metal in a furnace or, similar, which is marked in this example with 20.

Der Auslaß 21 ist am Boden des Tanks 6 vorgesehen, so daß Material innerhalb des Tanks durch den Auslaß unter Schwerkraftwirkung fließen kann. Die Abflußleitung 22 steht mit dem Auslaß 21 in Verbindung, erstreckt sich von diesem nach unten und ist über das Verbindungsteil 23 mit der Entleerungsleitung 25 verbunden. Material wird von der Entleerungsleitung durch den Auslaß 26 entleert. Es wird angemerkt, daß die Abflußleitung 22, das Verbindungsteil 23 und die Entleerungsleitung 25 eine U-Rohranordnung bilden, wobei der Materialfluß aufhört, wenn die Höhe des Materials in der Abflußleitung 22 unter die Höhe des Auslasses 26 in der Entleerungsleitung 25 abfällt, und eine Materialmenge wird innerhalb der U-Rohranordnung verbleiben. Die Leitungen 22 und 25 und das Verbindungsteil 23 sind innerhalb eines geeigneten Gehäuses 18 angeordnet und elektrische Heizelemente 17 sind vorgesehen, umThe outlet 21 is provided at the bottom of the tank 6 so that material within the tank can pass through the outlet under the action of gravity can flow. The drain line 22 is in communication with the outlet 21, extends downward therefrom and is connected to the drain line 25 via the connecting part 23. Material is coming from the discharge line emptied through outlet 26. It should be noted that the drain line 22, the connecting part 23 and the drain line 25 form a U-tube arrangement, the flow of material ceasing when the height of the material in the discharge line 22 drops below the level of outlet 26 in evacuation line 25 and a quantity of material becomes within the U-tube assembly remain. The lines 22 and 25 and the connecting part 23 are arranged within a suitable housing 18 and electrical heating elements 17 are provided to

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die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten. Geeignete Steuerelemente können benutzt werden, um die gewünschte (Temperatur in dem Tank und den Leitungen mit Hilfe der Heizelemente 9 und 17 aufrechtzuerhalten.maintain the desired temperature. Suitable Controls can be used to set the desired (temperature in the tank and pipes with the help of the heating elements 9 and 17 to be maintained.

Die wirksame vertikale Höhe zwischen dem Entleerungsauslaß 26 und dem Verbindungsteil 23, die durch X in der Zeichnung angedeutet ist, ist größer als die vertikale Höhe zwischen dem Ausguß 28 in dem Einlaß 12 und dem unteren Ende 29 der Zufuhrleitung 14» die mit Y gekennzeichnet ist. Für einen wirkungsvollen Betrieb der Pumpe ist es nur notwendig, daß der vertikale Abstand X größer ist als der vertikale Abstand, gekennzeichnet als Z, zwischen dem Ausguß 28 und der Höhe des zu pumpenden Materials; bei der Konstruktion der Pumpe ist es jedoch nicht immer möglich, den Abstand Z zu bestimmen und entsprechend X größer als Y zu machen, jedoch wird die Pumpe wirkungsvoll arbeiten, solange das Ende 29 der Zufuhrleitung in das Material eingetaucht wird.The effective vertical height between the evacuation outlet 26 and the connecting part 23, which is indicated by X in the drawing, is greater than the vertical height between the spout 28 in the inlet 12 and the lower end 29 of the supply line 14 "which is labeled Y". For one For efficient operation of the pump it is only necessary that the vertical distance X be greater than the vertical distance indicated as Z, between the spout 28 and the height of the material to be pumped; however, it is in the design of the pump It is not always possible to determine the distance Z and to make X larger than Y accordingly, but the pump will work effectively as long as the end 29 of the supply line is immersed in the material.

Die Vakuumpumpe 30 ist über die Leitungen 31, 32 und 33 mit dem Inneren des Tanks 6 verbunden. In die Leitung 31 sind ein Sicherheitsventil 35, ein Meßinstrument 36, ein durch eine elektromagnetische Spule betätigbares Unterdruckventil 37 und ein Entlüftungsventil 38 eingesetzt. Die Leitungen 32 und 33 stellen Verbindungen mit dem Einlaß bzw. Auslaß des Wärmeaustauschers 40 dar, durch die eine Kühlflüssigkeit umläuft, um die aus dem Tank 6 durch die Vakuumpumpe 30 abgesaugte Luft zu kühlen.The vacuum pump 30 is connected via the lines 31, 32 and 33 connected to the interior of the tank 6. In the line 31 are a safety valve 35, a measuring instrument 36, a through a Electromagnetic coil actuatable vacuum valve 37 and a vent valve 38 used. Lines 32 and 33 provide connections to the inlet and outlet of the heat exchanger, respectively 40, through which a cooling liquid circulates, around the air sucked out of the tank 6 by the vacuum pump 30 to cool.

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Die Betätigung der Ventile 37 und 38 wird durch eine geeignete Steuervorrichtung (nicht gezeigt) "bewirkt, so daß sie wechselweise geöffnet und-geschlossen werden, wodurch das Innere des Tanks 6 wechselweise dem Unterdruck und Atmosphärendruck ausgesetzt ist. Die Steuervorrichtung kann in einem Zeitzyklus oder als Antwort auf die Höhe des Materials in dem Tank arbeiten.The actuation of the valves 37 and 38 is effected by a suitable control device (not shown) so that they are alternately opened and closed, whereby the interior of the tank 6 alternately the negative pressure and atmospheric pressure is exposed. The controller can operate in a time cycle or in response to the level of material in the tank work.

Nach der später beschriebenen anfänglichen Inbetriebnahme der Pumpe wird eine Menge des gepumpten Materials in der U-Rohranordnung eingeschlossen, die durch die leitungen 22 und 25 und das Verbindungsteil 23 gebildet wird, um eine Dichtung zwischen dem Auslaß 26 und dem Inneren des Tanks 6 zu schaffen. Bei Anwendung von Unterdruck auf das Innere des Tanks 6 durch die Pumpe 30 wird Material aus der U-Rohranordnung in den Tank angesaugt, bis der effektive Druck des Materials in dem U-Rohr gleich dem Druck ist, der durch den Abstand Z dargestellt wird, wobei Material in den Tank durch die Zufuhrleitung 14 und den Einlaß 12 angesaugt wird.After the initial start-up of the pump, described later, a quantity of the pumped material becomes in the U-tube arrangement included, which is formed by the lines 22 and 25 and the connecting part 23 to form a seal between the outlet 26 and the interior of the tank 6. When applying negative pressure to the inside of the tank 6 by the pump 30 material is removed from the U-tube arrangement in sucked up the tank until the effective pressure of the material in the U-tube equals the pressure represented by the distance Z. with material being drawn into the tank through supply line 14 and inlet 12.

Der Materialstrom in den Tank setzt sich so lange fort, wie der Unterdruck bestehen bleibt oder bis Gleichgewicht erreicht ist und kann tatsächlich bis zu einer Höhe oberhalb der Höhe des Einlasses 12 ansteigen. Bei Aufheben des Unterdrucks in dem Tank 6 und Einwirkung des Atmosphärendrucks auf den Tank fließt das Material von dem Tank durch den Auslaß 26 und das untere Ende 29 der Zufuhrleitung unter Schwer-The flow of material into the tank continues as long as the negative pressure remains or until equilibrium is reached is reached and can actually rise to a level above the level of the inlet 12. When the vacuum is released in the tank 6 and the action of atmospheric pressure on the tank, the material flows from the tank through the outlet 26 and the lower end 29 of the supply line under gravity

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kraftwirkung, bis die Höhe des Tanks unter die Höhe des Ausgusses 28 in dem Einlaß abfällt. Bei Erreichen dieser Höhe hört der Strom von dem Einlaß 12 auf, wird jedoch von dem Auslaß 26 fortgesetzt, bis die Höhe des Materials in dem Tank unter die Höhe des Auslasses 26 fällt. Bei erneuter Anwendung des Unterdrucks auf das Innere des Tanks 6 wird sich der oben beschriebene Zyklus wiederholen, so daß weiteres Material aus dem Ofen 20 in den Tank 6 angesaugt und nachfolgend durch den Auslaß 26 entleert wird.force action until the height of the tank drops below the height of the spout 28 in the inlet. When this level is reached, flow from inlet 12 ceases but continues from outlet 26 until the level of material in the tank falls below the level of outlet 26. When the negative pressure is reapplied to the interior of the tank 6, the cycle described above will be repeated, so that further material is sucked from the furnace 20 into the tank 6 and subsequently emptied through the outlet 26.

Bei normalem Betrieb wird das Öffnen und Schließen der Ventile 37 und 38 so reguliert, daß die in den Tank 6 angesaugte Materialmenge nicht auf eine Höhe wesentlich oberhalb des Ausgusses 28 ansteigt.During normal operation, the opening and closing of the valves 37 and 38 is regulated so that the one sucked into the tank 6 The amount of material does not rise to a height substantially above the spout 28.

Das Sicherheitsventil 35 ist so eingestellt, daß es den Tank in die Atmosphäre entlüftet, bevor das Material in dem Tank bis zu einer Höhe ansteigt, bei der es in die Leitung 33 eintritt. Als Sicherheitsmerkmal ist die Hohe des Eingangs der leitung 33 oberhalb des Ausgusses 28 und die Einstellung des Sicherheitsventils 35 so ausgewählt, daß bei zu pumpendem Material in seiner niedrigsten Höhe der Tank entlüftet wird, bevor die Höhe des Materials in dem Tank den Eingang der Leitung 33 erreicht.The safety valve 35 is set so that it vented the tank to the atmosphere before the material in the Tank rises to a level where it enters line 33 entry. As a safety feature, the height of the input of the line 33 above the spout 28 and the setting of the Safety valve 35 selected so that when the material to be pumped is at its lowest level, the tank is vented, before the level of material in the tank reaches the inlet of line 33.

Andererseits ist als typische Sicherheitsvorkehrung- gegen genügend Material, das in den Tank angesaugt worden ist, umOn the other hand, as a typical safety precaution - against enough material that has been sucked into the tank is around

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diesen zu füllen und dadurch dem Material zu ermöglichen, in die Leitung 33 einzudringen und möglicherweise durch das gesamte System zu der Pumpe 30 zu strömen, die Fühlervorrichtung 42 vorgesehen, so daß das Überdruckventil 37 geschlossen wird, falls die Höhe eine vorherbestimmte Sicherheitshöhe erreicht, unabhängig von dem Zustand des normalen Zyklus der Ventile 37 und 38.to fill this and thereby allow the material to penetrate into the conduit 33 and possibly through the whole System to flow to the pump 30, the sensing device 42 is provided so that the pressure relief valve 37 is closed, if the altitude reaches a predetermined safety altitude regardless of the normal cycle state of the valves 37 and 38.

Es ist klar, daß durch geeignete Regulierung des Öffnens und Schließens der Ventile 37 und 38 möglich ist, eine abgemessene Materialmenge zu erhalten, die von dem Auslaß bei jedem Pumpenzyklus abgegeben wird, was besonders vorteilhaft sein kann, wenn die Pumpe Material zu einer anderen Maschine abgibt, wie z.B. eine Spritzgußmaschine, Extraktor od.dgl., bei denen eine abgemessene Metallmenge erforderlich ist.It will be understood that by appropriately regulating the opening and closing of the valves 37 and 38 it is possible to have a measured one Obtaining the amount of material dispensed from the outlet with each pump cycle, which is particularly advantageous can be when the pump delivers material to another machine, such as an injection molding machine, extractor or the like., where a measured amount of metal is required.

Um die Pumpe anfänglich in Betrieb zu nehmen, müssen die Leitungen 22 und ,25 und das Verbindungsteil 23, die die U-Rohranordnung bilden, mit Material gefüllt werden, um'die Abdichtung gegen den Eintritt von Luft in den Tank über den Auslaß zu bilden. Dies kann durch vorübergehendes Schließen des Auslasses durch Einsetzen eines Verschlusses und durch Anwendung von Unterdruck auf den Tank erreicht werden, um Material in den Tank anzusaugen. Der Verschluß wird dann entfernt und Atmosphärendruck auf den Tank ausgeübt, damit das Material aus dem Tank in die Leitungen 22 und 25 fließen kann, um die Dichtung zu bilden. Die Pumpe kann dann wie oben beschrieben betrieben werden.In order to start up the pump initially, the lines 22 and 25 and the connecting part 23, which the U-tube arrangement form, to be filled with material in order to 'seal against the entry of air into the tank via the outlet to build. This can be done by temporarily closing the outlet by inserting a cap and by application can be achieved by negative pressure on the tank in order to suck material into the tank. The closure is then removed and Atmospheric pressure is applied to the tank to allow material from the tank to flow into lines 22 and 25 to form the seal. The pump can then be operated as described above will.

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Zum Abschluß einer Betriebsperiode .wird das in der U-Rohranordnung zurückgehaltene Material durch Herausziehen des Verschlusses 51 entfernt. Torausgesetzt, daß der untere Teil der U-Rohranordnung, in diesem Fall das Verbindungsteil 23, unterhalb der Höhe der Einlaßöffnung 29 ist, kann die Pumpe zum Entleeren des Ofens benützt werden.At the end of an operating period, this is done in the U-tube arrangement retained material is removed by pulling out the closure 51. Exposed to the lower part of the gate U-tube arrangement, in this case the connecting part 23, below the height of the inlet opening 29, the pump can be used to empty the furnace.

Es ist klar, daß die Höhe, in die das Material durch diese Pumpe angehoben werden kann, durch das spezifische G-ewicht des Materials bestimmt wird, da dies den Hub begrenzt, der durch die Anwendung von Unterdrück auf den Tank 6 erreicht werden kann. Dieser Hub ist unabhängig von dem Materialdruck oberhalb der Einlaßöffnung 29 in der Zufuhrleitung 14. I¹ alls gewünscht, kann eine Anzahl Pumpen in Reihe verbunden werden, um jeden erforderlichen Materialhub zu erzielen. In der Reihenanordnung entleert eine Pumpe das Material in einen Vorratsbehälter, in den die Zufuhrleitung der nächsten Pumpe eintaucht. It is clear that the height to which the material can be lifted by this pump is determined by the specific weight of the material, since this limits the lift that can be achieved by the application of negative pressure to the tank 6. This stroke is independent of the material pressure above the inlet opening 29 in the supply line 14. I ¹ all is desired, a number of pumps can be connected in series in order to achieve any required material stroke. In the series arrangement, a pump empties the material into a storage container, into which the supply line of the next pump is immersed.

Es wird hervorgehoben, daß die Pumpe eine unabhängige Einheit ist und nicht von der Wechselwirkung einer besonderen örtlichen Beziehung mit dem Tank abhängt, der das zu pumpende Material enthält. Das einzige Erfordernis ist es, daß die Zufuhrleitung in das Material eingeführt werden kann, was natürlich für jede Pumpenanordnung wesentlich ist. Die als unabhängige Einheit konstruierte Pumpe hat einen wesentlichenIt is emphasized that the pump is an independent entity and not dependent on the interaction of any particular one local relationship with the tank containing the material to be pumped. The only requirement is that the supply line can be introduced into the material, which of course is essential for any pump arrangement. The as independent Unit constructed pump has an essential

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praktischen Vorteil, da die Pumpe zum Gebrauch mit -verschiedenen Vorrichtungen frei bewegt werden kann, die Instandhaltung vereinfacht und bei einem Ausfall keine anderen unbetätigten Ausrüstungen zur Folge hat oder nicht außer Betrieb ist, wenn andere zugehörige Ausrüstungsgegenstände ausfallen.practical advantage as the pump can be used with various Devices can be moved freely, maintenance is simplified and, in the event of a failure, no other unactuated Equipment or is not out of order if other related equipment fails.

Es ist klar, daß die erfindungsgemäße Pumpe eine Anzahl •verschiedener Ausführungsformen haben kann, wobei die allen Ausführungsformen gemeinsamen wesentlichen Merkmale an der Entleerungsseite der Pumpe die U-Rohranordnung zur Aufrechterhaltung einer Dichtung während der Unterdruckperiode de'r Pumpe, die Entleerung des Materials aus dem Tank unter Schwerkraftwirkung und die nach unten verlaufende Zufuhrleitung sind. Außerdem kann die Pumpe neben geschmolzenem Metall für verschiedene Materialien verwendet werden.It is clear that the pump according to the invention has a number • May have different embodiments, all of which Embodiments common essential features at the Drain side of the pump to maintain the U-tube arrangement a seal during the negative pressure period de'r Pump, draining the material from the tank under the action of gravity and the downward supply line are. Also, the pump can be used for various materials besides molten metal.

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Claims (8)

PatentansprücheClaims 1.) Ventillose Pumpe für flüssiges, schlammiges oder ähnliches Material, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Tank (6), eine Ansaugeinrichtung, durch die das Innere des Tanks (6) wahlweise-mit Unterdruck beaufschlagbar ist, eine mit dem Tank (6) verbundene Zufuhrleitung (14), die eine dazu im Abstand angeordnete Einlaßöffnung (29) zum Eintauchen in das zu fördernde Material aufweist, wobei die Zufuhrleitung (14) derart angeordnet ist, daß unter Schwerkraftwirkung ein mindestens teilweise das Innere des. Tanks (6) ausfüllender Material vorrat aus dem Tank (6) durch die Zufuhrleitung (14) nicht ausfließen kann, und eine mit dem Tank (6) in Verbindung stehende Abflußleitung (22, 23, 25), die außerhalb des Tanks (6) eine Auslaßöffnung (26) aufweist, durch die unter Schwerkraftwirkung das Material aus dem Tank (6) durch die Abflußleitung (22, 23, 25) entleerbar ist, die derart angeordnet ist, daß bei Gebrauch eine vorherbestimmte Materialmenge in der Abflußleitung (22, 23, 25) verbleibt, um diese abzudichten, wobei der erforderliche Ansaugdruck zum Ansaugen der gesamten vorbestimmten Materialmenge aus der Abflußleitung (22, 23, 25) in den Tank (6) größer ist als der zum Ansaugen von Material in den Tank (6) durch die Zufuhrleitung (14).1.) Valveless pump for liquid, muddy or similar Material, characterized by a closed tank (6), a suction device through which the The interior of the tank (6) can optionally be subjected to negative pressure is, a supply line (14) connected to the tank (6) and having an inlet opening (29) spaced therefrom for immersion in the material to be conveyed, wherein the supply line (14) is arranged in such a way that, under the action of gravity, at least part of the interior of the tank (6) fills Material supply from the tank (6) through the supply line (14) cannot flow out, and a drain line (22, 23, 25) connected to the tank (6) and outside of the tank (6) has an outlet opening (26) through which the material from the tank (6) passes under the action of gravity the drainage line (22, 23, 25) can be emptied and is arranged such that, in use, a predetermined amount of material remains in the drain line (22, 23, 25) in order to seal it, with the required suction pressure for suction the total predetermined amount of material from the drain line (22, 23, 25) in the tank (6) is larger than that for sucking material into the tank (6) through the supply line (14). 509807/0293509807/0293 - 16 -- 16 - 2. Ventillose Pumpe für flüssiges, schlammiges oder-ähnliches Material, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Tank (6), eine Ansaugeinrichtung, durch die der Tank (6) wahlweise mit Unterdruck beaufschlagbar ist, einen in dem Tank (6) befindlichen Einlaß (12) zur Bildung eines Vorratsbereiches in dem Tank (6) unterhalb der Einlaßhöhe, einen mit dem Vorratsbereich verbundenen Auslaß (21), der derart angeordnet ist, daß Material in dem Vorratsbereich durch den Auslaß (21) unter Schwerkraftwirkung entleerbar ist, eine· mit dem Einlaß (12) verbundene Zufuhrleitung (14), die eine dazu im Abstand angeordnete Einlaßöffnung (29) zum Eintauchen in das zu fördernde Material aufweist, eine mit dem Auslaß (21) verbundene Abflußleitung (22, 23, 25), die eine Auslaßöffnung (26) aufweist, die so angeordnet ist, daß unter Schwerkraftwirkung Material aus dem Vorratsbehälter entleerbar ist, wobei die Abflußleitung (22, 23, 25) eine U-Rohranordnung aufweist, so daß bei Gebrauch eine vorbestimmte Materialmenge in der Abflußleitung (22, 23, 25) verbleibt, um den Auslaß (21) abzudichten, wobei der erforderliche Ansaugdruck' zum Ansaugen der gesamten Materialmenge aus der Abflußleitung (22, 23, 25) in den Tank (6) größer ist als der zum Ansaugen von Material in den Tank (6) durch die Zufuhrleitung (14).2. Valveless pump for liquid, muddy or similar Material, characterized by a closed tank (6), a suction device through which the Tank (6) can optionally be acted upon with negative pressure, one Inlet (12) located in the tank (6) to form a storage area in the tank (6) below the inlet level, an outlet (21) connected to the storage area and arranged to allow material in the storage area through the outlet (21) can be emptied under the action of gravity, a supply line (14) connected to the inlet (12), the one has an inlet opening (29) arranged at a distance for dipping into the material to be conveyed, one with the outlet (21) connected drain line (22, 23, 25) which has an outlet opening (26) which is arranged so that under the action of gravity Material can be emptied from the storage container, the drain line (22, 23, 25) having a U-tube arrangement, so that when in use a predetermined amount of material remains in the drain line (22, 23, 25) to open the outlet (21) to seal, with the required suction pressure 'for suction the total amount of material from the discharge line (22, 23, 25) into the tank (6) is greater than that for sucking in material into the tank (6) through the supply line (14). 3. Ventillose Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abflußleitung (22, 23, 25) U-förmig ist, deren erster Schenkel mit dem Auslaß (21) und3. Valveless pump according to claim 2, characterized in that the discharge line (22, 23, 25) Is U-shaped, the first leg with the outlet (21) and 509807/0293509807/0293 - 17 -- 17 - deren zweiter Schenkel mit der Ausiaßöffnung (26) verbunden ist, deren Höhe über der Basis des U so ist, daß Material in dem zweiten Schenkel verbleibt, wenn ausreichender Unterdruck auf den Tank (6) ausgeübt wird, um Material durch den Einlaß (12) in den Vorratsbehälter überzuleiten.the second leg of which is connected to the outlet opening (26) the height of which above the base of the U is such that material remains in the second leg when there is sufficient negative pressure is applied to the tank (6) to transfer material through the inlet (12) into the reservoir. 4· Ventillose Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Basis des U unterhalb der Höhe der Einlaßöffnung (29) in der Zufuhrleitung (1.4) angeordnet ist.4 · Valveless pump according to claim 2 or 3, characterized in that the base of the U below the height of the inlet opening (29) in the supply line (1.4) is. 5. Ventillose Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abflußleitung (22, 23, 25) innerhalb des Vorratabereiches einen Abschnitt mit einer Öffnung aufweist, der mit dem Inneren des Tanks (6) in einer Höhe unterhalb der Auslaßöffnung (26) derart in Verbindung steht) daß Material in dem Abschnitt der Abflußleitung (22, 23, 25) verbleibt, wenn ausreichender Unterdruck auf den Tank (6) ausgeübt wird, um Material durch den Einlaß (12) in den Vorratsbehälter überzuleiten.5. Valveless pump according to claim 1, characterized in that the discharge line (22, 23, 25) has within the storage area a portion with an opening which is level with the interior of the tank (6) below the outlet opening (26) is in communication in such a way) that material in the section of the discharge line (22, 23, 25) remains when sufficient negative pressure is applied to the tank (6) is to transfer material through the inlet (12) into the reservoir. 6. Ventillose Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in der Abflußleitung (22, 23, 25) innerhalb des Vorratsbehälters unter der Höhe der Einlaßöffnung (29)' in der Zufuhrleitung (14) ist.6. Valveless pump according to claim 5, characterized in that the opening in the drain line (22, 23, 25) within the reservoir below the level of the inlet opening (29) 'in the supply line (14). 509807/0293509807/0293 7. Ventillose Pumpe für geschmolzene Metalle, -gekennzeichnet durch, einen hitzefest ausgekleideten, geschlossenen Tank (6) mit einem Materialvorratsbereich, einer elektrischen Heizeinrichtung (9, 17) zum Aufheizen des Tanks (6) und dessen Inhalt, eine mit dem Inneren des Tanks (6) verbundene Zufuhrleitung (14), so daß Material aus dem Vorratsbereich nicht durch die Zufuhrleitung (H) unter Schwerkraftwirkung ausfließen kann, einen Abschnitt der Zufuhrleitung (14), der sich außerhalb des Gefäßes'nach unten erstreckt und eine Einlaßöffnung (29) zum Eintauchen in das zu pumpende Material (20) aufweist, eine Saugeinrichtung, durch die das Innere des Tanks (6) wahlweise mit Unterdruck beaufschlagbar ist, um diesem durch die Zufuhrleitung (14) Material zuzuführen, und eine mit dem Vorratsbereich in Verbindung stehende Abflußleitung (22, 23, 25), durch die unter Schwerkraftwirkung Material entleerbar ist, wobei die Abflußleitung (22, 23, 25) eine U-Rohranordnung aufweist, so daß bei Gebrauch eine vorbestimmte Materialmenge in der Abflußleitung (22, 23, 25) verbleibt, um den Auslaß (21) abzudichten, wobei der erforderliche Ansaugdruck zum Ansaugen der gesamten Materialmenge aus der Abflußleitung (22, 23, 25) in den Tank (6) größer ist als der zum Ansaugen von Material in den Tank (6) durch die Zufuhrleitung (14) und der untere Punkt des U-Eohres unterhalb der Höhe der Einlaßöffnung (29) in der Zufuhrleitung (14) angeordnet ist.7. Valveless pump for molten metals, -characterized by, a heat-resistant lined, closed tank (6) with a material storage area, an electrical heating device (9, 17) for heating the tank (6) and its contents, a feed line (14) connected to the interior of the tank (6), so that material from the storage area cannot pass through the feed line (H) under the action of gravity can flow out, a section of the supply line (14) which extends downward outside the vessel and an inlet opening (29) for immersion in the pumped Material (20) has a suction device through which the The interior of the tank (6) can optionally be subjected to negative pressure is to feed this material through the feed line (14), and one connected to the storage area Drain line (22, 23, 25) through which under the action of gravity Material can be emptied, the drain line (22, 23, 25) having a U-tube arrangement, so that in use a predetermined amount of material remains in the drain line (22, 23, 25) to seal the outlet (21), the required Suction pressure for sucking the entire amount of material from the discharge line (22, 23, 25) into the tank (6) is greater than the one for sucking material into the tank (6) through the supply line (14) and the lower point of the U-tube below the height of the inlet opening (29) in the supply line (14) is. B098Q7/0293B098Q7 / 0293 - 19 -- 19 - 8. Ventillose Pumpe nach. Anspruch 7> dadurch, gekennzeichnet , daß die Saugeinrichtung ein Sicherheitsventil (35) aufweist, das so eingestellt ist, daß der Tank (6) in die Atmosphäre entlüftbar ist, wenn der Unterdruck in dem Tank (6) unterhalb des Wertes ist, bei dem das in dem Tank (6) befindliche Material in die Verbindungsleitung angesaugt würde, die den Tank (6) mit der Unterdruckquelle verbindet. 8. Valveless pump after. Claim 7> characterized in that the suction device is a safety valve (35) which is set so that the tank (6) can be vented into the atmosphere when the negative pressure in the tank (6) is below the value at which the material in the tank (6) is sucked into the connecting line that would connect the tank (6) to the vacuum source. 50980-7^029350980-7 ^ 0293