NO168539B - Ympemiddel for stoepejern. - Google Patents

Description

To-trinns væskeringvakuumpumpe.

Oppfinnelsen vedrdrer en væskeringpumpe omfattende rotororgan fast montert på en roterbar langstrakt aksel, nevnte rotororgan

omfatter forste og andre aksialt på avstand fra hverandre anbragte skovlhjul, et pumpehus som omfatter forste og andre avdelinger som i det vesentlige omgir nevnte forste og andre skovlhjul, hver av nevnte avdelinger omfatter i det minste en utvidelse og begrenser sammen med skovlanordningen forste og andre trinnsoner, idet hver av disse omfatter i det minste ett trinn, nevnte forste og andre trinnsoner har innlops- og utlopsporter, forste kanalmidler for å fore en fluidumsstrom til den forste trinnsonens innlop, andre kanalmidler for å fore en fluidumsstrom fra nevnte forste trinnsones utlop til nevnte andre trinnsones innlop, og tredje

kanalmidler for å motta den fluidumsstrom som kommer fra den andre trinnsones utlbp.

Trinnoppdeling i kjente flertrinnsrotasjonspumper medfarer et rom som har en roterende pumpedel for hvert trinn, idet trinnene

i

er adskilt ved trykkbegrensende vegger. På grunn av disse kom-plikasjoner er det nodvendig for en gitt kapasitet å anordne store kostbare konstruksjoner. Også avstanden mellom lagringene for akselen som bærer de adskilte roterende pumpedeler, er for-holdsvis stor, hvorved en storre avboyning av akselen finner sted der kan fore til redusert effektivitet og påvirke pumpens levealder.

Ifblge oppfinnelsen tilveiebringes en ny flertrinnpumpe av det ovennevnte slag som kjennetegnes ved at pumpen omfatter anordninger for å omstyre en del av fluidumsstrommen som avgår fra den forste trinnsones utlbp til de tredje kanalmidler når vakuumet i den forste trinnsone ermtndre enn en på forhånd bestemt verdi.

Oppfinnelsen slik den inngår i en flertrinnsvakuumpumpe, skal beskrives detaljert i det efterfolgende for å illustrere trekk og detaljer ved en fluidumpumpe konstruert ifolge oppfinnelsen, men denne er også anvendelig for flertrinnskompressorer.

Ut til sideri forlopende utvidelser av de suksessive kamre er fortrinnsvis forskjovet suksessivt i motsatte retninger i forhold til rotoraksen for delvis utbalansering av sidetrykket og for å bringe utmatningssektoren for ett trinn nærmere suge-sektoren for det efterfolgende trinn.

En hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny flertrinns-fluidumspumpe, som har!en enkelt, enhetlig roterende del omfattende et antall trinnskovlhjul.

En annen hensikt er å tilveiebringe en hy flértrinnsfluidums-pumpe som har en del der frembyr fluidumsporter og passasjer anordnet i og samvirkende med en enkelt, roterende pumpedel. En ytterligere hensikt er å tilveiebringe en ny flertrinns-fluidumspumpe med en roterende pumpedel understottet av en drivaksel og ragende inn i virksom pumpestilling i forhold til andre pumpedeler.

En videre hensikt er å tilveiebringe en flertrinnsfluidums-pumpe med nye midler for å lette igangsetting.

Videre er det en hensikt å tilveiebringe en ny flertrinnspumpe omfattende en enkelt, roterende pumpedel der samvirker med en indre portdel og et pumpehus som har utvidelser anbragt slik,

at de bidrar til utbalansering av sidetrykket.

Illustrerende utforelsesformer av oppfinnelsen er vist på tegningene, hvor: Fig. 1 er et vertikalt tverrsnitt gjennom en flertrinnsvæske-ringfluidumspumpe, hvori oppfinnelsen inngår.

Fig. 2 er et snitt efter linjen 2-2 i fig. 5.

Fig. 3 er et snitt efter linjen 3-3 i fig. 5 med et delvis snitt gjennom drivakselen. Fig. 4 er et bruddstykke av et snitt efter linjen 4-4 i fig. 5. Fig. 5 er et snitt i et plan tatt efter linjen 5-5 i fig. 1. Fig. 6 er et horisontalt tverrsnitt gjennom en modifikasjon av oppfinnelsen hvor det gjores bruk av to portdeler. Fig. 7 er et sideriss av en modifikasjon av fig. 6 og viser de ytre samlekanaler. Fig. 8 er en del av et snitt gjennom modifikasjonen i fig. 6 og viser tetningsdetaljer. Fig. 9 er en del av et snitt gjennom en ytterligere modifikasjon, symmetrisk omkring linjen til venstre i figuren og omfattende tre trinn. Fig. 10 er en del av et snitt gjennom modifikasjonen i fig. 9 og viser tetningsdetåljer; og Fig. 11 er et planriss av en to-trinnspumpe til illustrasjon av prinsippet for virkemåten av væskeringpumpen.

Idet det skal vises til fig. 1-5 så vises det en to-trinnsvæske-ringvakuumpumpe hvori oppfinnelsen inngår. Teorien vedrorende væskeringpumper er f.eks. omtalt i US patenter 1.797.980 og 1.718.294.

Et hus 10 hviler på og er festet ved hensiktsmessige, ikke viste midler til et fundament 12. Huset gir understottelse for en drivmotor 15 hvis aksel 16 rager ned i huset gjennom en pakningsgland 18. Rotoren 21 omfatter en radial toppvegg eller vange 23, en radial skillevegg 24 og en bunnvegg eller vange 26. Det forste pumpetrinnskovlhjul 28 består av toppvangen 23 og den andre vange 24, forenet ved blader eller skovler 29. Radielt forlbpende pumpekamre 31 (fig. 5) er begrenset av vangene 23 og 24 og skovlene 29. Det andre pumpetrinnskovlhjul 33 består av vangene 24 og 26 og skovlene 34. Pumpekamrene 36 er begrenset på samme måte som ovenfor nevnt. Et nav 37 beliggende sentralt i vangen 23 er festet til motorakselen 16 ved en akselskulder og mutter i kombinasjon, slik som vist, eller ved andre passende midler. I en foretrukket utfdreise er rotoren utfort som en enhetlig konstruksjon. Rotordelene kan imidlertid være sammenfestet på hvilken som helst kjent og egnet måte, slik at de danner en enhetlig konstruksjon. Huset IO har månesigdforméde utvidelser 39 og 40 (fig. 5) som samvirker med skovlhjulkamrene 31 og 36, for å tilveiebringe en pumpevirkning når rotoren 21 roterer i retning av pilen. Denne pumpevirkning (fig., 11) sikres av en vann- eller væsketetning 42 som dreier seg i en sirkulær, eller eliptisk bane inne i utvidelsen 39 ved virkningen av skovlene 29 for det forste trinn-skovlhjul 28,, og en lignende pumpevirkning fåes ved hjelp av vahnringtetningen 42' som dreier seg i en sirkulær eller eliptisk bane i utvidelsen 40 ved virkningen av skovlene 33 og skovlhjulkamre 36 i det andre trinn.

Væsken 42, svarende til utvidelsen på grunn av sentrifugalkraften, strbmmer alternativt fra og presses tilbake i fortrengnings-kanirene 31 i skovlhjulet under dettes rotasjon. Stasjonære innlbpsporter 43 og 44 og utlbpsporter 46 og 48, som nedenfor skal beskrives nærmere, samvirker med rotorpumpekamrene for å tillate at luft eller gass blir trukket inn i og utmates fra kamrene efter kompresjon.

Utvidelsene eller sidekamrene 39 og 40, slik de rager ut eksentrisk i forhold til rotoren 21, ligger diametralt mot-

satt i forhold til rotoraksen, slik at sidetrykket i et skovlhjul bevirket ved fluidumkompresjon i progressivt fremviste kamre utbalanseres ved sidetrykket i det nærmest liggende kammer.

Det vil også forstås at utlbpsporten for ett trinn ligger nær

ved inntaksporten for det efterfolgende trinn.

Navet 37, vangene 23, 24 og 26 har åpninger for å motta en avsmalnende sentral del 51 med en innlbpspassasje 52 og en utlbpspassasje 53. Den sentrale del 51 er festet til fundamentet 12 som angitt ved 54. Delen 51, som er omtalt som avsmalnende, kan imidlertid være sylindrisk innenfor oppfinnelsens ramme. Buelengden av porten 43 tjener til å sette kamrene 31

for skovlhjulet 28, som har tiltagende volum eftersom tetningsvæsken strbmmer ut, i forbindelse med passasjen 52 i den sentrale del 51. Innlbpspassasjen 52 står i forbindelse med en fortsettende passasje 52a i fundamentet 12. En rbrkobling ved enden av passasjen 52a mottar en hvilken som helst bnsket inn-lbpskanal eller innlbpsrbr 56. Sistnevnte kan tjene som en suge-eller vakuumledning til et vakuumbehandlingskammer eller annet vakuumapparat.

Utlbpspassasjeh 53 kommuniserer med kamrene 31, i hvilke kompresjon forekommer gjennom porten 46. Denne passasje fortsettes av et hulrom 53a i fundamentet 12. Ventilsete 58 for tilbakeslagsventilen 59 er montert i fundamentet 12 over hulrommet 53a. En hette 61 i fluidumtett forhold til fundamentet 12 forbinder kontrollventilens utliop med et annet hulrom 63 i fundamentet ved hjelp av en port 64. Hulrommet 63 står i direkte forbindelse med utlopsporten 48 for det annet trinn ved hjelp av en passasje 66. Koblingsmidler 68 er festet til fundamentet 12 for å

motta et utlbps- eller utmatningsror 71. Sistnevnte kan og vil vanligvis utmate fluidum til atmosfæren, men avlopet kan også skje mot et hoyere trykk til et hvilket som helst efterfolgende. apparat.

Efter igangsetting av pumpen ifblge fig. 1-5, blir det pumpede fluidum, vanligvis luft, trukket gjennom innlopspassasjen 56

og porten 43-av det forste trinn og blir komprimert. Luften vil efter kompresjonen, men ikke vanligvis ved et hoyere absolutt trykk, stromme gjennom porten 46, tilbakeslagsventilen 59,

porten 64 inn i hulrommet 63 og utlopsroret 71. En del av denne luft fra porten 46 pumpes av det andre skovlhjultrinn gjennom porten 44 og fra porten 48 direkte til hulrommet 63 og derfra til roret 71. Der er på dette tidspunkt to "parallelle" avlopsbaner fra det forste og det andre pumpetrinn til roret 71. Når vakuumet i det forste trinns skovlhjul 28 når et punkt hvor det blir redusert på grunn av det hoye kompresjonsforhold, lukker kontrollventilen 59 og skovlhjulet 33 trekker luft levert fra det forste pumpetrinn gjennom porten 46 inn gjennom porten 44

og avleverer den i passasjen 66 og hulrommet 63. Skovlhjulet 33 er nu i full virksomhet som det annet trinn i en to-trinnspumpe.

i

For å avtette det forste trinn mot det andre trinn, er uttagningen 74 (fig. 4) ved passasjer 76, 77 og 78.forbundet med utvidelsen eller sidekammeret for det andre trinn. Trykket av vannringen i det annet trinn tilfores uttagningen 74 for å tette skovl-hjulene i begge trinn.

Roret 81. og passasjen.83 tilforer normalttetningsvann til det forste trinn. Dette vann går inn gjennom den lille klaring mellom portdelen og rotoren og en åpning (ikke vist) forbundet med innlopspassasjen 52 og tilforer det nodvendige kjolevann. Overskytende vann avgår gjennom passasjen 53 til passasjen 53a inntil et hoyt vakuum er nådd, når dette vann tas hånd om av det annet trinns skovlhjul gjennom porten 44, hvorpå leveres inn i utlopet 63.

Ved lavt vakuum blir tetningsvann presset inn i kamrene og inn

i rommene mellom endevangene og pumpehuset for å bevirke pul-sering. Dette avlastes ved å gi utlop for vannet fra vange-rommene gjennom en åpning 17, og vannet fores tilbake til vangen når vakuumet er hoyt, fra et vannforråd dannet i rommet 82 gjennom kanalen 85. Et pulseringsavlastningssystem er fullstendig beskrevet som et eksempel i US patent 3.217.975. Kjolevann for pakningen 18 strdmmer fra sidekammeret 39 gjennom passasjene 83 og 84.

Fig. 6 viser en modifikasjon av oppfinnelsen anvendt i en duplekspumpe med to pumpeseksjoner 86 og 88 der gjor bruk av to sentrale, portforsynte deler 51c og 51d. Porter og passasjer i pumpeseksjonene, der tjener samme hensikt som i fig. 1-5, er gitt samme henvisningsbetegnelser men med tilfoyelsene "c" og "d".

Rorforbindelser og samlerbr i fig. 7 tjener samme hensikt for det kombinerte utlop for pumpeseksjonene som passasjene og hulrommene i fig. 1-5. Fig. 8 er analog med hensyn til fig. 4 og viser tetningsmidlene som anvendes i utfbrelsesformen efter fig. 6. Fig. 9 viser en modifikasjon med tre trinn per pumpeseksjon. Bare halvdelen av pumpen er vist, da den er symmetrisk om linjen 91. Det skal bemerkes at sidekammeret for det tredje trinn 90 ligger i fase eller på linje med kammeret for det forste trinn og diametralt motsatt kammeret i det annet trinn. Henyisnings-betegnelsene er gitt tilfoyelsen "e", "f" og "g" . I denne pumpe trekkes luft inn gjennom passasjen 52e og avgår til passasjen 53e gjennom en kontrollventil 59e. Når vakuumet når et punkt hvor annet trinns operasjon forekommer, blir luft utmatet gjennom 63e.; Når det tredje trinn er onsket, lukker en kontroll ventil 95 og all luft og vann avgår gjennom et ror 97.

Fig. IO viser fremgangsmåten for tetning av de tre trinn fra hverandre som anvendt for to-trinnspumpen ifolge oppfinnelsen,

hvori noe i likhet med for de tidligere utforelsesformer, trykket i vannringen i det tredje trinn tilfores uttagninger 74g pg 74h gjennom passasjer 76g, 77g og 78g.

Det vil sees at oppfinnelsen tilveiebringer en enhetlig flertrinnsfluidumpumpe av væskeringtypen, hvor rotorene for de suksessive trinn er enhetlige og samvirker gjennom en sentral portdel, hvorved elimineres nødvendigheten for separate avdelinger for de hittil individuelt anordnede rotorer som igjen nødvendiggjor stor avstand mellom de understøttende kon-struksjonsdeler der bevirker konstruktive ulemper som forer til kort levetid av apparatet.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet under henvisning til

spesielle utforelsesformer, vil det forståes at den ikke er begrenset til disse men kan modifiseres innenfor rammen av de efterfolgende krav.

Claims (4)

1: Væskeringpumpe omfattende rotororgan fast montert på en roterbar langstrakt aksel, nevnte rotororgan omfatter forste og andre aksialt på avstand fra hverandre anbragte skovlhjul, et pumpehus som omfatter forsté og andre avdelinger som i det vesentlige omgir nevnte forste og andre skovlhjul, hver av nevnte avdelinger omfatter i det minste en utvidelse og begrenser sammen med skovlanordningen; forste bg andre trinnsoner, idet hvér av disse omfatter i det' minste ett trinn, nevnte forste og andre trinn-

soner har innlbps- og utlbpsporter, forste kanalmidler for å fore en fluidumsstrom til den forste trinnsones innlop, andre kanalmidler for å fore en fluidumsstrom fra nevnte forste trinnsones utlop til nevnte andre trinnsones innlop, og tredje kanalmidler for å motta den fluidumsstrom som kommer fra den andre trinnsones utlbp, karakterisert ved anordninger for å omstyre (59, 64) en del av fluidumsstrbmmen som avgår fra den forste trinnsones utlbp (46) til de tredje kanalmidler (63, 71) når vakuumet i den forste trinnsone er mindre enn en på forhånd bestemt verdi.

2. Pumpe som angitt i krav 1, karakterisert ved at omstyringsmidlene (59, 64) omfatter fire kanaler (64) som forbinder den forste trinnsones utlbp (46) med nevnte tredje kanalmidler (63, 71) og en tilbakeslagsventilanordning (59) i de fjerde kanalmidler virksomme for å lukke disse midler (64) når vakuumet i den forste trinnsone er storre enn den på forhånd bestemte verdi.

3. Pumpe som angitt i krav 2, karakterisert ved at den forste og den annen avdeling på i og for seg kjent måte hver omfatter bare en utvidelse (39, 40).

4. Pumpe som angitt i krav 1, hvilken pumpe omfatter en væskeringtetning, karakterisert ved at den videre omfatter midler (76, 77, 78) for å tette de resp. trinn av pumpen mot hverandre ved hjelp av en del av tetningsvæsken inne i en uttagning (74) utformet mellom trinnene.