NO329833B1 - Anordning ved pumpestempel - Google Patents

Abstract

Anordning ved pumpestempel (12) for resiprokerende forskyvning i en pumpesylinder (4) hvor det mellom pumpestemplet (12) og pumpesylinderen (4) er tildannet et ringrom (26) som avgrenses av en første tetning (20) og en andre tetning (24), idet ringrommet (26) er trykksatt, og hvor den første tetning (20) og den andre tetning (24) befinner seg i et felles aterialstykke som utgjør pumpestemplet (12).

Description

ANORDNING VED PUMPESTEMPEL

Denne oppfinnelse vedrører et pumpestempel. Nærmere bestemt dreier det seg om et pumpestempel for resiprokerende forskyvning i en pumpesylinder hvor det mellom pumpestemplet og pumpesylinderen er tildannet et ringrom som avgrenses av en første tetning og en andre tetning, idet ringrommet er trykksatt.

I stempelpumper som arbeider med partikkelholdig eller ikkesmørende væske kan pakningsslitasje være et betydelig problem, særlig når det er tale om relativt høye trykk.

Ifølge kjent teknikk er problemet søkt avhjulpet ved å anordne for eksempel av-skrapere eller flere påfølgende tetninger omkring stemplet.

WO-dokument 2005/080836 beskriver en pumpe hvor stemplet er forsynt med to pakninger med et mellomliggende ringrom.

US-patent 5701797 og EP-patentsøknad 1975409 omhandler pumper hvor de er anordnet to pakninger i sylinderrøret.

NO-patent 321183 beskriver et stempel hvor det på en andel av stemplets utvendige mantelflate som vender mot stemplets trykkside, er utformet med en mot stemplet tettende aksialforskyvbar hylse. Stemplet og hylsen er utvendig forsynt med hver sin pakning som tetter mot sylinderveggen. Området mellom stemplets og hylsens utvendige pakninger er trykksatt ved hjelp av en væske. Under pumpeslaget forskyves stemplet og hylsen mot det fluid som skal pumpes. Derved forskyves hylsen noe innover stemplet slik at trykk bygges opp mellom de to pakninger. Hylsen er utformet slik at trykket er tilnærmet likt på begge sider av pakningen som omslutter hylsen. Hylsens forskyvning på stemplet samt hylsens relativt store tverrsnittsareal reduserer pumpens volumetnske virkningsgrad.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Det er frembrakt et pumpestempel for resiprokerende forskyvning i en pumpesylinder hvor det mellom pumpestemplet og pumpesylinderen er tildannet et ringrom som avgrenses av en første tetning og en andre tetning, idet ringrommet er trykksatt, og hvor den første tetning og den andre tetning befinner seg i et felles materiaIstykke som utgjør pumpestemplet. Pumpestemplet kjennetegnes ved at et kompenseringsstempel er forskyvbart i en kompenseringssylinder i pumpestemplet, idet kompense-nngsstemplet ved sitt første endeparti kommuniserer med pumpestemplets trykkside, og i sitt andre endeparti kommuniserer med ringrommet via en stempelkanal.

Det er således mulig å utforme stemplet på en enkel måte, idet den første tetning og den andre tetning kan anordnes i et felles materialstykke.

Pumpestemplet kan være veivdrevet eller forskyves på andre kjente måter, for eksempel hydraulisk eller pneumatisk.

En brystning kan forhindre kompenseringsstemplet fra å kunne forskyves ut av kom-pensermgssylinderen.

Ringrommet kan være tilført trykkfluid via en enveisventil og en syhnderkanal. Trykk-fluidet kan derved tilføres til ringrommet ved et betydelig lavere trykk enn stempelpumpens arbeidstrykk, idet enveisventilen vil stenge for tilbakestrømning av trykkfluid under stempelpumpens arbeidsslag.

Pumpestemplets virkemåte beskrives i søknadens spesielle del.

Et pumpestempel i henhold til oppfinnelsen oppviser de fordelaktige trekk fra NO 321183 med hensyn til pakningslevetid ved bare en ubetydelig reduksjon av den volumetriske virkningsgrad.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en stempelpumpe som er forsynt med et pumpestempel i henhold til oppfinnelsen, og hvor stemplet er under forskyving i sitt sugeslag; og Fig. 2 viser skjematisk det samme som i fig. 1, men under stempelpumpens arbeidsslag.

Pa tegningene betegner henvisningstallet 1 en stempelpumpe som omfatter et pum-pehus 2 med en pumpesylinder 4, et veivhus 6 samt en ventilblokk 8 for det medium som skal pumpes.

En drevet veiv 10 er opplagret i veivhuset 6 og på i og for seg kjent måte koplet til et pumpestempel 12 ved hjelp av en veivstang 14. Pumpestemplet 12 er resiprokerende forskyvbart i pumpesylinderen 4.

Ventilblokken 8 er utformet med en innløpsventil 16 og en utløpsventil 18.

Pumpestemplet 12 er forsynt med en første omkransende tetning 20 som befinner seg relativt nær sin trykkside 22, og en andre omkransende tetning 24 på veivsiden av den første tetning 20.

Et ringrom 26 avgrenses av pumpesylinderen 4, pumpestemplet 12 og tetningene 20, 24.

En kompenseringssylinder 28 er boret inn i pumpestemplet 12 fra pumpestemplets 12 trykkside 22. Et kompenseringsstempel 30 er tettende og forskyvbart anbrakt i kom-penseringssylinderen 28, idet et kompenseringsstempelkammer 32 avgrenses av kompensenngssylinderen 28 og kompenseringsstemplet 30. Kompenseringsstempelkammeret 32 kommuniserer med ringrommet 26 via en stempelkanal 34.

En brystning 36 forhindrer kompenseringsstemplet 30 fra å kunne forskyves ut av kompensenngssylinderen 28. En støttefjær 38 kan være anordnet i kompenseringsstempel kammeret 32 og være innrettet til å kunne forskyve kompenseringsstemplet 30 i retning mot brystningen 36.

En matepumpe 40 forsyner ringrommet 26 med trykkvæske via et rør 42, en enveisventil 44 og en sylinderkanal 46. Trykket fra matepumpen 40 begrenses av en over-trykksventil 48.

Under drift fylles ringrommet 26 med en fortrinnsvis smørende trykkvæske av matepumpen 40 via røret 42, enveisventilen 44 og sylinderkanalen 46. Et hensiktsmessig maksimaltrykk, som kan være relativt lavt i forhold til stempelpumpens 1 maksimaltrykk, er innstilt på overtrykksventilen 48.

Trykkvæske strømmer fra ringrommet 26 via stempelkanalen 34 og til kompenseringsstempelkammeret 32, hvorved kompenseringsstemplet 30 forskyves inntil det kommer til anslag mot brystningen 36.

Under stempelpumpens 1 sugeslag, se fig. 1, forskyves pumpestemplet 12 i retning mot veiven 10, innløpsventilen 16 åpner og pumpevæske strømmer mn i stempelpumpen 1. Kompenseringsstemplet 30 forblir i sin posisjon med anslag mot brystningen 36 grunnet trykket i kompenseringsstempelkammeret 32 og et eventuelt under-trykk i stempelpumpen 1.

Når stempelpumpen 1 starter sitt pumpeslag, se fig. 2, stenger innløpsventilen 16, hvorved trykket i stempelpumpen 1 øker inntil utløpsventilen 18 åpner. Det økte trykket i stempelpumpen 1 virker mot kompenseringsstemplet 30 som forskyves innover i kompensenngssylinderen 28. Trykket i kompenseringsstempelkammeret 32 øker ved at enveisventilen 44 stenger. Ringrommet 26 får derved det samme trykk som i stempelpumpen 1.

Under stempelpumpens 1 trykkslag er det således tilnærmet likt trykk på begge sider av den første tetning 20, noe som i vesentlig grad reduserer tetningsslitasje selv ved pumping av partikkelfylt væske.

Den andre tetning 24, som tetter mot en ren smørende væske, opptar fullt pumpe-trykk.

Claims (2)

1. Anordning ved pumpestempel (12) for frem- og tilbakeforskyvning i en pumpesylinder (4) hvor det mellom pumpestemplet (12) og pumpesylinderen (4) er tildannet et ringrom (26) som avgrenses av en første tetning (20) og en andre tetning (24), idet ringrommet (26) er trykksatt, og hvor den første tetning (20) og den andre tetning (24) befinner seg i et felles materialstykke som utgjør pumpestemplet (12),karakterisert vedat et kompenseringsstempel (30) er forskyvbart i en kompenseringssylinder (28) i pumpestemplet (12), idet kompenseringsstemplet (30) ved sitt første endeparti kommuniserer med pumpestemplets (12) trykkside (22), og i sitt andre endeparti kommuniserer med ringrommet (26) via en stempelkanal (34).

2. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat ringrommet (26) er tilført trykkvæske via en enveisventil (44) og en sylinderkanal (46).