HU182875B - Változó ütemű. eltolt fázisú membránszivattyú - Google Patents

Abstract

A változó ütemű membránszivattyúnál a tányérszelepekhez mechanikus átviteli elemek csatlakoznak és az -egyik fejőkehelycsatlakozás fojtáson át van a munkakamrával összekötve. A közös munkakamrát három membrán határolja, ahol egy membránpár egy rúdon át egymással, égy másik rúdon át egy szeleppel van összekötve. Ezen membránok különböző' nagyságú működő felülettel rendelkeznek, s a kisebb membrán egy teret határol, amely egy csatornán keresztül összeköttetésben áll a harmadik membránból és egy ehhez csatolt szelepből álló másik vezérlőegység fejőkelyhekhez vezető kimenetével. A membránszivattyú előnyei: rövid kapcsolási utak, kis mozgó tömegek, súrlódásmentes kapcsolás, egyszerű előállítás és szerelés»olcsó szerkezeti anyagok,jó munkaminőség és kis meghibásodási hajlam.

Description

A találmány tárgya változó ütemű, eltolt fázisú membránszivattyú fejőgépekhez.

Á fáziseltolásnak — azaz a szívóütemnek a terhelésmentes ütemhez képesti meghosszabbításának — létrehozásához különféle vezérlő mechanizmusok ismeretesek. A bütykök és emelőkarok útján vezérelt szelepek igen költségesek. A tolattyús vezérlések igen nagy gyártási pontosságot igényelnek, mivel enélkül vagy beragadnak, vagy a nagy tapadósúrlódás következtében az ütemidő egy bizonyos, meghatározott üzemelési idő után már nem tartható be. Igen érzékenyek arra, hogyha a megsérült tőgygumi révén tej hatol beléjük. Leginkább hidraulikus csillapítókat alkalmaznak ezeknél az átkapcsolás késleltetésére.

Ismeretesek olyan egyen- és változó ütemű membránszivattyúk csatolt szelepekkel, amelyek lehetővé teszik a fáziseltolást. A 174.891 sz. szovjet szerzői tanúsítvány olyan fajtájú szivattyúkészüléket ismertet, amely két membránból és a rájuk erősített tányérszelepekből áll. A második szelep fáziskésleltetését a második munkakamra levegőelszívásának egy golyósszelep útján történő járulékos fojtásával érik itt el. Ez a szelep és a szabaddá tett keresztmetszet határozzák meg a második szelep fázisviszonyát. Az első szelep fázisviszonyát ugyanakkor a membrán és a tányérszelep hatásos felülete, valamint a tányérszelep önsúlya szabja meg. A membránok feletti munkakamra levegőhozzávezetése, illetve elszívása egy változtatható fojtáson keresztül történik.

Ennek a szivattyúnak, vagy pulzátomak az a hátránya, hogy a második szelep fázisviszonyát csak meghatározott ütemszám esetén lehet összehangolni az első szelep fázisviszonyával. Ennek az az oka, hogy a második szelep zárásának késleltetése állandó, miközben az ütemek száma a fojtókészülék beállításával mindkét szelepnél változik, aminek azután az a következménye, hogy magasabb ütemszámok esetén a második szelepnél a tehermentesítési fázis a szívási fázishoz képest rövidebb, alacsonyabb ütemszámok esetén viszont hosszabb. Szennyeződés hatására a fojtási keresztmetszet a második szelepnél megváltozhat, ami azt jelenti; hogy kisebb lesz az átfolyás, úgy, hogy jól beállított ütemszám esetén is magától fellép a második szelepnél a fázisviszonyok változása, a késleltetés változásából adódóan.

Ez a szabályozatlanság a gyakorlatban, mérőberendezés nélkül nem ismerhető fel és ezáltal befolyásolja a fejési folyamatot. A fojtószelep tisztítása és helyes beállítása csakis szakember által végezhető el.

A találmány célja olyan fáziseltolásos változó ütemű membránszivattyú létrehozása, melynek fázisviszonya messzemenően független a pulzátor ütemszámától és más befolyásoló értékektől, ugyanakkor előállítása olcsó. A műszaki feladat abból áll, hogy olyan szeleprendszert alakítsunk ki, amely csak egy, beállítható fojtással dolgozik és amelynél a felsorolt hiányosságok kiküszöbölhetők.

A találmány értelmében a célt úgy érjük el, s a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a változó ütemű membránszivattyút két, párhuzamosan elhelyezkedő kapcsolóegységből építjük fel. Az egyik kapcsolóegység egy egyszerű membrán-szelepcsatolás, a másik kapcsolóegység pedig egy kombinált membrán-membrán-szelepegység. Az egyes kapcsolóegységek szelepemelők útján vannak összekötve. A membránok működő felületei, s az azokra erősített tányérszelepek úgy vannak összehangolva, hogy a megállapított kapcsolónyomás elérésekor megtörténjék a szelepek átkapcsolása. Az előre megadott kapcsolópontok eléréséhez szolgál a stabilizáló kamra és a munkakamra. A stabilizáló kamrát a membrán-membrán-szelepegység kisebbik membránja határolja és fojtás nélkül van összekötve az egyszerű membrán-szelepegység kimenetével, amely a fejőkelyhekhez vezet. A közös munkakamrát a ház és a három membrán határolja. A munkakamra egy fojtáson keresztül van összekötve az egyszerű membrán-szelepegység kimenetével, amely a fejőkelyhekhez vezet. Az állandó vákuum csatlakozása mindkét kapcsolóegység membránja és szelepe között torkollik be. A frisslevegőhozzávezetés a külső szelepülékeken keresztül történik. A fejőkelyhekhez vezető kimenetek mindkét membránszelepegységnél a szelepülékek között vannak.

A membránszivattyú a következőképpen működik:

A vákuum rákapcsolásakor mindkét szelepnél zár a frisslevegő-hozzávezetés és valamennyi fejőkehely vákuum alatt van. Eközben a fojtáson keresztül lassan lecsökken a munkakamrában lévő nyomás. Miután leküzdöttük a kombinált membrán-membrán-szelepegységnél az ellentartó erőt, ezen egység átkapcsol, ami azt jelenti, hogy az egyik fejőkehelypárra atmoszférikus levegőnyomás hat. A munkakamrában lévő nyomás a fojtáson át tovább csökken egészen addig, amíg le nem győzzük az egyszerű membrán-szelepegységnél is az ellentartóerőt, úgy, hogy ez a szelep is átkapcsol. Rövid ideig tehát a fejőkelyhekhez vezető mindkét kimenetre atmoszférikus levegőnyomás hat. Az összekötőcsatornán át a stabilizáló kamrába áramló levegő azonnal átkapcsolja a kombinált kapcsolóegységet úgy, hogy a hozzá tartozó fejőkehelypár vákuum alá kerül. Az összekötőcsatornán és a fojtáson keresztül lassú nyomásemelkedés következik be a munkakamrában. Az ellentartóerő legyőzése után az egyszerű kapcsolóegység átkapcsol, a fejőkelyhekhez vezető mindkét kimenet vákuum alá kerül, s elkezdődig egy újabb ütem.

A találmányt a továbbiakban annak két, példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:

— az 1. ábra a kapcsolóberendezést kiindulási helyzetben mutatja;

— a 2. ábrán a kapcsolóberendezés az első átkapcsolás után látható;

— a 3. ábra a kapcsolóberendezésnek a második átkapcsolás utáni helyzetét szemlélteti;

— 4. ábránk a kapcsolóberendezést az egy ütemhez tartozó utolsó kapcsolási helyzetben mutatja be;

— az 5. ábrán a munkakamárban lejátszódó nyomásváltozás diagramját látjuk, például 2:1 ütemviszonynál, végül — a 6. ábrán a kapcsolóberendezésnek változtatott vákuum- és levegőcsatlakozással kialakított megoldását tünteti fel.

A változó ütemű membránszivattyú az 1 házból áll, amelyben a 2, 3, 4 és 5 szelepülékek találhatók. Az 1 házba a 6, 7 és 8 membránok fixen be vannak fogva, a 9, 10 szelepek pedig mozgathatóan helyezkednek el. A 6 membránt a 9 szeleppel a 11 rúd köti össze. A 6 és 7 membránok a 12 rúd útján egymáshoz vannak csatolva. A 8 membrán a 13 rúd útján van összekötve a 10 szeleppel. Az 1 ház és a 7 membrán között található a 14 stabilizáló kamra. A 6, 7 és 8 membránok, valamint az 1 ház a 15 munkakamrát határolják. A 6 és 8 membránok, a 3 és 5 szelepülékek, valamint az 1 ház között található az állandó vákuum számára szolgáló 16 kamra. A 3 és 2

182 875 szelepülékek határolják a 17 kamrát, a 19 kimenetnél változó nyomás számára. A 4 és 5 szelepülékek a 18 kamrát határolják a 20 kimenetnél változó nyomás számára.

A 2 és 4 szelepülékek a 21 csatlakozáson át állandóan összeköttetésben állnak az atmoszférikus levegőive. A 16 5 kamrához a vákuum hozzávezetése a 22 csatlakozáson keresztül történik. A 20 kimenettől a fojtás nélküli 23 csatorna vezet a 14 stabilizáló kamrához. A 25 csatorna, melyben 24 fojtás található, a 15 munkakamrát köti össze a 23 csatornával. 10

Amint azt az 1. ábra mutatja, a 16, 17 és 18 kamrában, s így a 19 és 20 kimeneten, valamint a 23 csatorna összeköttetése révén a 14 kamrában is vákuum van. Eközben a 24 fojtáson és a 25 csatornán keresztül lassan kiszívódik a levegő a 15 munkakamrából. Mint azt az 15

5. ábra mutatja, a nyomás a görbe szerint csökken I-ről a II. felé. A II kapcsolópont elérésekor a 6 és 7 membránok révén megtörténik a 9 tányérszelep átkapcsolása, úgy, hogy a 19 kimenet a 21 csatlakozáson, a 2 szelepüléken és a 17 kamrán át összeköttetésbe kerül a friss- 2C levegővel (lásd 2. ábrát).

A görbe II—III közötti szakaszának megfelelő további nyomásesés után a III kapcsolópontban megtörténik a 10 szelep átkapcsolása a 8 membrán és 13 rúd útján, s ekkor a membránszivattyú a 3. ábra szerinti helyzetbe 2E jut. A 21 csatlakozáson, a 4 szelepüléken és a 18 kamrán át a 20 kimenet összeköttetésben áll a szabad levegővel. Ekkor a 14 kamrában fojtás nélküli nyomásemelkedés zajlik le a 23 csatornán keresztül, úgy, hogy azonnal bekövetkezik a 9 szelep átkapcsolása (lásd 4. ábrát). Ezáltal 3C a 19 kimenetnél a 22 csatlakozáson, a 16 kamrán a 3 szelepüléken és 17 kamrán keresztül vákuum van jelen.

A görbe III—I közötti szakaszának megfelelő nyomásemelkedés után, az I kapcsolópontban megtörténik a 10 szelep átkapcsolása. Ebben a pillanatban elértük ismét 3£ azt a kiindulási helyzetet, ahol egy újabb ütem veheti kezdetét.

Amint azt a 6. ábra mutatja, a találmány egy további kedvező kiviteli alakjánál a frisslevegő 121 csatlakozása a 126 kamrán, a vákuum 122 csatlakozása a 127 kamrán 4( található. A 126 kamrát a 106 és 108 membrán, valamint a 128 és 129 szelepülék alkotja. A 127 kamrát ugyanakkor a 130 és 131 szelepülék, valamint az 1 ház határolja.

A membránszivattyú előnyei: rövid kapcsolási utak, 4! kis mozgó tömegek, súrlódásmentes kapcsolás, egyszerű előállítás és szerelés, olcsó szerkezeti anyagok, kevés, vagy éppen semmiféle további megmunkálási igény a forgácsnélküli alakítással készült alkatrészeknél, ugyanakkor jó munkaminőség és kis meghibásodási hajlam elérése.

Claims (7)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Változó ütemű, eltolt fázisú membránszivattyú fejőgépekhez, amelynél a hozzá tartozó tányérszelepekhez mechanikus átviteli elemek csatlakoznak és az egyik fejőkehelycsatlakozás fojtáson át van a munkakamrával összekötve, azzal jellemezve, hogy a közös munkakamrát három membrán határolja, ahol egy membránpár egy rúdon át egymással, s egy másik rúdon át egy szeleppel van összekötve, amely membránok ugyanakkor különböző működő felülettel rendelkeznek, továbbá ahol a kisebb membrán egy teret határol, amely egy csatornán keresztül összeköttetésben áll a harmadik membránnal és egy ehhez csatolt szelepből álló másik vezérlőegység fejőkelyhekhez vezető kimenetével.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti változó ütemű membránszivattyú kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kisebb membrán által alkotott tértől a másik vezérlőegység kimenetéhez vezető csatornából egy másik csatorna ágazik ki, mely azt a munkakamrával köti össze és amelyben beállítható fojtás van.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti változó ütemű membránszivattyú kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy mindkét szelepnek közös frisslévegő-hozzávezetése van.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti változó ütemű membránszivattyú kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy mindkét szelep külön-külön frisslevegő-hozzávezetéssel rendelkezik.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti változó ütemű membránszivattyú kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy mindkét vezérlőegység munkakamrái és az állandó nyomású kamrái áttöréssel ellátott válaszfal útján össze vannak kötve egymással.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti változó ütemű membránszivattyú kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vákuumhozzávezetés csatlakozása membránok és szelepek között, a frisslevegő-hozzávezetés csatlakozása pedig a szelepek hcmlokoldalán van elhelyezve.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti változó ütemű membránszivattyú kiviteli alakja, azzá/ jellemezve, hogy a vákuumhozzávesetés csatlakozása a szelepek homlokoldalán, a frisslevegő-hozzávezetés csatlakozása pedig a szelepülékek és a membránok között van elhelyezve.