NO149215B - Fortrengningspumpe - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fortrengningspumpe med et pumpehus som har innløps- og utløpsåpninger, og hvori et endeløst transportbånd beveger seg rundt to vendevalser, hvorav minst den ene er drevet, samtidig som båndet på minst én av sine over-flater har utsparinger som ved omløp av båndet danner transportkamre med periodisk varierende volum.

Fortrengningspumper av denne art er tidligere kjent. Fra US-PS 2 355 928 er der f.eks. kjent en pumpe med et endeløst, flatt bånd som løper rundt to vendevalser, og som på innersiden har V-formede innsnitt som tjener som transportkamre med varierende volum. Den væske som skal transporteres, tilføres rommet mellom de to vendevalser, kommer her inn i de V-formede innsnitt i båndet og presses sideveis ut av innsnittene når båndet kommer inn på en valse. Væsken kommer inn i et kammer som er forbundet med en utløpsledning.

Fra GB-PS 818 091 er der kjent en lignende fortrengningspumpe hvor der istedenfor et flatt bånd anvendes en innvendig for-tannet kilerem som løper rundt to remskiver. Da remskivene ikke tillater den transporterte væske å trenge ut av det V-formede innsnitt sideveis, må væsken unnvike radialt innover og tilføres en utløpsledning via den som hulaksel utformede aksel for rem-skiven.

Disse kjente utførelser av fortrengningspumper har de ulemper at transportmengden er begrenset som følge av de smale utløps-kanaler, og at de ikke kan benyttes til transport av forurenset væske eller annen væske som inneholder faste partikler. De faste partikler som kommer inn i transportkamrene, presses radialt utover under virkningen av sentrifugalkreftene i kamrene og kan derfor ikke komme ut av kamrene på de steder hvor det er meningen. De forblir fastklemt i kamrene i det omløpende bånd og forårsaker en rask ødeleggelse av båndet. Dessuten vil de nød-vendige trange utløpskamre og -kanaler i disse pumpekonstruksjoner raskt bli tilstoppet. En ytterligere ulempe ved denne pumpeut-førelse er at den væske som skal transporteres, må tilføres det indre rom mellom vendevalsene, hvor den også trenger inn i de V-formede innsnitt i det løp av båndet som ikke er bestemt for transport. Når dette løp av båndet løper rundt vendevalsen, oppstår der virveldannelser i huset, noe som fører til kavitasjons-fenomener og tap av virkningsgrad.

Hensikten med oppfinnelsen er å gjøre det mulig å unngå de nevnte ulemper ved fortrengningspumper av den innledningsvis nevnte art og utforme pumpen slik at der kan oppnås vesentlig større transportmengder og høyere pumpetrykk, samtidig som der også kan transporteres væsker som inneholder faste legemer og endog slam, f.eks. slike som dannes i klaringsanlegg.

Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved at de av utsparinger i båndet dannede transportkamre ligger på yttersiden av båndet, og at innersiden av huset omgir båndet på siden og

ytterflaten i det minste i området for en vendevalse mellom en j innløpsåpning og en utløpsåpning for å lukke transportkamrene.

Som følge av denne utformning oppnås der følgende fordeler: Den væske som skal transporteres, kommer inn på yttersiden av båndet i et område av huset som ligger mellom begynnelsespunktet og sluttpunktet for båndets vendebevegelse om en valse. Utløpet slutter seg direkte til huset uten mellomkanaler. Den i de V-formede innsnitt transporte væske blir i utløpssonen ført bort ikke utelukkende som følge av innsnevringen av de V-formede innsnitt, men også som følge av sentrifugalkraften. Derved fås der en vesentlig økning av transportytelsen ved en gitt pumpestørrelse, samtidig som faste legemer som foreligger i væsken, ikke kan klemmes fast. Den væske søm skal transporteres, kommer praktisk talt ikke inn i det indre rom i huset mellom vendevalsene, slik at der ikke kan oppstå noen unødvendige tap ved virveldannelse osv. En ytterligere fordel ved pumpen ifølge oppfinnelsen er at den er dobbeltvirkende, dvs. arbeider i begge dreieretninger.

Riktignok er der fra US-PS 2 745 355 kjent en fortrengningspumpe med et endeløst transportbånd som også på yttersiden bærer

en fortanning. Det dreier seg imidlertid ikke om en pumpe av

- den innledningsvis nevnte art med transportkamre hvis volum endrer seg periodisk ved omløp av båndet. ~Båndet i denne pumpe arbeider etter samme prinsipp som en tannhjulspumpe og krever en tredje tannvalse hvis tenner griper inn i den indre fortanning for å fortrenge den transporterte væske.

I det etterfølgende vil endel utførelseseksempler på opp-finnelsesgjenstanden bli nærmere beskrevet under henvisning til skjematiske tegninger. Fig. 1 er et skjematisk aksonometrisk riss av en første ut-førelsesform av fortrengningspumpen med det fremre deksel på huset fjernet. Fig. 2 er et skjematisk sideriss, delvis i snitt, gjennom en annen utførelsesform for fortrengningspumpen med det fremre deksel av huset fjernet. Fig. 3 er et skjematisk aksonometrisk riss av en tredje ut-førelsesform av fortrengningspumpen med avtatt fremre deksel. Fig. 4 er et oppriss av en variant av utførelsesformen på

fig. 3.

Fig. 5 er et grunnriss, delvis i snitt etter linjen V-V

på fig. 4, av utførelsesformen på denne figur.

Fig. 6 og 7 er aksonometriske riss av utsnitt av forskjel-lige utførelsesformer av transportbånd.

Den på fig. 1 viste fortrengningspumpe består av følgende hovedkonstruksjonsdeler: et pumpehus 2, et endeløst transportbånd 4 og to vendevalser 8 og 9 som transportbåndet 4 løper rundt.

Huset 2 omfatter et hovedlegeme 3 og er nøyaktig tilpasset omkretsflaten av transportbåndet 4. Huset har således to plane veggpartier som slutter seg til halvsylindrisk buede veggpartier. Huset har videre to parallelle endeflater 5 og 6 som er lukket av deksler, hvorav bare det bakre deksel 7 er vist på fig. 1. De to deksler slutter seg tett til sideveggene av transportbåndet 4 og endeflatene av vendevalsene 8 og 9. Det indre rom 10 er begrenset av båndet 4 og vendevalsene 8 og 9.

Vendevalsene 8 og 9 er fritt utragende opplagret i det bakre deksel 7 på lignende måte som vist på fig. 5 for et annet utførelseseksempel på en fortrengningspumpe. Vendevalsen 8 har en drivaksel 8a som rager ut av det bakre "deksel 7, og som er forbundet med en ikke vist drivmotor. Det vil imidlertid også være mulig å drive begge vendevalser 8 og 9, slik det vil bli beskrevet i forbindelse med utførelsesformen på fig. 5.

På de steder hvor de flater partier av huset går over i de halvsylindrisk buede partier, har hovedlegemet 3 enten en inn-løpsåpning 11 med en koblingsstuss 12 eller en utløpsåpning 13 med en koblingsstuss 14.

Det endeløse transportbånd 4, hvorav et utsnitt er separat vist på fig. 6, består fortrinnsvis av armert plast. Båndet må være bøyelig, men ikke kunne strekkes i omkretsretningen. Båndet 4 har rektangulært tverrsnitt og oppviser innsnitt 4a som strekker seg på tvers av båndets lengderetning, slik at der fås tannlignende fortrengningselementer 4d som ved ombøyningen av båndet 4 rundt valsene 8 og 9 danner V-formede transportkamre 4b. Det bæreparti 4c av båndet som ligger an mot valsene 8 og 9, har ingen innsnitt 4a og dimensjoneres i overensstemmelse med kravene til en tilstrekkelig strekkstyrke.

Virkemåten av fortrengningspumpen 1 er som følger: Ved om-løp av transportbåndet 4 i retningen for pilen- 15 blir det medium som skal transporteres, sugd inn gjennom innløpsåpningen 11 som følge av at de V-formede kamre 4b åpner seg. Mediet blir deretter transportert ca. 180° og deretter presset ut gjennom utløps-åpningen 13 som følge av at kamrene 4b gradvis blir mindre. Transportvirkningen understøttes av de sentrifugalkrefter som virker på det transporterte medium i vendesonene for båndet 4. Pumpen 1 arbeider som tostrømspumpe, idet den har to innløp og

to utløp. Den kan også arbeide med motsatt dreieretning, idet innløps- og utløpsåpningene da byttes om.

I den på fig. 2 viste pumpe har de to førings- eller vendevalser 8 og 9 forskjellig ytterdiameter. Transportbåndet 4 har prinsipielt den samme oppbygning som i fortrengningspumpen på fig. 1. Båndet har et bæreparti 4c som på yttersiden har tannlignende fortrengningselementer 4d med rektangulært tverrsnitt og mellomliggende utsparinger 4b med V-formet tverrsnitt.

På det parti av transportbåndets bevegelsesbane som strekker seg rundt vendevalsen 8, er banen svakere krummet, og på det parti som strekker seg rundt den lille valse 9, er banen sterkere krummet enn hva som er tilfellet ved de to like store vendevalser 8 og 9 i fortrengningspumpen på fig. 1. På tilsvarende måte har transportkamrene 4b i transportbåndet 4 et større volum på det parti som strekker seg rundt den lille føringsvalse 9, og et mindre volum på det parti som strekker seg rundt den store valse eller trommel 8. Av denne grunn har denne fortrengningspumpe bare én innløpsåpning 11 og én utløpsåpning 13 i husets hovedlegeme 3 i nærheten av den minste vendetrommel 9. Fortrengningspumpen arbeider altså bare med en enkelt strøm, men kan arbeide i begge dreieretninger.

Volumet av utsparingene 4b er mindre på det parti av tran-sportbanen som strekker seg rundt trommelen 8, enn på det parti som strekker seg rundt den mindre trommel 9. Ved overgang fra det rette parti av bevegelsesbanen til det parti som strekker seg bueformig rundt trommelen 8, vil der oppstå en sugevirkning inne i huset. For å eliminere den fare for kavitasjon som på denne måte oppstår når det er væsken som transporteres, og samtidig ikke øke trykkfallet fra utløpsåpningen til overgangsstedet mellom de to partier av bevegelsesbanen, er der i hovedlegemet 3 for huset tildannet en utligningskanal 16.

Istedenfor å være tildannet i hovedlegemet 3' for huset kan utligningskanalen 16 også være anordnet i det ene eller det annet av de to deksler som ikke er vist på fig. 2.

I den fortrengningspumpe som er vist på fig. 3 som et tredje utførelseseksempel, er de to vendetromler 8 og 9 igjen like store. På samme måte som i utførelseseksempelet ifølge fig. 2, er disse tromler fritt utragende opplagret i det bakre deksel for huset.

Til forskjell fra de hittil beskrevne utførelseseksempler N har disse fortrengningspumper en vendevalse 17 for transportbåndet 24 i det indre rom av huset. Vendevalsen 17 er dreibar og anordnet parallelt med føringstromlene 8 og 9. Den er slik anordnet i hovedlegemet 3 at den ombøyer det ene løp av transportbåndet 24 et bestemt stykke i retning mot det annet løp. Bevegelsesbanen for det ombøyde løp av transportbåndet 24 får på denne måte et parti som strekker seg rundt vendevalsen 17 og er konkavt krummet sett fra yttersiden av transportbåndet 24. På begge sider av dette buede parti strekker der seg rette partier som ved endene går over i de partier av bevegelsesbanen som strekker seg rundt vendetrommelen 8 resp. 9. Bevegelsesbanen for det ikke ombøyde løp strekker seg rettlinjet mellom de to'

vendetromler 8 og 9.

Transportbåndet 24 er på fig. 7 vist for seg. Det har et bæreparti 24c og på dettes ytterside fortrengningselementer med mellomliggende utsparinger 24b. Disse utsparinger 24b har et V-formet tverrsnitt i de rettlinjete partier av båndet 24. Vin-kelen for de V-formede utsnitt 24b er slik valgt at sideflatene på fortrengningselementene 24d ligger så vidt an mot hinannen når båndet strekker seg rundt vendevalsen 17, slik at de mellomliggende utsparinger da har volumet 0. Som følge av denne utformning av utsparingene 24b og fortrengningselementene 24d, og som følge av ombøyningen av båndet 24 ved hjelp av vendevalsen 17, blir forskjellen mellom den største og den minste verdi av volumet av utsparingene 24d større enn i de hittil beskrevne ut-førelseseksempler. Båndet 24 er på sin innerside utformet med en fortanning 24e som står i inngrep med en motsvarende fortanning på vendevalsene 8, 9.

Når båndet 24 løper rundt i urviserretningen, svinger fortrengningselementene 24d sammen på det overgangssted mellom det rette og det konkavt buede parti av bevegelsesbanen som ligger til venstre på fig. 3, mens elementene på det tilsvarende overgangssted som ligger til høyre på fig. 3, igjen svinger bort fra hinannen. Derved blir det mellom båndet 24 og legemet 3 liggende rom til venstre for vendevalsen 17 til et trykkrom 25, mens rommet til høyre blir til et sugerom 26. For å skille trykkrommet 25 og sugerommet 26 fra hinannen er hovedlegemet 3 av huset utformet med en ribbe 27 som strekkker seg til i nærheten av vendevalsen 17, samtidig som der mellom denne ribbe 27 og vendevalsen 17 er anordnet en tetningslist 28.

I den øvre vegg av hovedlegemet 3 er der en innløpsåpning 29 og en utløpsåpning 30. Det medium som skal transporteres, strømmer inn i sugerommet 26 via innløpsåpningen 29. Derfra blir mediet transportert av utsparingene 24b i båndet 24 ved dettes omløp om de to vendevalser, slik at mediet kommer inn i trykkrommet 25. Herfra presses det ut av pumpen gjennom utløps-åpningen 30.

Fig. 4 og 5 viser en utførelsesform for en fortrengningspumpe som adskiller seg fra den på fig. 3 hovedsakelig bare ved at der i huset mellom de ytre vendevalser 8 og 9 er anordnet to ytterligere vendevalser 17. Denne pumpe inneholder likeledes

J

et bånd 24 som vist på fig. 7. Virkemåten tilsvarer virkemåten av pumpen på fig. 3, men der foreligger her to sugerom 26 med innløpsåpninger 29 og to trykkrom 25 med utløpsåpninger 30. Denne pumpe arbeider dermed med to strømmer.

Ved pumper av denne art kan det være hensiktsmessig å drive begge de to ytre vendevalser 8 og 9. Fig. 5 viser driften og opplagringen av vendevalsene 8 og 9. Pumpehuset består av hovedlegemet 3, det bakre deksel 7 og det fremre deksel 7a. Akselen 8a for vendevalsen 8 er opplagret i to kulelagre 31a og 31b i det bakre deksel. På akselen 8a sitter der også et tannhjul 32. Dette står i inngrep med et midtre drev 33 som sitter på

akselen for en elektromotor 34 og også driver et tannhjul 35 på akselen for vendevalsen 9. For at båndet 24 lett skal kunne skiftes ut etter at det fremre deksel 7a er tatt av, er vendevalsene 8 og 9 fortrinnsvis utformet slik at de kan tas av fra sine drivaksler, idet de er satt inn på akseltapper 8b med trekantet tverrsnitt, som antydet på fig. 4 og 5.

Claims (2)

1. Fortrengningspumpe med et pumpehus (2) med suge- og trykkrom og to i pumpehuset parallelt med hinannen dreibart opplagrede føringsorganer, hvorav minst ett er drevet, samt en rekke utadrettede skovler som mellom seg og sammen med pumpehuset avgrenser arbeidskamre som endrer volum som følge av at skovlene føres i en sluttet bane rundt førings-organene, idet skovlene sideveis og ved den ytre ende er avtettet mot pumpehuset (2) på de partier hvor skovlene utfører en fortrengningsvirkning, karakterisert ved at skovlene utgjøres av tenner (4d, 24d) som er utført i ett med en endeløs transportrem (4) av elastisk bøyelig materiale, og at føringsorganene er tromler (8, 9) som strekker seg over hele bredden av transportremmen og understøtter denne over hele dens bredde, samtidig som tennene ikke er avtettet mot pumpehuset på de partier av banen mellom innløp og utløp hvor arbeidskamrene mellom tennene endrer volum, hvorved pumpen blir egnet for inkompressible eller ikke-smørénde medier.

2. Fortrengningspumpe som angitt i krav 1, karakterisert ved at tennene (24d) på et parti mellom de to føringstromler (8, 9) som skiller et sugerom (26) fra et trykkrom (25), er avtettet mot huset (2) via en glatt vendevalse (17) som ligger an mot tennenes (24d) ytre ende og i sin tur er avtettet mot huset (2) ved hjelp av en i huset anordnet pakning (28).