NO146295B - Tannhjulspumpe med to eksentrisk anbragte tannhjul - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en tannhjulspumpe med to eksentrisk anbragte tannhjul med forskjellig størrelse og hvorav det største tannhjul er dreibart lagret i pumpens hovedsakelig sylindriske hus, og det lille tannhjul er anbragt på en tapp som er anbragt eksentrisk i pumpens hus på

en slik måte at de to tannhjul i pumpens arbeidstilstand griper inn i hverandre langs et område av den indre omkrets av pumpens hus mellom dennes utløp og dens innløp, samt hvor de to tannhjul er anbragt med et mellomrom mellom tennenes toppsirkler langs en annen del av omkretsen av tannhjulene, i hvilket mellomrom er anbragt et sperreorgan med sin ene side i tettende inngrep med det lille tannhjuls tenner og med sin annen side i tettende inngrep med tennene på det store tannhjul, samt hvor tappen og sperreorganet er dreibart lagret i huset omkring det store tannhjuls akse sammen med en del av huset.

Det er kjent en tannhjulspumpe av denne type

fra beskrivelsen til US-PS 1 660 464. Ifølge denne kjente teknikk tillater sperreorganet bare en vending av strømnings-retningen gjennom pumpen, en innstilling av pumpens kapasi-tet og en sperring med hensyn til strømmen gjennom pumpen, nemlig alt etter hvilken dreiestilling sperreorganet inntar i forhold til pumpens innløp og utløp.

Tannhjulspumpen ifølge foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at det i delen av huset er anordnet en kanal som sett i husets omkretsretning strekker seg langs en vinkel som er større enn vinkelen mellom pumpens innløp og dens utløp, hvilken kanal videre er forskutt i omkretsretningen i forhold til det område, langs hvilket det store og det lille tannhjul griper inn i hverandre. Der-ved oppnås at pumpen kan omstilles på en slik måte at det blir fritt gjennomløp mellom pumpehusets innløp og utløp, nemlig i en slik dreiestilling av den angjeldende del av huset, hvor kanalens ene ende befinner seg ut for pumpe-innløpet og dens annen ende befinner seg ut for pumpeutløpet. Takket være det forhold at kanalen dessuten er forskutt i omkretsretningen i forhold til det område, langs hvilket det store og det lille tannhjul griper inn i hverandre, er det også mulig å innstille pumpen på en slik måte at den arbeider som en normal tannhjulspumpe, dvs. med transport fra innløpet til utløpet. I den stilling hvor kanalen for-binder pumpeinnløpet og pumpeutløpet med hverandre, tillater pumpen således at den gjennomspyles av en væskestrøm og en slik gjennomspylingsmulighet har betydning for rensing av anlegget, hvori slike pumper inngår.

Det skal nevnes at det fra beskrivelsen til dansk patent 133 709 er kjent en pumpe av den til å begynne med nevnte art, hvor tappen og sperreorganet imidlertid ikke er dreibart lagret i huset omkring det store tannhjuls akse sammen med en del av huset. Ved denne kjente pumpe er et av tannhjulene slik anbragt at det kan forskyves aksialt i forhold til det annet, hvorved der frembringes mellomrom i pumpehuset mellom den ene side av det lille tannhjul og den overfor samme liggende side av en skive som langs sin omkrets bærer aksialt fremstikkende fremspring som danner det store tannhjul. I denne omstilte stilling tillater pumpen at den gjennomspyles av en væskestrøm, men denne kjente form for omstillbarhet krever at pumpehuset er forholdsvis langt i aksial retning, idet det skal være plass til den aksiale forskyvning av det ene av tannhjulene og det kreves også en lang føring for det forskyvbare tannhjul for å unngå at dette vipper og kommer i beknip ved omstillingen. I forhold til dette oppnås det ifølge foreliggende oppfinnelse at det ikke kreves noen ekstra aksial lengde av huset fordi omstillingen foregår ved enkel'dreining og man unngår å skulle treffe foranstaltninger for å unngå den i det foregående om-talte vipping, hvortil kommer at en omstilling ved dreining lett lar seg utføre manuelt og også kan frembringes automatisk på enkel måte, slik at anlegget, hvori pumpen ifølge oppfinnelsen inngår, lett kan omstilles fra manuell til automatisk betjening.

Alt etter størrelsen av den angjeldende kanals vinkelmål og kanalens anbringelse kan det dessuten ved drei-ningen av den angjeldende del av huset oppnås at det tettende tanninngreps område mellom tannhjulene dreies bort fra den del av pumpehusets indre omkrets mellom pumpens utløp og dens innløp, hvor dette inngrepsområde befinner seg i pumpens pumpestilling, hvorved det samtidig skapes mulighet for gjennomspyling gjennom mellomrom mellom de to tannhjuls tanntopper og tannflanker. Denne ytterligere gjennomspylingsmulighet kan dessuten økes ytterligere ved en utførelse av tannhjulspumpen, hvor lengden av sperreorganet sett i omkretsretningen, er kortere enn lengden likeledes sett i omkretsretningen, av mellomrommet mellom de to tannhjuls toppsirkler, hvis den ene ende av nevnte kanal ifølge oppfinnelsen er anbragt tilnærmet ved den ene ende av sperreorganet.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser et aksialsnitt av en utførelse av tannhjulspumpen ifølge oppfinnelsen under normal drift, fig. 2 er et snitt etter linjen II-II på fig. 1, fig. 3 er et snitt som svarer til fig. 2, men hvor tann-hjulspumpens tannhjul er utelatt for bedre oversikt og illustra-sjon av strømningen gjennom pumpen, fig. 4 er et snitt tilsvarende fig. 3, men hvor pumpen er omstilt for gjennomspyling, fig. 5 er et aksialsnitt av en annen utførelse av pumpen ifølge oppfinnelsen, fig. 6 er et snitt etter linjen VI-VI på fig. 5, fig. 7 er et snitt tilsvarende fig. 6, men hvor pumpens tannhjul er fjernet for bedre å vise gjennomstrømning gjennom pumpen ved normal drift, fig. 8 er et snitt tilsvarende fig. 6, men pumpen omstilt for gjennomspylingen, og fig. 9 er et snitt tilsvarende fig. 8, men hvor pumpens tannhjul er fjernet for å vise gjennomspylingen i pumpens omstilte stilling.

På tegningen betegner 1 huset til den viste pumpe. Dette huset er forsynt med et innløp 2 og et utløp 3 som gjennom hver sin utvidelse henholdsvis 4 og 5, munner ut i husets ellers sylindriske indre. Utløpet 3 og innløpet 4 har en innbyrdes vinkelavstand på 90°. Senteraksen for husets sylindriske indre er betegnet med 6 og koaksialt med denne er det i huset lagret en skive 7 som på sin omkrets er forsynt med aksialt rettede fremspring 8 som sett i tverrsnitt har tann-form og ut-gjør et stort tannhjul. Skiven er fast forbundet med en driv-aksel 9 som rager ut gjennom en boring 10 i huset 1, og i denne boring er en fortykkelse 11 på akselen 9 tettet ved hjelp av en O-ring 12. Akselen 9 er beregnet på sammenkobling med en ikke-vist motor.

Ved den i forhold til boringen 10 motsatte side er huset 1 åpent og det er i denne åpning 14 som danner en aksial forlengelse av husets sylindriske indre, satt inn en del 15 av huset som tjener som deksel. Dekselet 15 er tettet i for-festet en bøyle 18, hvis to ben henholdsvis 19 og 20 er koblet sammen med huset 1 ved hjelp av en ikke-vist kobling, f.eks.

en bayonettlås. Bøylen 18 er forsynt med en stuss 21 for til-førsel av trykkluft som på ikke nærmere vist måte trykker et anleggsorgan 22 til anlegg mot dekselets 15 ytterside, og på denne måte holder dette på plass under pumpens drift. Dekselet 15 bærer på sin innerside en sylindertapp 24, hvis akse 25 er anbragt eksentrisk i forhold til senteraksen 6. Omkring tappen

24 er dreibart lagret et lite tannhjul 27 med tenner 28. Som det fremgår av fig. 2 går en tenkt linje mellom senteraksen 6

og tappens midtakse 25 tilnærmet langs vinkelhalveringslinjen for innløpet 2 og utløpet 3, slik at de to tannhjul står i tettende inngrep med hverandre langs et område 30 av husets innerside, hvilket område befinner seg mellom utløpet 3 og inn-løpet 2. Diametralt i forhold til dette har de to tannhjuls tanntoppsirkler som for oversiktens skyld ikke er vist på tegningen, en avstand mellom seg og i dette mellomrom befinner seg et sperreorgan 31 med sigdformet tverrsnitt. Sperreorganet 31 er festet til innersiden av dekselet 15 og er anbragt på en slik måte at innersiden av det har tettende inngrep med det lille tannhjuls tanntopper, mens yttersiden har tettende inngrep med det store tannhjuls tanntopper.

Ved normal drift dreies akselen 9 med urviserens retning (fig. 2 og 3), hvorved det store tannhjul 8 dreies og fører med seg det lille tannhjul. På grunn av inngrepsstedets anbringelse opptrer en sugevirkning ved pumpeinnløpet 2 og inn-strømning i mellomrommet mellom de to tannhjul gjennom utvi-delsene 4 som kompenserer for den innsnevring av tverrsnittet som det store tannhjuls tenner medfører. Under innsugingen fylles tannlommene med materiale og beveges på hver sin side av sperreorganet 31 til utstøtning finner sted gjennom utløpet 3 hvor tanninngrepet på ny begynner å finne sted for å bli av-sluttet mellom utløpet 3 og innløpet 2.

I innersiden av dekselet 15 er spart ut en kanal 33 som det best fremgår av fig. 3 og 4. I. pumpens normale arbeidsstilling vist på fig. 2 og 3, befinner kanalens 33 ene ende 34 seg ved overgangen mellom pumpeutløpets 3 utvidelse 5

og det området 30 av husets innerside, hvor fylt tanninngrep finner sted mellom de to tannhjul. Den annen ende 35 av kanalen 33 befinner seg i arbeidsstillingen, fig. 3, bak pumpeinnløpets

3 utvidelse 5 som betraktet i dreieretningen og ved den på fig. 1 til 4 viste utførelse er det sigdformede fremspring 31 noe forkortet i forhold til de normalt i forbindelse med tannhjulspumper anvendte sperreorganer ved den nevnte ende 35 av kanalen 33. Til dekselet 15 er festet en radialt i forhold til dette utover ragende manøverarm 36. Ved hjelp av denne arm 36 kan dekselet 15 etter avlastning av trykkorganet 32 dreies i sin husåpning fra den vinkelstilling som er vist på fig. 3, til den som er vist på fig. 4. Ved den på fig. 4 viste stilling overlapper endene av kanalen 33 både pumpeinnløpet 2 og pumpe-utløpet 3 hvilket medfører at det i den omstilte stilling er umiddelbar gjennomstrømningsmulighet mellom innløpet 2 og ut-løpet 3. Som det fremgår av fig. 3 og 4, gir omstillingen en vinkeldreining av dekselet 15 på ca. 65°. Denne vinkeldreining vil samtidig fjerne tannhjulenes område med fult inngrep fra området av pumpehusets indre mellom innløpet 2 og utløpet 3, slik at det nu innenfor dette området vil befinne seg tannhjuls-deler, hvis tenner har en avstand fra hverandre, slik at det i den omstilte stilling også er mulighet for gjennomstrømning mellom tannhjulene. Denne ytterligere gjennomstrømningsmulighet er økt ved utførelsen på fig. 5 til 9, som bare skiller seg fra utførelsen på fig. 1 til 4, ved at kanalens 33 lengde er økt og samtidig er sperreorganets 31 lengde minsket tilsvarende. På fig. 5 til 9 er anvendt samme henvisningstall som på fig. 1 til 4, hvorfor arbeidsmåten av utførelsen på fig. 5 til 9 vil forstås uten ytterligere forklaring. Av stillingene av armen 36 på fig. 7 og 9 vil det fremgå at den vinkeldreining som fore-tas ved pumpe-omstillingen, er større ved den sistnevnte ut-førelse enn i den første utførelse, nemlig på grunn av kanalens 33 økte lengde. For det første gir den økte lengde av kanalen 33 en større overlapping av dennes ender, i forhold til pumpe-innløpet og pumpeutløpet, slik det fremgår av fig. 9, og dessuten omlegges inngrepsstedet mellom de to tannhjul, se fig. 8, så langt forbi pumpeinnløpet 2 at det fra dette til pumpeut-løpet 3 er gjennomstrømningsmulighet mellom de to tannhjuls tanntoppsirkler, nemlig gjennom det mellomrom som i normale tannhjulspumper av den her omhandlede type vil være utfylt med et fullt sigdformet tetningsorgan.

Den forkortede lengde av det sigdformede tetningsorgan er teknisk sett forsvarlig, ;slik det fremgår av fig.

6, hvorav det vil sees at en tann på det lille tannhjul alltid under pumpens normale arbeid vil tre i tettende inngrep med innersiden av sperreorganet 31 før den forutgående tann forlater sitt tettende inngrep med sperreorganet 31, slik at sperringen mot returløpet opprettholdes til tross for den lille lengde av sperreorganet 31. Videre vil det på samme måte være sikret mot returløp på grunn av inngrepet mellom det store tannhjuls tanntopper og yttersider av sperreorganet 31.

Dekselet 15 lar seg lett omstille manuelt ved hjelp av betjeningsarmen 36, men dreibarheten av dekselet 15 gir også bekvem mulighet for automatisk omstilling, idet f.eks.

armen 36 kan forbindes med en hydraulisk eller pneumatisk og automatisk styrt manøver-mekanisme.

Claims (2)

1. Tannhjulspumpe med to eksentrisk anbragte tannhjul (8, 27) med forskjellig størrelse og hvorav det største tannhjul (8) er dreibart lagret i pumpens hovedsakelig sylindriske hus (1), og det lille tannhjul (27) er anbragt på en tapp (24) som er anbragt eksentrisk i pumpens hus (1) på en slik måte at de to tannhjul (8, 27) i pumpens arbeidstilstand griper inn i hverandre langs et område (30) av den indre omkrets av pumpens hus mellom dennes utløp (3) og dens innløp (2), samt hvor de to tannhjul er anbragt med et mellomrom mellom tennenes toppsirkler langs en annen del av omkretsen av tannhjulene (8, 27), i hvilket mellomrom er anbragt et sperreorgan (31) med sin ene side i tettende inngrep med det lille tannhjuls (27) tenner og med sin annen side i tettende inngrep med tennene på det store tannhjul (8), samt hvor tappen (24) og sperreorganet (31) er dreibart lagret i huset (1) omkring det store tannhjuls (8) akse (6) sammen med en del (15) av huset, karakterisert ved at det i delen (15) av huset er anordnet en kanal (33) som sett i husets (1) omkretsretning strekker seg langs en vinkel som er større enn vinkelen mellom pumpens innløp (2) og dens utløp (3), hvilken kanal (33) videre er forskutt i omkretsretningen i forhold til det område (30), langs hvilket det store og det lille tannhjul griper inn i hverandre.

2. Tannhjulspumpe ifølge krav 1, hvor lengden av sperreorganet (31) sett i omkretsretningen er kortere enn lengden likeledes sett i omkretsretningen av mellomrommet mellom de to tann hjuls (8, 27) toppsirkler, karakterisert ved at den ene ende av nevnte kanal (33) er anbragt tilnærmelsesvis ved den ene ende av sperreorganet (31).