Twórcawynalazku* ¦ Uprawniony z patentu: Socicte Internationale de Mecaniaue Industrielle S.A., Luksemburg (Luksemburg) Pompa wirowa Wynalazek dotyczy pompy wirowej a zwlaszcza pompy przeznaczonej do przetlaczania cieczy chlodzacej w silnikach cieplnych.Postep technologiczny w tej dziedzinie polega na upraszczaniu i zmniejszaniu ilosci elementów pompy.Przykladowo dwa lozyska toczne kulkowe osadzone na zewnatrz walu przy pomocy róznych elementów jak tuleje panewkowe, pierscienie sprezynujace itp. zostaly zastapione lozyskiem walu bezposrednio wcisnietym w wytoczenie korpusu pompy.W innym wykonaniu pompy polaczenie uszczelniajace, które bylo wykonane pizez zestawienie oddziel¬ nych czesci jak sprezyny, membrany, pierscienie cierne, montowane kolejno w wybraniach wykonanych w turbi¬ nie, zostalo zastapione pizez jednolity zespól osadzony bezposrednio na wcisk w nieskomplikowanym wytocze¬ niu cylindrycznym wykonanym w korpusie pompy wspólsrodkowo z walem.Obecnie pompa jest wykonywana z szesciu nastepujacych glównych elementów: korpusu pompy, lozyska i walu zblokowanych razem, zlacza uszczelniajacego, pierscienia ustalajacego, wirnika oraz plytki zamykajacej.Robione byly usilowania, aby zespolic z jednej strony zlacze uszczelniajace i pierscien ustalajacy, a z dru¬ giej strony pierscien ustalajacy i wirnik, ale w obu tych przypadkach powierzchnie tarcia zlacza i pierscienia ustalajacego ulegaly wgnieceniu lub zabrudzeniu podczas montazu co pociagalo oczywiscie wybrakowanie pom¬ py lub zawodnosc jej dzialania.Wynalazek ma na celu-pompe, w której zlacze uszczelniajace, pierscien ustalajacy orazr wirnik tworza jednolity zespól stanowiacy jeden blok, który przy montazu pompyjest osadzany w jednej operacji, a pompajest wówczas zlozona z czterech glównych elementów: korpusu pompy, walu tocznego, zespolu zlacze—pierscien— wirnik oraz plytki przykrywajacej.Cel ten osiagnieto w pompie wirowej wedlug wynalazku skladajacej sie z korpusu, walu zmontowanego obrotowo w wybraniu korpusu, zamocowanego na piascie osadzonej na wale wirnika majacego wiele otworów skierowanych pod katem do osi, urzadzenia uszczelniajacego zawierajacego z jednej strony pierscien ustalajacy, z drugiej strony pierscien cierny zlaczony z podatna membrana stanowiaca element dociskowy elastyczny doci-2 118 560 skajacy pierscien cierny do pierscienia ustalajacego-oporowego, przy czym pierscien ustalajacy i membrana sa kazde odpowiednio elementami laczacymi, z których pierwszy jest umieszczony w wybraniu korpusu i ma radial¬ na promieniowa powierzchnie oparcia umieszczona w zasiegu otworów wirnika, podczas gdy drugi z/naterialu elastomerycznego jest umocowany do piasty; pompa charakterystyczna jest tym, ze zawiera tuleje obejmujaca wa*,; tfarneteówarta*-z jednego konca do piasty, a z drugiego konca majaca poszerzenie promieniowe tworzace ljozysko podtrzymujace pierwszy element laczacy lub element uszczelniajacy dolaczony przed wepchnieciem ^©toBJ&W WJrfwiife korpusu. ? i^^uhj^^ryd/trA^muje zestawiony zespól wirnik-pierscien oporowy-zlacze, przy czym zlacze obejmuje pierscien cierny membrane i sprezyne, przed jego montazem w pompie i chroni wal przed korozja po wmonto¬ waniu zespolu do pompy.Wmontowanie zespolu do pompy odbywa sie bardzo prosto przy pomocy dociskacza montazowego maja¬ cego zdolnosc przemieszczania sie na wale, a zawierajacego wiele wystajacych palców tak rozlozonych ze moga przechodzic przez otwory w wirniku oraz majacego srodkowa powierzchnie dociskowa pierscieniowa do popy¬ chania piasty na wale. Odleglosc osiowa pomiedzy plaszczyzna koncowa palców a powierzchnia srodkowa dociskowa okresla stopien zgniecenia elementów elastycznych.Korzystnie w korpusie wykonane sa radialnie: wlot powietrza oraz otwór odprowadzajacy, umiejscowione przed radialnym poszerzeniem tulei.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. la przed¬ stawia pompe w przekroju osiowym, przy czym pokazany jest czesciowo centralny dóciskacz montazowy, fig. Ib — w wiekszej skali, szczególy jednolitego zespolu wirnik—urzadzenie uszczelniajace, montowanego w pompie z fig. la, ale pokazanego w stanie wyjetym, fig. 2a — pompe jak na fig. la ale w nieco innym wykonaniu, fig. 2b - szczegól zespolu wirnik-urzadzenie uszczelniajace podobny jak na fig. Ib ale dla wykonania z fig. 2a, fig. 3- przekrój poprzeczny centralnego dociskacza montazowego z fig. la wedlug linii III—III, fig. 4 - zespól w prze¬ kroju poprzecznym analogicznie jak na fig. Ib ale dla trzeciego przykladu wykonania, fig. 5 - zespól wirnik- urzadzenie uszczelniajace jak na fig. Ib oraz 4 ale w wiekszej podzialce dla czwartego przykladu wykonania, fig. 6 — zespól jak na fig. 5 i 6 ale dla piatego przykladu wykonania, fig. 7 - zespól jak na fig. 5 i 6 ale dla szóstego przykladu wykonania, a fig. 8 — czesciowy przekrój pompy, w której zmontowany jest zespól z fig. 7.Pompa, przedstawiona na fig. la obejmuje korpus 1, w którym zmontowany jest wal 2 podparty na dwu szeregach kulek 3 osadzonych wtulei 4 wcisnietej w korpus 1. Dwa boczne pierscienie 8 i 9 zapobiegaja wyplywaniu na zewnatrz smaru zawartego w lozysku.Na fig. la nie pokazano plytki przykrywajacej, która jest mocowana na korpusie 1 po zamontowaniu urzadzenia uszczelniajacego i wirnika.Wirnik 10 ze swa piasta 11 wraz z urzadzeniem uszczelniajacym obejmuje: urzadzenie uszczelniajace sklada¬ jace sie z pierscienia ciernego 19, z podatnej membrany 20, ze sprezyny 22 i z pierscienia oporowego 16 tworza¬ cych jednolity zespól który w stanie nie zamontowanym przedstawiono na fig. Ib.Wirnik 10 utworzony jest z wygietej tarczy metalowej majacej na przemian lopatki wypukle 13 i lopatki wklesle 14, otwory 15 w lopatkach wkleslych sa wykonane tak dla polepszenia wydajnosci pompy, jak opisuje to cytowany patent, jak i dla umozliwienia montazu zespolu w pompie w sposób dalej opisany.Wirnik 10 jest zamocowany przez wciskanie i wgniatanie na stalowej piascie 11, która osadzona jest na wcisk na wale 2 pompy, a pierscien oporowy 16 jest zamocowany do piasty 11 za posrednictwem rozszerzonego obrzeza 17 tulei 18 z materialu elastomerycznego zapewniajacego szczelnosc statyczna.Szczelnosc zalezy, od tarcia pomiedzy pierscieniem oporowym 16, który wiruje razem z piasta 11, a pier¬ scieniem ciernym 19 zmocowanym z gietka podatna membrana 20, która sama zmocowana jest z miska 21, wcisnieta w korpus pompy 1 jak przedstawiono to na fig. 1. Sila dociskajaca pierscien cierny 19 do pierscienia oporowego 16 wywierana jest przez sprezyne stozkowa 22. Polaczenie miedzy pierscieniem 19 i membrana 20 jest zapewnione przez pierscien zewnetrzny 23, a polaczenie miedzy membrana 20 i miska 21 jest osiagniete przez pierscien wewnetrzny 24.Miska 21 ma obwodowa kryze 25 konczaca sie w kierunku promieniowym, na przedluzeniu brzegów otworów 15 turbiny stanowiaca przy montazu powierzchnie oparcia oraz obrzeze 26, które wspólpracuje z po¬ szerzeniem 27 tulei 18, gdy zespól jest w stanie nie zamontowanym (fig. Ib) aby utrzymac go razem przeciw dzialaniu sprezyny 22. Ponadto miska 21 posiada przedluzenia 28, które wspólpracuja z rowkami 29, o odpo¬ wiednim ksztalcie, wykonanymi w pierscieniu ciernym 19 aby zapobiec wszelkiemu obrotowi tegoz w stosunku do membrany 20.Dla zmontowania zespolu z fig. Ib w korpusie 1 na wale 2, uzywa sie centralnego dociskacza montazowego M przedstawionego na fig. 3, który ma pierscieniowa dociskowa powierzchnie B oraz wystajace palce D rozsta-118 560 3 wione obwodowo na zewnatrz i ulozone tak, ze latwo przechodza przez otwory 15 wirnika. Powierzchnia dociskowa B popycha piaste 11 na wale 2 a palce D wpychaja miske 21 w wybranie 5 wykonane w korpusie 1 pompy. Odleglosc osiowa pomiedzy koncem palców D i powierzchnia dociskowa B definiuje w sposób precyzyj¬ ny wzajemne umiejscowienie miski 21 i oporowego pierscienia 16 zamocowanego na piascie 11, a wiec sile nacisku, która sprezyna 22 wywiera na pierscien cierny 19. Taprecyzyjna regulacjajest b. wazna, gdyz warunkuje dobre dzialanie urzadzenia uszczelniajacego. , W zespole raz zmontowanym poszerzenie 27 zostaje zlikwidowane poniewaz sprezyna 22 zostala rozciag¬ nieta przez montaz. Poszerzenie 27 spelnia wówczas role pierscienia odprowadzajacego ciecz i odwirowujacego krople plynu, który ewentualnie tu sie dostanie. W korpusie pompy w bliskosci poszerzenia 27 wykonany jest otwór 6, który pozwala na odprowadzenie plynu, a otwór 7 powietrza. Tuleja 18 korzystnie chroni ponadto wal 2 od korozji.Fig. 2a i 2b przedstawiaja przyklad wykonania pompy nieco zmieniony w porównaniu do wykonania z fig. la i Ib. Róznica polega jedynie na wykonaniu zlacza uszczelniajacego. W tym przykladzie wykonania kraniec membrany 20' z którym jest zmocowany pierscien cierny 19* jest zamkniety w misce 23' o ksztalcie walcowym, a drugi kraniec membrany jest zmocowany z czescia wewnetrzna miski 21' przy czym odpowiednio umieszczona jest sprezyna 22'.Miska 23' posiada srednice zewnetrzna nieco mniejsza od srednicy wewnetrznej czesci zewnetrznej miski 21' tak, ze moze wejsc do srodka miski 21' po zamontowaniu zespolu jak to przedstawiono na fig. 2a.Ponadto pierscien cierny 19', ze strony przeciwnej do strony tracej, m wklesniecie 19b, w które po montazu wchodzi membrana jak pokazano to na fig. 2a. Jest to mozliwe dzieki wygieciu membrany przeciwnym w porównaniu do wykonania z fig. la i Ib. Korzyscia tego wykonania jest to, ze pozwala na wieksze przegiecie membrany jak w przykladzie przedstawionym na fig. la i Ib, Ponadto tuleja 18' odpowiada odpowiednio powie¬ kszonej srednicy wewnetrznej zlacza i w tych warunkach wieksze przegiecie membrany jest bardzo korzystne, Dalsza korzysc tego przykladu wykonania polega na wycentrowaniu zlacza podczas dzialania pompy, , zapewnionego przez miske 23'. Zlacze bowiem podawane jest poprzecznemu pradowi wody, który stara sie je zdecentrowac. Miska 23' zaglebiona w miske 21' eliminuje ryzyko zdecentrowania w czasie dzialania.Miska 23' ponadto zabezpiecza membrane przeciw ozonowi emitowanemu przez swiecace w magazynach rury fluorescencyjne. Wystawienie czesci gumowych na dzialanie ozonu powoduje bardzo szybkie powstawanie w kauczuku krakerów co czyni nieuzytecznymi te czesci Tozabezpieczenie przez miske 23' zapewnia utrzyma¬ nie stabilnosci zespolu w czasie skladowania.Fig.. 4 przedstawia trzeci przyklad wykonania wynalazku polegajacy na tym, ze w jednolitym zespole uszczelniajacym tuleja 18 z elastomerycznego materialu pokazana na fig. la i Ib jest zastapiona przez metalowa pochwe 40 posiadajaca rozszerzenie 41, a której drugi koniec 42 jest wcisniety w piaste 31. Pierscien oporowy 36 jest zamocowany na piascie 31 wirnika 30 za posrednictwem elastomerycznego zlacza 47. Tozestawienie daje lepsza sztywnosc promieniowa zespolu.Fig. 5 przedstawia czwarty przyklad wykonania zespolu wirnik-urzadzenie uszczelniajace, Zespól obejmuje wirnik 50 z materialu plastycznego zbrojonego wlóknem szklanym lub laminatami w pro¬ porcji 20-40% wagowo odlany na metalowej piascie 51 zawierajacej wybrania 52 dla dobrego zespolenia czesci odlewanej z piasta. Wirnik 50 obejmuje szereg lopatek 53 rozlozonych w sposób klasyczny, pomiedzy którymi sa wykonane otwory 55 dla przepuszczenia palców D dociskacza montazowego, nie pokazanego na tej fig., ale przedstawionego na fig. la oraz 3.Pierscien oporowy 56 jest zamocowany na piascie 51 za posrednictwem odsady 57 tulei 58 z materialu elastomerycznego. Druga czesc urzadzenia uszczelniajacego stanowi membrana 60 elastomeryczna zaprasowana na tulei metalowej 61 majaca przedluzenie 63, którego koniec 64 wspólpracuje z wklesloscia 65 wykonana w pierscieniu ciernym 59 i przytrzymywany jest podkladka metalowa 68. Sprezyna stozkowa 62 wywiera sile osiowa potrzebna do wywolania tarcia zapewniajacego szczelnosc na pierscieniu oporowym 56 i na pierscieniu ciernym 59. Ponadto membrana 60 i pierscien 59 zawieraja odpowiednie wyciecia i wystepy 66, 67, które zapobiegaja obrotowi pierscienia 59 w stosunku do membrany 60.Czesc wierzchnia membrany jest usytuowana radialnie na poziomie otworów 55 i utworzy plaszczyzne oparcia potrzebna do montazu zespolu na pompie przy pomocy docisku montazowego M.Tuleja 58 posiada ponadto, jak w wykonaniach poprzednich, rozszerzenie 69 spelniajace funkcje pierscie¬ nia odwadniajacego i elementu oporowego dla sprezyny 62.Przyklad wykonania przedstawiony na fig. 6 jest zupelnie podobny do wykonania pokazanego na fig. 5 z tym jednak, ze jest uproszczony w stosunku do niego, gdyz nie zawiera ani sprezyny ani metalowej podkladki przytrzymujacej.4 118 560 Sila osiowa jest wywierana na pierscien cierny 79 przez przedluzenie 83 elastomerycznej membrany 80, której koniec 84 jest wprowadzony w czolowe wybranie 85 wykonane w pierscieniu ciernym przy czym polacze¬ nie to jest wzmocnione gdy zespól zostanie wmontowany w pompe.Przyklad wykonania z fig. 7 i 8, rózni sie od wykonan poprzednich tym, ze pierscien oporowy jest zamoco¬ wany do pokrywy, a obrót wykonuje pierscien cierny. Wirnik 100 i piasta 101 sa takie same jak w przykladach wykonania z fig. 5 i 6. Zespól uszczelniajacy obejmuje pierscien oporowy 106 otoczony elastomerycznym zlaczem 107 zapewniajacym szczelnosc statyczna po wtloczeniu w odpowiednie wybranie 95 w korpusie 91 pompy, pierscien tarciowy 109 za posrednictwem miski 111 i wkladki 113 jest przytrzymywany na zewnetrznej stronie 110 membrany elastomerycznej 102 zastepujacej tuleje z poprzednich wykonan. Membrana 102 przecho¬ dzi z jednej strony w czesc cylindryczna 114 zakonczona rozszerzeniem 115, a z drugiej strony w czesc cylindry¬ czna 116 zakonczona czescia oporowa 117, która jest oparta o koniec piasty 101 i utrzymywana przez pierscien 118. Pierscien 118 ma kryze 119, o która opiera sie sprezyna 112 dociskajaca pierscien tracy 109 do pierscienia oporowego 106.Montaz wykonuje sie tak samo jak w wykonaniach poprzednich przy pomocy dociskacza M którego palce D wciskaja sila zlacze 107 w wybranie 95, a powierzchnia dociskowa B wpycha sila piaste 101 na wal pompy. PL