Przedmiotem wynalazku jest sprezarka membranowa antydyfuzyjna do super czystych gazów o dowolnym cisnieniu nie majaca wspólpracujacych ze soba czesci metalowych wymagajacych smarowania, stanowiaca urzadzenie sluzace miedzy innymi do wymuszania obiegu gazu bez wplywu na zmiane jego skladu, nawet w zakresie koncentracji zamierzonych domieszek znacznie ponizej 10~ . Sprezarkaa ta ma zastosowanie przede wszystkim w nowoczesnych badaniach mate¬ rialowych, gdzie wymagana jest niezmiennosc skladu gazu czesto o sladowej koncentracji zamie¬ rzonych domieszek.Znane sa sprezarki membranowe na przyklad Burton Corblin, w których ruch roboczy odbywa sie przy zastosowaniu skomplikowanego mechanizmu korbowo-wodzikowego poruszaja¬ cego tlok w cylindrze z ciecza, za posrednictwem której wprawiana jest w ruch membrana nape¬ dzana silnikiem za pomoca przekladni mechanicznej. Rozwiazanie to wymaga dodatkowych urzadzen — na przyklad serwomotorów — do sterowania tymi sprezarkami, a wspólpracujace ze soba czesci metalowe wymagaja smarowania powierzchni tracej. Konieczne jest ponadto znaczne dodatkowe schlodzenie gazu obiegowego do temperatury + 80°C maksymalnie. Sa to sprezarki skomplikowane w wykonaniu, a szczególnie niewygodne jest ich zastosowanie w instalacjach wymagajacych dlugotrwalych nieprzerwanych badan materialowych z super czystym obiegiem gazu, gdyz w przypadku uszkodzenia membrany caly skomplikowany obieg gazowy petli ulega zanieczyszczeniu ciecza sprzegajaca nembrane. Cykl badan musi byc rozpoczety na nowo, po uprzednim przywróceniu wymaganej czystosci calej instalacji petli gazowej. Sa to urzadzenia stosunkowo drogie.Znana jest pompa membranowa z polskiego opisu patentowego nr 58 285, w których mem¬ brana wprawiana jest w ruch elektromagnetycznie urzadzeniem mechanicznym w postaci kotwicy.Urzadzenia takie nie sa pewne w dzialaniu, nie moga byc stosowane przy duzych cisnieniach i w wyzszych temperaturach, a takze nie sa przydatne w instalacjach do badan materialowych, gdzie — oprócz wysokiego cisnienia — wymagana jest wysoka czystosc czynnika pompowego (sladowe zawartosci zamierzonych domieszek) i wymagana jest dlugotrwala nieprzerwana pracy tych urza-2 145 122 dzen podczas calego cyklu wykonywania badan, których minimalny czas wynosi okolo dziesieciu tysiecy godzin.Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedogodnosci technicznych dotychczas stosowanych sprezarek membranowych i skonstruowanie sprezarki membranowej antydyfuzyjnej do super czystych gazów o dowolnym cisnieniu, o napedzie elektromagnetycznym, nie posiadajacej zadnych wspólpracujacych ze soba czesci metalowych wymagajacych smarowania.Wymagalo to skonstruowania odpowiedniego ukladu elektromagnesów ze wspólna zwora, membrany posiadajacej odpowiednia sztywnosc przy równoczesnym zapewnieniu jej duzej elasty¬ cznosci oraz dlugotrwalosci bezawaryjnej pracy w temperaturze do + 250°C, samoczynnie dziala¬ jacych zaworków ssaso-tloczacych, a takze zapewnienia zachowania stalego skladu czynnika obiegowego nawet w granicach koncentracji znacznie ponizej 10~6 oraz bezawaryjnej pracy przy dowolnych cisnieniach czynnika obiegowego.Sprezarka membranowa antydyfuzyjna do super czystych gazów o dowolnym cisnieniu, nie zmieniajaca skladu gazu nawet w zakresie sladowej koncentracji zamierzonych domieszek, nie majaca wspólpracujacych ze soba czesci metalowych wymagajacych smarowania wedlug wyna¬ lazku posiadajaca dzielony cylindryczny korpus zaopatrzony na koncach w kolnierze polacze¬ niowe oraz w radialnie wykonane na pobocznicy uzebrowania chlodzace, zamkniety szczelnie pokrywami z umieszczona w srodkuwkladka wyposazona w zaworki ssace i tloczace oraz posiada¬ jaca dwie naprzeciwlegle membrany, a takze elektromagnetyczny uklad napedowy skladajacy sie z dwóch rdzeni, dwóch uzwojen, zwory i laczników, charakteryzuje sie tym, ze elektromagnetyczny uklad napedowy ma postac kolowo-walcowych cewek wbudowanych w cylindryczne rdzenie z umieszczona symetrycznie — posrodku miedzy nabiegunnikami elektromagnesów — wspólna talerzowa zwora polaczona na sztywno lacznikami ze srodkowymi partiami dwóch naprzeciwleg¬ lych membran. Laczniki przesadzone sa przez cylindryczne przelotowe otwory wykonane w stozkowych gniazdach znajdujacych sie w srodku kazdego rdzenia.Rdzenie ukladu elektromagnesu od strony swobodnej sa przymocowane w sposób rozlaczny do odpowiednich czesci dzielonego korpusu sprezarki. Zwora elektromagnetycznego ukladu napedowego ma postac krazka, przy czym srodkowa jej czesc posiada symetrycznie po obu stronach stozkowe zgrubienia, w których wykonane sa rowki o przekroju poprzecznym w ksztalcie jaskólczego ogona na posadowienie w nich pierscieniowych gumowych sznurów o okraglym przekroju poprzecznym. Membrane sprezarki stanowi azurowy stelaz ze stali sprezynowej w postaci plaskiego krazka z segmentami rowków przelotowych wykonanych kolowo-koncentry- cznie z odpowiednimi przerwami usytuowanymi naprzemian idac od partii srodkowej membrany ku zewnetrznemu obwodowi, przy czym stelaz jest obustronnie zawulkanizowany guma. Dodat¬ kowy przewód w postaci petli lub zwinietej w ksztalcie litery „U" rurki polaczony jest za pomoca próznioszczelnych cylindrycznych gniazd, którymi zakonczone sa przelotowe otwory wykonane w jednej z wkladek oraz wjednej z pokryw sprezarki. Czesci dzielonego korpusu sprezarki posiadaja w kolnierzach polaczeniowych srodkowych wybrania stanowiace komore dla zwory elektromagne¬ tycznego ukladu napedowego, przy czym w czolowych plaszczyznach tych wybran od strony elektromagnesów wykonane sa dodatkowe pierscieniowe kanalki o przekroju poprzecznym w ksztalcie jaskólczego ogona, w których osadzony jest sznur gumowy o okraglym przekroju poprze¬ cznym. Pokrywy i wkladki posrednie sprezarki maja wykonane centrycznie wybrania, które stanowia komory tloczne i komory ssace.Wyloty z komór tlocznych uksztaltowane sa w postaci stozkowego przewezenia stanowiacego dlawik przeplywu gazu tloczonego celem zminimalizowania jego pulsacji.Sprezarke zaopatrzono równiez w tranzystorowy zasilacz wlaczajacy samoczynnie napiecie na przemian do cewek obu elektromagnesów. Jezeli sprezarka nie pracuje, zwora na skutek sprezy¬ stosci membran zajmuje polozenie srodkowe miedzy nabiegunnikami obu elektromagesów. Z chwila wlaczenia sprezarki plynie prad elektryczny przezjedna z cewek elektromagnesów, wówczas przyciagana zwora powoduje przemieszczenie sie obu membran — przy czym jedna membrana wykonuje w tym momencie prace ssania a druga prace tloczenia gazu z równoczesna wspólpraca samoczynnie dzialajacych zaworków ssacych i tloczacych. Zaworki — zarówno ssace jak i tloczace — umieszczone sa we wkladkach posrednich, które wraz z membranami tworza komore sprezarki, przy czym dla lepszego napelniania gazem komór roboczych zastosowano z kazdej strony sprezarki145 122 3 trzy zaworki ssace rozmieszczone symetrycznie. Zaworki stanowia cienkie plytki ze stali nierdzew¬ nej tloczone stemplem kulistym dla zapewnienia w dowolnym miejscu plytki szczelnej wspólpracy z ostrzowo uksztaltowanymi gniazdami zaworków. Plytki zaworków dociskane sa do wspólpracuja¬ cych z nimi gniazd za pomoca spiralnych sprezynek o odpowiednio dobranej sprezystosci. Podczas pracy ssania membrany na skutek wytworzonego podcisnienia dzialajacego na powierzchnie plytki zaworka ssacego nastepuje ugiecie sprezynki powodujace otwarcie zaworka ssacego, przez który gaz zostaje zassany do komory roboczej sprezarki. Zaworki tloczne skonsturowane sa analogicznie jak zaworki ssace, lecz zabudowane odwrotnie blokuja w tym czasie przedostanie sie gazu z przewodu tlocznego. Podczas pracy tloczenia membrany blokowane sa z kolei zaworki ssace a otwieraja sie zaworki tloczace.Wydajnosc sprezarki membranowej wedlug wynalazku regulowana jest w sposób ciagly zmiana czestotliwosci przelaczania pradu elektrycznego w cewkach elektromagnesów. Czestotli¬ wosc pradu jest regulowana plynnie od 0,5 do 20 Hz.Takakonstrukcja sprezarki membranowej nie powoduje zanieczyszczenia super czystych gazów, gdyz nie posiada wspólpracujacych ze soba bezposrednio czesci wymagajacych smarowania, przy czym dzieki zastosowaniu membrany z azurowym stelazem ze stali sprezynowej z obustronnie nawulkanizowana guma, zapewniono dlugotrwala bezawaryjna prace sprezarki, a temperatura gazu obiegowego moze dochodzic do + 250°C; sprezarka ta moze byc stosowana przy dowolnych cisnieniach panujacych w instalacji dzieki zaopatrzeniu sprezarki w dodatkowy przewód rurowy wyrównujacy cisnienie po obu stronach membran i ewentualne uszkodzenie membrany nie powo¬ duje niepozadanego zanieczyszczenia super czystego gazu, dzieki czemu mozna realizowac dodat¬ kowe zabezpieczenie nieprzerwanych badan poprzez równolegla zabudowe sprezarki rezerwowej, przelaczanej automatycznie. Sprezarka wedlug wynalazku jest pewna w dzialaniu, a takze stosun¬ kowo tania w wykonawstwie.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sprezarke w przekroju podluznym, fig. 2 przedstawia azurowy stelaz membrany, fig. 3 — membrane w przekroju poprzecznym, fig. 4 przedstawia zaworek ssacy, a fig. 5 — zaworek tloczny.Sprezarka membranowa antydyfuzyjna do super czystych gazów wedlug wynalazku posiada dzielony korpus 1 i 2 o postaci cylindrycznej z radialnie uksztaltowanym uzebrowaniem na pobocznicy, zakonczony po obu koncach kolnierzami polaczeniowymi. Kolnierze polaczeniowe srodkowe oraz uszczelka 33 sluza do próznioszczelnego polaczenia czesci 1 i 2 dzielonego korpusu w partii srodkowej. Kolnierze polaczeniowe zewnetrzne oraz uszczelka 11 sluza do próznioszczel¬ nego polaczenia posrednich wkladek 3 oraz pokryw 4. Posrednie wkladki 3 posiadaja w swej dolnej czesci powierzchnie uksztaltowane o profilu zblizonym do tego, jaki przyjmuje membrana 14 w koncowej fazie ruchu roboczego sprezania celem zmniejszenia powierzchni szkodliwej sprezania.W partii srodkowej posrednie wkladki 3 posiadaja wbudowane zaworki tloczne 35 sprezarki zawierajace korpus 5, w którym uksztaltowane jest gniazdo ostrzowe wspólpracujace z kulista miseczka 6 dociskana do gniazda sprezynka 7. Profilowa wstawka 8 zaworu posiada w czesci srodkowej gniazdo centrujace, którego dno stanowi opór dla rozprezonej sprezynki 7, a wykonane na obwodzie otworki umozliwiaja swobodny przelot gazu tloczonego. Umieszczone w posredniej wkladce 3 zaworki ssace 32, korzystnie trzy — rozmieszczone symetrycznie — posiadaja konstruk¬ cje analogiczna jak zaworki tloczne 35, lecz zabudowane odwrotnie, to znaczy miseczki 36 tych zaworków sa zwrócone wypukloscia kulista do góry zapewniajac blokade przeplywu gazu przy otwartym zaworze tloczacym 35 i odpowiednio samoczynne otwarcie sie zaworków ssacych 32 w czasie suwu ssania membrany 14 przy zablokowanym zaworku tloczacym 35. Gniazdo ostrzowe zaworku ssacego 32 uksztaltowane jest we wkladce 38, a gniazdo centrujace dla sprezynki 37 uksztaltowane jest w korpusie 39.Pokrywy 4 posiadaja wykonane centrycznie wybrania w postaci komór: tlocznej 9 i ssacej 10, szczelnie oddzielonych od siebie za pomoca uszczelek 11 i 12. Komora 9 w przestrzeni tlocznej sprezarki wspólpracuje z dlawikiem 13 przeplywu minimalizujac pulsacje gazu tloczonego, a komora 10 w przestrzeni ssacej sprezarki wplywa na zmniejszenie oporów ssacych gazu i tym samym zapewnia lepsze napelnienie w czasie ruchu ssacego membrany.4 145 122 Membrane 14 — bedaca elementem ssaco-tloczacym gazu — stanowi stelaz ze stali sprezyno¬ wej w postaci plaskiego krazka z segmentami rowków przelotowych wykonanych kolowo-koncen- trycznie z odpowiednimi przerwami usytuowanymi na przemian idac od partii srodkowej ku zewnetrznemu obwodowi krazka, przy czym stelaz jest obustronnie zawulkanizowany fluorowa guma 15, dzieki czemu membrana 14 zachowuje duza szytwnosc a zarazem i wymagana elasty¬ cznosc przy równoczesnym zapewnieniu jej calkowitej szczelnosci.Sprezarka posiada dwie membrany 14 polaczone ze soba w partii srodkowej na sztywno lacznikami 16 o postaci rurowej z symetrycznie utwierdzona posrodku talerzowa zwora 17. Zwora 17 ma ksztalt krazka, przy czym srodkowa jej czesc posiada symetrycznie po obu stronach stozkowe zgrubienia, w których wykonane sa rowki o przekroju poprzecznym w ksztalcie jaskól¬ czego ogona do posadowienia w nich pierscieniowych sznurów 18 z gumy fluorowej o okraglym przekroju poprzecznym do miekkiego centrowania zwory 17 w rdzeniach 19 elektromagnesów, które posiadaja w partii srodkowej stozkowe gniazda zakonczone cylindrycznymi przelotowymi otworami, przez które przesadzone sa laczniki 16. Umieszczone po obu stronach zwory 17 elektro¬ magnesy w postaci kolowo-cylindrycznej posiadaja cylindryczne rdzenie 19 i uzwojenia 20 stano¬ wiace walcowo-cylindryczne cewki zalane szczelnie w rdzeniach 19 epidianem i dodatkowo zabez¬ pieczone plytkami 21 za posrednictwem wkretów 22. Rdzenie elektromagesów 19 zamocowane sa swobodnymi koncami za pomoca wkretów 23 do odpowiednich czesci 1 lub 2 dzielonego korpusu sprezarki. Sprezarka zaopatrzona jest ponadto w próznioszczelne przepusty 24 doprowadzajace przewód elektryczny do uzwojen 20 elektromagnesów oraz w przewód ssacy stanowiacy rozdzie¬ lacz 25 gazu do obu komór ssacych 10 sprezarki i w przewód rurowy stanowiacy kolektor 26 gazu z obu komór 9 zaopatrzonych w dlawiki 13 przeplywu gazu po stronie tlocznej sprezarki, przy czym czynnik obiegowy do rozdzielacza 25 gazu doprowadzany jest przewodem 27 a odprowadzony z kolektora 26 przewodem 28. Dodatkowy próznioszczelny przewód 29 w postaci petli lub zgietej w ksztalt litery „U" rurki laczy kanalki przelotowe wykonane w posredniej wkladce 3 i pokrywie 4 zakonczone od zewnatrz gniazdami do próznioszczelnego podlaczenia przewodu 29 celem wyrów¬ nania cisnienia po obu stronach membrany, przez co uniezaleznia sie sprezarke od wartosci cisnienia gazu tloczonego.Czesci 1 i 2 dzielonego korpusu posiadaja w kolnierzach polaczeniowych srodkowych wybra- niach stanowiace komore 30 dla zwory 17, przy czym w czolowych plaszczyznach tych wybran od strony rdzeni 19 wykonane sa dodatkowe pierscieniowe kanalki o przekroju poprzecznym w ksztalcie jaskólczego ogona do osadzenia sznura 31 z gumy fluorowej o okraglym przekroju poprzecznym stanowiacym ogranicznik ruchu zwory 17 oraz zabezpieczenie przed zetknieciem sie zwory z czolowa plaszczyzna rdzenia 19 elektromagnesu celem unikniecia przyklejenia sie zwory 17 do rdzenia 19 oraz celem zapewnienia cichej pracy sprezarki.Zastrzezenia patentowe 1. Sprezarka membranowa antydyfuzyjna do super czystych gazów o dowolnych cisnieniach posiadajaca dzielony cylindryczny korpus zaopatrzony na koncach w kolnierze polaczeniowe oraz w radialnie wykonane na pobocznicy uzebrowania chlodzace, zamkniety szczelnie pokrywami, z umieszczona w srodku wkladka wyposazona w zaworki ssace i tloczace oraz posiadajaca dwie przeciwlegle membrany a takze elektromagnetyczny uklad napedowy skladajacy sie z dwóch rdzeni, dwóch uzwojen, zwory i laczników, znamienna tym, ze elektromagnetyczny uklad nape¬ dowy ma postac kolowo-walcowych cewek 20 wbudowanych miedzy nabiegunnikami elektromag¬ nesów wspólna talerzowa zwora (17) polaczona lacznikami (16) z dwoma naprzeciwleglymi mem¬ branami (14), a komore (30) dla zwory (17) stanowia wybrania w srodkowych kolnierzach polacze¬ niowych czesci (1,2) dzielonego korpusu, ponadto membrane (14) stanowi azurowy stelaz ze stali sprezynowej w postaci plaskiego krazka z segmentami rowków przelotowych wykonanych kolowo-koncentrycznie z odpowiednimi przerwami usytuowanymi na przemian idac od partii srodkowej membrany (14) ku zewnetrzemu obwodowi oraz, ze wyposazona jest w dodatkowy przewód (29) laczacy przestrzenie po obu stronach membrany (14) a pokrywy (4) posiadaja centryczne wybrania w postaci komory tlocznej (9) i ssacej (10).145122 5 2. Sprezarka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze kazdy rdzen (19) ma w srodku stozkowe gniazdo zakonczone cylindrycznym przelotowym otworem, przez który przesadzony jest lacznik (16) i ze rdzenie od strony swobodnej sa zamocowane wkretami (23) do odpowiednich czesci (1 i 2) dzielonego korpusu sprezarki. 3. Sprezarka wedlug zastrz, 1, znamienna tym, ze zwora (17) ma ksztalt krazka, przy czym srodkowajej czesc posiada symetrycznie po obu stronach stozkowe zgrubienia, w których wyko¬ nane sa rowki o przekroju poprzecznym w ksztalcie jaskólczego ogona do posadowienia w nich pierscieniowych sznurów (18) z gumy fluorowej o okraglym przekroju poprzecznym. 4. Sprezarka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze w jednej z wkladek (3) oraz pokryw (4) wykonane sa przelotowe otwory zakonczone od wewnatrz cylindrycznymi gniazdami do próznio- szczelnego polaczenia dodatkowego przewodu (29) w postaci petli lub zwinietej w ksztalcie litery „LP* rurki. 5. Sprezarka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze w czolowych plaszczyznach komory (30) od stronyc rdzeni (19) wykonane sa dodatkowe pierscieniowe rowki o przekroju poprzecznym w ksztalcie jaskólczego ogona, w których osadzony jest gumowy sznur (31) o okraglym przekroju poprzecznym. 6. Sprezarka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze w komorach (9) otwory wylotowe posiadaja stozkowe przewezenie stanowiace dlawiki (13) przeplywu gazu tloczonego.145122 11 10 32 12 9 35 15 14 16/35 Fig.1145122 @E2I£3SZ22E3CaSBilm Fig..3145122 Fig. 5 /Z£y_A 39 36 37 38 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL