NO123735B - - Google Patents

Description

Tospindels skruepumpe.

Denne oppfinnelse vedrører en tospindelpumpe, særlig for anvendelse i kjemisk industri eller næringsmiddelindustrien, med to på skrå i.forhold til hverandre anordnede og for samme dreieretning lagrede like gjengespindler med. gjenger hvis toppartier danner en rotasjonshyperboloid.

I kjemisk industri og i næringsmiddelindustrien benyttes skrue-spindelpumper, f.eks. tospindelpumper, med spindler roterende i samme retning og slike pumper er meget hensiktsmessige til transport av forskjellige vannaktige substanser. Væsker som inneholder faste stoffer med uensartet form ellc^r massepartikler, kan transporteres uten at pumpens gjengekammer eller pumpens gjenger beskadiges som følge av at de transporterte partikler setter seg fast eller gnisser mellom spindlene.

Det stilles meget store.krav til pumper av den nevnte type. Foruten kravet om stor ytelse og størst mulig volumetrisk og meka-nisk virkningsgrad samt evne til å transportere det behandlede medi-um ved høye trykk og temperatur forlanges også at pumpen i still-stand skal kunne tjene som sperreorgan for rørledningen, hvori den er montert og gjennom hvilken suspensjonen e.l. transporteres. For å oppnå lang levetid eller brukstid er det vanlig å konstruere pumpen som langsomtgående og kravene til stor tetthet vil da bli enda større.

Pumper med gjengespindler hvis topparti følger en sylinderform eller hyperboloidform er kjent. Ved slike pumper er spindlenes gjenger og spindlenes anordning i pumpekammeret slik at spindlene går i hverandre langs en kurve hvilket krever at gjengene må formes med varierende stigning ellers vil det dannes et ugunstig forløp av gjen-gedybden langs spindlenes gjengelengde med mulighet for dannelse av et antall innbyrdes lukkede gjengekammere. Ved sylindriske spindler hvor et lite antall gjenger er i inngrep med hverandre, blir pumpens volumetriske virkningsgrad lav og evnen til å tette ledningen hvor trykkdifferanse er til stede liten.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en pumpe som ikke lider av de nevnte ulemper, som sikrer stor tetthet og stor volumetrisk virkningsgrad og som tillater kontinuerlig transport av medier som inneholder faste partikler uten at nevneverdig slita-sje finner sted.

Denne hensikt har man ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at lag-ringen av gjengespindlene innbyrdes tilfredsstiller de i hovedkravet angitte betingelser.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et eksempel under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et skjematisk oppriss av to gjengespindler som er i inngrep med hverandre, fig. 2 er et grunnriss til fig. 1, og fig..3 viser et tverrsnitt gjennom spindlene ifølge fig. 1 og 2.

Selve pumpen er ikke vist på tegningene da oppfinnelsen bare knytter seg til pumpens spindler.

Pumpen har to spindler H^, H»med rotasjonsakser 0^, 0^- Spindlenes H^, H2akser 0-^, 0j er anordnet vindskjevt i forhold til hverandre og befinner seg i hvert sitt plan som er parallelt med det andre og avstanden mellom planene er betegnet med u, som det fremgår av fig. 2. Avstanden u er samtidig den korteste avstand mellom de to rotasjonsakser 0^, 02som ifølge fig. 1 danner mellom seg en vin-

kei som er betegnet med oto.

For bedre forståelse av oppfinnelsen er på fig. 1 også innteg-net halsplan eller inngrepsplan pi,P2som forløper perpendikulært på rotasjonsaksene 0^ hhv. 0j og som passerer den korteste avstands-strekning (u) mellom de to innbyrdes vindskjeve rotasjonsakser. Spindlenes gjengediameter i halsplanet er betegnet med 2a. I disse halsplan har spindlene den minste diameter og gjengene den minste dybde hhv. høyde. Gjengenes toppflater er betegnet 1^hhv. lg. Toppflatenes 1^, lj form er bestemt ved vinkelen a som er hellingsvinkelen for toppflatenes generatrise p i forhold til den angjeldende rotasjonsakse 0^for spindelen H, hhv. Og for spindelen Hg.

Gjengenes flanker 2^, 2g og 3^, 3g er bestemt ved konsentriske skruelinjer hvis stigning er definert, hvilket skal forklares nærmere nedenfor. Gjengeroten er betegnet med 4^ hhv. ^ og refererer seg til punktene 12, 13 på fig. 3. På fig. 3 viser punktene 10 og 11 de rette inngrepslinjer for de to spindler H. og Hg.

Som allerede nevnt går oppfinnelsens gjenstand ut på en bestemt innbyrdes lagring av de to gjengespindler, slik at de griper i hverandre langs rette linjer, hvor gjengenes toppkanter berører hverandre uten klaring, hvor gjengene som er utført med konstant stigning, er bygget eller dannet på de nevnte felles rette inngrepslinjer.

For å tilfredsstille disse betingelser er det nødvendig å tilfredsstille følgende ligninger:

hvor a er vinkelen mellom spindlenes gjengetoppgeneratrise og spin-delaksen, <t>o halvparten av vinkelen mellom de to spindlers inngrepslinjer, u den minste avstand mellom rotasjonsaksene 0^, Og i snitt-punktet for halsplanene pi, p2, a er radien for halssirkellinjen i halsplanet pi hhv. p2, hvor aoer den vinkel som rotasjonsaksene 0^, Og danner mellom seg.

Stigningen for spindlenes gjenger er betegnet med s og tilfredsstiller følgende ligning:

Når alle nevnte betingelser er tilfredsstillet er det teore^tisk mulig å oppnå et hvilket som helst antall innbyrdes lukkede kammere mellom gjengene, hvor kamrene mellom seg danner en hydrau-lisk sperre med stor motstand, slik at pumpen også kan benyttes for meget store trykkfall. For den praktiske utførelse av spindlene vil det således være nødvendig i avhengighet av driftsforholdene å velge verdiene for a og a, mens de andre verdier velges i samsvar med de ovenfor angitte betingelser.

Claims (2)

1. Pumpe med to spindler, særlig for anvendelse i kjemisk industri eller næringsmiddelindustrien, med på skrå i forhold til hverandre anordnede og for samme dreieretning lagrede, like gjengespindler med gjenger hvis toppartier danner en rotasjonshyperboloid, karakterisert ved at gjengespindlenes innbyrdes lagring i rommet tilfredsstiller følgende betingelser:

hvor a er hellingsvinkelen for den rette generatrise for spindel-gjengenes H-^, Hg toppflater i forhold til angjeldende rotasjonsakse, <J>o er halvparten av vinkelavstanden mellom spindlenes inngrepslinjer (10, 11, fig. 3), u er den minste avstand mellom spindlenes rotasjonsakser 0^ , Og målt langs halsplanenes pi, pz skjæringslinje, a er radien for spindlenes halssirkellinje målt i halsplanet pi hhv. P2 j og hvor oto er vinkelen mellom spindlenes H^ , Hg rotasjonsakser O-l » Og.

2. Pumpe ifølge krav 1, karakterisert ved at begge spindlenes gjenger har konstant stigning langsetter felles inngrepslinjer for spindlenes toppflater og hvilken stigning følger lignin-gen: