Pierwszenstwo: Opublikowano: 12.IX.1967 (P 122 562) 14.XI.1966 5.1.1971 Szwecja 61930 KI. 59 b, 5/41 MKP F 04 d, 15/00 UKD Twórca wynalazku: Carl Erie Gottfried Lind Wlasciciel patentu: Aktiebolaget Svenska Precisionsvertyg, Nacka (Szwecja) Urzadzenie sterujace do pomp napedzanych silnikiem elektrycznym Niniejszy ^wynalazek dotyczy urzadzenia steruja¬ cego do pomp napedzanych silnikiem elektrycz¬ nym, które przeznaczone sa do pompowania cieczy i zaopatrzone sa w komore wypelniona ciecza kra¬ zaca dokola pompy, jak tez w urzadzenie do za¬ mykania obwodu elektrycznego, gdy lustro cieczy w komorze przekroczy okreslony poziom i do przer¬ wania obwodu elektrycznego i tym samym do za¬ trzymania silnika, gdy lustro cieczy opadnie po¬ nizej okreslonego poziomu, przy czym komora z góry posiada wylot powietrza zaopatrzony w za¬ wór, który jest tak skonstruowany, ze w wyniku dzialania panujacego w komorze w czasie pracy pompy nadcisnienia, wylot zostaje zamkniety.Wynalazek dotyczy przede wszystkim takich pomp, napedzanych silnikiem elektrycznym, które moga sluzyc do pompowania cieczy przewodzacej prad elektryczny, na przyklad zanieczyszczonej wo¬ dy, mulistego scieku i zaopatrzone sa w elektrody umieszczone w obwodzie elektrycznym. Elektrody te znajduja sie w komorze wypelnionej ciecza, kra¬ zaca dokola pompy i sa tak umieszczone, ze wpra¬ wiaja w ruch silnik elektryczny, gdy lustro cieczy podnoszac sie spowoduje poprzez ciecz elektryczne polaczenie miedzy elektrodami i, ze obwód elek¬ tryczny zostanie przerwany, gdy lustro cieczy opa¬ dnie ponizej elektrod. Komora u góry posiada wy¬ lot powietrza tak umieszczony, ze powyzej lustra cieczy w komorze elektrod tworzy sie poduszka po¬ wietrzna. Przez poduszke powietrzna przechodzi co. 10 15 20 najmniej czesc jednej z elektrod. W otworze wy¬ lotowym powietrza znajduje sie zawór tak wy¬ konany, ze pod wplywem cisnienia panujacego w komorze pompy podczas jej pracy, zamyka on otwór wylotowy powietrza. Przy zatapianiu pom¬ py w zanieczyszczonej cieczy przez ten zawór wplywa ciecz do komory elektrod i wypelnia ja az do poduszki powietrznej.W poprzednio znanych rodzajach zaworów, sto¬ sowanych do tego celu, niekorzystnym byl fakt, ze ulegaly one latwo zapchaniu i na skutek tego byly nieszczelne. To powodowalo, ze lustro cieczy w ko¬ morze elektrod opadalo w tym samym takcie jak lustro cieczy na zewnatrz pompy, co prowadzilo do automatycznego zatrzymania silnika elektrycznego, chociaz znaczna czesc cieczy, która miala byc prze¬ pompowana, pozostawala dokola pompy. Jezeli jednak zawór jest szczelny, ciecz w komorze elek¬ trod pozostaje tak dlugo az lustro cieczy dokola pompy opadnie do poziomu otworu wlotowego cieczy do komory pompy, ponizej dolnej krawedzi komory elektrod. Dopiero wtedy naplywa powietrze od dolu do komory elektrod i opróznia ja z cieczy, przy czym obwód elektryczny zostaje przerwany i pompa zatrzymuje sie.W tym celu przewidziany zostal zawór z piers¬ cieniowym gniazdem umieszczony w wlocie po¬ wietrza; gniazdo obejmuje membrana w ksztalcie tulei, która pod dzialaniem nadcisnienia panujacego w komorze pompy scisle przylega do pierscienio- 61 9303 61 930 4 wego gniazda. Z obu stron pierscieniowego gniazda przewidziane sa peryferyjne korytka, w których zbiegaja sie osiowe kanaly dla przepuszczenia cie¬ czy lub powietrza kiedy pompa nie pracuje. Te pe¬ ryferyjne korytka wykazuja wyrazna sklonnosc do zatykania sie osadem w przypadku silnie zanie¬ czyszczonych cieczy.- Niniejszy wynalazek ma za zadanie ulepszenie urzadzenia sterujacego przez ulepszenie zaworu.Znamiennym dla tego wynalazku jest, ze zawór sklada sie z tulei, otwartej na obu koncach zao¬ patrzonej wewnatrz w pierscieniowe gniazdo oraz z membrany kapturkowej z gumy lub innego po¬ dobnego elastycznego materialu; membrana u- mieszczona jest osiowo w tulei i uruchamiana jest przez cisnienie panujace w komorze pompy. Na skutek wzrostu cisnienia w komorze pompy pod¬ czas jej rozruchu membrana rozpreza sie i osiowo wydluza w kierunku pierscieniowego gniazda, a na¬ stepnie na skutek spadku cisnienia cofa sie od niego, co powoduje dzialanie pompujace w zawo¬ rze i tym samym samoczynne oczyszczanie sie te¬ goz zaworu. To samoczynne oczyszczanie sie zawo¬ ru wzmocnione jest tym, ze kapturkowa membrana przy rozszerzaniu sie, równiez wydluza sie w kie¬ runku osiowym a nastepnie przy spadku cisnienia cofa sie w polozenie wyjsciowe.Dalsze cechy wynalazku wynikaja z opisu trzech zalaczonych rysunków, przedstawiajacych przy¬ klady róznych rozwiazan zaworu wykonanego we¬ dlug wynalazku. Na rysunkach tych fig. 1 przed¬ stawia w pionowym przekroju górna czesc komo¬ ry elektrod napedzanej silnikiem elektrycznym pompy zerowej z zaworem umieszczonym w wylo¬ cie powietrza z komory wykonanym wedlug wy¬ nalazku, fig. 2 — w podobnym przekroju górna czesc komory elektrod, ale z zaworem wedlug in¬ nego wykonania, fig. 3 — zawór wedlug fig. 2 roz¬ lozony i przedstawiony w czesciach równiez czes¬ ciowo w przekroju podluznym, a fig. 4 — w wi¬ doku koniec kolpaka zaworu widziany od dolu.Zawór 41 sklada sie z trzech glównych czesci, a mianowicie po pierwsze z tulei 100 wprowadzo¬ nej od góry przez sciane 4 do kanalu 3 przeplywu cieczy; tuleja dolnym koncem 101 wchodzi do komory elektrod 13; po drugie — z wprowadzonej osiowo od dolu do tulei 100 kapturkowej membra¬ ny 102, wykonanej z gumy lub podobnego materia¬ lu elastycznego; dolny koniec membrany w taki sposób przylega do sciany 14 kanalu przeplywo¬ wego 3, ze cisnienie panujace w tym kanale jest równe cisnieniu we wnetrzu membrany 102; po trzecie z kolpaka 57 osadzonego na górnym koncu 103 tulei 100.Tuleja 100 na stronie wewnetrznej posiada pew¬ na ilosc pierscieniowych zgrubien, sluzacych jako gniazdo zaworu, których górna strona 105 od we¬ wnatrz w kierunku linii osi podluznej tulei ma sciete krawedzie. Tuleja 100 od góry posiada idacy w dól i na zewnatrz kolnierz 106 o scietych brze¬ gach. Pomiedzy kolnierzem a dolna krawedzia 1<)7 kolpaka znajduje sie szczelina 108 w ksztalcie pierscienia.Membrana 102 jest celowo wykonana ze sztucz¬ nej gumy, bardziej wskazanym byloby z tak zwa¬ nego nitrilgumy lub perbunanu. Material ten od¬ znacza sie duza odpornoscia na scieranie oraz od¬ porny jest na dzialanie olejów.Kolpak 57 zaopatrzony jest w umieszczony na koncu tulei 103 czopa 109 o osiowym kanale prze¬ plywowym 110 oraz posiada pewna ilosc od gór¬ nego konca wychodzacych poziomo kanalów przeplywowych 111 i pewna ilosc pionowych, blisko krawedzi zewnetrznej kolpaka 57 wycho¬ dzacych do pierscieniowej szczeliny 108, wpada¬ jacych kanalów 112. Czop 109 jest za pomoca dwóch pierscieni 113 rozlacznie zamocowany na koncu tulei 103.Kiedy agregat pompy zanurzy sie w cieczy, któ¬ ra ma byc wypompowana, komora elektrod 13 wy¬ pelnia sie ciecza nie tylko od dolu lecz rów¬ niez od góry przez zawór 57. Przy tym ciecz wply¬ wa przez pierscieniowa szczeline 108, a nastepnie przez kanaly 112, 111 i kanal 110 w dól do komory elektrod 13, gdzie ciecz podnosi sie az do poziomu 52, powyzej którego tworzy sie poduszka powie¬ trzna 51.Gdy pompa (na rysunkach nie przedstawiona) zostanie uruchomiona i cisnienie w kanale przeply¬ wowym 3 wzrasta, membrana 102 rozciaga sie i jednoczesnie cylindryczna sciana 115 zostaje mocno przycisnieta do zgrubien 104, przez co zo¬ staje calkowicie zamkniety zawór 41. Membrana 102 rozciaga sie równiez w góre wzdluz osi az jej górny zamkniety koniec 116 zetknie sie z czopem 109. Gdy cisnienie w kanale 3 spadnie, a tym sa¬ mym równiez wewnatrz membrany 102, ta ostatnia wraca w swoje polozenie wyjsciowe. Przy sciaga¬ niu sie membrany zarówno w kierunku promienio¬ wym jak i osiowym nastepuje slizganie sie sciany 115 membrany na zgrubieniach 104, na skutek cze¬ go ewentualnie osiadle zanieczyszczenia zostaja przemieszczone i opadaja do komory elektrod. W ten sposób zachodzi samoczynne oczyszczanie za¬ woru 41.Tuleja 100 wzgledem otworu 117 jest uszczel¬ niona przy pomocy dwóch pierscieni. Wraz z kol¬ pakiem 57 mozna ja wyjac z komory elektrod 13 celem remontu i oczyszczenia. Jezeli tuleja 100 ma byc ponownie osadzona nalezy zwrócic uwage, aze¬ by górny koniec membrany 102 istotnie przechodzil przez dolny koniec 101 tulei.Jak widac z fig. 1, przy montowaniu membrany 102 nalezy przesunac ja z kanalu przeplywowego 3 przez sciane 14 do komory elektrod 13. Jezeli membrana ma byc wymieniona nalezy rozebrac obudowe pompy. Na fig. 2 i 3 pokazana jest od¬ miana zaworu 41, która ulatwia nie tylko wmonto¬ wanie, lecz równiez przeglad i oczyszczanie za¬ woru. Króciec rury 119 jest umieszczony w scianie 14 i dolnym wolnym koncem wchodzi pionowo do komory elektrod. Membrana 102' wchodzi od dolu do tulei 100' zaworu i osadzona jest ciasno dolnym grubszym koncem 120 w dolnym koncu 101' tulei zaworu. Tuleja 100' powyzej zgrubienia 120 po¬ siada osiowo umieszczone otwory 121. Sciana 122 otworów 121 rozszerza sie stozkowato na zewnatrz.Skosne ustawienie sciany 122 uniemozliwia osa¬ dzanie sie na sciankach zanieczyszczen.5 61 »S* 6 Zawór wedlug fig. 3 pracuje w sposób pokazany na fig. 1. Gdy scianka 115* membrany na skutek wewnetrznego nadcisnienia w kanale przeplywo¬ wym 3 i w membranie 102' przycisnieta zostanie do sciany tulei 100' rozciaga sie równiez nieco grubsza czesc sciany 123 w poblizu dolnego konca membrany i wycisnieta zostaje w kierunku otwo¬ rów 121. Przy spadku cisnienia ta czesc wraca w swoje polozenie wyjsciowe. W tym miejscu po¬ wstaje pewne dzialanie pompujace skutkiem czego osadzone tu z cieczy zanieczyszczenia zostaja usu¬ niete z tulei zaworu.Jezeli zawór 41' w celu przeprowadzenia remon¬ tu zostanie wyjety wraz z nim równiez zostaje wyjeta membrana 102', co ulatwia w razie po¬ trzeby jej wymiane.Przy wypelnianiu komory 13 elektrod ciecza po¬ ziom 124 jej siega do górnej krawedzi otworów 121.Aby poduszka . powietrzna 51 dokola elektrod 20, 21 nie byla zbyt niska, komora elektrod posiada wystajaca na zewnatrz z górnej sciany 4 oslone 125. Dokola elektrod 20, 21 ciecz nie moze wsku¬ tek tego podniesc sie wyzej jak do poziomu 52 cie¬ czy, wyznaczonego dolna krawedzia oslony 125.Pokazane i opisane rozwiazania nalezy uwazac tylko jako ppzyklad, a rózne czesci zaworu 41, 41* moga byc w rozmaity sposób zmieniane pod wzgle¬ dem konstrukcyjnym w ramach nizej podanych za¬ strzezen patentowych. Zawór 41, 41' mozna stoso¬ wac do innych rodzajów konstrukcji pomp anizeli poprzednio omawianych. 3ako przyklad tego ro¬ dzaju pomp mogloby sluzyc takie, które w komo¬ rze 13 maja plywak, który w zaleznosci od pozio¬ mu 52 cieczy w tej komorze uruchamia na przy¬ klad za pomoca dzwigni przelacznik, na przyklad przelacznik miniaturowy do wlaczania i wylacza¬ nia kontaktora silnika elektrycznego. W tym wy¬ padku komora nie posiada elektrod. Membrana 102 moze miec wówczas ksztalt wypelnionego ga¬ zem pecherza, bedacego z zewnatrz pod dzialaniem cisnienia panujacego w kanale 3. PL