DE1270952B

DE1270952B - Piston pump for liquid media, especially slurry and liquid metal

Info

Publication number: DE1270952B
Application number: DEP1270A
Authority: DE
Inventors: Alexander Ivanoff
Original assignee: Hayward Tyler and Co Ltd
Current assignee: Hayward Tyler and Co Ltd
Priority date: 1960-08-29
Filing date: 1961-08-29
Publication date: 1968-06-20

Description

Kolbenpumpe für flüssige Medien, insbesondere Schlämme und flüssiges Metall Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe für flüssige Medien, insbesondere Schlämme und flüssiges Metall, bei der in einer mit Flüssigkeitsein-und -auslaß versehenen Kammer durch einen in dieser Kammer hin- und herbewegbaren Kolben eine oszillierende Flüssigkeitsströmung vor dem Flüssigkeitseinlaß erzeugt wird.Piston pump for liquid media, especially slurry and liquids Metal The invention relates to a piston pump for liquid media, in particular Slurry and liquid metal in one with liquid inlet and outlet provided chamber by a reciprocable piston in this chamber oscillating liquid flow is generated in front of the liquid inlet.

Bei einer bekannten derartigen Kolbenpumpe für Zerstäuber, Zimmerfontänen, Brennstoffeinspritzung und ähnliche Zwecke erfolgt der Flüssigkeitsaustritt durch eine einen zentralen Kanal des schwingenden Kolbens abschließende Düse, deren Austrittsquerschnitt zu Verstopfungen neigen kann. Bei einer anderen bekannten Kolbenpumpe erzeugt eineMembran eine oszillierende Saugströmung durch ein Venturirohr, das starr angeordnet ist und ebenfalls Verstopfungsneigung aufweist.In a known such piston pump for atomizers, indoor fountains, For fuel injection and similar purposes, the liquid exits through a nozzle terminating a central channel of the oscillating piston, the outlet cross-section of which can be prone to constipation. Another known piston pump creates a diaphragm an oscillating suction flow through a venturi that is rigidly arranged and also has a tendency to clog.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine besser für die Förderung von flüssigen Medien, wie Schlämme und flüssiges Metall, geeignete Kolbenpumpe zu schaffen, welche weniger empfindlich gegen Zusetzung ist.The invention is therefore based on the object to provide a better for the Pumping of liquid media such as sludge and liquid metal, suitable piston pump to create which is less sensitive to clogging.

Zum Lösen dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der Kolben zwei mit Abstand angeordnete Platten aufweist, deren Zwischenraum mit der Einlaßleitung der Flüssigkeit verbunden ist und deren einander gegenüberliegende Ränder einen Flüssigkeitseinlaß in die Kammer dadurch bilden, daß sie durch einen Spalt von der Kammerwand getrennt sind. Der Raum zwischen den Platten hat dabei einen relativ großen, weniger einer Zusetzungsgefahr ausgesetzten Durchlaßquerschnitt, und durch die Bewegung des Kolbens tritt eine ausreichende Durchspülung auf, welche auch bereits entstandene Zusetzungen wieder beseitigt. Die Kolbenpumpe gemäß der Erfindung ist daher gut in der Lage, Schlamm, Brei, Farben sowie sogar schleifende bzw. schmirgelnde Flüssigkeiten zu pumpen. Ebenso können jedoch auch kalte und heiße Flüssigkeiten, ja sogar, wie gesagt, geschmolzene Metalle gepumpt werden. Dabei ist die aus einer Vielzahl von Materialien einschließlich Kohlenstoff oder Keramik herstellbare Pumpe äußerst einfach gebaut und daher in der Herstellung und ebenso in der Wartung nicht teuer.To solve this problem it is provided according to the invention that the Piston has two spaced plates, the space between which with the Inlet line of the liquid is connected and their opposite one another Edges form a liquid inlet into the chamber by being passed through a Gap are separated from the chamber wall. The space between the plates has it a relatively large passage cross-section that is less exposed to the risk of clogging, and sufficient flushing occurs through the movement of the piston, which already existing clogging is also eliminated. The piston pump according to the Invention is therefore well able to mud, pulp, paints as well as even abrasive or to pump abrasive liquids. However, cold and hot can also be used Liquids, even, as I said, molten metals can be pumped. Included is made from a wide variety of materials including carbon or ceramic manufacturable pump extremely simply built and therefore in the production and also not expensive to maintain.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using several exemplary embodiments.

F i g. 1. zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform einer Pumpe; F i g. 2 zeigt eine Ansicht einer abgeänderten Ausführung der in F i g. 1 gezeigten Pumpe, und F i g. 3 und 4 zeigen Ansichten weiterer Ausführungen der in F i g. 1 gezeigten Pumpe.F i g. Figure 1 shows a view of an embodiment of a pump; F. i g. FIG. 2 shows a view of a modified embodiment of the one shown in FIG. 1 shown Pump, and F i g. 3 and 4 show views of further embodiments of the FIGS. 1 shown pump.

Gemäß F i g. 1 ist eine zylindrische Kammer 60 mit einem Kolben versehen, der zwei im gegenseitigen Abstand angeordnete Scheiben 61 und 62 aufweist. Die eine Scheibe 61 ist in ihrer Mitte am Ende einer Kolbenstange 63 befestigt, die sich durch eine öffnung in einer Stirnwand 64 der Kammer nach außen erstreckt. Diese Öffnung wird durch einen flexiblen Balg 65 abgedichtet. Die andere Scheibe 62 besitzt eine zentrale Öffnung, mit deren Kante ein Einlaßrohr 66 abdichtend verbunden ist. Dieses Einlaßrohr erstreckt sich durch die andere Stirnwand 67 der Kammer nach außen. Die Kanten der Scheiben befinden sich im Abstand von der zylindrischen Wand 68 der Kammer, so daß ein ringförmiger Zwischenraum 69 entsteht, durch den die entgegengesetzten Enden der Kammer miteinander in Verbindung stehen. Die Kammer ist durch Umgehungsrohre 71 und 72 mit einem Auslaß 70 verbunden.According to FIG. 1 a cylindrical chamber 60 is provided with a piston, which has two disks 61 and 62 arranged at a mutual distance. The one Disk 61 is attached in its center to the end of a piston rod 63, which extends outward through an opening in an end wall 64 of the chamber. These Opening is sealed by a flexible bellows 65. The other disk 62 has a central opening at the edge of which an inlet tube 66 is sealingly connected. This inlet tube extends outwardly through the other end wall 67 of the chamber. The edges of the discs are spaced from the cylindrical wall 68 of the Chamber, so that an annular space 69 is formed through which the opposite Ends of the chamber are in communication with one another. The chamber is through bypass pipes 71 and 72 connected to an outlet 70.

Die Scheiben werden axial zur Kammer durch die Kolbenstange hin- und herbewegt, wobei eine oszillierende Flüssigkeitsströmung durch den ringförmigen Zwischenraum 69 in der Kammer erzeugt wird. Diese Strömung verläuft quer zu den Kanten der Scheiben, wobei diese Kanten zwischen den Scheiben eine verengte ringförmige Öffnung bestimmen. Dadurch entsteht eine Saugwirkung im Raum zwischen den Scheiben. Aus dem Einlaßrohr 66 strömt Flüssigkeit in diesen Raum und aus dem Raum durch die beschränkte ringförmige Öffnung zwischen den Kanten der Scheiben in die Kammer. Von dort gelangt sie zu dem einen oder anderen Umgehungsrohr 71 oder 72 und von da zum Pumpenauslaß 70. Die Querschnittsfläche und die Länge der Umgehungsrohre 71 und 72 werden so gewählt, daß die Trägheit der in diesen Rohren vorhandenen Flüssigkeit ausreicht, um sicherzustellen, daß die Strömung, anstatt einfach von dem einen Ende der Kammer zum anderen durch die Umgehungsleitung zu gehen, zum größeren Teil durch den Zwischenraum 69 verläuft, und daß die Pumpe im wesentlichen gleichmäßig fördert.The discs are reciprocated axially to the chamber by the piston rod moved forward, with an oscillating flow of liquid through the annular Gap 69 is created in the chamber. This flow runs across the Edges of the disks, these edges between the disks being a narrowed annular Determine the opening. This creates a suction effect in the space between the panes. From the inlet pipe 66 liquid flows into and out of this space the space through the restricted annular opening between the edges of the discs into the chamber. From there it reaches one or the other bypass pipe 71 or 72 and thence to pump outlet 70. The cross-sectional area and length of the bypass tubes 71 and 72 are chosen so that the inertia of the liquid present in these tubes sufficient to ensure that the flow, rather than simply from one end the chamber to go through the bypass line, for the greater part through the gap 69 extends, and that the pump delivers substantially uniformly.

Vorzugsweise ist die Pumpenkammer 60 vollständig in die Förderflüssigkeit eingetaucht, wie es in F i g. 2 gezeigt ist. Hier ist die Kammer in einem Tank 75 aufgehängt, der einen Einlaß 76 besitzt. Auf den flexiblen Balg 65 ist verzichtet, viehmehr ist die Kolbenstange 63 einfach mit Spiel durch eine öffnung in der Stirnwand 64 und dann durch eine öffnung in der oberen Wand 67 des Tanks geführt. Die letztere Öffnung kann gemäß der Zeichnung mit einer Membran 79 abgedichtet sein, welche eine Hin- und Herbewegung der Kolbenstange zuläßt.The pump chamber 60 is preferably completely immersed in the delivery liquid immersed as shown in FIG. 2 is shown. Here is the chamber in a tank 75 suspended, which has an inlet 76. The flexible bellows 65 is dispensed with, Rather, the piston rod 63 is simple with play through an opening in the end wall 64 and then passed through an opening in the upper wall 67 of the tank. The latter Opening can be sealed according to the drawing with a membrane 79, which a Back and forth movement of the piston rod allows.

F i g. 3 zeigt eine Zweistufenausführung der zuletzt beschriebenen Pumpe, bei der die Kammer durch eine Trennwand 80 mit einer zentral angeordneten Öffnung abgeteilt ist, durch die sich das Einlaßrohr 81 erstreckt. Der Kolben umfaßt zwei Scheibenpaare 82, 83 und 84, 85, von denen jeweils ein Paar an jeder Seite der Trennwand angeordnet ist. Die Kammer besitzt vier Umgehungsrohre 86, 87, 88 und 89, die zu einem gemeinsamen Auslaß 90 führen. Es sei angemerkt, daß solch eine Pumpe auch mit drei oder mehr Pumpenstufen hergestellt werden kann.F i g. 3 shows a two-stage implementation of the last described Pump in which the chamber is separated by a partition 80 with a centrally located Opening is partitioned through which the inlet pipe 81 extends. The piston includes two pairs of washers 82, 83 and 84, 85, one pair on each side the partition is arranged. The chamber has four bypass tubes 86, 87, 88 and 89, which lead to a common outlet 90. It should be noted that such a Pump can also be made with three or more pump stages.

Um die Leckströmung durch die Öffnung in der Trennwand klein zu halten, ist eine Hülse 91 vorgesehen, die das Einlaßrohr 81 mit Spiel umgibt. Die Länge der ringförmigen Flüssigkeitssäule in dem Spaltraum und damit die Trägheit der Flüssigkeitssäule reichen aus, um im wesentlichen eine Leckströmung durch diesen Spaltraum zu verhüten.In order to keep the leakage flow through the opening in the partition wall small, a sleeve 91 is provided which surrounds the inlet pipe 81 with play. The length of the annular liquid column in the gap space and thus the inertia of the liquid column are sufficient to essentially prevent a leakage flow through this gap space.

Bei der in F i g. 4 gezeigten abgewandelten Anordnung wird die Leckströmung zwischen der Trennwand und der Kolbenstange dazu benutzt, den Ausstoß der Pumpe zu vermehren. Die Trennwand weist zwei im gegenseitigen Abstand angeordnete Wände 92 und 93 auf, wobei der Raum zwischen den Wänden mit der Flüssigkeitsquelle verbunden ist. Dadurch bewirkt die Leckströmung durch die zentralen öffnungen in den Wänden eine Druckminderung im Raum zwischen den Wänden, was zur Folge hat, daß Flüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle in diesen Raum einströmt.In the case of the in FIG. 4, the modified arrangement shown is the leakage flow between the partition and the piston rod used to discharge the pump to multiply. The partition wall has two walls which are arranged at a mutual distance 92 and 93, with the space between the walls connected to the source of liquid is. This causes the leakage flow through the central openings in the walls a pressure reduction in the space between the walls, with the result that liquid flows into this space from the liquid source.

Bei jeder der vorbeschriebenen Ausführungsformen gibt die Tatsache, daß die bewegenden Teile oszillieren anstatt sich kontinuierlich zu bewegen, die Möglichkeit, flexible Verbindungen anzuwenden. Dadurch brauchen keine Stopfbüchsen angewandt zu werden, was das Abdichtungsproblem vereinfacht. Die Art dieser Verbindungen wurde nicht im einzelnen aufgeführt, da die gleiche Wirkung erreicht wird, wenn man andere dem Fachmann bekannte Verbindungen dieser Art verwendet. So können z. B. Verbindungen für Pumpen, bei denen Drehschwingungen angewandt werden, von einem flexiblen, geraden Rührstück gebildet sein, das tordiert werden kann. Es kann auch in geeigneter Weise geformt bzw. gewunden sein, um die notwendige Flexibilität zu bekommen. In einer anderen Verbindungsform kann man ein elastisches Verbindungselement verwenden. Dieses besteht aus einer rohrförmigen Schicht aus flexiblem Material, z. B. Gummi, die zwischen inneren und äußeren festen rohrförmigen Gliedern eingebettet ist. Infolge der Flexibilität dieses Materials kann die Achse des inneren Gliedes gegenüber der des äußeren Gliedes einen Winkel bilden.In each of the embodiments described above, the fact is that the moving parts oscillate instead of moving continuously Ability to use flexible connections. This means that no stuffing boxes are required to be applied, which simplifies the sealing problem. The nature of these connections has not been detailed because the same effect is achieved if other compounds of this type known to the person skilled in the art are used. So z. B. Connections for pumps in which torsional vibrations are applied from one be formed flexible, straight stirring piece that can be twisted. It can also be suitably shaped or wound in order to have the necessary flexibility receive. In another form of connection, an elastic connection element can be used use. This consists of a tubular layer of flexible material, z. B. rubber embedded between inner and outer solid tubular members is. Due to the flexibility of this material, the axis of the inner link Form an angle with that of the outer link.

Die Mittel zum Erzeugen von Oszillationsbewegungen der bewegbaren Teile können ebenfalls der freien Wahl eines Fachmanns überlassen bleiben und fallen nicht unter die Erfindung.The means for generating oscillatory movements of the movable Parts can also be left to the free choice of a specialist not under the invention.

Claims

Claims: 1. Piston pump for liquid media, in particular Slurries and liquid metal in one with liquid inlet and outlet provided chamber by a reciprocable piston in this chamber oscillating liquid flow is generated in front of the liquid inlet, thereby characterized in that the piston (63) has two spaced apart plates (61, 62) has, the space of which is connected to the inlet line (66) of the liquid and the opposite edges of which provide a liquid inlet into the Form chamber (60) in that they are separated from the chamber wall (68) through a gap (69) are separated.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the chamber (60) by at least one partition (80; 92, 93) is divided into at least two compartments and the piston (63) protrudes with play through an opening in the partition and in each Compartment each carries a pair (82, 83; 84, 85) of plates defining a liquid inlet into the chamber.

3. Pump up Claim 2, characterized in that the liquid passage through the Piston (63) comprehensive opening of the partition (80) through an opening forming this opening Sleeve (91) is throttled.

4. Pump according to claim 3, characterized in that an annular gap (between 92 and 93) is provided, in which a liquid inlet opens. Into consideration Drawn publications: Austrian patent specification No. 188 218; french U.S. Patent No. 415,888; Belgian Patent No. 530 968; British patent specification No. 780 157; U.S. Patent Nos. 2,954,736, 260,921.