PL176943B1

PL176943B1 - Pneumatic diaphragm pump

Info

Publication number: PL176943B1
Application number: PL95309804A
Authority: PL
Inventors: Marian Wargocki; Jan Mężyński; Krzysztof Kuskowski; Andrzej Przykorski
Original assignee: Inst Budownictwa Mech
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1999-08-31
Also published as: PL309804A1

Abstract

1. The pneumatic membrane pump is set in motion by means of pressurised compressible liquid, with a control valve. Unique characteristics: The membrane (4), in the form of elastic container with an opening (5), is located inside a tight and rigid housing (1). The volume of the rigid housing (1) is bigger than the volume of the membrane (4), filled with pressurised compressible liquid. The space in between constitutes the pumping chamber (9). The opening (5) of the membrane (4) is closed with the stub pipe (6), which contains the pressure conduit (7), connected to the control valve (8). The housing (1) is equipped with the permeable wall (3), connected to the flow duct (10), equipped with the input valve (11) and the output valve (12).

Description

Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczna pompa przeponowa uruchamiana cieczą ściśliwą pod ciśnieniem z dowolnego układu zewnętrznego za pomocą zaworu sterującego.The present invention relates to a pneumatic diaphragm pump actuated by a compressible liquid under pressure from any external system by means of a control valve.

Z opisu polskiego patentu nr 158 366 jest znana pompa pneumatyczna zwłaszcza do opryskiwacza, składająca się z co najmniej dwóch jednakowych cylindrów zaopatrzonych w pływaki, przy czym każdy cylinder jest połączony z cylindrem pneumatycznym wyposażonym w tłoczek z zaworkiem, a tłoczki poszczególnych cylindrów pneumatycznych sterują układem rozrządu. Umieszczony przesuwnie w cylindrze pneumatycznym tłoczek ma postać tulei zaopatrzonej w górnej części w otwór wlotowy, połączony z układem pneumatycznym ciągnika, a w dolnej części w gniazdo zaworka doprowadzającego ciśnienie do cylindra pneumatycznego. Cylinder pneumatyczny jest połączony otworem ze wspomnianym cylindrem, a także posiada wylot zamykany tłoczkiem. Otwór wspomnianego cylindra wykonany w górnej pokrywie, jest zamykany pływakiem. W dolnej części cylinder posiada gniazdo również zamykane wspomnianym pływakiem. Poniżej gniazda znajduje się komora zaopatrzona w zawór wlotowy i zawór wylotowy cieczy. Z kolei z opisu polskiego patentu nr 153 534 jest znana pompa o dwóch membranach uruchamiana gazem pod ciśnieniem. Część środkową pompy, w której jest zawarty trzpień łączący membrany pomp, stanowi zawór rozdzielający gaz i sterujący zaworem sterującym. Trzpień łączący membrany obu pomp jest wykonany w postaci suwaka zaworu rozdzielającego. Składający się z należącego do obudowy pompy korpusu i umieszczonego w jego otworze suwaka, zawór rozdzielający ma wykonane w korpusie dwa otwory wlotowe sprężonego gazu, dwa otwory doprowadzające sprężony gaz do zaworu sterującego oraz dwa otwory odprowadzające sprężony gaz z zaworu sterującego, a w suwaku jest wykonany jeden przepust gazowy łączący na przemian jeden z dwu otworów wlotowych sprężonego gazu z jednym z otworów doprowadzających sprężony gaz do zaworu sterującego, i dwa przepusty gazowe łączące otwory odprowadzające gaz z zaworu sterującego do atmosfery poprzez komory napędowe. Nieco inna konstrukcja pompy hydraulicznej jest znana z opisu polskiego patentu nr 125 800, gdzie przedstawiono głowicę przeponową z przeponą rurową, podpartą, na całej powierzchni hydraulicznie i poruszaną przez tłok wyporowy w postaci nurnika. Zawory ssący i tłoczący składające się z koszyka wraz z osadzonym w nim suwliwie grzybkiem oraz gniazda są wykonane z tworzywa sztucznego i wzmocnione półpierścieniami metalowymi, których czołowe powierzchnie mają wgłębienia i są usytuowane po obu stronach w korpusie głowicy, wyposażonym w komorę przeponową ze ścianą otworową, do pomieszczenia przepony w kształcie rury z wywiniętymi na zewnątrz kołnierzami, uszczelnionej między powierzchnią koszyka zaworu ssącego a korpusem 176 943 z jednej strony i powierzchnią gniazda zaworu tłoczącego a korpusem z drugiej, przy czym powierzchnie te tworzą między sobą kąt większy⁷ od zera w kierunku zewnętrznym, a w strefie ściany otworowej komora przeponowa ma pierścieniowe rowki.Polish patent description No. 158 366 describes a pneumatic pump, especially for a sprayer, consisting of at least two identical cylinders equipped with floats, each cylinder is connected to a pneumatic cylinder equipped with a piston with a valve, and the pistons of individual pneumatic cylinders control the timing system. . The piston, slidably located in the pneumatic cylinder, is in the form of a sleeve with an inlet in the upper part, connected to the tractor's pneumatic system, and in the lower part with the seat of the valve supplying pressure to the pneumatic cylinder. The pneumatic cylinder is connected through a hole with the said cylinder and also has an outlet closed with a piston. The opening of said cylinder, made in the top cover, is closed with a float. In the lower part, the cylinder has a seat which is also closed by the float. Below the seat is a chamber provided with an inlet valve and a fluid outlet valve. In turn, from the description of Polish patent No. 153 534, a pump with two diaphragms, operated by gas under pressure, is known. The central part of the pump, which includes the connecting rod of the pump membranes, is a gas dividing valve that controls the control valve. The pin connecting the diaphragms of both pumps is made in the form of a spool valve. Consisting of a body belonging to the pump housing and a spool placed in its opening, the diverting valve has two compressed gas inlet openings in the body, two openings for compressed gas supply to the control valve and two openings for discharge of compressed gas from the control valve, and the spool has one a gas passage connecting alternately one of the two pressurized gas inlets with one of the pressurized gas inlets to the control valve, and two gas passages connecting the gas discharge ports from the control valve to the atmosphere through the drive chambers. A slightly different design of the hydraulic pump is known from Polish patent specification No. 125,800, which shows a diaphragm head with a tubular diaphragm, supported hydraulically over its entire surface and moved by a displacement piston in the form of a plunger. Suction and pressure valves consisting of a basket with a slide mounted in it slide and seats are made of plastic and reinforced with metal half-rings, the front surfaces of which have recesses and are located on both sides in the head body, equipped with a diaphragm chamber with an opening wall, for accommodating the membrane in tubular form with a curl outwards outside the flanges sealed between the top of the basket of the intake valve and the casing 176 943 on the one hand and of the valve seat forcing the body of the other, wherein the surfaces form between them an angle greater ^seven zero outwardly and in the region of the bore wall, the diaphragm chamber has annular grooves.

Istotę wynalazku stanowi konstrukcja pneumatycznej pompy uruchamianej cieczą ściśliwą pod ciśnieniem za pomocą zaworu sterującego, w której przepona w postaci elastycznego pojemnika z otworem jest umieszczona wewnątrz szczeliny i sztywnej obudowy, przy czym objętość sztywnej obudowy jest odpowiednio większa niż objętość przepony nie wypełnionej cieczą ściśliwą pod ciśnieniem, tworząc pomiędzy sobą komorę pompującą. Otwór przepony jest zamykany króćcem, w którym jest umieszczony przewód ciśnieniowy połączony ze znanym zaworem sterującym, natomiast obudowa posiada przepuszczalną ściankę połączoną z przepływowym kanałem zaopatrzonym w zawór wlotowy i zwór wylotowy. Wspólne uszczelnienie otworu w obudowie oraz otworu w przeponie umożliwia nakrętka dociskająca króciec poprzez przeponę do obudowy. Takie zastosowanie środków technicznych w konstrukcji pompy pozwoliło na uzyskanie bardzo prostej pompy o znacznej wydajności, która może być zastosowana w każdych warunkach, a do jej uruchomienia wymagana jest jedynie instalacja pneumatyczna, na przykład sprężarka ciągnika rolniczego, przy czym korzystna wydajność uzyskuje się przy zastosowaniu dwóch lub większej liczby pomp włączanych poprzez zawór rozdzielający.The essence of the invention is the construction of a pneumatic pump actuated by a compressible liquid under pressure by means of a control valve, in which a diaphragm in the form of a flexible container with an orifice is placed inside the gap and the rigid housing, the volume of the rigid housing being correspondingly greater than the volume of the diaphragm not filled with a compressible liquid under pressure. forming a pumping chamber between them. The diaphragm opening is closed with a pipe in which a pressure conduit is placed in communication with a known control valve, and the housing has a permeable wall connected to a flow channel provided with an inlet valve and an outlet valve. Joint sealing of the opening in the housing and the opening in the diaphragm is made possible by a nut pressing the connector through the diaphragm against the housing. Such use of technical means in the pump construction allowed to obtain a very simple pump with high efficiency, which can be used in all conditions, and only a pneumatic installation is required to start it, for example a compressor of an agricultural tractor, while the favorable efficiency is obtained by using two or more pumps which are switched on via a diverter valve.

Przedmiot wynalazku został pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia pojedynczą pompę w przekroju pionowym w ujęciu schematycznym.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, which shows a single pump in a schematic view in vertical section.

Pompa składa się ze szczelnej i sztywnej obudowy 1, zaopatrzonej w otwór 2 oraz przepuszczalną ściankę 3. Wewnątrz obudowy 1 jest umieszczona przepona 4 w postaci elastycznego pojemnika z otworem 5. Otwór 5 przepony 4 jest zamykany króćcem 6, w którym jest umieszczony przewód ciśnieniowy 7 połączony z zaworem sterującym 8. Objętość sztywnej obudowy 1 jest większa, niż objętość przepony 4 nie wypełnionej cieczą ściśliwą pod ciśnieniem odpowiednio do założonej wydajności i stopnia elastyczności tworzywa, z którego jest wykonana przepona 4, przy czym pomiędzy obudową 1 a przeponą 4 tworzy się komora pompująca 9. Przepuszczalna ścianka 3 jest połączona z przepływowym kanałem 10, na którego jednym końcu jest umieszczony zawór wlotowy 11, a na drugim końcu jest umieszczony zawór wylotowy 12. Wspólne uszczelnienie otworu 2 w obudowie 1 oraz otworu 5 w przeponie 4 umożliwia nakrętka 13 dociskająca króciec 6 poprzez przeponę 4 do obudowy 1.The pump consists of a sealed and rigid casing 1, provided with an opening 2 and a permeable wall 3. Inside the casing 1 there is a diaphragm 4 in the form of a flexible container with an opening 5. The opening 5 of the diaphragm 4 is closed with a stub pipe 6 in which the pressure conduit 7 is placed. connected to the control valve 8. The volume of the rigid casing 1 is greater than the volume of the diaphragm 4 not filled with a compressible liquid under pressure according to the assumed capacity and the degree of flexibility of the material from which the diaphragm 4 is made, where a chamber is formed between the casing 1 and the diaphragm 4 pumping 9. The permeable wall 3 is connected to a flow channel 10, at one end of which there is an inlet valve 11, and at the other end an outlet valve 12. The joint sealing of the opening 2 in the housing 1 and the opening 5 in the diaphragm 4 is made possible by the nut 13 tightening connector 6 through diaphragm 4 to the housing 1.

Ciecz ściśliwa, korzystnie powietrze, jest tłoczona z instalacji pneumatycznej na przykład z kompresora lub sprężarki ciągnika poprzez zawór sterujący 8 do przepony 4 powiększając jej objętość, aż do całkowitego wypełnienia obudowy 1 tak, że komora pompująca 9 zmniejsza się maksymalnie, przy czym zawór wlotowy 11 jest zamknięty, a płyn jest wydalany z komory pompującej 9 przez przepuszczalną ściankę 3 do przepływowego kanału 10 i dalej przez zawór wylotowy 12. Następnie zawór sterujący 8 wypuszcza ciecz ściśliwą z przepony 4, a kurcząca się elastyczna przepona 4 wytwarza podciśnienie w powiększającej się komorze 9 powodując zasysanie tam płynu, z przepływowego kanału 10 poprzez przepuszczalną ściankę 3, przy czym płyn napływa do kanału 10 przez otwarty zawór wlotowy 11 przy zamkniętym zaworze wylotowym 12.The compressible fluid, preferably air, is pumped from a pneumatic system, for example from a compressor or tractor compressor through the control valve 8, to the diaphragm 4, increasing its volume until the casing 1 is completely filled, so that the pumping chamber 9 is maximally reduced, with the inlet valve 11 is closed and the fluid is discharged from the pumping chamber 9 through the permeable wall 3 into the flow channel 10 and further through the outlet valve 12. Then the control valve 8 discharges the compressible liquid from the diaphragm 4, and the contracting flexible diaphragm 4 creates a negative pressure in the expanding chamber 9 causing fluid to be sucked there from flow channel 10 through permeable wall 3, the fluid entering channel 10 through the open inlet valve 11 with the outlet valve 12 closed.

176 943176 943

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 70 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. Pneumatic diaphragm pump actuated by a compressible liquid under pressure by a control valve, characterized in that the diaphragm (4) in the form of a flexible container with an opening (5) is placed inside a sealed and rigid housing (1), the volume of the rigid housing (1) ) is correspondingly larger than the volume of the diaphragm (4) filled with a compressible liquid under pressure, forming a pumping chamber (9) between itself, and the opening (5) of the diaphragm (4) is closed with a nozzle (6) in which the pressure conduit (7) is placed connected to a known control valve (8), while the housing (1) has a permeable wall (3) connected to a flow channel (10) provided with an inlet valve (11) and an outlet valve (12).

2. The pneumatic pump according to claim 1 A device as claimed in claim 1, characterized in that the opening (2) in the housing (1) is closed with a nut (13) pressing the stub (6) through the diaphragm (4) to the housing (1).