NL9100929A - Pompeenheid, die wordt bediend door een drukmedium. - Google Patents

Description

Pompeenheid, die wordt bediend door een drukmedium.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een pompeenheid volgens de aanhef van conclusie 1.

Een dergelijke pompeenheid is bekend uit de octrooiaanvrage GB-A-2 003 976. Bij deze bekende pompeenheid wordt een hydraulisch medium onder druk gebracht, welke druk vervolgens via een membraan wordt overgedragen op een drukmedium, welk drukmedium de pompwerking verzorgt. Bij deze bekende inrichting loopt het drukmedium in één richting door een kringlei-ding , waartoe in deze kringleiding terugslagkleppen zijn aangebracht. De bekende pompeenheid heeft zodoende een gecompliceerde constructie, en is derhalve storingsgevoelig. Hiernaast lijkt deze inrichting minder geschikt voor toepassing bij zeer hoge drukken.

De onderhavige uitvinding beoogt nu een pompeenheid te verschaffen met een eenvoudige en goedkoop te vervaardigen constructie, die een relatief lange levensduur heeft en waarmee zeer hoge drukken kunnen worden bereikt.

Deze oogmerken worden volgens de uitvinding bereikt door een pompeenheid met de in het kenmerkende gedeelte van conclusie 1 aangegeven kenmerken.

Doordat het drukmedium direct onder druk wordt gebracht door middel van een enkel werkende zuiger, welke zuiger wordt aangedreven via een dubbelwerkende zuiger die weer wordt aangedreven door middel van een hydraulisch medium wordt een extra scheiding verkregen tussen het drukmedium en het hydraulische medium zodat bij eventuele lekkage geen vermenging van beide media kan optreden. Bovendien zijn hydrauli- s sche zuiger-cilindersamenstellen in vele soorten en maten in de handel verkrijgbaar, zodat deze constructie goedkoop is te vervaardigen.

Bovendien kan het drukmedium door de enkelwerkende zuiger onder onderdruk worden gebracht hetgeen in combinatie met uitvoering van het buisvormige element tot gevolg heeft dat het buisvormige element niet alleen gemakkelijk kan worden samengedrukt, maar bij onderdruk van het drukmedium ook kan uitzetten, waardoor een extra vergroting van het volume van de pompkamer wordt verkregen.

Doelmatige verdere ontwikkelingen van de pompeenheid volgens de uitvinding komen naar voren in de onderconclusies 2-7.

De onderhavige uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin:- figuur 1 schematisch een uitvoeringsvorm weergeeft van de pompeenheid volgens de uitvinding; figuur 2 een longitudinale doorsnede toont van het flexibele buisvormig element; figuur 3 schematisch een mogelijke uitvoeringsvorm van de pompeenheid toont; en figuur 4 schematisch een variant toont van de pompeenheid van figuur 1.

In figuur 1 is schematisch een uitvoeringsvorm weergegeven die twee identieke gesloten huizen la en lb bevat, die onderling parallel zijn aangesloten op een slechts met een streep-puntlijn weergegeven leiding 2 voor het te verpompen medium. Elk huis bevat een buisvormig flexibel element 3a,3b dat afdichtend is bevestigd een twee tegenover elkaar gelegen wanden van het huis, en de inwendige ruimte van het huis verdeelt in een rondom het buisvormige element gelegen ruimte 4a,4b voor een drukmedium, en een binnen het buisvormige element gelegen ruimte 5a,5b voor het te verpompen mfedium. De ruimten 5a en 5b staan elk in verbinding met de leiding 2 voor het te verpompen medium via terugslagkleppen 6, die een stroming van het te verpompen medium waarborgen in de richting van de pijlen 7.

Elk huis la en lb is aangesloten op een leiding 8a en 8b, die uitmondt in de respectievelijke ruimten 4a en 4b, en anderzijds in verbinding staan met middelen 9 voor het onder druk zetten of bekrachtigen van het drukmedium.

In het in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bestaan de middelen 9 voor elke leiding 8a resp. 8b uit een zuiger-cilindersamenstel 10a resp. 10b met een enkelwerkehde zuiger, die enerzijds in aanraking staat met het drukmedium, en anderzijds via een zuigerstang 12a resp. 12b star is verbonden met een dubbelwerkende zuiger van een tweede zuiger-cilindersamenstel 13a resp. 13b. De beide tweede zuiger-cilindersamenstellen 13a en 13b zijn opgenomen in een hydraulisch circuit 14, dat tenminste een pomp 15 en een re-gelklep 16 bevat, en met behulp waarvan de dubbelwerkende zuigers heen en weer kunnen worden bewogen.

De zuiger-cilindersamenstellen 13a en 13b worden door het hydraulische circuit 14 tegengesteld bediend. Dat wil zeggen dat de zuigers 11a en 11b steeds in tegengestelde richting bewegen. In de in de figuur getekende stand staat het drukmedium in de leiding 8b onder druk, en drukt het buisvormige element 3b samen tot het kleinste volume van de pompkamer 5b, terwijl het drukmedium in de leiding 8a onder onderdruk staat, waarbij de pompkamer 5a het grootste volume heeft.

In figuur 2 is een longitudinale doorsnede weergegeven van een flexibel buisvormig element 3 dat kan worden aangebracht binnen het huis 1. Het flexibele element is vervaardigd van een rubberachtig materiaal met goede elastische eigenschappen en heeft de vorm van een slang met een cirkelvormige dwarsdoorsnede.

De binnenzijde van het element is voorzien van een beschermingslaag 18, die kan bestaan uit verschillende materialen afhankelijk van de aard van het te verpompen medium. Zo kan de laag 18 van een slijtvast, of chemisch resistent materiaal zijn, dat bijvoorbeeld door vulcaniseren met het element is verbonden.

Het element is tevens voorzien van een inwendige bewapening, die zodanig is aangebracht, dat het element in de gebieden van de beide uiteinden stijver en sterker is dan in het tussenliggende middengebied. Zoals zichtbaar in deze figuur bevat het element aan beide uiteinden twee coaxiaal op een afstand van elkaar gelegen bewapeningen 19 en 20. Deze bewapeningen strekken zich elk over enige afstand uit vanaf de vrije uiteinden van het element, waarbij de buitenste bewapening 20 enigszins korter is dan de binnenste bewapening 19.

Het voordeel van deze constructie is dat de beide uiteinden van het element, die bestemd zijn om door inklemming te worden bevestigd aan het huis 1, voldoende sterk en stijf zijn om ook bij zeer hoge drukken een betrouwbare bevestiging te verzekeren, terwijl het middengebied een zo groot mogelijke elasticiteit heeft om een optimale pompwerking mogelijk te maken.

Het buisvormige element 3 wordt bij voorkeur onder enige voorspanning in het huis bevestigd, zodat het element in de ontspannen ruststand de neiging heeft een enigszins bolvormige configuratie aan te nemen. Als het drukmedium onder onderdruk wordt gebracht wordt deze bolvormige configuratie nog door de elasticiteit van het element versterkt. Op deze wijze wordt een extra groot "slagvolume" van het buisvormige element verkregen.

In figuur 3 is schematisch een uitvoeringsvorm van de pom-peenheid weergegeven, waarbij de pompeenheid één enkel huis 1 bevat. In deze en volgende figuur zijn voor de onderdelen die overeenkomen met die uit figuur 1 of dezelfde functie hebben dezelfde verwijzingscijfers gebruikt. Zoals zichtbaar in deze figuur is het zuiger-cilindersamenstel 10 direct is aangesloten op het huis 1. De leiding 8 voor het drukmedium is hier dus weggelaten en het huis en het zuiger-cilindersamenstel zijn samengebouwd tot een compacte eenheid.

De in figuur 4 weergegeven uitvoeringsvorm komt in principe overeen met die uit figuur 3, maar hier bevat de pompeenheid evenals in de uitvoeringsvorm in figuur 1 twee huizen la en lb. De middelen 9 voor het bekrachtigen van het drukmedium zijn in deze uitvoeringsvorm vereenvoudigd. Aan weerszijden van het tweede zuiger-cilindersamenstel 13, dat is opgenomen in het hydraulische circuit 14, is het zuiger-cilindersamenstel 10a resp. 10b aangebracht voor het bekrachtigen van het drukmedium. Deze laatst genoemde zuiger-cilindersamenstellen zijn direct aangesloten op de respectievelijke huizen la en lb, zonder tussenkomst van een leidingen. De dubbelwerkende zuiger van het zuiger-cilindersamenstel 13 draagt aan weerszijde een zuigerstang 12a, 12b die star zijn verbonden met de resp.zuigers van de zuiger-cilindersamenstellen 10a en 10b. Op deze wijze wordt een zeer compacte constructie verkregen, waarbij een enkele dubbelwerkende zuiger de beide zuigers voor het bekrachtigen van het drukmedium aandrijft, en de goede scheiding tussen het hydraulische medium en het drukmedium behouden blijft.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de hier weergegeven en beschreven pompeenheid, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies een groot aantal varianten binnen het bereik van de vakman liggen.

Zo kunnen in plaats van de gekoppelde aandrijving van de zuiger-cilindersamenstellen 13a en 13b in figuur 1, deze zuiger-cilindersamenstellen ook elk afzonderlijk door het hydraulische circuit 14 worden bediend. Een dergelijke constructie verschaft de mogelijkheid om de werkzame slagen van de zuigers 11a en 11b elkaar enigszins te laten overlappen, waardoor een regelmatigere opbrengst van de pompeenheid wordt verkregen. De onderlinge opstelling en aansluitingen van de zuiger-cilindersamenstellen, die de middelen 9 vormen kan worden gewijzigd aan de hand van de eisen die aan het gebruik van de pompeenheid worden gesteld, waarbij tevens de drukverhouding tussen het drukmedium en het hydraulische circuit naar wens kan worden veranderd.

Claims (8)

1. Pompeenheid, die wordt bediend door een drukmedium, voor het verpompen van visceuze en/of schurende vloeistoffen, zoals slik, slurry, water en zand mengsels en dergelijke, omvattende een gesloten huis met een inwendige ruimte, een buisvormig flexibel element, dat met beide uiteinden af gedicht is bevestigd aan twee tegenover elkaar gelegen wanden van het huis en de ruimte binnen het huis verdeelt in twee gescheiden ruimten, een rondom het buisvormige element gelegen ruimte voor het drukmedium en een binnen het buisvormige element gelegen ruimte die de pompkamer voor het te verpompen medium vormt, een leiding voor het drukmedium, die enerzijds in verbinding staat met de ruimte binnen het huis en anderzijds met middelen om het drukmedium te bekrachtigen, welke middelen weer worden bediend door een hydraulisch circuit dat tenminste een pomp en een regelklep bevat, en een leiding voor het te verpompen medium, die via terugslagkleppen is aangesloten op de door het flexibele buisvormige element gevormde pompkamer, met het kenmerk dat de middelen om het drukmedium te bekrachtigen worden gevormd door een zuiger-cilindersamenstel, waarvan de zuiger enerzijds in aanraking staat met het drukmedium, en anderzijds via een zuigerstang is verbonden met een dubbelwerkende zuiger van een tweede zuiger-cilindersamenstel, dat deel uitmaakt van het hydraulische circuit en dat het buisvormige element in het gebied van de beide uiteinden stijver is uitgevoerd dan in het tussenliggende gebied.

2. Pompeenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het zuiger-cilindersamenstel voor het bekrachtigen van het drukmedium direct is aangesloten op het huis.

3. Pompeenheid volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat deze twee huizen bevat met elk een door een flexibele buisvormig element gevormde pompkamer, welke pompkamers onderling parallel zijn aangesloten op de leiding voor het te verpompen medium, en de middelen voor het bekrachtigen van het drukmedium van elk huis onderling tegengesteld worden bediend.

4. Pompeenheid volgens conclusie 3, met het kenmerk dat aan weerszijden van het tweede zuiger-cilindersamenstel een zuiger-cilindersamenstel voor het bekrachtigen van het drukmedium is aangebracht, waarvan de zuigers via een zuiger-stang star zijn verbonden met de dubbelwerkende zuiger van het tweede zuiger-cilindersamenstel.

5. Pompeenheid volgens conclusie 4, met het kenmerk dat het zuiger-cilindersamenstellen voor het bekrachtigen van het drukmedium direct zijn aangesloten op het bijbehorende huis

6. Pompeenheid volgens een of meer van de voorafgaande conclusie 1-5, met het kenmerk dat de dubbelwerkende zuiger van het tweede zuiger-cilinder-samenstel een andere diameter heeft dan de zuiger(s) van de zuiger-cilindersamenstel(len) voor het bekrachtigen van het drukmedium.

7. Pompeenheid volgens een of meer van de voorafgaande conclusies 1-6, met het kenmerk dat elk buisvormige element aan beide uiteinden is versterkt met een extra inwendige bewapening, zodanig dat het element in het middengebied de groots ste elasticiteit heeft.

8. · Pompeenheid volgens een of meer van de voorafgaande conclusies 1-7, met het kenmerk dat het buisvormige element aan de binnenzijde is voorzien van een slijtvaste of chemisch resistente beschermingslaag.