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Dokumentenidentifikation DE69106446T2 29.06.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0468808
Titel Gerät aus leitfähigem Kunststoffmaterial zur Flüssigkeitsbehandlung.
Anmelder The Aro Corp., Bryan, Ohio, US
Erfinder Kozumplik, Nicholas, Jr., Bryan, Ohio 43506, US
Vertreter Schroeter, H., Dipl.-Phys.; Fleuchaus, L., Dipl.-Ing.; Lehmann, K., Dipl.-Ing., 81479 München; Wehser, W., Dipl.-Ing., 30161 Hannover; Gallo, W., Dipl.-Ing. (FH), Pat.-Anwälte, 86152 Augsburg
DE-Aktenzeichen 69106446
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 26.07.1991
EP-Aktenzeichen 913068383
EP-Offenlegungsdatum 29.01.1992
EP date of grant 04.01.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.1995
IPC-Hauptklasse H05F 3/02
IPC-Nebenklasse B29C 70/00   F04B 15/00   F04B 43/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft im allgemeinen Einrichtungen aus Kunststoff zur Behandlung von Fluiden, wie zum Beispiel Kunststoffmembranpumpen und insbesondere das Erden dieser Vorrichtungen, um eine statische Entladung zu vermeiden.

Diese Erfindung ist bei verschiedenartigen Komponenten in einem Fluidbehandlungssystem einschließlich Pumpen, Ventilen, Akkumulatoren, Düsen, Regulatoren, Rohren etc. einsetzbar, jedoch nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann die aktuelle Reihe von Kunststoffmembranpumpen und Kunststoffkomponenten, die auf dem Markt erhältlich sind, nicht wirksam geerdet werden. Wenn durch das System Material fließt, wird statische Elektrizität erzeugt und sammelt sich auf den metallischen Komponenten (speziell Befestigungsmitteln) der Kunststoffmembranpumpen und dem Zubehör. Ein unabhängiger Labortest hat gezeigt, daß sich ausreichende Energie sammeln kann, die zu einer statischen Entladung führen könnte. Wenn die Umgebung, in der die Pumpe arbeitet, eine entflammbare Mischung aus Gasen oder Staub enthält, könnte die Entladung die Atmosphäre entzünden, wobei eine Explosion verursacht würde. Da die thermoplastischen Materialien, die üblicherweise in Kunststoffmembranpumpen und Komponenten verwendet werden, nicht leitend sind, können die metallischen Komponenten nicht wirksam geerdet werden, ohne sie physikalisch zusammenzuverdrahten. Dieses Verdrahten ist zeitaufwendig und die vollständige Verdrahtung ist Gegenstand physikalischer Beschädigung und Korrosion, die die wirksame Erdung nichtig machen können.

In einer Lösung dieses Problems wurden Kunststoffpumpen, die leitend sind, entwickelt und sind auf dem Markt; sie haben jedoch umfangreiche Nachteile. Im wesentlichen verwenden diese Pumpen hohe Anteile von Ruß, um die gewünschte Leitfähigkeit zu erreichen. Dies hat einen ungünstigen Effekt auf die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffe, und der Kohlenstoff kann sich in das gepumpte Fluid lösen und dabei das Fluid verunreinigen.

Zusätzlich werden die Pumpen im wesentlichen aus Polypropylen geformt, das nicht mit Materialien, wie beispielsweise - jedoch nicht ausschließlich - Methylethylketon, Xylol, Toluol, Aceton, Farben und Beizen auf Lösungsmittelbasis kompatibel ist. Polypropylen wird weich, quillt und seine mechanische Festigkeit geht verloren, wenn es den oben genannten Fluiden ausgesetzt wird.

Eine Fluidbehandlungsvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist bekannt aus der US-A-3 410 936.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Fluidbehandlungsvorrichtung vorgesehen mit einer Mehrzahl von Kunststoffteilen, mit darin eingebetteten metallischen leitenden Litzen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kunststoffteile elektrisch leitend sind, indem sie aus homopolymeren Azetalharz geformt sind, wobei die metallischen leitenden Litzen darin eingebettet sind, und daß es einen verbindenden Verbindungsstreifen zwischen den Teilen gibt, wobei der Verbindungsstreifen außerdem eine Vorrichtung zum Erden der Komponenten bildet.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Erläuterung, wie diese ausgeführt werden kann, wird nun beispielsweise auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.

Fig. 1 ist eine Querschnittseitenansicht, die eine Membranpumpe aus leitendem Kunststoff zeigt.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Pumpe.

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Membranpumpe, die in einem alternativen Ausführungsbeispiel gezeigt wird, das die Eigenschaft eines doppelten Ein- und Auslasses hat.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Membranpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Pumpe weist einen mit Flanschen versehenen hohlen Zylinderkörper 4 auf, der eine innere Ausstoßkammer 26 aufweist. An jedem Ende des Körpers sind Fluidendkappen 1 angeschraubt, die mit dem Körper 4 zusammenwirken, um eine Ausnehmung 27 zu bilden. Die Fluidkappen und der Körper sind zusammengefügt und mit acht Schrauben 30 befestigt, wovon vier von außerhalb der Fluidkappen und vier durch den mit Flanschen versehenen inneren Bereich des Körpers zugänglich sind. Zwei flexible Membranen 6, 6' teilen die Ausnehmung 27 in zwei Kammern, eine innere Kammer 28 und 28' und eine äußere Kammer 29 und 29'. Eine Membranstange 10 verbindet die Membran 6 und 6' und kann in einer Membranstangenhülse 11, die durch den Körper 4 hindurchgeht, frei hin- und hergehen.

Die äußeren Kammern 29 und 29' kommunizieren über Kugelabsperrventile mit einem Einlaßverteiler 5 und einem Ausstoßverteiler 15. Das zu pumpende Fluid kommt in den Verteiler 5 durch einen Einlaß 31, wird durch die hin- und hergehende Bewegung der Membran 6 in die äußeren Kammern 29 und 29' durch Einwegabsperrventile 2e und 2ee gezogen. Beim Rückstoß der Membran 6' wird Fluid abwechselnd durch die Einwegabsperrventile 2i und 2ii ausgestoßen und gezwungen, die Pumpe durch den Auslaß 32 zu verlassen. Die Membranstange und die Membranen 6 und 6' werden durch das wechselnde Aufbringen von Druckluft oder einem anderen Fluid im Inneren der Kammern 28, 28' hin- und herbewegt, wie aus dem Stand der Technik gut bekannt ist.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist jedes Ende der Pumpe individuell mit einem Verteiler versehen, so daß zwei verschiedene Fluide oder ein einzelnes Fluid in zwei Stufen gepumpt werden können.

Das aus den Fluidendkappen 1, 1' bestehende Pumpengehäuse sowie der Einlaß- und Auslaßverteiler sind aus leitendem Material hergestellt, wobei nichtrostende Stahlwolle oder andere korrosionsbeständige Metallwolle oder zu Litzen verarbeitete leitende Faser in einer zusammengemischten und vermengten Mischung aus Acetalharz gemischt werden, das dann spritzgegossen oder in ähnlicher Weise beispielsweise durch Extrusion gegossen wird, um die verschiedenen Gehäusekomponenten zu formen. Insbesondere wurde eine siebenprozentige Gewichtszugabe von nichtrostender Stahlwolle in monopolymere Acetalkunststoffe als wirtschaftliches und wirksames Material zum Formen von Pumpengehäuseteilen, die aus leitendem Kunststoff bestehen, gefunden.

Ein zusätzliches Merkmal ist ein Erdungsstreifen 20, der die Fluidkappen 1 und 1' zusammenkoppelt, um eine elektrisch verbundene Vorrichtung zu bilden. Der Erdungsstreifen 20 kann einen üblichen Ort für die Erdung des Pumpengehäuses darstellen. Auf diese Weise ist ein einfaches und wirtschaftliches Mittel zum Erden billiger Kunststoffpumpen geschaffen.


Anspruch[de]

1. Fluidbehandlungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Kunststoffteilen (1, 1', 5, 15) mit darin eingebetteten metallischen leitenden Litzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffteile elektrisch leitend sind, indem sie aus homopolymerem Acetalharz geformt sind, wobei die metallischen leitenden Litzen darin eingebettet sind, und daß sich zwischen den Teilen ein verbindender Verbindungsstreifen (20) befindet, wobei der Verbindungsstreifen außerdem eine Vorrichtung zum Erden der Komponenten bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Litzen aus nichtrostender Stahlwolle bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die nichtrostende Stahlwolle weniger als 25 Gewichtsprozent der Teile ausmacht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die nichtrostende Stahlwolle sieben Prozent des Gewichtes der Teile ausmacht.

5. Fluidbehandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und in Form einer Membranpumpe.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 und für verbrennbare korrosive Flüssigkeiten und mit

- einem Kunststoffpumpengehäuse, das aus geformten Teilen besteht, die mittels Befestigungsmitteln (30) zusammenmontiert sind,

- wobei das Gehäuse aus einem Homopolymeracetalharz hergestellt ist, wobei darin metallische Litzen eingebettet sind, wodurch das Gehäuse für eine elektrostatische Ladung leitend gemacht wird.







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