PL183138B1 - Rotacyjna pompa wyporowa - Google Patents

Abstract

1 Rotacyjna pompa wyporowa z korpusem posiadajacym plyte podstawowa i dwie plyty dociskowe, pomiedzy którymi jest zamocowana plyta podstawowa, przy czym zewnetrzna plyta dociskowa stanowi zewnetrzna scianke pompy, a na powierzchni plyty podstawowej pompy jest utworzona powierzchnia pierscie- niowa rozciagajaca sie przez okreg tak, ze przy powierzchni pierscieniowej pompa ma wchodzacy do niej kanal doplywowy i wychodzacy z niej kanal odplywowy, przy czym powierzchnia pierscieniowa jest przykryta m em brana, która jest zamocowana szczelnie do krawedzi plyty mocujacej i plyty podstawowej, a ponad powierzchnia pierscieniowa umieszczony jest wirnik, który obraca sie wokól powierzchni pierscieniowej i ma wiele rolek rozmieszczonych w regularnych odstepach wzdluz powierzchni pierscieniowej nad plyta podstawowa i ulozyskowanych swobod- nie na wspólnym nosniku, tak ze w sposób ciagly dociskaja miejscowo membrane w kierunku powierzchni pierscieniowej poprzez ruchome, oddzielne, przenoszace nacisk popychacze, tak ze membrana przerywa droge od kanalu doplywowego do kanalu odplywowego, przy czym pompa posiada mechanizmy do nasta- wiania cisnienia tloczenia i jej wydajnosci, znamienna tym, ze ma dwa mimosrody (19 22) umieszczone powyzej górnej po- wierzchni wewnetrznej plyty (6), przeciwleglej do plyty docisko- wej (24), prostopadle do osi (4) wirnika (2), tak ze ich przesunie- cie jest równolegle do osi (4) i sluzace do nastawiania cisnienia i wydajnosci tloczenia, przy czym plyta podstawowa (3) ma ksztalt pierscienia PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest rotacyjna pompa wyporowa do mediów erodujących i korodujących.

Pompa tego rodzaju jest znana z opisu DE-29511966 U. Nieruchomy korpus tej znanej pompy posiada płytę podstawową i dwie płyty mocujące, między którymi płyta podstawowa

183 138 jest osadzona. Na powierzchni płyty podstawowej znajduje powierzchnia pierścieniowa, która rozciąga na częściowym lub pełnym okręgu i jest zakryta membraną, która za pomocą jednej z płyt mocujących jest szczelnie zamocowana swymi obrzeżami do płyty podstawowej. Pomiędzy membraną i pierścieniową powierzchnią płyty podstawowej jest utworzony kanał pompowy połączony poprzez płytę podstawową z kanałem kanał dopływowym i kanałem kanał odpływowy. Kanał pompowy łączy kanał dopływowy i kanał odpływowy na dłuższej drodze, natomiast krótsza droga między kanałem dopływowym i kanałem odpływowym jest zablokowana. W tej znanej pompie, posiadający wiele rolek wirnik jest umieszczony współosiowo do pierścieniowej powierzchni ponad membraną, tak że rolki za pośrednictwem przesuwnych członów lokalnie dociskają membranę do powierzchni pierścieniowej. Pompa ta posiada także mechanizmy do nastawiania ciśnienia tłoczenia i wydajności.

Płyta mocująca, która jest umieszczona na odwróconej do membrany stronie płyty podstawowej, jest wykonana w postaci pierścienia i skręcona z przeciwległą płytą mocującą rozmieszczonymi na jej obwodzie wieloma śrubami, dzięki czemu jednocześnie obrzeże membrany jest trwale zamocowane. Współosiowo do wału wirnika rozciąga się w kierunku na zewnątrz przechodzący przez kołowy otwór w pierścieniowej płycie mocującej nagwintowany sworzeń, na który nakręcona jest nakrętka nastawcza, która pozwala na nastawienie docisku rolek do membrany, przewyższającego siłę sprężyny. Przez obrócenie nakrętki nastawczej może być zmieniane ciśnienie tłoczenia pompy.

Membrana i płyta podstawowa, które wspólnie ograniczaj ą kanał pompowy, są zwłaszcza przy mediach erodujących jak na przykład zaprawy - częściami zużywającymi się, które od czasu do czasu muszą być wymienione. W tym celu w znanych pompach muszą być zdemontowane śruby, którymi skręcone są płyty mocujące jak również nakrętka nastawcza. Potem dopiero może być odjęta płyta podstawowa i membrana i w razie potrzeby wymieniona.

Niniejszy wynalazek ma na celu opracowanie konstrukcji pompy o uproszczonej wymianie jej elementów i konserwacji.

Cel ten został osiągnięty dzięki rozwiązaniu konstrukcyjnemu według wynalazku rotacyjnej pompy wyporowej; z korpusem posiadającym płytę podstawową, i dwie płyty dociskowe, pomiędzy którymi jest zamocowana płyta podstawowa, przy czym zewnętrzna płyta dociskowa stanowi zewnętrzną ściankę pompy, a na powierzchni płyty podstawowej pompy jest utworzona powierzchnia pierścieniowa rozciągająca się przez okręg tak, że przy powierzchni pierścieniowej pompa ma wchodzący do niej kanał dopływowy i wychodzący z niej kanał odpływowy, przy czym powierzchnia pierścieniowa jest przykryta membraną, która jest zamocowana szczelnie do krawędzi płyty mocującej i płyty podstawowej, a ponad powierzchnią pierścieniową umieszczony jest wirnik, który obraca się wokół powierzchni pierścieniowej, przy czym wirnik ma wiele rolek rozmieszczonych w regularnych odstępach wzdłuż powierzchni pierścieniowej nad płytą podstawową i ułożyskowanych swobodnie na wspólnym nośniku, tak że w sposób ciągły dociskają miejscowo membranę w kierunku powierzchni pierścieniowej poprzez ruchome, przenoszące nacisk popychacze, tak że membrana przerywa drogę od kanału dopływowego do kanału odpływowego, przy czym pompa ma mechanizmy do nastawiania ciśnienia tłoczenia i jej wydajności i charakteryzuje się tym, że do nastawiania ciśnienia i wydajności tłoczenia ma dwa mimośrody umieszczone powyżej górnej powierzchni wewnętrznej płyty, przeciwległej do płyty dociskowej, prostopadle do osi wirnika, tak że ich przesunięcie jest równoległe do tej osi, przy czym płyta podstawowa ma kształt pierścienia.

Wewnętrzna płyta korzystnie jest przykręcona do zewnętrznej płyty dociskowej za pomocą centralnego gwintowanego sworznia z nakrętką.

Płyta podstawowa korzystnie jest wykonana z twardego tworzywa sztucznego, najkorzystniej z poliamidu.

Pierwszy mimośród korzystnie jest połączony ruchomo, przestawnie osiowo z pierścieniem nastawczym ograniczającym ruch powrotny przenoszących nacisk popychaczy, które podczas ruchu powrotnego zderzają się z pierścieniem nastawczym.

Drugi mimośród korzystnie jest umieszczony przesuwnie osiowo w kierunku nastawienia wstępnego napinania sprężyny, która dociska nośnik rolek do popychaczy.

183 138

Zamocowana do wewnętrznej płyty, membrana jest w stanie odprężonym płaskim elementem, a pierścieniowa powierzchnia jest zasadniczo płaską powierzchnią, która po obydwu stronach ma po jednej, ograniczającej ją powierzchni zaciskowej, które korzystnie są pochylone do siebie względem płaszczyzny pierścieniowej powierzchni i patrząc od strony wirnika, przebiegają z tyłu płaszczyzny pierścieniowej powierzchni, przy czym obydwie te powierzchnie zaciskowe są umieszczone naprzeciwko równoległych do nich powierzchni zaciskowych wykonanych w wewnętrznej płycie, tak że membrana w wyniku zamocowania między tymi powierzchniami zaciskowymi jest elastycznie wstępnie napięta, a powierzchnia pierścieniowa przesklepiona.

Korzyści techniczne wynikające ze stosowania rotacyjnej pompy wyporowej według wynalazku polegają na tym, że urządzenie do zmiany ciśnienia tłoczenia jest umieszczone w pompie po przeciwnej stronie zewnętrznej płyty mocującej. Dzięki temu wprowadzone zostało korzystne i czyste rozdzielenie między napędem pompy i urządzeniami nastawczymi po jednej stronie i kanałem pompowym z kanałem dopływowym i kanałem odpływowym po drugiej stronie. Zewnętrzna płyta mocująca, która w rozwiązaniach według stanu techniki musiała być wykonana jako pierścień obejmujący mechanizm nastawczy dla ciśnienia tłoczenia, może zgodnie z wynalazkiem szczelnie zamykać pompę, gdyż nie ma osiowego przejścia dla osi wirnika, lecz może być wykonana jako zamknięta. Dlatego też pompa po stronie, która jest szczególnie narażona na zanieczyszczenia, jest hermetycznie szczelna i przedostawanie się zabrudzeń lub agresywnych cieczy pompowanych do napędu pompy nie jest możliwe, nawet wtedy, gdy pompa zostanie otwarta w celu wymiany membrany i/lub płyty podstawowej. Ponieważ nie ma potrzeby przeprowadzenia przez środek zewnętrznej płyty mocującej nagwintowanego sworznia w kierunku osi wirnika, można obecnie zamiast tego połączyć zewnętrzną płytę mocującą z przeciwległą wewnętrzną płytą mocującą za pomocą jednego połączenia śrubowego. W ten sposób wymiana zużytych części jest bardzo prosta.

Ponieważ wymiana zuzytych części jest łatwa i przebiega bardzo szybko, gdyż musi być odkręcona tylko jedna śruba, nie ma przeszkód do stosowania niedrogich części wymiennych, na przykład pierścieniowej płyty podstawowej wykonanej z twardego tworzywa sztucznego na przykład z poliamidu. Współczynnik tarcia tego rodzaju tworzywa sztucznego względem pompowanych mediów jest na ogół korzystniejszy, aniżeli względem metalowej płyty podstawowej.

Dalsze zalety rozwiązania według wynalazku wynikają z przykładu wykonania pokazanego na rysunku, na którym przedstawiono pompę według wynalazku w przekroju podłużnym.

Pompa posiada korpus 1 i wirnik 2. Korpus jest częścią obudowy pompy i posiada zewnętrzną płytę dociskową 24, wewnętrzną płytę 6, płytę podstawową 3 i membranę 11. Płyta podstawowa 3 jest wykonana w postaci pierścienia i osadzona współosiowo względem osi 4 wirnika. Płyta podstawowa 3 ma płaską powierzchnię pierścieniową 5, która jest ograniczona dwoma stożkowymi powierzchniami zaciskowymi 9 i 10 które, patrząc od strony wirnika 2, znajdują się za powierzchnią pierścieniową 5. Naprzeciwko tych powierzchni zaciskowych 9 i 10 usytuowane są dwie dalsze powierzchnie zaciskowe 7 i 8, które są wykonane na wewnętrznej płycie 6 i współpracują z powierzchniami zaciskowymi 9 i 10, aby zacisnąć między nimi membranę 11. Membrana 11 jest wykonana z tworzywa elastomerowego i w odprężonym, nie zamontowanym stanie stanowi pierścieniowy płaski element, który w wyniku zamocowania pomiędzy stożkowymi powierzchniami 7 do 10 zostaje wygięty, tak że płaska powierzchnia pierścieniowa 5 zostaje przesklepiona.- Między wypukłą a tym samym elastycznie napiętą wstępnie membraną 11 i pierścieniową powierzchnią 5 zostaje w ten sposób utworzony kanał pompowy 12, w który wchodzi kanał dopływowy 13 i kanał odpływowy 15, który celowo jest umieszczony obok kanału kanał dopływowego 13. Kanał pompowy 12 jest zablokowany pomiędzy kanałem kanał dopływowym 13 i kanałem kanał odpływowym 15 przez nie pokazane na rysunku wzniesienie znajdujące się na pierścieniowej płycie podstawowej 3.

Po zewnętrznej stronie membrany 11 umieszczony jest wieniec z popychaczami 14, które służą jako człony przenoszące nacisk. Popychacze mają w przekroju kształt litery T, są umieszczone równolegle do osi 4 i są rozmieszczone wzdłuż całego kanału pompowego 12, który łączy kanał dopływowy 13 z kanałem kanał odpływowym 15, jednak nie łączy przez

183 138 membranę 11, ponieważ kanał pompowy 12 jest zamknięty wzniesieniem, znajdującym się na pierścieniowej płycie podstawowej 3.

Popychacze 14 są umieszczone przesuwnie w wewnętrznej płycie 6 równolegle do osi 4 i zabezpieczone pierścieniem nastawczym 17, który jest przestawiany przeciwko sile powrotnej membrany 11 w kierunku osi 4 za pomocą mimośrodu 19, tak że popychacze mają zmieniający się zderzak końcowy, który umożliwia zmniejszenie maksymalnego przekroju kanału pompowego 12 a tym nastawianie wydajności pompy.

Wirnik 2 obraca się dokoła wału 20, który jest osadzony w łożysku tocznym 26 umieszczonym w wewnętrznej płycie 6 i w dalszym łożysku tocznym 27, umieszczonym w tylnej części obudowy. Wirnik 2 posiada co najmniej dwie swobodnie obiegające rolki 21, które toczą się na popychaczach 14 i naciskają je przez co membrana 11 zostaje miejscowo dociskana do pierścieniowej powierzchni 5. To lokalne miejsce nacisku przemieszcza się wraz z ruchem wirnika wzdłuż kanału pompowego 12, tak że przesuwa znajdującą się przed nim ilość cieczy przez kanał odpływowy 15 na zewnątrz i zasysa jednocześnie kolejną ciecz przez kanał dopływowy 13.

Ciśnienie tłoczenia pompy zależy od wstępnego naprężenia membrany 11. To wstępne naprężenie zależy z kolei od materiału i grubości membrany a także od rozmiaru i zdolności jej gięcia. Ponadto ciśnienie tłoczenia zależy od siły, z jaką popychacze 14 oddziałują na membranę 11. Siła ta może być zmieniona za pomocą drugiego mimośrodu 22, który wywiera działanie poprzez tylne łożysko toczne 27 na kołnierz 28 na wale 20 i w wyniku tego mniej lub więcej napina sprężynę 29, która obciąża osiowo przesuwny nośnik 30 z rolkami 21. Przez obrócenie mimośrodu 22, na przykład za pomocą umieszczonego po zewnętrznej stronie kółka ręcznego, siła wywierana przez rolki 21 na membranę 11 może być zwiększona lub zmniejszona. Przy nadmiernym narastaniu ciśnienia pod membraną 11 popychacze 14 mogą uniknąć nacisku, o ile siła tego nacisku przekracza siłę powrotną sprężyny 29, zmienianą przez obrócenie mimośrodu 22.

Membrana 11 jest zamocowana za pomocą gwintowanego sworznia 31, który jest wkręcony w wewnętrzną płytę 6. Przechodzi on przez zewnętrzną płytę dociskową 24 oraz ma nakrętkę 32, która jeśli jest dokręcona, dociska zewnętrzną płytę dociskową 24 do płyty podstawowej 3 a tym samym płytę podstawową 3 do obrzeża membrany 11, tak że zostaje zamocowana membrana 11 i płyta podstawowa 3 oraz równocześnie jest uszczelniony kanał pompowy 12. Jeżeli w przypadku zużycia membrany 11 i/lub płyty podstawowej 3 muszą być one wymienione, wystarczy jedynie odkręcić nakrętkę 32. Następnie zewnętrzna płyta dociskowa 24 może być odjęta, po czym płyta podstawowa 3 i membrana 11 są już swobodnie dostępne. Zużycie występuje w pierwszym rzędzie w twardej płycie podstawowej 3, najczęściej w wyniku ścierania tej płyty podstawowej 3 i powiększenie przez to kanału pompowego, co powoduje zmniejszenie ciśnienia tłoczenia. Stąd po obniżeniu się ciśnienia łatwo można rozpoznać, kiedy jest konieczna wymiana.

183 138

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Rotacyjna pompa wyporowa z korpusem posiadającym płytę podstawową i dwie płyty dociskowe, pomiędzy którymi jest zamocowana płyta podstawowa, przy czym zewnętrzna płyta dociskowa stanowi zewnętrzną ściankę pompy, a na powierzchni płyty podstawowej pompy jest utworzona powierzchnia pierścieniowa rozciągająca się przez okręg tak, że przy powierzchni pierścieniowej pompa ma wchodzący do niej kanał dopływowy i wychodzący z niej kanał odpływowy, przy czym powierzchnia pierścieniowa jest przykryta membraną, która jest zamocowana szczelnie do krawędzi płyty mocującej i płyty podstawowej, a ponad powierzchnią pierścieniową umieszczony jest wirnik, który obraca się wokół powierzchni pierścieniowej i ma wiele rolek rozmieszczonych w regularnych odstępach wzdłuż powierzchni pierścieniowej nad płytą podstawową i ułożyskowanych swobodnie na wspólnym nośniku, tak że w sposób ciągły dociskają miejscowo membranę w kierunku powierzchni pierścieniowej poprzez ruchome, oddzielne, przenoszące nacisk popychacze, tak że membrana przerywa drogę od kanału dopływowego do kanału odpływowego, przy czym pompa posiada mechanizmy do nastawiania ciśnienia tłoczenia i jej wydajności, znamienna tym, że ma dwa mimośrody (19, 22) umieszczone powyżej górnej powierzchni wewnętrznej płyty (6), przeciwległej do płyty dociskowej (24), prostopadle do osi (4) wirnika (2), tak że ich przesunięcie jest równoległe do osi (4) i służące do nastawiania ciśnienia i wydajności tłoczenia, przy czym płyta podstawowa (3) ma kształt pierścienia.

2. Rotacyjna pompa wyporowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnętrzna płyta (6) jest przykręcona do zewnętrznej płyty dociskowej (24) za pomocą centralnego gwintowanego sworznia (31) z nakrętką (32).

3. Rotacyjna pompa wyporowa według zastrz. 1, znamienna tym, że płyta podstawowa (3) jest wykonana ze twardego tworzywa sztucznego, korzystnie z poliamidu.

4. Rotacyjna pompa wyporowa według zastrz. 1, znamienna tym, że mimośród (19) jest połączony ruchomo, przestawnie osiowo z pierścieniem nastawczym (17) ograniczającym ruch powrotny przenoszących nacisk popychaczy (14), które podczas ruchu powrotnego zderzają się z pierścieniem nastawczym (17).

5. Rotacyjna pompa wyporowa według zastrz. 1, znamienna tym, że mimośród (22) jest umieszczony przesuwnie osiowo w kierunku nastawienia wstępnego napinania sprężyny (29), która dociska nośnik (2) rolek (21) do popychaczy (14).

6. Rotacyjna pompa wyporowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zamocowana do wewnętrznej płyty (6), membrana (11) jest w stanie odprężonym płaskim elementem, a pierścieniowa powierzchnia (5) jest zasadniczo płaską powierzchnią, która po obydwu stronach ma po jednej, ograniczającej ją powierzchni zaciskowej (9, 10), które są pochylone do siebie wzglgdem płaszczyzny pierścieniowej powierzchni (5) i patrząc od strony wirnika (2), przebiegają z tyłu płaszczyzny pierścieniowej powierzchni (5), przy czym obydwie powierzchnie zaciskowe (9, 10) są umieszczone naprzeciwko równoległych do nich powierzchni zaciskowych (7, 8) wykonanych w wewnętrznej płycie (6), tak że membrana (11) w wyniku zamocowania między powierzchniami zaciskowymi (7-10) jest elastycznie wstępnie napięta, a powierzchnia pierścieniowa (5) przesklepiona.