HU193270B - Hydromotor fluid pump - Google Patents

Description

A találmány hidromotoros folyadékszivatytyú a hidromotort működtető közeg térfogatával arányos mennyiségű folyadék szállítására, vagy adagolására.

A gyakorlatban számos esetben kell két vagy több egymástól eltérő tulajdonságú folyadékot térfogatarányosan összekeverni. A feladatot általánosságban kétféleképpen lehet megoldani, nevezetesen időben szakaszos vagy időben folyamatos folyadékadagolással. A módszer a keverendő folyadékok mennyiségétől függ.

A szakaszos eljárásánál, amely értelemszerűen nem alkalmazható minden esetben, az összekeverendő komponenseket külön-külön kimérik, majd azokat pl. egy tartályban elegyítik.

A folyamatos eljárásnál rendszerint csőben áramló folyadékhoz adagolják a szükséges komponenseket. A gyakorlatban ez utóbbi a jelentősebb, amit az is mutat, hogy számos ilyen célú adagoló berendezést fejlesztettek ki. Az ilyen berendezéseket két nagy csoportra oszthatjuk. Az egyik csoportba azok a berendezések tartoznak — ezek a legelterjedtebbek—, amelyeknél motoros vagy elektromágneses meghajtású adagolószerkezeteket alkalmaznak. Az adagolőegység lehet dugattyú vagy membrános szivattyú. Fontos jellemzőjük, hogy a térfogatarányos adagolást külön vezérlő vagy szabályozó egységgel végzik. Az ilyen típusú berendezéseknek nagyon sokféle változata ismeretes.

A másik csoportba azok az adagoló vagy keverő berendezések tartoznak, amelyeknél a különböző komponenseket az áramló folyadék energiájának felhasználásával elegyítik. A legismertebb ilyen típusú adagoló a vízsugárszivattyú elvén működik.

Mindkét kategóriába tartozó adagolóberendezésnek jelentős hátrányai vannak. Az injektoros adagolók például érzékenyek a működtető folyadék nyomás- és térfogatáramváltozásaira, hatásfokuk kicsiny, és viszonylag kis ellennyomás esetén alkalmazhatók.

A motoros és mágneses meghajtású adagolók külső energiaforrást igényelnek, bonyolult szerkezetűek, karbantartásukat, javításukat pedig csak képzett szakemberek végezhetik. Változó folyadéktcrfogatáramok esetén külön mérő- és szabályozóegység szükséges az adott térfogatarány fenntartásához.

A találmány célja az ismert adagoló berendezések előzőekben felsorolt hátrányainak kiküszöbölésére olyan berendezés kialakítása, amely a két vagy több egymástól eltérő tulajdonságú folyadék pontosan meghatározott térfogatarányos és folyamatos adagolására alkalmas, és önműködően, minden külső vezérlés és energiaforrás felhasználása nélkül működik.

A kitűzött célt megvalósító találmányi gondolat alapja egyrészt az a felismerés, hogy az adagolásra olyan egymással összekapcsolt dugattyús gépeket — hidromotort és szivatytyút — használunk, amelyek lökettérfogatai2 nak aránya azonos a kívánt folyadék térfogatarányával, másrészt, hogy a hidromotort az egyik összekeverendő folyadékkal hajthatjuk meg.

A találmányi gondolatnak megfelelő hidromotoros folyadékszivattyú a hidromotort működtető közeg térfogatával arányos mennyiségű folyadék szállítására vagy adagolására olymódon van kialakítva, hogy a hidromotor tengelye a szivattyú tengelyével a működtető közeg és a szállító közeg térfogatarányát szabályozó lökethossz állító mechanizmus útján van összekötve.

Jellemzője lehet a találmány szerinti hidromotcros folyadékszivattyú kiviteli alakjának, hogy a lökethossz állító mechanizmusnak a szivattyú tengelye és a hidromotor tengelye közül az egyikhez állíthatóan rögzített közvetítő tengelye és a másikhoz ugyancsak állíthatóan rögzített állító hüvelye van.

A közvetítő tengely az állító hüvely furatán áthalad, végére pedig ütköző gyűrű van erősítve, és a szivattyú tengelye vagy a hidromotor tengelye az állító hüvely befogadására alkalmas kamrával rendelkezik.

Az ütköző gyűrűnek a közvetítő tengely egyik irányú mozgása során a kamra feneke mentén megtámaszkodó homlokfelülete, valamin* a közvetítő tengely másik irányú mozgása során az állító hüvely vége mentén fölfekvő ' álla van.

A találmányi gondolatnak megfelelő hidromotor főleg folyadékszivattyú működtetéséhez olymódon van kialakítva, hogy a hidromotornak működését szabályozó vezérlő tolattyúja, a vezérlő tolattyút mozgató, tolattyúcsukló körül elforduló működtető karja, a működtető kart forgató első és második kiemelő karja, az első és második kiemelő kar között elhelyezkedő, azokhoz csúszkacsuklóval kapcsolódó csúszkája, csúszkavezető rúdja, a hidromotor tengelyén elhelyezett, az első emelőkart működ tető első kiemelő görgője, továbbá a második emelőkart működtető második kiemelő görgője, a vezérlő tolattyú átváltását segítő működtető rugója, rugótámasztó hüvelye, rugótámasztó ütköző’gyűrűje, valamint a hidromotor tengelyén kialakított első és második ütközője van

Ismérve lehet a hidromotor kiviteli alakjának, hogy a csúszkavezető rúd a hidromotor tengelyében kialakított, a hidromotor löketénél hosszabb résen van átvezetve, továbbá hogy az első kiemelő görgő és a második kiemelő görgő a hidromotor löketének megfelelő távolságban van a hidromotor tengelyen rögzítve.

A találmányt kiviteli példa alapján, rajzok segítségével ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az

1. ábrán a hidromotoros szivattyú elvi vázlatát nyomó ütemben, a

2. ábrán a hidromotoros szivattyú elvi vázlatát szívó ütemben, a

3. ábrán a hidromotor irányváltó mechanizmusának működését, a

-2193270

4. ábrán a lökethossz állító mechanizmus szerkezetét szemlélhetjük.

A kiviteli példánk szerinti hidromotoros folyadékszivattyú vegyszeradagoló, amely meghatározott mennyiségű — térfogatarányú — — vízlágyító anyagot adagol egy csővezetékben áramló vízbe. A csővezetékben áramló víz teljes egészében átáramlik az l hidromotoron, és egyúttal működteti azt. A vegyszert a 25 szivattyú adagolja, amely az l hídromotorral a 29 lökethossz állító mechanizmus útján van összekötve ezen keresztül szabályozva a működtető közeg, vagyis a víz, valamint a szállítandó közeg, vagyis a lágyító vegyszer térfogatarányát.

Az 1. ábra szerinti 1 hidromotornak 5 beömlő, 6 kiömlő nyílása, 2 hidromotor dugattyúja, 3 hidromotor tengelye, a dugattyú mozgási irányát meghatározó 4 vezérlő tolattyúja és 8 összekötő tere van. A 8 összekötő teret a 7 őszszekötő nyíláson keresztül a 9 első összekötő cső az la hengerfej terével közlekedteti. A 2 dugattyú alatti teret a 3 hidromotor tengely kivezetésénél lévő térrel a Γ0 második összekötő cső köti össze.

A 3 hidromotor tengelyt a 29 lökethossz állító mechanizmus köti össze a 25 szivattyú 28 szivattyú tengelyével. Az ismert kialakítású 25 szivattyúnak 26 szivattyú dugattyúja, valamint 27a szívószelepe és 27b nyomószelepe van. A szívóoldal a vegyszertartállyal, a nyomóoldal a hidromotor 6 kiömlő nyílásával összekötött csővezetékkel van kapcsolatban. Amint a 4. ábrán látható a 29 lökethossz állító mechanizmus 30 közvetítő tengelye a 28 szivattyú tengely végében lévő menetes furatba csatlakozik, és helyzetét a 34 rögzítő anya szabja meg.

A 3 hidromotor tengely végében lévő furatba menettel csatlakozik a 31 állító hüvely, amelynek helyzetét az ugyancsak 34 rögzítő anyával stabilizáljuk. A 31 állító hüvelyen átvezetett 30 közvetítő tengely végén rögzített 32 ütköző gyűrű a 33 kamrában, a kamrát határoló 33a kamrafenék és a 31a hüvelyváll kö'zött szabadon tud mozogni, amíg a 3a hpmjokfelület, vagy a 32b fölfekvő váll beléjük nem ütközik.

A 2. ábrán látható módon a 4 vezérló'tolatytyú a 4a tömítésekkel, a 16 tolattyúcsuklóval, a hozzá kapcsolódó 11 működtetőkarral, a 11 müködtetőkarra erősített 12 első és 13 második kiemelőkarral, valamint a 14 csúszkával rendelkezik. A 14 csúszka a 15 csúszkavezető rúdon van elhelyezve.

A 4 vezérlőtolattyúban helyezkedik el a 4 vezérlőtolattyú átváltozását elősegítő 20 működtető rugó, a 21 rugótámasztó hüvellyel, valamint 22 ütköző gyűrűvel. A 3 hidromotor tengelyen mereven van rögzítve a 23 első és24 második ütköző, amelyek a 20 működtető rugó előfeszítésére szolgálnak. Ugyancsak a 3 hidromotor tengelyen helyezkedik el állíthatóan a 18 első és a 19 második kiemelő görgő.

A kiviteli példánk szerinti adagoló működését az 1., 2. és 3 ábrák segítségével ismertetjük. Az 1. ábra szerinti nyomóütemben az 5 be ömlő nyíláson beáramló víz a 2 hidromotor du4 gattyút balfelé mozgatja, így az la hengerfejben lévő vizet a 9 első összekötő csövön a 8 összekötő csövön és a 6 kiömlő nyíláson keresztül kinyomja. A 3 hidromotor tengely balra haladó mozgásakor a 19 második kiemelő görgő eléri a 13 második kiemelő kart, amint ez a 3a. ábrán látható. Továbbhaladásakor a 3b. ábra szerint a 13 második kiemelő kart maga előtt tolja, és így a 14 csúszkát a 15 csúszkavezető rúdon fölfelé mozdítja. Bizonyos magasság elérése után 16 tolattyúcsukló ugyancsak elindul balfelé. Amikor a 15 csúszkavezető rúdon túlha'ad, a 14 csúszka lefelé mozdul el, ahogy az a 3c. ábrán látható. A 4 vezérlőtolattyú átváltása a 3d. ábra szerinti állapottal fejeződik be. A 4 vezérlőtolattyú átváltásának folyamatát segíti elő a 20 működtető rugó.

A 3 hidromotor tengely balra mozgásakor a 24 második ütköző a 21 rugótámasztó hüvelynek ü'közik, és maga előtt tolja a 20 rugóval és a 22 ütközőgyűrűvel, amely utóbbi felfekszik a 4 vezérlőtolattyú 4b vállán. Mivel a 24 második ütköző tovább mozog balra, összenyomja a 20 működetőrugót. Közvetlenül az összenyomás kezdete után éri el a 19 második kiemelő görgő a 13 második kiemelő kart, amely az előzőek szerint mozgatja a 14 csúszkát és a 16 tolattyúcsuklót, amely a 4 tolattyúhoz van erősítve.

A 3b. ábrán rajzolt állapotnál lép működésbe a 29 működtető rugó, amely a 4 vezérlőtolattyúl balra tolja akkor is, amikor a 13 második kiemelő kar és a 19 második kiemelő görgő érintkezése már megszűnik. A 4 vezérlő tolatytyú átváltása utáni szívó ütemben az 5 beömlő nyílás az 5a beömlő furatokon, a 8 összekötő téren, a 9 első összekötő csövön át az la hengerfejjel kapcsolódik össze. A beömlő víz a 2 hidromotor dugattyút jobbra tolja, és az előbb leírt működési folyamat ellentétes irányban zajlik ’e.

A vegyszer adagolása olymódon történik, hogy a 3 hidromotor tengely balra mozdulásakor a tengelyvégbe csavart 31 állító hüvely 3la hüvelyválla nekiütközik a 32 ütköző gyűrű 32b felfekvő vállának, és magával viszi a 28 szivattyútengelyt.' A vegyszer adagolását végző 25 szivattyú így vegyszert szív fel.

Az 1 hidromotor ellenkező irányú mozgásakor a 3 hidromotor tengely 33 kamrájának 33a kamrafeneke nekínyomódik a 32a homlokfetületnek, és maga előtt tolja jobbra a 25 szivattyú 28 tengelyét a 26 szivattyú dugattyúval. Az adagoló szivattyúban ezáltal nyomóütem keletkezik, és a vegyszer a vízbe adagolódik.

A hidromotor dugattyús szerkezetéből következik, hogy a dugattyú átmérője, a löket hossza és a percenkénti löketszám pontosan meghatározza az áramló folyadék mennyiségeket. Egy adott térfogatú folyadékba keverendő vegyszermennyiség meghatározható az ugyanilyen löketszámmal működő adagoló szivattyú lökettérfogatával.

A lökettérfogatot kétféleképpen tudjuk módosítani. a dugattyú átmérőjével és a löket 3

-3193270 hosszával. A lökethossz állító mechanizmus feladata egyrészt összekötni a hidromotor és az adagoló szivattyú tengelyeit, másrészt beállítani az adagoló szivattyú pontos löketét.

A 4. ábrán láthatjuk, hogy két véglet lehetséges. Ha a 31 állító hüvelyt teljesen becsavarjuk a 3 hidromotor tengelybe a 32 ütközőgyűrűt nekiszoríthatjuk a 33a homlokfelületnek, és az adagoló szivattyú tengelyét mereven öszszekapcsoljuk. A lökethossz mindkettőnél természetesen ugyanaz lesz.

Ha másik végletként a 31 állítóhüvelyt anynyira kicsavarjuk, hogy a 33 kamrának a mélysége a hidromotor löketével egyenlő vagy annál nagyobb, az adagoló szivattyú nem fog megmozdulni.

A két véglet között, nagyon finom szabályozás mellett van mód a kívánt lökettérfogat arány beállítására. Az 1 hidromotor löketét külön szabályozni tudjuk a 18 első és a 19 második kiemelő görgő helyzetének a 3 hidromotor tengelyen való megváltoztatásával. Ezek helyzetétől függ ugyanis, hogy a 4 vezérlő tolattyú a 2 hidromotor dugattyú melyik helyzetében vált át.

A találmányunk szerinti hidromotoros folyadékszivattyú nagy pontossággal és biztonsággal teszi lehetővé, hogy technológiai, egészségügyi vagy egyéb kívánalmaknak megfelelően valamely folyadékba másik folyadékot, pl. vegyszert adagoljunk. A hidromotorra több adagoló szivattyút is kapcsolhatunk. Az így kialakított berendezés egy adott maximális térfogatáramig közvetlenül üzemeltethető, míg az ennél nagyobb térfogatáramok esetén részáramos kapcsolásban. Ez a kapcsolási mód a találmány szerinti berendezés nagyon széles térfogatáram tartományban történő felhasználását teszi lehetővé.

Találmányunk nem korlátozódik a kiviteli példánk szerinti vízkezelésre, hanem előnyösen alkalmazható szennyvízkezelésnél, mezőgazdasági öntözésnél, vegyipari és élelmiszeripari műveleteknél, és általában mindenütt, ahol a feladat különböző folyadékok térfogatarányos folyamatos keverése. Különös előnye, hogy nem érzékeny a nyomás és térfogatáram változásokra, mert az adagolás kényszer rendszerű. Nagy ellennyomás esetén is alkalmazható, segédenergiát nem igényel, és a berendezés karbantartása is egyszerű. Ha a lökethossz állítását automatizáljuk, ebben az esetben a találmány szerinti berendezés valamely szabályozókor végrehajtó szerveként működtethető.

Claims (1)

1. SZABADALMI IGÉNYPONT ⁵ Hidromotoros folyadékszivattyú a hidromotort működtető közeg térfogatával arányos mennyiségű folyadék, pl. vegyszer oldat szállítására és/vagy adagolására, amely hidromotcros folyadékszivattyúnak a hidromotor-műθ ködését szabályozó vezérlő tolattyúja, a vezérlő tolattyút mozgató működtető karja, tolatytyúcsuklója, a működtető kart forgató első és második kiemelő karja, csúszkacsuklóval ellátott csúszkája, csúszkavezető rúdja, az első

   5 einelőkart működtető első kiemelő görgője, továbbá a második emelőkart működtető másod k kiemelő görgője, a vezérlő tolattyú átváltását segítő működtető rugója, rugótámasztó hüvelye, rugótámasztó ütköző gyűrűje, valamint első és második ütközője van, továbbá a hidromotor tengelyét a szivattyú tengelyével összekötő, a működtető közeg és a szállítandó közeg térfogat arányát szabályozó lökethossz á tító mechanizmussal közvetítő tengellyel és állító hüvellyel van ellátva, a közvetítő tengely pedig ütköző gyűrűvel, míg a szivattyú tengelye vagy a hidromotor tengelye az állító hüvely befogadására alka'mas kamrával rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a működtető

   30 kar (11) az első és második kiemelő karhoz (12, 13) mereven, a tolattyúcsuklóhoz (16) elfordulhatóan kapcsolódik, a csúszka (14) az első és második kiemelő kar (12,13) között helyezkedik el, és azokhoz a csúszka (14) csuklóval (17) csatlakozik az első' és második kiemelő görgő(18,19) a hidromotor(1) tengelyén(3) a hidromotor löketének megfelelő távolságban van rögzítve, a csúszka vezető rúd (15) a hidromotor(l) tengelyében(3) kialakított, a hidromotor (1) löketénél hosszabb résen van átvezetve, a szivattyú(25) tengelye(28) és a hidromotor(l) tengelye(3) közül az egyikhez a lökethossz állító mechanizmus(29) állító hüvelye (31), míg a másikhoz a közvetítő tenge45 lye (30) van állíthatóan rögzítve, a közvetítő tengely(30) az állító hüvely(31) furatán áthalad, az ütköző gyűrű (32) a közvetítő tengely végére van erősítve, az ütköző gyűrűnek (32) pedig a kamra(33) fenekén(33a) való megtá⁵⁰ maszkodásra alkalmas homlokfelűlete(32a), valamint az állító hüvely(31) vége(31a) menten fölfekvő válla (32b) van