Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten Device for conveying liquids
Beschreibungdescription
Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.PRIOR ART The invention relates to a device for conveying liquids according to the preamble of independent patent claim 1.
Aus der JP 8144989 ist eine solche Vorrichtung bekannt. Diese weist eine Pumpe auf, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Die Pumpe ist mit einer Ansaugöffnung versehen, in welche die zu fördernde Flüssigkeit einströmt. Durch die Pumpe wird die Flüssigkeit über ein Rohrleitungssystem abtransportiert. Bei diesen Pumpen ist es erforderlich, dass der Flüssigkeitsstand nicht unter das Niveau des Laufrades absinkt. Sollte ein sehr geringer Flüssigkeitsstand vorhanden sein, der sich nicht auf das Niveau des Laufrades erstreckt, ist ein Abpumpen der Flüssigkeit nicht möglich. Zum Ansaugen dieser Flüssigkeit müssen spezielle Verfahren angewendet werden, die einen höheren Auf- wand erfordern. Außerdem besteht bei solchen Pumpen die Gefahr, dass das Pumpenlager, d. h. die Lagerung der Antriebswelle trocken läuft und unter Umständen Schaden nimmt.Such a device is known from JP 8144989. This has a pump that is driven by an electric motor. The pump is provided with a suction opening into which the liquid to be pumped flows. The liquid is removed by the pump via a piping system. With these pumps it is necessary that the fluid level does not drop below the level of the impeller. If the liquid level is very low and does not extend to the level of the impeller, it is not possible to pump the liquid out. Special procedures have to be used to draw in this liquid, which require more effort. In addition, there is a risk with such pumps that the pump bearing, i. H. the drive shaft bearing runs dry and may be damaged.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kühlschmierflüssig- keiten mit Produktionsruckstanden zu schaffen, welche zuverlässig arbeitet und Flüssigkeiten, die auf einem sehr geringen Niveau liegen, zuverlässig fördert.The invention has for its object to avoid the disadvantages mentioned and to provide a device for conveying liquids, in particular cooling lubricants with production residues, which works reliably and reliably pumps liquids which are at a very low level.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass wenigstens beim Start der Pumpe in dem die Antriebswelle umschließenden Gehäuse ein Unterdruck herrscht, welcher sich durch die Lageranordnung in das Pumpengehäuse fortsetzt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass durch den Unterdruck die Flüssigkeit mit geringem Niveau in das Pumpengehäuse einströmt und bis zu einem bestimmten Niveau, welches ausreicht, um eine Förderung zu bewirken, diesen Raum ausfüllt.This object is achieved in that, at least when the pump is started, there is a negative pressure in the housing surrounding the drive shaft, which continues through the bearing arrangement in the pump housing. The advantage of this arrangement is that due to the negative pressure, the liquid flows into the pump housing at a low level and fills this space up to a certain level, which is sufficient to effect delivery.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Flüssigkeitsaustragsöffnung mit einem Austragsrohr zu verbinden. Die Austragsöffnung bzw. das Rohr ist mit einer Rückschlagklappe verbunden, so dass der Unterdruck im Pumpengehäuse aufrechter-
halten werden kann, wenn sich die Pumpe in der Startphase befindet. Die Rückschlagklappe ist beispielsweise eine Kugel, welche in dem Flüssigkeitsrohr in einem erweiterten Querschnittsbereich angeordnet ist.In a development of the invention it is proposed to connect the liquid discharge opening to a discharge pipe. The discharge opening or the pipe is connected to a non-return valve, so that the negative pressure in the pump housing is maintained. can be held when the pump is in the start phase. The check valve is, for example, a ball, which is arranged in the liquid tube in an enlarged cross-sectional area.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse, welches die Antriebswelle um- schließt, ein Anschluss vorgesehen, welcher mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Dies kann eine Unterdruckpumpe sein.In one embodiment of the invention, a connection is provided in the housing which surrounds the drive shaft and is connected to a vacuum source. This can be a vacuum pump.
Gemäß einer vorteilhaften Gestaltung wird der Unterdrück durch einen Ejektor erzeugt, unter Ausnutzung des Überdruckes von gereinigter Kühlschmierflüssigkeit. Diese wird dem Ejektor zugeführt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, andere Arten von Flüssigkeit oder von Fluid bzw. Luft zur Bildung eines Unterdruckes heranzuziehen. Wird Kühlschmierflüssigkeit zur Unterdruckbildung herangezogen, kann diese direkt wieder in die zu fördernde Flüssigkeit eingeleitet werden. Es bedarf daher keiner Aufbereitung eines zusätzlichen Hilfsstoffes.According to an advantageous design, the suppression is generated by an ejector, using the excess pressure of cleaned cooling lubricant. This is fed to the ejector. Of course, there is also the possibility of using other types of liquid or of fluid or air to form a negative pressure. If cooling lubricant is used to create negative pressure, this can be reintroduced directly into the liquid to be pumped. It is therefore not necessary to prepare an additional auxiliary.
In vorteilhafter Weise liegt der Unterdruck in einem Bereich von 0,05 bar bis 0,3 bar. Dies richtet sich lediglich nach der zu überwindenden Höhe zwischen der Ansaugöffnung und dem Laufrad der Pumpe. Die Pumpe befindet sich in bevorzugter Weise in einem Behälter und ist dort über eine Flanschverbindung befestigt. Ebenso ist der Elektromotor mit dem die Antriebswelle umschließenden Gehäuse über einen Anschlussflansch verbunden.The negative pressure is advantageously in a range from 0.05 bar to 0.3 bar. This depends only on the height to be overcome between the suction opening and the impeller of the pump. The pump is preferably located in a container and is fastened there via a flange connection. The electric motor is also connected to the housing surrounding the drive shaft via a connecting flange.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
These and other features of preferred developments of the invention are evident from the claims and also from the description and the drawing, the individual features being implemented individually or in groups in the form of subcombinations in the embodiment of the invention and in other areas, and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.
Zeichnungdrawing
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Hierbei zeigen Figur 1 eine bekannte Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kühlschmierflüssigkeiten undFurther details of the invention are described in more detail in the drawing using an exemplary embodiment. 1 shows a known device for conveying liquids, in particular cooling lubricants and
Figur 2 eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten bei geringer Flüssigkeits höhe.Figure 2 shows a device for conveying liquids at low liquid height.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Gemäß Figur 1 ist ein Behälter 10 vorgesehen, in welchem sich Flüssigkeit bis auf Höhe des Niveaus 11 befindet. Innerhalb des Behälters 10 ist eine Pumpe 12, bestehend aus einem Pumpenlaufrad 13 und einem Pumpengehäuse 14 vorgesehen. Die Pumpe 12 saugt die Flüssigkeit über die Ansaugöffnung 15 an und fördert sie zu einer Flüssigkeits- austragsöffnung 16, die üblicherweise mit einem Rohr oder einem Schlauch verbunden ist, welches/r hier nicht dargestellt wurde. Die Pumpe 12 ist mit einem Befestigungsflansch 17 versehen, welcher an einer hier nicht dargestellten Befestiguπgsstruktur des Behälters anordenbar ist. Oberhalb der Pumpe 12 erstreckt sich ein Gehäuse 18, in welchem sich die Antriebswelle 19 befindet. Diese Antriebswelle 19 ist mit einem Elektromotor 20 verbunden. Der Elektromotor 20 ist über eine Flanschverbindung 21 an dem Gehäuse 18 befestigt. Sofern sich die Flüssigkeit in dem Behälter 10 auf dem dargestellten Niveau 11 befindet, ist das Pumpenlaufrad 13 ebenfalls von Flüssigkeit umspült, d. h. bei einem Start des Elektromotors 20 wird die Flüssigkeit aus dem Behälter 10 gepumpt. Befindet sich die Flüssigkeit auf einem Niveau 21 unterhalb des Pumpenlaufrades 13 und die Pumpe 12 wird gestartet, besteht keine Möglichkeit, diese Flüssigkeit zu fördern, da ein Ansaugen der Flüssigkeit nicht möglich ist. Es wird deshalb angestrebt, das Gesamtsystem möglichst tief im Behälter anzuordnen. Allerdings muss jederzeit ein gewisser Abstand zu dem Behälterboden eingehalten werden, damit in die Ansaugöffnung 15 ausreichend Flüssigkeit einströmen kann.
Figur 2 zeigt ebenfalls in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Laufrad 13 ist im Bereich des Befestigungsflansches bzw. des Abschlusses des Pumpengehäuses angeordnet, wobei zwischen Gehäuse 18 und Antriebswelle 19 ein ge- ringfügiger Lagerspalt 22 besteht. Das Gehäuse 18 ist mit einem Anschlussflansch 23 zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Gehäuse ausgestattet. An dem Anschlussflansch 23 befindet sich ein Ejektor 24 mit einem Flüssigkeitseinlauf 25 und einer Ejektor- düse 26. Die Ejektordüse 26 ist unmittelbar vor einer Querschnittsverengung 27 des Austrittsrohrs 28 angeordnet. Das Austrittsrohr 28 ist mit einem Anschluss 29 versehen, an welchem ein Ablaufrohr oder Ablaufschlauch angeordnet werden kann. Die Flüssigkeit für den Ejektor strömt mit Überdruck ein und bildet einen Ejektorstrahl, der einen Unterdruck im Gehäuse 18 erzeugt. Der Unterdruck setzt sich über den Lagerspalt 22 der Welle in das Pumpengehäuse 14 fort und saugt damit Flüssigkeit in das Pumpengehäuse 14 bis auf ein Niveau, das oberhalb des Laufrades 13 liegt. Dies bedeutet, dass selbst bei einem Flüssigkeitsniveau 30 in Höhe der Ansaugöffnung 15 ein Abpumpen derselben möglich ist.DESCRIPTION OF THE EXEMPLARY EMBODIMENTS According to FIG. 1, a container 10 is provided, in which liquid is located up to level 11. A pump 12, consisting of a pump impeller 13 and a pump housing 14, is provided within the container 10. The pump 12 draws in the liquid via the suction opening 15 and conveys it to a liquid discharge opening 16, which is usually connected to a pipe or a hose, which was not shown here. The pump 12 is provided with a fastening flange 17 which can be arranged on a fastening structure of the container, not shown here. A housing 18, in which the drive shaft 19 is located, extends above the pump 12. This drive shaft 19 is connected to an electric motor 20. The electric motor 20 is fastened to the housing 18 via a flange connection 21. If the liquid in the container 10 is at the level 11 shown, the pump impeller 13 is also flushed with liquid, ie when the electric motor 20 is started, the liquid is pumped out of the container 10. If the liquid is at a level 21 below the pump impeller 13 and the pump 12 is started, there is no possibility of conveying this liquid, since the liquid cannot be sucked in. The aim is therefore to arrange the entire system as deep as possible in the container. However, a certain distance from the container bottom must be maintained at all times so that sufficient liquid can flow into the suction opening 15. Figure 2 also shows a schematic representation of a device for conveying liquids. The same parts are provided with the same reference numerals. The impeller 13 is arranged in the region of the fastening flange or the end of the pump housing, a slight bearing gap 22 being present between the housing 18 and the drive shaft 19. The housing 18 is equipped with a connecting flange 23 for generating a negative pressure in the housing. An ejector 24 with a liquid inlet 25 and an ejector nozzle 26 is located on the connecting flange 23. The ejector nozzle 26 is arranged directly in front of a cross-sectional constriction 27 of the outlet pipe 28. The outlet pipe 28 is provided with a connection 29, on which a drain pipe or drain hose can be arranged. The liquid for the ejector flows in with overpressure and forms an ejector jet, which generates a vacuum in the housing 18. The negative pressure continues through the bearing gap 22 of the shaft into the pump housing 14 and thus sucks liquid into the pump housing 14 up to a level that lies above the impeller 13. This means that even at a liquid level 30 at the level of the suction opening 15, the same can be pumped out.
Damit das Unterdruckvolumen begrenzt ist, weist ein Steigrohr 31 an der Flüssigkeits- austragsöffnung 16 ein Rückschlagventil in Form einer Kugel 32 auf. Diese Kugel 32 befindet sich in einem querschnittsvergrößerten Bereich 33. Sobald die Flüssigkeit in dem Steigrohr 31 ansteigt, wird die Kugel 32 nach oben bzw. in den Totraum 34 gedrängt und die Flüssigkeit kann ungehindert ausströmen.To ensure that the vacuum volume is limited, a riser pipe 31 has a check valve in the form of a ball 32 at the liquid discharge opening 16. This ball 32 is located in a region 33 with an enlarged cross section. As soon as the liquid in the riser pipe 31 rises, the ball 32 is pushed upwards or into the dead space 34 and the liquid can flow out unhindered.
Die Kühlschmierflüssigkeit enthält selbstverständlich Produktionsrückstände, wie Späne aus industriellen Prozessen. Diese lassen sich problemlos mit der dargestellten Pumpe 12 fördern. Der Unterdruck, welcher durch den Ejektor erzeugt wird, ist einstellbar, bei- spielsweise durch den Druck der zugeführten Flüssigkeit. Die Pumpe 12 ist in der Lage, je nach Auslegung eine Flüssigkeitsmenge von 50 Litern bis 6.000 Litern pro Minute zu fördern.The cooling lubricant naturally contains production residues, such as chips from industrial processes. These can be easily conveyed using the pump 12 shown. The negative pressure generated by the ejector can be set, for example by the pressure of the liquid supplied. The pump 12 is able to deliver a liquid quantity of 50 liters to 6,000 liters per minute depending on the design.
Wesentlich ist bei der Erzeugung des Unterdruckes, dass dieser vor bzw. bei dem Anlaufen der Pumpe 12 erforderlich ist. Selbstverständlich könnte der Unterdruck nach dem Anlaufen der Pumpe abgeschaltet werden, es ist aber auch ohne weiteres möglich, den Unterdruck während der gesamten Betriebsdauer der Pumpe 12 aufrechtzuerhalten.
It is essential in the generation of the negative pressure that this is required before or when the pump 12 starts. Of course, the negative pressure could be switched off after the pump has started, but it is also possible to maintain the negative pressure during the entire operating period of the pump 12.