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DE4322861A1 - Axiale Förderung von gasförmigen, flüssigen, pastösen und pulverförmigen Stoffen, ebenso in ex-geschützten Bereichen - Google Patents

Axiale Förderung von gasförmigen, flüssigen, pastösen und pulverförmigen Stoffen, ebenso in ex-geschützten Bereichen

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Publication number
DE4322861A1
DE4322861A1 DE19934322861 DE4322861A DE4322861A1 DE 4322861 A1 DE4322861 A1 DE 4322861A1 DE 19934322861 DE19934322861 DE 19934322861 DE 4322861 A DE4322861 A DE 4322861A DE 4322861 A1 DE4322861 A1 DE 4322861A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive shaft
cooling air
suction
extraction unit
turbine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19934322861
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schmidt Manfred 71384 Weinstadt De
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE4322861A1 publication Critical patent/DE4322861A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L7/00—Suction cleaners adapted for additional purposes; Tables with suction openings for cleaning purposes; Containers for cleaning articles by suction; Suction cleaners adapted to cleaning of brushes; Suction cleaners adapted to taking-up liquids
    • A47L7/009—Details of suction cleaner tools for additional purposes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L5/00—Structural features of suction cleaners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D3/00—Axial-flow pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

Fig. 1 zeigt eine Aufteilung in 3 jeweils geschlossene Arbeitsräume.
R1 Der eigentliche Arbeitsraum, (z. B. Absaugeinrichtung).
R2 Antriebsraum mit Antriebsmotor und eigener Kühlluftzu- und -abführung.
R3 Sogbereich (Austrittsöffnung bzw. Filterkammer).
Die Mediumführung erfolgt direkt von Raum 1 nach Raum 3.
Grundlegende Basis ist ein Elektromotor (4), oder eine andere Antriebsart z. B. Kreiskolbenmotor oder Turbine, dessen Antriebswelle hohlförmig ist und deren Querschnitt den jeweiligen Erfordernissen angepaßt wurde. Antriebswelle (5), Sogturbine (6) und Kühlluftturbine (7) bilden eine feste Einheit.
Hierdurch ist eine kurze und verlustfreie Förderung ge­ geben.
Raum 2, der Antriebsraum, erhält durch gesonderte Ein- (8) und Auslaßöffnungen (9) seine Kühlung. Eine zusätzliche Kühlung der hohlen Antriebswelle erfolgt über den Förderkanal (10).
Die sich drehende Antriebs- bzw. Hohlwelle (5) wird im Bereich (11) mit einer entsprechenden Lagerkonstruktion abgekoppelt. Zur Steuerung von Druck und Drehzahl können bei Bedarf an den jeweiligen Turbinenrädern Viskose- bzw. Magnetkupp­ lungen eingesetzt werden.
Fig. 2 (Beispiel) zeigt eine industrielle Absauganlage mit vorgeschalteter Filterkammer (12).
Die Arbeitsweise ist die gleiche wie in Fig. 1 beschrieben, jedoch ist bei diesem Beispiel die Sogturbine (6) als Inline-Turbine ausgelegt.
Die Kühlluft (8) + (9) wird explosionsgeschützt von außen zugeführt. Zwei zusätzliche Turbinen (13) sind ebenfalls mit der Antriebswelle (5) verbunden und bilden in ihren Kammern (mit + gekennzeichnet) einen Überdruck. Hierdurch wird zusätzlich ein Einschleichen von explosiven Gasen verhindert. Lufteinlaß (14) und Auslaß (15) erfolgt ebenfalls aus neutralen Raum.
Fig. 3 (Beispiel) zeigt einen Haushaltsstaubsauger.
Die Arbeitsweise ist die gleiche wie in Fig. 1 beschrieben. Um die Vielfältigkeit der Einsatzmöglichkeiten deutlich zu machen wurde hierbei der gesamte Triebkopf (16) voll­ ständig von der Filterkammer (12) getrennt. In ihm befin­ den sich sämtliche elektrischen und mechanischen Teile. Der Kopf ist abnehmbar.
Mit wenigen Handgriffen läßt sich die Filterkammer (12) in einen "Naßsauger" verwandeln. Ein erforderlicher Sicherheitsschalter (Schwimmer) müßte vor der Sogturbine (6) liegen.
Anmerkung
Speziell für den Haushalts- und Bürobereich wird ein leise arbeitender Staubsauger gefordert. Durch den zentral im Triebkopf sitzenden Antriebsmotor sind hierfür die besten Voraussetzungen gegeben.
Die direkte und querschnittgleiche Sogführung kommt mit weniger Antriebsleistung aus. Ein Beitrag zum Energie­ sparen.
Fig. 4 (Beispiel) zeigt ein Misch- und Homogenisiergerät (Turbomischer) nach dem Stator-Rotor-Prinzip.
Die Arbeitsweise ist die gleiche wie in Fig. 1 beschrieben. Bei diesem Beispiel ist die Sogturbine (6) zu einem drehenden Rotor umgebildet.
Der feststehende Stator (17) läßt sich zusätzlich be­ heizen oder kühlen. (18)
Das Mischgut wird durch den Förderkanal (10) geführt und in dem Zwischeraum Rotor-Stator selbstfördernd homogeni­ siert.
Anmerkung
Eine zusätzliche ex-geschützte Variante ist in Fig. 2 beschrieben.
Weitere Anwendungsbeispiele: (ohne Abbildungen) Be- und Entlüfter
Tauchpumpen
Umwälzpumpen
Kraftstoffpumpen
Förderpumpen
Löschwasserpumpen (Wankelmotor)
Gebläse
Förderanlagen (insbesondere ex-geschützt)
Absaugeinrichtungen (z. B. auch unter Wasser)
Anlagen zur Druckerhöhung
etc.
Stand der Technik Beispiel Staubsauger
In herkömmlicher Form arbeiten Staubsauger mit einem am Ende des Systems sitzenden Elektromotor. Eine hier mon­ tierte Turbine erzeugt den erforderlichen Sog, der Motor selbst wird durch die Sogluft gekühlt. Hier besteht die Gefahr der Verschmutzung, je nach Beanspruchung kommt es zur Minderung der Laufeigenschaften und zur Zunahme der Lautstärke.
Die Sogluft selbst wird von außen der meist vorgeschalteten Filterkammer zugeführt. Die Luftführung innerhalb des Staubsaugers erfolgt in einer aufwendigen Kammerführung mit zwangsweise verschiedenen Querschnitten und Formen.
In diesem Bereich geht Energie verloren, Ecken und Kanten neigen zur Verstopfung. Konstruktionsbedingte Lüftum­ leitungen führen zur Undichtigkeit.
Fazit
Zum Verlustausgleich wird der Elektromotor mit einer höheren Leistung ausgelegt.
Beispiel industrielle Absauganlagen
Industrielle Absauganlagen arbeiten ähnlich wie Staubsauger. Systembedingt führen die im explosionsgeschützen Bereich erforderlichen Maßnahmen zu erheblichen Schwierigkeiten.
Fazit
Bypass-Konstruktionen mit aufwendiger Abdichtung.
Problem
Eine kurze, axiale und querschnittgleiche Sogführung durch den gesamten Arbeitsbereich, bei gleichzeitiger Trennung der Motorkühlung.

Claims (2)

1. Axiale Mediumführung durch eine hohlförmige Antriebs­ welle einer axialen Antriebskraft Antriebswelle und erforderliche Turbinenräder zur Sog- bzw. Druckerzeugung sowie zur Motorkühlung bilden eine gedachte Einheit. Die Turbinenräder sind durch Kupp­ lungssystheme getrennt ansteuerbar Hierdurch sind Fördersog bzw. -druck und Motorkühlung voneinander getrennte Kreisläufe.
2. Aus Anspruch 1 ergibt sich mittels einer zusätzlichen Turbine und entsprechender Abschottung eine Druck­ kammer zur Erhöhung der Ex-Schutz-Sicherheit.
DE19934322861 1993-07-12 1993-07-12 Axiale Förderung von gasförmigen, flüssigen, pastösen und pulverförmigen Stoffen, ebenso in ex-geschützten Bereichen Withdrawn DE4322861A1 (de)

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