HU208364B - Pump operated on volumetric principle - Google Patents

Description

A találmány tárgya volumetrikus elven működő szivattyú minden egyes ciklus alatt meghatározott térfogatú gumianyag extrudálására, amelynek beömlőcsappantyúja van az anyag bebocsátására, a szivattyúból kivezető kilépőnyílása, egyetlen bemenőtengelye, legalább két, rögzített hengerekben csúszó és az egyetlen bemenő tengely által hajtott, felső holtpont és alsó holtpont között alternáló mozgást végző szállítódugattyúja, a hengerek falában a beömlőcsappantyútól érkező gumianyag bevezetésére szolgáló bevezetőnyílása van, amely az anyagszállítás alatt le van zárva és ilymódon a beömlőcsappantyút a hengertől elszigeteli, továbbá a hengerekből kivezető, a gumianyagot a beömlőcsappantyútól nyerő és visszafolyást gátló eszközzel ellátott ürítőnyílása van.

A gumitermékek megmunkálási műveletei gyártásuk több szakaszában a nem vulkanizált gumi pontos beadagolását teszik szükségessé.

A keverékek megmunkálásánál általában méréssel dolgoznak. Ahhoz, hogy a gumiterméket egy előformált gumiabroncsra rá lehessen vinni, a 0 264 600 sz. EP szabadalmi bejelentés azt javasolja, hogy egy henger-dugattyúegységet alkalmazzanak, hogy lehetővé tegyék a térfogat szerinti adagolást, mivel az extrudáló szervként működő dugattyú által kitolt anyagmennyiség pontosan meghatározott mennyiség. Sajnos ez a folyamat szakaszos, mert amikor a henger üres, akkor ismét meg kell tölteni, mielőtt képes lenne egy új kiadagolást elvégezni.

A Fáy-Troskolanski-Varga: „Szivattyúüzemi kézikönyv” (MK„ Budapest, 1978) 82-83. oldalán olyan dugattyús szivattyú szerepel, amely hengerből, abban alternáló mozgást végző dugattyúból, beömlő- és kiömlőszelepekből áll. A szivattyú egy ciklusa alatt szállított közeg térfogata a löket függvénye. Ez a szivattyú azonban nem biztosít állandó kiömlő térfogatot.

A 185.265 sz. magyar szabadalmi leírás kéthengeres sűrűanyag szivattyút ismertet, amelynek párhuzamos tengelyű szállítóhengerei váltakozva egy közös adagolótartállyal vannak összekötve. Mindkét hengerhez kényszervezérlésű szívó- és nyomószelep tartozik, amelyek vezérlőhengerek segítségével vannak vezérelve. A megoldás lényege, hogy a szállítóhengerek, valamint a szívó- és nyomószelep-haj tó hengerek egymás fölött vannak elrendezve és az adagolótartály oldalról van a szívószelep házhoz csatlakoztatva. Ennek a megoldásnak a célja, hogy a szivattyú szerkezeti magasságát csökkentse. A kiömlő mennyiség állandó értéken való tartását nem oldja meg.

Ismeretesek továbbá a csavaros extrudálók, amelyek a nyersanyag folyamatos áthaladását biztosítják. Azonban, a csavaros extrudálók nem volumetrikus elven működők, legkevésbé az indulás és megállás szakaszaiban. A csavaros extrudálók nem tudnak egy meghatározott térfogatot extrudálni, csak egy már teljesen beállt üzemmódban, ha a hőmérséklet stabilizált és az extrudáló kimenő végénél a veszteségek nem változnak. Azonkívül a csavaros extrudálók esetében, amikor az egyik keverékről a másikra térnek át, amelynek eltérő fizikai jellemzői vannak, például más a ragasztóanyaga, akkor az extrudált hozam a csavar ugyanolyan forgássebessége esetén különböző lesz. Ahhoz, hogy egy extrudert vagy egy szivattyút volumetrikus elven működőnek lehessen minősíteni, a legfontosabb feltétel, hogy az extrudált mennyiség ne függjön mástól, mint az extruder vagy a szivattyú vezérlési paraméterétől (például a bemenő tengely szögsebességétől) és ne függjön jelentősen az extrudálandó anyag fizikai jellemzőitől.

A találmány feladata olyan szivattyú létrehozása, amely folyamatosan tud dolgozni mind az indulás, mind a leállás szakaszában volumetrikus elven működő marad, bármilyen legyen is az extrudált mennyiség, és amelyet a nehezen kezelhető anyagok, mint például pépes viszko-elasztikus vagy plasztikus anyagok, mint például nem vulkanizált gumi esetében is alkalmazni lehet.

Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a szivattyúnak a beömlőcsappantyún belül elhelyezett és a bemenőtengely által hajtott, a gumianyagot a bevezetőnyíláson keresztül a hengerbe szállító, mechanikai megtöltő eszközei vannak és a szivattyú által egy ciklusban extrudált térfogat egyenlő azzal a térfogattal, amelyet a szállítódugattyúk átöblítenek löketűk azon helyzete között, amikor a bevezetőnyílás előtt vannak és amikor a löket felső holtpontjában vannak, továbbá a bemenőtengely által működtetett, a szállítódugattyúk mozgását vezérlő, a kilépőnyíláson kilépő anyag mennyiségét a bemenőtengely állandó sebessége mellett állandó értéken tartó bütyökrendszere van.

A klasszikus terminológia szerint „felső holtpontnak” nevezzük a löket azon pontját, amelyet a dugattyú a kompresszió végén ér el, és „alsó holtpontnak” a dugattyú löketének ellentétes pontját.

Előnyösen a mechanikai megtöltő eszközök kamrában forgó töltőcsavarból állnak, amely a bevezetőnyílásoktól a kamra külső falában elhelyezett beömlőcsappantyúig teljed.

Célszerűen a kamra a henger körül, a henger kerületének legalább egy részén, a bevezetőnyílások szintjén helyezkedik el és a töltőcsavar forgástengelye egybeesik a henger tengelyével.

Előnyösen az ürítőnyílástól lefelé és a kilépőnyílástól felfelé változó térfogatú zárt tér van.

Célszerűen a szivattyúnak kiegyenlítő dugattyúja van, amelynek feje a zárt tér falának egy részét képezi és hogy a zárt tér térfogatának változó része az a térfogat, amely a ciklus tetszőleges pontjában a kiegyenlítő dugattyú feje és a felső holtpontban a kiegyenlítő dugattyú feje között van.

Előnyösen a kiegyenlítő dugattyú mozgását a szállítódugattyú mozgásával szinkronban vezérlő bütyke van.

Célszerűen a szivattyúnak legalább két, egy-egy hengerben csúszó szállítódugattyúja és valamennyi hengert megtöltő töltőcsavarja van, mindegyik ürítőnyílás visszafolyást gátló eszközzel van ellátva, amely gyűjtőbe torkollik és ez kilépőnyílással van ellátva.

Előnyösen a szivattyúnak valamennyi dugattyú mozgását vezérlő egyetlen bütyke van.

HU 208 364 Β

Célszerűen a szivattyúnak valamennyi dugattyú mozgását vezérlő egyetlen kettősműködésű bütyke van, amelynek forgástengelye párhuzamos a dugattyúk tengelyeivel.

Előnyösen a szivattyúnak a szállítódugattyú mozgását vezérlő első görgője van, amely a bütyök első gördülőpályájával kapcsolódik, és a dugattyú tengelyében van elhelyezve, az első görgőt minden oldalról tartó két oldallapja van, továbbá a visszatérő mozgást vezérlő második görgője van, amely a bütyök második görgőpályájával kapcsolódik és a szállítódugattyúkhoz képest konzolosan van felszerelve.

Célszerűen a visszafolyást gátló eszközt golyó képezi, amely a henger külső oldalán, az ürítőnyíláson kialakított szelepülésen van elhelyezve.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti szivattyú példakénti kiviteli alakját tüntetik fel. A rajzokon különböző szivattyú változatokat ábrázoltunk, amikoris a szivatytyú minden esetben mint egy egyedi szerv van kialakítva, amelyet egyetlen bemenőtengely működtet, és ezt egy robot tudja üzemeltetni, amely áttétellel van ellátva, és ezt a bemenőtengelyre lehet csatlakoztatni. Természetesen a találmány nem korlátozódik erre az elrendezésre.

Az 1. ábrán a volumetrikus elven működő szivattyú látható hosszmetszetben.

A 2. ábrán ugyanez a szivattyú látható, pulzálás kiegyenlítő szerkezettel ellátva, hosszmetszetben.

A 3. ábra a 2. ábrán látható szivattyú egyes mozgásait magyarázza.

A 4. ábrán több-dugattyús szivattyú látható a 6. ábra IV-IV vonala mentén vett metszetben.

Az 5. ábra a 6. ábra V-V vonala mentén vett metszet.

A 6. ábra a 4. ábra VI-VI vonala mentén vett metszet.

A 7. és 8. ábrák a szivattyú lényeges mozgásainak vezérlését mutatják.

Az 1. és 2. ábrákon látható a 10 szállítódugattyú, amely a 11 hengerben csúszik. A 10 szállítódugattyú löketének PMH felső holtpontjában van ábrázolva. Ebben a helyzetben a négy 12 bevezetőnyílás, amely a 11 henger falában van kialakítva, le van fedve a 10 szállítódugattyúval, míg amikor a 10 szállítódugattyú a löket PMB alsó holtpontjában van, akkor nincs lefedve. Látható azonkívül egy 20 kamra, amely a 11 hengert részben körülveszi. A 21 töltőcsavar, amelynek forgástengelye a 11 henger tengelyével egybeesik, ebben a 20 kamrában forog és biztosítja az anyag továbbítását a 12 bevezetőnyílások felé, amelyek a 20 kamra végénél vannak elhelyezve.

Annak következtében, hogy a 11 henger oldalfalában lévő 12 bevezetőnyílásokon keresztül lehet az anyagot betölteni, bármilyen anyagot és különösen nem vulkanizált gumit nagyon hatékonyan lehet a 11 henger belsejébe továbbítani, mert ez az elrendezés nagy átömlőkeresztmetszetet és igen kis veszteségeket ad. A 11 henger falának folytonosságát több keskeny 120 szakasz révén fenntartjuk, hogy biztosítsuk a 10 szállítódugattyú vezetését a 11 hengerben. Előnyösen a 12 bevezetőnyílások mérete axiális irányban, amely irány a 10 szállítódugattyú szállítási iránya, optimalizálva van, hogy biztosítsuk a szivattyú volumetrikus elven működő jellegét, a 11 henger teljes töltésével (a lehető legnagyobb bevezetőnyílások axiális irányban) és hogy a maximális leadott teljesítményt érjük el adott sebesség esetén (a lehető legkisebb bevezetőnyílások axiális irányban). Mivel a 20 kamra minden oldalról körülveszi a 11 hengert, a henger lökettérfogatának megtöltése az egész kerületen történik és ezért nagyon gyors.

A 20 kamra másik oldalán 22 beömlőcsappantyút alkalmazunk, amely a 20 kamrától sugárirányban kifelé eső falban van elhelyezve. Elegendő bevezetni egy nem vulkanizált gumiszalagot a 22 beömlőcsappantyúba és a 21 töltőcsavar forgása automatikusan maga után hívja a szükséges gumimennyiséget. Igen egyszerű módon lehet megvalósítani a nyersgumi más betáplálási formáit is, mivel ezen a helyen semmilyen pontos térfogat-adagolásra nincs szükség. Azáltal, hogy a 21 töltőcsavar a 11 hengerhez képest koncentrikusan van elhelyezve, biztosítva van az anyag végső jó eloszlása all henger körül és a lehető legkisebb eltömődés.

A 13 hengerfejben, amely a 11 hengert lezárja a PMH felső holtpontjának oldalán, 14 ürítőnyílás van, amely visszafolyást gátló eszközzel van ellátva. Ennél a megoldásnál ez egy 15 golyó, amelynek a visszagurulását ütköző akadályozza meg. A 15 golyó szabaddá teszi a 14 ürítőnyílást annak a nyomásnak a hatására, amelyet a guminak a 10 szállítódugattyú ad, és lezárja a 14 ürítőnyílást az ellennyomás hatására. Egy ilyen szivattyú tökéletes volumetrikus adagolás megvalósítását teszi lehetővé pépes termék, mint például nem vulkanizált gumi esetében.

A 15 golyót vissza lehet kényszeríteni az ülésre rugó segítségével, hogy lezárja a 14 ürítőnyílást, bármilyenek legyenek is az ellennyomás viszonyok, amelyek a 14 ürítőnyílás után uralkodnak. Hasonlóképpen alkalmazni lehet egy visszafolyást gátló eszközt, mint például csappantyút, amelyet a 10 szállítódugattyú mozgásával szinkronban vezérlünk, hogy a 15 golyó gyors felemelkedését biztosítsuk, mihelyt a 12 bevezetőnyílásokat a 10 szállítódugattyú eltakarja, és hogy lezárjuk a 14 ürítőnyílást, mihelyt a 10 szállítódugattyú eléri a PMH felső holtpontját.

A kinematikai lánc tartalmazza a 3 bemenőtengelyt, egy első 31 fogaskerék-áttételt, amely a 21 töltőcsavar forgását vezérli, egy második 32 fogaskerék-áttételt, amely 33 hajtórúd-forgattyú útján a 10 szállítódugattyú meghosszabbítását képező 100 rúd ide-oda mozgását vezérli.

Az előzőekben leírt szivattyú által szállított menynyiség pulzál. Ez azt jelenti, hogy egy adott forgási sebesség esetében, amelyet a 3 bemenőtengely biztosít, az átlagos teljesítmény állandó, míg a 10 szállítódugattyú egy ciklusán belül a pillanatnyi teljesítmény változik. Olyan alkalmazási területek esetén, amikor a pulzálást ki kell küszöbölni, célszerű, ha egy változó térfogatú térrel egészítjük ki a szivattyút, amely a pul3

HU 208 364 Β zálást ki tudja egyenlíteni a visszafolyást gátló eszköz után és a kilépőnyílás előtt. A tér térfogatváltozása lehetővé teszi, hogy a 10 szállítódugattyú által a löket hasznos része alatt extrudált térfogat egy részét abszorbeálja, és hogy a szivattyú ciklusának további része alatt a kilépőnyíláson keresztül egy mennyiség leadását fenntartsa és visszaengedi az abszorbeált térfogatot, amikor a visszafolyást gátló eszköz lezárja a 11 henger 14 ürítőnyílását.

Ez a szerepe annak a kiegészítő szerkezetnek, amelyet a 2. ábrával kapcsolatban ismertetünk. Itt látható a változó térfogatú 4 tér, amely a 14 ürítőnyílás és a 17 kilépőnyílás között van elhelyezve. A térfogatnak, amelyet abszorbeálni kell a 10 szállítódugattyú lökete alatt azon pont között, ahol eltakarja a 12 bevezetőnyílásokat és a PMH felső holtpont között, meg kell felelnie annak a lökettérfogatnak, amelyet a 41 kiegyenlítő dugattyú öblít át. A 41 kiegyenlítő dugattyú 410 feje a 4 tér falának egy részét képezi.

A 2. ábrán a 4 tér változó térfogatú 40 része alatt azt a térfogatot értjük, amely a 41 kiegyenlítő dugattyú 410 feje ciklusának szóbanforgó pontja és a PMH felső holtpontja között van. A 41 kiegyenlítő dugattyú mozgását a 10 szállítódugattyú mozgásával összhangba hozzuk olymódon, hogy a 17 kilépőnyíláson át távozó mennyiség állandó legyen.

A mozgásokat mind ugyanazon 3 bemenőtengelyről vezéreljük. Látható, hogy a 33 hajtórúd-forgattyú rendszer 330 hajtótengelye, amely a 10 szállítódugattyút vezérli, egyben a 42 bütyök szinkronban való forgását biztosítja, amely viszont a 41 kiegyenlítő dugattyú előtolását vezérli. A 41 kiegyenlítő dugattyú visszahúzását a 4 térben uralkodó ellennyomás biztosítja.

A 3. ábrán a szivattyú legfőbb mozgásai láthatók. Az abszcisszán a 330 hajtótengely forgásszögét ábrázoltuk, az ordinátán pedig a 10 szállítódugattyú löketét, amelyet az A görbe jelöl és a 41 kiegyenlítő dugattyú löketét, amelyet a B görbe jelöl.

A 42 bütyök profilját úgy határozzuk meg, hogy a 10 szállítódugattyú és a 41 kiegyenlítő dugattyú elmozdulása következtében létrehozott térfogatok - amely térfogatok algebrailag összeadódnak - a 17 kilépőnyíláson keresztül minden pillanatban állandó hozamot biztosítsanak. Az említett összegezésben a 10 szállítódugattyú mozgását csak annak hasznos PC elmozdulása alatt vettük figyelembe (az A görbe teljes vonallal jelzett része) a 12 bevezetőnyílások elzárása és a PMH felső holtpont között (a löket H része, amelyet hasznosnak nevezünk) és zérusnak tekintettük a ciklus további részében. Az állandó mennyiséget egyszerűen meg lehet határozni, ha a 10 szállítódugattyú által extrudált hatóanyag térfogatot az egész ciklusra szétosztjuk, anélkül azonban, hogy a 41 kiegyenlítő dugattyú működését figyelembe vennénk. A PC kiegyenlítő szakasz alatt a 10 szállítódugattyú (A görbe) és 41 kiegyenlítő dugattyú (B görbe) által szállított mennyiségek összegét a C görbével jelöltük.

Amikor a 10 szállítódugattyú mozgását a 33 hajtórúd-forgattyú rendszer vezérli, a 10 szállítódugattyú lineáris sebessége a maximumhoz közel van, amikor a 10 szállítódugattyú lezárja a 12 bevezetőnyílásokat. Ebben a pillanatban a 14 ürítőnyílás szabaddá válik.

A kiegyenlítés tehát a 41 kiegyenlítő dugattyú mozgását hirtelen megfordítja, maximális visszahúzási sebességgel, ami helyes, közvetlenül a mozgás megfordítása után. A 3. ábrán ez a PC szakasz.

Az így létrehozott szivattyú nagyon kompakt lehet: nagyon jól alkalmazható a gumitermékek automatikus lehelyezésére egy pneumatikus nyersdarabra, amikoris a nyersdarab a gumiabroncsot jelenti, gyártása során bármely stádiumban, mielőtt még vulkanizálva lenne. A találmány lehetővé teszi azonkívül olyan eljárás alkalmazását gumiabroncsok előállítására, amikor a nem vulkanizált gumit a nyersdarabra helyezzük a fent leírt szivattyúzási eljárással.

Annak elkerülésére, hogy hirtelen kiegyenlítést kelljen megvalósítani, mind a 10 szállítódugattyú, mind pedig a 41 kiegyenlítő dugattyú mozgását bütykök segítségével lehet vezérelni, amelyeknek profilja megfelelően van kialakítva. Ha a keverék áramlástani jellemzői megengedik, akkor több dugattyút lehet egyetlen 21 töltőcsavarral táplálni. Ez lehetővé teszi a szivattyú teljesítményének megnövelését minden egyéb jellemző azonos maradása mellett. Ez csökkenti a 20 kamrában a gumifolyam megszakítását, amely megszakítás a gumi túlzott felmelegedéséhez vezethez, ha a 21 töltőcsavar tovább forog.

Ha a szándékolt alkalmazási terület nem teszi lehetővé a hajtórúd/forgattyús rendszer szerinti vezérlést, olyan volumetrikus elven működő szivattyút hozunk létre, amely beömlőcsappantyúval és kilépőnyílással van ellátva, és amelyet egyetlen bemenőtengely üzemeltet, továbbá amelynek legalább egy szállítódugatytyúja van, amely hengerben csúszik és ide-oda mozgást végez egy felső holtpont és egy alsó holtpont között. A henger falában az anyag számára bevezetőnyílás van, amely a szállítás alatt le van zárva és egy ürítőnyílás, amely visszafolyást gátló eszközzel van ellátva. A szivattyúnak eszközei vannak abból a célból, hogy a hengert a bevezetőnyíláson keresztül megtöltse. Az egy ciklus alatt a szivattyú által extrudált térfogat az egyes szállítódugattyúk által löketűk azon pillanata, amikor a bevezetőnyílás le van zárva és a felső holtpont között átöblített lökettérfogat függvénye. Az egyes dugattyúk mozgását bütyökrendszer vezérli, amelynek pályája úgy van meghatározva, hogy a kilépőnyíláson át távozó anyag mennyisége állandó legyen a bemenőtengely állandó sebessége esetén.

A 4. ábrán a szivattyú olyan változatát ábrázoltuk, amely két 10 szállítódugattyút tartalmaz, amelyeknek mozgását egyetlen 50 bütyök vezérli. A jelen leírásban „bütyök” alatt minden olyan mechanikai elemet értünk, amely periodikus egyenesvonalú vagy periodikus szög alatti mozgást tesz lehetővé egy választott törvény alapján végbemenő köralakú mozgás segítségével.

A 3 bemenőtengely közvetlenül kapcsolódik a 21 töltőcsavarhoz, amely a 20 kamra belsejében van elhelyezve. A 20 kamrán 22 beömlőcsappantyú is van. A 21 töltőcsavar biztosítja az anyag szállítását a 20 kamra

HU 208 364 B

200 vége felé, ahonnan a 12 bevezetőnyílásokon át a 11 hengerbe jut. A 12 bevezetőnyílások a 11 henger teljes kerületén vannak elosztva, hogy a jó töltést elősegítsék.

Mindegyik 11 henger töltése a 10 szállítódugattyú visszahúzott helyzetében történik, amint az előzőekben elmagyaráztuk. Az extrudálandó pontos térfogatot a 11 henger lökettérfogata határozza meg abban a pillanatban, amikor a 10 szállítódugattyú eltakarja a 12 bevezetőnyílásokat. A PMH felső holtpont oldaláról a 11 henger 14 ürítőnyílására egy visszafolyást gátló eszközt helyeztünk el, amelyet itt a 15 golyó képez, amelynek mozgását a későbbiekben fogjuk megmagyarázni.

A két 10 szállítódugattyú mozgását úgy koordináljuk, hogy a 17 kilépőnyíláson áthaladó mennyiség állandó legyen. A 17 kilépőnyílás a 4 tér után van elhelyezve, amelybe a 11 hengerek által szállított anyag kerül.

Valamennyi dugattyú mozgását az 50 bütyök vezérli. Az 50 bütyök kettősműködésű, hengeres bütyök, amely négyszer nagyobb sebességgel forog, mint a 3 bemenőtengely forgássebessége és amelyet epiciklikus 34 bolygókerekes hajtómű hajt. A 3 bemenőtengely a 341 bolygótartóval egy darabot képez, amelyre két 342 forgattyúcsap van szerelve. A 343 bolygókerekek a 342 forgattyúcsapokra vannak szerelve 344 tűgörgős csapágyak segítségével. A 343 bolygókerek fogazása a 345 külső gyűrűvel és a 346 belső gyűrűvel kapcsolódik. A 346 belső gyűrű az 50 bütyökhöz van rögzítve. Az 50 bütyök gördülőcsapágyak révén a 3 bemenőtengely körül a szivattyú 1 testének belsejében helyezkedik el.

A 10 szállítódugattyúk haladó mozgása párhuzamos az 50 bütyök forgástengelyével. Mindegyik 10 szállítódugattyú mozgását a PMB alsó holtpontból a PMH felső holtpont felé egy első 51 görgő vezérli, amely az 50 bütykön kialakított 52 görgőpályával kapcsolódik. Ezt az első 51 görgőt két 520 oldallap tartja villaszerűén, amelyek az 51 görgő két oldalán vannak elhelyezve. Azonkívül az 51 görgő a 10 szállítódugattyú tengelyében van elhelyezve, amelyet vezérel. A villa megakadályozza, hogy az 51 görgő konzolosan legyen felszerelve. Ebből következik, hogy a 10 szállítódugattyú és különösen a 100 rúd, amely azt hátrafelé meghosszabbítja és az 51 görgőhöz kapcsolja, nincs hajlításra igénybevéve, ami nagyon fontos, tekintettel a nagy erőkre, amelyeket a torlónyomás létrehoz, ami igen jelentős is lehet.

A visszatérő mozgás a PMH felső holtpontból a PMB alsó holtpont felé kis igénybevétel mellett történik. Ezt egy második 53 görgő vezérli, amely sokkal kisebb, mint az első. Az 53 görgő a 10 szállítódugattyúhoz képest konzolosan van a 100 rúdra szerelve és az 50 bütyök második 54 görgőpályájával kapcsolódik.

A 7. és 8, ábrákon az 50 bütyköt ábrázoltuk kifejtve, hogy jól látható legyen annak felépítési elve. Az abszcisszák jelentik a szögeket. Egy teljes fordulat 2π radiánnal való forgásnak felel meg. ,N” jelenti a 10 szállítódugattyúk számát. Szükségszerűen N számú 51 vagy 53 görgőre vagy görgőegyüttesre van szükség, amelyek az egyes 10 szállítódugattyúk vezérlését biztosítják. Ezeketradián nagyságú ív választja el egymástól. Az ordinátán a Z elmozdulást ábrázoltuk az egyes 10 szállítódugattyúk tengelye irányában. A H magasság az egyes dugattyúk hasznos löketét ábrázolja, azaz a löketnek azt a részét, amely a 12 bevezetőnyílások eltakarása és a PMH felső holtpont között van.

Az 52 görgőpálya egy egyenlet -R állandó hajlásszögű lejtő, ahol R a két dugattyú közötti szöget jelenti, amely annak az időnek felel meg, amely alatt a szállítódugattyút le lehet lassítani, amíg a PMH felső holtpontba ér és amely alatt a következő 10 szállítódugattyút fel lehet gyorsítani, hogy az állandó szállított mennyiséget biztosítsuk. Ezeken a szakaszokon kívül az egyik 10 szállítódugattyút szabályos előrehaladó mozgással mozgatjuk állandó sebességgel azáltal, hogy a 3 bemenőtengelyt állandó sebességgel forgatjuk. így a fj-nek megfelelő 52 görgőpálya lejtése állandó.

Az 52 görgőpályát úgy ábrázoltuk, hogy egyrészt a -j^-től lejjebb a PMH felső holtpontban a megállást lehetővé tegye (az 52 görgőpálya tehát az R szakasz végénél zérus lejtéssel rendelkezik) és másrészt attól feljebb a következő 10 szállítódugattyú koordinált indulását lehetővé tegye (az 52 görgőpályának tehát megfelelő formája van, hogy az egyes 51 görgők előrehaladásának összege állandó hozamot biztosítson). Az 52 görgőpálya útjának többi része olyan, hogy mindegyik dugattyú el tudjon jutni a PMH felső holtpontból a PMB alsó holtpontba, majd előre tudjon haladni amíg a 12 bevezetőnyílását el nem fedi, olyan csatlakozásokkal, amelyek zavartalan mozgást biztosítanak.

A második 53 görgő az 54 görgőpályával kapcsolódik olymódon, hogy kettős vezérlést biztosítson: ugyanis az egyes dugattyúk egyes 51, 53 görgői állandó kapcsolatban vannak a saját 52, ill. 54 görgőpályájukkal. Mód van arra is, hogy az 51 görgőt tartó villát bemetszéssel lássuk el, hogy így a görgő egyik oldalsó szélén a görgőpályával érintkezzék, és így biztosítsa a dugattyú visszatérését a PMB alsó holtpontba. Ilymódon egyetlen görgővel kettős vezérlést valósítunk meg.

Mindegyik 100 rúd a szivattyú 1 testében kialakított 101 kivágásba hatol be (4. ábra). Ezeknek a 101 kivágásoknak az a szerepe, hogy összegyűjtsék a 10 dugattyú és a 11 henger között esetlegesen megszökött gumit, hogy ilymódon megakadályozzák, hogy a gumi össze tudjon gyűlni egy nem kívánt helyen, például a transzmisszió szintjén. Ezek a megszökő gumimennyiségek mindenesetre elhanyagolhatóak a szivattyú térfogatáramát illetően, amelynek hatásfoka 97%, azonban ezeket a veszteségeket figyelembe kell venni a szivattyú karbantartása szempontjából, mivel annak több tíz millió órát kell üzemzavar nélkül üzemelni.

A visszafolyást megakadályozó eszköz, amelyet a hengerbe helyezünk, itt egy 15 golyóból áll, amely a

HU 208 364 Β henger külső oldalán lévő 14 ürítőnyíláson kialakított 151 üléssel dolgozik együtt. Mindegyik 15 golyó 150 hosszabbítóval dolgozik együtt. A két 150 hoszszabbító ugyanazzal a 162 himbával érintkezik (lásd 5. ábra), amely gondoskodik arról, hogy amikor az egyik 15 golyó a 151 ülésen ül, akkor a másik 15 golyó szabaddá teszi a 14 ürítőnyílást, vagy fordítva. A 162 himbát két 163 tolórúd vezérli, amelyek mindegyikét egy-egy 164 görgő mozgatja. A 164 görgők egymástól 180°-ban vannak elhelyezve, és az 50 bütyökben kialakított 165 görgőpályával dolgoznak együtt, hogy a 15 golyó mozgását a megfelelő 10 szállítódugattyú mozgásával szinkronban lehetővé tegyék. A két 163 tolórúdra azért van szükség, hogy egyetlen 165 görgőpályával kettős vezérlést lehessen elérni, amint az a 4. ábrán látható. A 8. ábra a 7. ábrával azonos és valójában azt a különleges esetet mutatja, amikor N=2.

Ha szükséges, akkor a találmány szerinti szivattyúhoz hűtőberendezést társíthatunk, amely működhet levegővel, vízzel vagy olajjal, a felszabaduló kalóriák függvényében, figyelembe véve a töltőcsavar munkájából adódó teljesítményt. A töltőcsavar egyben a keverő szerepét is betöltheti.

Ha a szivattyút gumiabroncsok gyártásához alkalmazzuk, akkor minden egyes gumikeverék típushoz, amelyből abroncs készül, ilyen jellegű szivattyút lehet alkalmazni. Mindegyik szivattyút robot működtetheti, amely biztosítja a 17 kilépőnyílás megfelelő beállítását a gumiabroncs nyersdarabhoz a gyártás folyamán, míg a 3 bemenőtengelyt az extrudált térfogatnak megfelelően hozza forgásba. Egyetlen robot manipulátor alkalmazható, amely az egymást követő szivattykúra a gyártás által meghatározott program szerint kapcsolható rá. Elképzelhető az is, hogy több robot manipulátort helyezünk el egyetlen nyersdarab körül, hogy különböző gumitermékeket egyidejűleg tápláljon be. Ilyen fajtájú volumetrikus elven működő szivattyú együttes egy vagy több robotmanipulátorral egy gumitermékeket alkalmazó gép volumetrikus elven működő extrudereit képezheti.

Gyárthatók azonkívül féltermékek, mint például futófelületek és más termékek, mint például csappantyúk.

Claims (11)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Volumetrikus elven működő szivattyú minden egyes ciklus alatt meghatározott térfogatú gumianyag extrudálására, amelynek beömlőcsappantyúja van az hanyag bebocsátására, a szivattyúból kivezető kilépőnyílása, egyetlen bemenőtengelye, legalább két, rögzített hengerekben csúszó és az egyetlen bemenő tengely által hajtott, felső holtpont és alsó holtpont között alternáló mozgást végző szállítódugattyúja, a hengerek falában a beömlőcsappantyútól érkező gumianyag bevezetésére szolgáló bevezetőnyílása van, továbbá a hengerekből kivezető, a gumianyagot a beömlőcsappantyútól nyerő és visszafolyást gátló eszközzel ellátott ürítőnyílása van, azzal jellemezve, hogy a beömlőcsappantyún belül (22) elhelyezett és a bemenőtengely (3) által hajtott, a gumianyagot a bevezetőnyíláson (12) keresztül a hengerbe (11) szállító, mechanikai megtöltő eszközei vannak és a szivattyú által egy ciklusban extrudált térfogat egyenlő azzal a térfogattal, amelyet a szállítódugattyúk (10) átöblítenek löketűk azon helyzete között, amikor a bevezetőnyílás (12) előtt vannak és amikor a löket felső holtpontjában vannak, továbbá a bemenőtengely (3) által működtetett, a szállítódugattyúk (10) mozgását vezérlő, a kilépőnyíláson (17) kilépő anyag mennyiségét a bemenőtengely (3) állandó sebessége mellett állandó értéken tartó bütyökrendszere van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a mechanikai megtöltő eszközök kamrában (20) forgó töltőcsavarból (21) állnak, amely a bevezetőnyílásoktól (12) a kamra (20) külső falában elhelyezett beömlőcsappantyúig (22) terjed.
3. 3. A 2. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a kamra (20) a henger (11) körül, a henger kerületének legalább egy részén, a bevezetőnyílások (12) szintjén helyezkedik el és a töltőcsavar (21) forgástengelye egybeesik a henger (11) tengelyével.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy az ürítőnyílástól (14) lefelé és a kilépőnyílástól (17) felfelé változó térfogatú zárt tér (4) van.
5. 5. A 4. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy kiegyenlítő dugattyúja (41) van, amelynek feje (410) a zárt tér (4) falának egy részét képezi és hogy a zárt tér (4) térfogatának változó része az a térfogat, amely a ciklus tetszőleges pontjában a kiegyenlítő dugattyú (41) feje (410) és a felső holtpontban (PMH) a kiegyenlítő dugattyú (41) feje (410) között van.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a kiegyenlítő dugattyú (41) mozgását a szállítódugattyú (10) mozgásával szinkronban vezérlő bütyke (42) van.
7. 7. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy legalább két, egy-egy hengerben (11) csúszó szállítódugattyúja (10) és valamennyi hengert (11) megtöltő töltőcsavarja (21) van, mindegyik ürítőnyílás (14) visszafolyást gátló eszközzel van ellátva, amely gyűjtőbe torkollik és ez kilépőnyílással (17) van ellátva.
8. 8. A 7. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy valamennyi dugattyú (10) mozgását vezérlő egyetlen bütyke (50) van.
9. 9. A 7. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy valamennyi dugattyú mozgását vezérlő egyetlen kettősműködésű bütyke (50) van, amelynek forgástengelye párhuzamos a dugattyúk (10) tengelyeivel.
10. 10. A 9. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a szállítódugattyú (10) mozgását vezérlő első görgője (51) van, amely a bütyök (50) első gördülőpályájával (52) kapcsolódik, és a dugattyú (10) tengelyében van elhelyezve, az első görgőt (51) minden

    HU 208 364 Β oldalról tartó két oldallapja (520) van, továbbá a viszszatérő mozgást vezérlő második görgője (53) van, amely a bütyök (50) második görgőpályájával (54) kapcsolódik és a szállítódugattyúkhoz (10) képest konzolosan van felszerelve. 5
11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a visszafolyást gátló eszközt golyó (15) képezi, amely a henger (11) külső oldalán, az ürítőnyíláson (14) kialakított szelepülésen (151) van elhelyezve.