EP1454063B1 - Feed pump - Google Patents
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- F04C2/18—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms
Definitions
- the invention relates to a feed pump for promotion of fluid media according to the preamble of the main claim.
- the media to be delivered usually have a high fluidity.
- a pressure P1 the smaller is the pressure P2 prevailing on the pressure side of the pump, whereby by this pressure difference, the pumped medium via pressed or sucked the surfaces to be lubricated sliding bearings becomes.
- This acting as a lubricant actual fluid is returned to the material flow on the suction side of the pump delivered by on the suction side and on the Pressure side in front of or behind the actual pump connection channels are provided with valve means which the storage area connect the pump to the production channel.
- a gear pump is described with one at least one side in a housing-side rotationally fixed Bearing body conveying medium lubricated, sliding rotor shaft, wherein the axially outer plain bearing closure with the Low pressure side of the pump communicates to a backflow of the lubricating medium in the pumped medium main stream to allow at least one in or on the bearing body Channel in the axial direction through the slide bearing closure with the low pressure side of the pump connects.
- This channel can be adjustable with respect to its flow cross-section by by means of a set screw the inlet opening in the channel can be varied. This should make it possible, for example at startup of a pump that are changing rheological properties of the fluid to be considered.
- the invention is based on the object, a reversal of the Sliding bearing lubricating medium even when using highly viscous Polymer melts to allow, while still at the promotion of high-viscosity polymer melts simultaneously a cleaning of the connection channel can be achieved should.
- valve tappets instead spring-loaded butterfly valves or multi-way valve tappets be used, which provided in the pump housing Connecting channels designed as straight holes and the valve tappets are perfect these connection channels close, d. H. Sucking tight but adjustable in These connection channels are arranged.
- the valve tappets are not just in terms of the diameter of the holes, but also with regard to the length of the holes, to this Adapted connection channels, d. H. close the valve tappets the channels over their entire length.
- the bore is simultaneously of polymer material present in it, so that a cracking of this material inside the hole can not occur.
- the control of the valve tappet can automatically via pressure sensors done by the pressure in the production channel before and measured behind the pump and for controlling the valve tappets is exploited.
- 1 denotes a pump housing
- the Pump cover 2 and 2a has.
- a displacement body 6 for example a gear, arranged, which is driven via a drive shaft 4 and is mounted with plain bearings 10 and 11.
- the displacement body 6 is arranged in a production channel 7 and thus creates a suction side S 1 and a pressure side D 1 in the production channel 7.
- the sliding bearing for the drive shaft 4 can be seen, and flowing or conveyed in the production channel 7 medium is returned through the plain bearings back into the production channel 7, wherein on the suction side S 1 connecting channels 8 and 8a are provided.
- the flow of this production medium, which also serves as a lubricant, is indicated by the arrows.
- connection channels 8, 8a; 9, 9a in the pump housing 1 are designed as straight holes and enforce at the illustrated embodiment, the pump housing. 1 in its entire height.
- FIG. 1 In the arrangement of FIG. 1 prevails on the suction side S 1, a pressure P 1 , which is smaller than the pressure P 2 , which prevails on the pressure side D 1 , so that inevitably flowing in the production channel 7 medium as a lubricant through the sliding bearing 10th and 11 is sucked and returned to the production channel 7 via the connecting channels 8 and 8a.
- a pressure is reversed, that is, on the suction side S 2 there is a lower pressure P 1 as the pressure prevailing on the pressure side D 2 pressure P 2, and have for this reason bulb controls the plunger 12 and 12a associated with them Connection channels 8 and 8a closed and the plunger 14 and 14a have been opened so that thereby the connection channels 9 and 9a are opened and now the pumped liquid flowing in the production channel 7, pressed by the pump according to the arrows through the connection channels 9 and 9a becomes.
- connection channels 8 and 8a and 9 and 9a completely close, clean them when entering the connection channels assigned to them at the same time these connection channels, d. H. they push that in these connection channels any material present, namely the high-viscosity polymer melt, from the connection channel into the production channel and thereby clean this connection channel. apart from the functional switching of the lubricant flow So at the same time there is a complete closure the connecting channels, leaving a residue of highly viscous Polymer melt is not possible in these channels.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Förderpumpe zur Förderung von fluiden Medien gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a feed pump for promotion of fluid media according to the preamble of the main claim.
In vielen chemischen Förderanlagen sind Zahnradpumpen oder Drehkolbenpumpen zur Förderung des Mediums eingesetzt, wobei die für die Gleitlager der Pumpe erforderliche Schmierung durch das Fördermedium selbst erfolgt.In many chemical conveyor systems are gear pumps or Rotary pumps used to convey the medium, wherein the lubrication required for the sliding bearings of the pump done by the pumped medium itself.
Gemäß der GB 322 778 weisen die zu fördernden Medien üblicherweise eine hohe Fluidität auf. Im Normalbetrieb der Anlage herrscht auf der Saugseite der Pumpe ein Druck P1, der kleiner ist als der auf der Druckseite der Pumpe herrschende Druck P2, wobei durch diesen Druckunterschied das Fördermedium über die zu schmierenden Flächen der Gleitlager gedrückt bzw. gesaugt wird. Dieses als Schmierstoff wirkende, eigentliche Fördermedium wird auf der Saugseite der Pumpe wieder in den Materialstrom abgegeben, indem auf der Saugseite und auf der Druckseite vor bzw. hinter der eigentlichen Pumpe Verbindungskanäle mit Ventileinrichtungen vorgesehen sind, die den Lagerbereich der Pumpe mit dem Produktionskanal verbinden. According to GB 322 778, the media to be delivered usually have a high fluidity. In normal operation of the system prevails on the suction side of the pump, a pressure P1, the smaller is the pressure P2 prevailing on the pressure side of the pump, whereby by this pressure difference, the pumped medium via pressed or sucked the surfaces to be lubricated sliding bearings becomes. This acting as a lubricant, actual fluid is returned to the material flow on the suction side of the pump delivered by on the suction side and on the Pressure side in front of or behind the actual pump connection channels are provided with valve means which the storage area connect the pump to the production channel.
Wenn aus irgendwelchen produktionstechnischen Gründen die übliche Druckdifferenz zwischen dem Bereich vor der Pumpe und dem Bereich hinter der Pumpe umgekehrt wird, d. h. die normalerweise einen niedrigen Druck aufweisende Saugseite plötzlich einen höheren Druck als die normalerweise einen höheren Druck aufweisende Druckseite aufweist, ist es in der Praxis bekannt geworden, dass die vorgesehenen Ventileinrichtungen als federgesteuerte Ventile ausgebildet sind, die in Abhängigkeit des herrschenden Druckes automatisch die zugeordneten Verbindungskanäle verschließen oder öffnen.If for any production reasons, the usual pressure difference between the area in front of the pump and the area behind the pump is reversed, i. H. the normally a low pressure suction side suddenly a higher pressure than the normally higher It has in practice, pressure-bearing pressure side become known that the proposed valve devices are designed as spring-controlled valves, depending on the prevailing pressure automatically the associated connection channels close or open.
Diese Umkehr der Druckdifferenz zwischen dem Bereich vor und hinter der eigentlichen Pumpe erfolgt immer dann, wenn der Bereich hinter der Pumpe beispielsweise aus produktionstechnischen Gründen plötzlich beispielsweise zur Atmosphäre hin geöffnet wird, um irgendwelche Arbeiten hinter der Pumpe beispielsweise an den angeschlossenen Produktionsanlagen vorzunehmen. Die bekannterweise vorgesehenen federgesteuerten Ventile arbeiten bei niedrigviskosen fluiden Medien zufriedenstellend.This reversal of the pressure difference between the area before and behind the actual pump always takes place when the area behind the pump, for example, from production engineering Reasons suddenly open, for example, to the atmosphere is going to do any work behind the pump, for example at the connected production facilities. The known provided spring-controlled Valves operate satisfactorily with low viscosity fluid media.
In der US 5 253 988 wird eine Zahnradpumpe erläutert, bei der, um bei der Reinigung der Zahnradpumpe mit Lager mittels einer von der Pumpe selbst geförderten Reinigungsmediums die Reinigung im Lagerbereich zu intensivieren, eine Bypassverbindung mit steuerbarem Ventil von der Druckseite der Pumpe an eine Schmiermittelzuführung für das Lager vorgesehen ist. Über diese Bypassleitung wird das Lager im Normalbetrieb von der Niederdruckseite der Pumpe mit einem Schmiermittelstrom vom geförderten Hauptstrom beschickt. Mit Hilfe der Rückführung wird die Reinigungswirkung im Lager des durch die Pumpe geförderten Reinigungsmediums intensiviert.In US 5 253 988 a gear pump is explained, in which, in order to clean the gear pump with bearings by means of a cleaning medium pumped by the pump itself to intensify in the storage area, a bypass connection with controllable valve from the pressure side of the pump to a Lubricant supply is provided for the bearing. About these Bypass line is the bearing in normal operation of the Low pressure side of the pump with a lubricant flow from fed mainstream. With the help of the return the cleaning effect in the bearing of the pumped by the pump Reinforced cleaning medium.
Bei der Verarbeitung von hochviskosen Polymerschmelzen, z. B. gemäß der JP 05-052 186 A, können solche Ventile nicht eingesetzt werden. Diese bekannten, federgesteuerten und federbelasteten Ventile würden sich bei der Förderung von hochviskosen Polymerschmelzen zusetzen und sind deshalb bei diesen Fördermedien nicht funktionsfähig.In the processing of high-viscosity polymer melts, z. B. according to JP 05-052 186 A, such valves can not be used become. These known, spring-loaded and spring-loaded Valves would be used in the promotion of high-viscosity Add polymer melts and are therefore in these Pumped media not functional.
In der EP 0 628 725 A wird eine Zahnradpumpe beschrieben mit einer mindestens einseitig in einem gehäuseseitigen drehfesten Lagerkörper fördermediumgeschmierten, gleitgelagerten Rotorwelle, wobei der axial außen liegende Gleitlagerabschluß mit der Niederdruckseite der Pumpe kommuniziert, um eine Rückströmung des Schmiermediums in den Fördermedium-Hauptstrom zu ermöglichen, wobei im oder am Lagerkörper mindestens ein Kanal in Axialrichtung durchgehend den Gleitlagerabschluß mit der Niederdruckseite der Pumpe verbindet. Dieser Kanal kann bezüglich seines Strömungsquerschnittes einstellbar sein, indem mittels einer Stellschraube die Einlaßöffnung in den Kanal variiert werden kann. Hierdurch soll es möglich sein, beispielsweise beim Hochfahren einer Pumpe, die sich ändernden rheologischen Eigenschaften des Fördermediums zu berücksichtigen.In EP 0 628 725 A a gear pump is described with one at least one side in a housing-side rotationally fixed Bearing body conveying medium lubricated, sliding rotor shaft, wherein the axially outer plain bearing closure with the Low pressure side of the pump communicates to a backflow of the lubricating medium in the pumped medium main stream to allow at least one in or on the bearing body Channel in the axial direction through the slide bearing closure with the low pressure side of the pump connects. This channel can be adjustable with respect to its flow cross-section by by means of a set screw the inlet opening in the channel can be varied. This should make it possible, for example at startup of a pump that are changing rheological properties of the fluid to be considered.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umkehr des die Gleitlager schmierenden Fördermediums auch bei Einsatz hochviskoser Polymerschmelzen zu ermöglichen, wobei weiterhin bei der Förderung von hochviskosen Polymerschmelzen gleichzeitig eine Reinigung des Verbindungskanales erreichbar sein soll.The invention is based on the object, a reversal of the Sliding bearing lubricating medium even when using highly viscous Polymer melts to allow, while still at the promotion of high-viscosity polymer melts simultaneously a cleaning of the connection channel can be achieved should.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.This problem underlying the invention is achieved by the Teaching solved the main claim.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Unteranspruch erläutert. An advantageous embodiment is explained in the dependent claim.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird vorgeschlagen, dass anstelle federbelasteter Ventilklappen oder Mehrwegeventile Ventilstößel eingesetzt werden, wobei die im Pumpengehäuse vorgesehenen Verbindungskanäle als geradlinige Bohrungen ausgebildet sind und die Ventilstößel diese Verbindungskanäle vollkommen verschließen, d. h. saugend dicht, aber verstellbar in diesen Verbindungskanälen angeordnet sind. Die Ventilstößel sind nicht nur im Hinblick auf den Durchmesser der Bohrungen, sondern auch im Hinblick auf die Länge der Bohrungen, an diese Verbindungskanäle angepasst, d. h. die Ventilstößel verschließen die Kanäle über ihre gesamte Länge.In other words, it is suggested that instead spring-loaded butterfly valves or multi-way valve tappets be used, which provided in the pump housing Connecting channels designed as straight holes and the valve tappets are perfect these connection channels close, d. H. Sucking tight but adjustable in These connection channels are arranged. The valve tappets are not just in terms of the diameter of the holes, but also with regard to the length of the holes, to this Adapted connection channels, d. H. close the valve tappets the channels over their entire length.
Hierdurch wird einerseits im Verschlußfall der Durchfluß des Fördermediums gestoppt, andererseits wird die Bohrung gleichzeitig von in ihr vorhandenem Polymermaterial gereinigt, so dass ein Vercracken dieses Materiales innerhalb der Bohrung nicht auftreten kann.As a result, on the one hand in the event of closure of the flow of the Pumping medium stopped, on the other hand, the bore is simultaneously of polymer material present in it, so that a cracking of this material inside the hole can not occur.
Die Steuerung der Ventilstößel kann über Drucksensoren automatsch erfolgen, indem der Druck im Produktionskanal vor und hinter der Pumpe gemessen und zur Steuerung der Ventilstößel ausgenutzt wird.The control of the valve tappet can automatically via pressure sensors done by the pressure in the production channel before and measured behind the pump and for controlling the valve tappets is exploited.
Während im voraufgehenden die Erfindung am Beispiel der Förderung von hochviskosen Polymerschmelzen erläutert wird, kann die erfindungsgemäße Anordnung auch bei allgemein fluiden Medien eingesetzt werden und dort die bekannten Ventilklappen ersetzen.While in the foregoing, the invention using the example of the promotion of high-viscosity polymer melts is explained, can the arrangement according to the invention also in general fluid media are used and there the known valve flaps replace.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in
- Fig. 1
- eine Anordnung, bei der in üblicher Weise auf der Saugseite der Pumpe vor der eigentlichen Pumpe ein Druck herrscht, der kleiner ist als der auf der Druckseite der Pumpe hinter der Pumpe herrschende Druck und in
- Fig. 2
- die Anordnung, bei der diese Druckdifferenz umge-Kehrt ist.
- Fig. 1
- an arrangement in which in the usual way on the suction side of the pump before the actual pump, there is a pressure which is smaller than that prevailing on the pressure side of the pump behind the pump pressure and in
- Fig. 2
- the arrangement in which this pressure difference is reversed.
In der Zeichnung ist mit 1 ein Pumpengehäuse bezeichnet, das
Pumpendeckel 2 und 2a aufweist. Innerhalb des Pumpengehäuses
ist ein Verdrängerkörper 6, beispielsweise ein Zahnrad, angeordnet,
der über eine Antriebswelle 4 angetrieben wird und
mit Gleitlager 10 und 11 gelagert ist.In the drawing, 1 denotes a pump housing, the
Der Verdrängerkörper 6 ist in einem Produktionskanal 7 angeordnet
und schafft so eine Saugseite S1 und eine Druckseite D1
im Produktionskanal 7.The
Bei 10 und 11 sind die Gleitlager für die Antriebswelle 4 erkennbar,
und das im Produktionskanal 7 fließende oder geförderte
Medium wird durch die Gleitlager hindurch wieder in den Produktionskanal
7 zurückgeführt, wobei auf der Saugseite S1
Verbindungskanäle 8 und 8a vorgesehen sind. Der Fluß dieses
Produktionsmediums, das gleichzeitig als Schmiermedium dient,
ist durch die Pfeile angedeutet.At 10 and 11, the sliding bearing for the drive shaft 4 can be seen, and flowing or conveyed in the
Auf der Druckseite D1 der Anordnung sind ebenfalls Verbindungskanäle
9 und 9a vorgesehen.On the pressure side D 1 of the
Diese Verbindungskanäle 8, 8a; 9, 9a im Pumpengehäuse 1
sind als geradlinige Bohrungen ausgebildet und durchsetzen bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Pumpengehäuse 1
in seiner gesamten Höhe.These
Mit den Verbindungskanälen 8, 8a und 9, 9a fluchtend, sind
Stößel 12, 12a bzw. 14, 14a z. B. in den Pumpendeckeln 2, 2a
vorgesehen, deren Betätigungsmittel aus Übersichtlichkeitsgründen
in der Zeichnung nicht dargestellt sind. With the connecting
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 herrscht auf der Saugseite S1
ein Druck P1 , der kleiner ist als der Druck P 2 , der auf der Druckseite
D 1 herrscht, so dass zwangsläufig das im Produktionskanal
7 fließende Medium als Schmiermittel durch die Gleitlager 10
und 11 gesaugt wird und über die Verbindungskanäle 8 und 8a
wieder in den Produktionskanal 7 zurückgeführt wird.In the arrangement of FIG. 1 prevails on the suction side S 1, a pressure P 1 , which is smaller than the pressure P 2 , which prevails on the pressure side D 1 , so that inevitably flowing in the
In Fig. 1 ist dabei dargestellt, dass die Stößel 14 und 14a die
ihnen zugeordneten Verbindungskanäle 9 und 9a vollständig
verschließen.In Fig. 1 it is shown that the
Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ist eine Druckumkehr erfolgt,
d. h. auf der Saugseite S 2 herrscht ein niedrigerer Druck P 1 als
der auf der Druckseite D 2 herrschende Druck P 2, und aus diesem
Grunde haben fühlergesteuert die Stößel 12 und 12a die
ihnen zugeordnete Verbindungskanäle 8 und 8a verschlossen
und die Stößel 14 und 14a sind geöffnet worden, so dass dadurch
die Verbindungskanäle 9 und 9a geöffnet sind und nunmehr
das Fördermedium, das im Produktionskanal 7 fließt, über
die Pumpe entsprechend den eingezeichneten Pfeilen durch die
Verbindungskanäle 9 und 9a gedrückt wird.In the arrangement of Fig. 2 is a pressure is reversed, that is, on the suction side S 2 there is a lower pressure P 1 as the pressure prevailing on the pressure side D 2 pressure P 2, and have for this reason bulb controls the
Da die Stößel 12, 12a und 14, 14a in ihrem Einsatzfall jeweils
die ihnen zugeordneten Verbindungskanäle 8 und 8a bzw. 9 und
9a vollständig verschließen, reinigen sie beim Einfahren in die
ihnen zugeordneten Verbindungskanäle gleichzeitig diese Verbindungskanäle,
d. h. sie schieben das in diesen Verbindungskanälen
ggf. vorhandene Material, nämlich die hochviskose Polymerschmelze,
aus dem Verbindungskanal in den Produktionskanal
und reinigen dadurch diesen Verbindungskanal. Abgesehen
von dem funktionsfähigen Umschalten des Schmiermittelflusses
erfolgt also gleichzeitig eine komplette Verschließung
der Verbindungskanäle, so dass ein Rückstand an hochviskoser
Polymerschmelze in diesen Kanälen nicht möglich ist.Since the
Claims (3)
- Feed pump for delivering fluid media, the pump bearings being lubricated by the pumping medium itself, and connecting channels (8, 9; 8a, 9a) with valve inserts being provided on the suction side as well as on the pressure side upstream and downstream respectively of a displacement element (6), said connecting channels (8, 9; 8a, 9a) linking the bearing portion of the pump with the production channel (7), characterized in that the connecting channels (8, 9; 8a, 9a) take the form of rectilinear bore holes in the pump housing (1) and the valve means take the form of tappets (12, 12a; 14, 14a), which are displaceable and tightly disposed in a suction capacity in the associated sections of connecting channel.
- Feed pump according to Claim 1, characterized in that the valve tappets (12, 12a; 14, 14a) seal the connecting channels (8, 9; 8a, 9a) over their entire length.
- Feed pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the tappets (12, 12a; 14, 14a) can be controlled as a function of the pressure prevailing in the production channel (7) upstream and downstream of the displacement element.
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