Opublikowano: 30.IX.1972 66080 KI. 59a, 35 MKP F04b 45/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Henryk Kolczyk, Wladyslaw Piatek, Stefan Cieslik Wlasciciel patentu: Kombinat Górniczo-Hutniczy „Boleslaw1* Przedsie¬ biorstwo Panstwowe, Bukowno k/Olkusza (Polska) Pompa przeponowa Przedmiotem wynalazku jest tlokowa pompa przeponowa wyposazona w cztery komory robo¬ cze oraz dwie komory rozrzadcze, w których usy¬ tuowane sa suwaki rozrzadcze wyposazone w wal¬ ki napedzane metalowymi dociskami stanowia¬ cymi czesc zamocowania przepon do walków la¬ czacych przepony usytuowane w komorach robo¬ czych.Dotychczas znane pompy przeponowe sluzace do pompowania wód silnie mechanicznie zanie¬ czyszczonych skladaja sie z kadluba w którym sa usytuowane dwie sprzezone ze soba za pomoca walka przepony w ukladzie poziomym, pracujace w oddzielnych komorach roboczych.Kazda komora wyposazona jest w zawory ku¬ lowe ssawny i tloczny o wymiennych gniazdach.Kule zaworowe z powloka z twardej gumy za¬ pewniaja prace zaworów równiez przy cieczach mechanicznie zanieczyszczonych.Przedostaniu sie wiekszych zanieczyszczen do komór roboczych pompy zapobiega wspólny dla obu komór kosz ssawny, który zabudowany jest bezposrednio na kadlubie pompy.Do napedu przepon stosuje sie powietrze spre¬ zone.Suwak rozrzadczy usytuowany jest nad wal¬ kiem laczacym przepony i sterowany jest tlokiem róznicowym wyposazonym w jeden walek. 10 15 20 30 2 Tlok róznicowy posiada na obu koncach walka tloki o róznej srednicy bedace pod dzialaniem sprezonego powietrza.Tlok róznicowy laczy na zmiane jedna komore powietrzna przepon z komora zasilania powiet¬ rzem sprezonym, a druga z otoczeniem.Powstajaca w ten sposób róznica cisnien po¬ woduje ruch przesuwisto-zwrotny przepon, a tym samym pompowanie cieczy.Jednoczesnie ruch ten wykorzystywany jest do napedu zebatki obracajacej suwak obrotowy, który steruje doplyw powietrza sprezonego pod tlok róz¬ nicowy suwaka rozrzadczego.Do uszczelnienia obu tloków tloka róznicowego, zebatki obracajacej suwak obrotowy i walka (lacznika) przepon usytuowanego w tulei stosuje sie samodoszczelniajace sie pierscienie skórzane.Smarowanie mechanizmów rozrzadu odbywa sie za pomoca injektorowej smarownicy powietrznej.W smarownicy jest wbudowany siatkowy filtr powietrza.Nadmiar oleju wytracajacy sie w komorze za¬ silania pompy sprezonym powietrzem, splywa do komory olejowej wykonanej w dolnej czesci kad¬ luba pompy, skad moze byc uzywany do ponow¬ nego napelnienia smarownicy.Miedzy komora zasilania a trójnikiem laczacym obie komory robocze pompy z przewodem tlo¬ cznym jest wbudowany zawór odcinajacy. 66 080j_ 3 Zawór odcinajacy pozwala na odprowadzenie czesci powietrza sprezonego z komory zasilania do przewodu tlocznego.Ciezar wlasciwy powstalej w ten sposób w przewodzie tlocznym mieszaniny cieczy z powiet- 5 rzem jest mniejszy od ciezaru wlasciwego samej cieczy przez co zwieksza sie wysokosc podnoszenia pompy.Pompa przeponowa moze byc dodatkowo wy¬ posazona w urzadzenie plywakowe do samoczyn- 10 nego sterowania.W zaleznosci od poziomu cieczy w zbiorniku w którym pracuje pompa, plywak urzadzenia prze¬ suwa tlok róznicowy zaworu odcinajacego.Zawór ten zabudowany na przewodzie odpro- 15 wadzajacym powietrze sprezone do pompy, otwie¬ ra badz zamyka doplyw sprezonego powietrza do komory zasilania pompy.Urzadzenie do samoczynnego sterowania za¬ bezpiecza przed stratami powietrza w cza- 20 sie, gdy pompa nie pompuje cieczy, a tym sa¬ mym eliminuje kniecznosc stalego dozoru pompy.Niedogodnoscia tlokowej pompy przeponowej jest przede wszystkim szybkie zuzywanie sie uszczel¬ nienia tloków tloka róznicowego, co powoduje M zaburzenia w pracy suwaka rozrzadczego, a nawet uniemozliwienia pompowania cieczy.Poza tym uszczelnienie zebatki obracajacej suwak obrotowy, a zwlaszcza walka laczacego obie prze¬ pony po pewnym okresie pracy przepuszcza pom¬ powana ciecz i to powoduje korozje, a nawet eroz¬ je zwlaszcza zebatki obracajacej suwak obrotowy.W efekcie tej niedogodnosci suwak rozrzadczy pracuje nierównomiernie, a to powoduje z kolei zmniejszanie wydajnosci pompowanej cieczy nawet przy zuzyciu na jednostke pompowanej cieczy wiekszej ilosci sprezonego powietrza.Szybkie zuzywanie sie tloka róznicowego oraz zebatki obracajacej suwak obrotowy wymaga cze¬ stych remontów pompy, oraz powoduje wieksze zuzycie powietrza sprezonego na jednostke prze¬ pompowanej cieczv.Celem wynalazku jest usuniecie lub co naj¬ mniej zmniejszenie niedogodnosci powstajacych w tf czasie eksploatacji tlokowych pomp przeponowych do przenoszenia wód silnie mechanicznie zanie¬ czyszczonych, zwlaszcza podwyzszenie zywotnosci elementów pompy narazonych na szybkie zuzycie.Zadanie wytyczone w celu usuniecia lub co 50 najmniej zmniejszenia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze pompa przeponowa o srodkowej czesci kadluba stanowiacej korpus w ksztalcie szescia¬ nu posiada w zaglebieniach bocznych cztery 55 komory robocze, w których usytuowane przepony polaczone sa parami za pomoca walków (lacz¬ ników) przesunietych wzgledem siebie w linii pionowej podczas, gdy rzuty ich na plaszczyzne pozioma sa wzgledem siebie prostopadle. 60 Nad górnym walkiem laczacym przepony u- mieszczóne w zaglebieniu korpusu komora roz- rzadcza oraz pod dolnym walkiem laczacym prze¬ pony umieszczona dolna komora rozrzadcza, pola- 65 4 czone sa ze soba co najmniej jednym przewodem (rowkiem). Równolegle do górnego walka lacza¬ cego przepony w osi górnej komory rozrzadcze] usytuowany jest suwak rozrzadczy, którego wa¬ lek prowadzony jest W elastycznych uszczelnie¬ niach, korzystnie skórzanych.W osi dolnej komory rozrzadczej usytuowany jest równolegle do górnego walka laczacego prze¬ pony suwak rozrzadczy, którego walek prowadzony jest takze w elastycznych, skórzanych uszczel¬ nieniach.Walki suwaków rozrzadczych usytuowanych w górnej i dolnej komorze rozrzadczej przepycha¬ ne sa metalowymi dociskaczami przepon.Kanaly powietrza usytuowane w dnie górnej komory rozrzadczej lacza komory robocze, któ¬ rych przepony polaczone sa z dolnym walkiem, a kanaly powietrzne usytuowane w dolnej komorze rozrzadczej lacza komory robocze, których prze¬ pony polaczone sa z górnym walkiem.Srednica metalowych dociskaczy przepon co najmniej jest równa dwóm odleglosciom pomiedzy osia walka górnego laczacego przepony i osia wal¬ ka suwaka rozrzadczego usytuowanego w górnej komorze rozrzadczej lub odpowiednio pomiedzy osia dolnego walka laczacego przepony i osia walka suwaka rozrzadczego usytuowanego w dol¬ nej komorze rozrzadczej.Zastosowanie w pompie przepony wedlug wy¬ nalazku dwu suwaków rozrzadczych napedzanych metalowymi dociskaczami stanowiacymi! czesc zamocowania przepon do walków w komorze ro¬ boczej zapewnia zwiekszenie niezawodnosci w eksploatacji pompy z jednoczesnym zwiekszeniem czasokresu eksploatacji pompy.Oprócz tego dzdleki czterem komorom roboczym pompa przeponowa wedlug wynalazku umozliwia znaczne zwiekszenie intensywnosci pompowania z jednoczesnym zwiekszeniem jej wydajnosci na jed¬ nostke czasu.Poza tym brak zlozonych mechanizmów w roz¬ rzadzie powoduje zmniejszenie ilosci remontów, oraz zmniejszenie przecieków i zuzycia powietrza na jednostke przepompowanej cieczy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia tlokowa pompe przeponowa w widoku z góry i czesciowym przekroju poziomym a fig. 2 — pompe przeponowa w przekroju pionowym.Uwidoczniona na rysunku pompa przeponowa sklada sie z kadluba, którego czesc srodkowa sta¬ nowi korpus 1 w ksztalcie szescianu.W korpusie 1 usytuowane sa w zaglebieniach bocznych scian cztery komory robocze 2, w których wnetrzu usytuowane sa przepony 3, a z zewnatrz komory robocze 2 ograniczone sa obudowa 4 po¬ laczona rozlacznie z korpusem 1.Kazcla komora 2 wyposazona jest w zawory ku¬ lowe ssawny 5 i tloczny 6 o wymiennych gniaz¬ dach.Dla wszystkich komór roboczych 2 jest jeden kosz ssawny 7 zainstalowany bezposrednio od dolu na kadlubie pompy.5 Kazda komora robocza 2 posiada przewód tlocz¬ ny 8, który laczy sie z glównym przewodem tlocz¬ nym 9.W komorach roboczych 2 przepony 3 polaczone sa parami za pomoca walków 10 i 11 zaopatrzo¬ nych w uszczelnienia 12, przy czym walek 10 i 11 sa przesuniete wzgledem siebie w linii pionowej z tym ze ich rzuty na plaszczyzne pozioma sa wzgledem siebie prostopadle.Nad walkiem 10 w zaglebieniu korpusu 1 umiesz¬ czona jest górna komora rozrzadcza 13, a pod wal¬ kiem 11 w zaglebieniu korpusu 1 umieszczona jest dolna komora rozrzadcza 14.Komory rozrzadcze 13 i 14 pokryte sa pokrywa¬ mi 15, przy czym w pokrywie 15 górnej komory rozrzadczej 13 jest usytuowany przewód 16 dopro¬ wadzajacy sprezone powietrze.Równolegle do walka 10 w osi górnej komory rozrzadczej 13 usytuowany jest suwak rozrzadczy 17, którego walek 18 prowadzony jest w skórza¬ nych elastycznych uszczelnieniach 19.Równolegle do walka 11 w osi dolnej komory rozrzadczej 14 usytuowany jest suwak rozrzadczy 20, którego walek 21 prowadzony jest w skórza¬ nych elastycznych uszczelnieniach nie uwidocznio¬ nych na rysunku.Dolna komora rozrzadcza 14 polaczona jest co najmniej jednym przewodem 22 z górna komora rozrzadcza.Przepony 3 z gumy, plótna lub skóry polaczone sa walkiem 10 i 11 za pomoca metalowych docis- kaczy 23 i 24 w postaci dysków usytuowanych po obu stronach przepon 3 i docisniete do czesci walków 10 i 11 o wiekszej srednicy za pomoca srub 25.Srednica dociskaczy 23 co najmniej jest równa dwóm odleglosciom pomiedzy osia walka 10 prze¬ pon 3 i osia walka 18 suwaka rozrzadczego 17 lub odpowiednio pomiedzy osia walka 11 i 21.Kanaly powietrzne 26 lacza komory robocze 2 z komorami rozrzadczymi 13 i 14, przy czym ka¬ naly powietrzne 26 górnej komory rozrzadczej 13 lacza komory robocze 2, których przepony 3 polaczone sa walkiem 11, b kanaly powietrzne 26 dolnej komory rozrzadczej 14 lacza komory robo¬ cze 2, których przepony 3 polaczone sa walkiem 10.Po zanurzeniu w cieczy kosza 7 pompy przepo¬ nowej wedlug wynalazku doprowadza sie przewo¬ dem 16 sprezone powietrze do górnej komory roz¬ rzadczej 13 i dolnej komory rozrzadczej 14 prze¬ wodem 22.Suwaki rozrzadcze 17 i 20 poprzez walki 18 i 21 080 6 ny 8, który laczy sie z glównym przewodem tlocz¬ nym 9. przepychane sa metalowymi dociskaczami 28 przepon 3 na przemian doprowadzajac przewoda- f mi 26 do komór roboczych 2 sprezone powietrze.Przepony 8 natomiast pulsujac w komoracJr ro¬ boczych 2 tlocza ciecz do przewodów 8* PL PLPublished: 30.IX.1972 66080 IC. 59a, 35 MKP F04b 45/04 UKD Inventors of the invention: Henryk Kolczyk, Wladyslaw Piatek, Stefan Cieslik Patent owner: Kombinat Górniczo-Hutniczy "Boleslaw1 * Przedsiebiorstwo Panstwowe, Bukowno near Olkusz (Poland) Diaphragm pump The subject of the invention is a diaphragm piston pump equipped with four working chambers and two distribution chambers, in which there are displacement sliders equipped with rollers driven by metal clamps constituting a part of the diaphragms fastening to the rollers joining the diaphragms located in the working chambers. diaphragm pumps for pumping highly mechanically contaminated waters consist of a hull in which two horizontal diaphragm cylinders are connected with each other by means of a roller, working in separate working chambers. Each chamber is equipped with suction and discharge valves with replaceable The valve balls with a hard rubber coating ensure the operation of the valves also on liquids mechanically The suction strainer common to both chambers, which is installed directly on the pump housing, prevents the entry of larger contaminants into the working chambers of the pump. Compressed air is used for the diaphragm drive. The timing slide is located above the connecting shaft of the diaphragm and is controlled by the piston. differential equipped with one roll. 10 15 20 30 2 The differential piston has at both ends of the cylinder pistons of different diameters which are under the action of compressed air. The differential piston alternates between one air chamber and a diaphragm with the compressed air supply chamber and the other with the environment. causes the diaphragm to reciprocate, thereby pumping the liquid. At the same time, this movement is used to drive the gear rotating the rotary spool, which controls the supply of air compressed under the differential piston of the timing slide. To seal both pistons of the differential piston, and the sprocket rotating the slide. self-sealing leather rings are used for rotating and the roller (connector) of the diaphragm located in the sleeve. The timing mechanisms are lubricated by an injector air lubricator. The lubricator is equipped with a mesh air filter. Excess oil that is lost in the pump's supply chamber with compressed air flows down into the oil chamber in the lower part k It connects the pump, which can be used to refill the grease gun. A shut-off valve is built in between the supply chamber and the tee connecting the two working chambers of the pump to the discharge pipe. 66 080j_ 3 The shut-off valve allows part of the compressed air to be discharged from the supply chamber to the discharge line. The specific gravity of the liquid-air mixture thus formed in the discharge line is lower than the specific weight of the liquid itself, and therefore the lifting head of the pump is increased. The diaphragm valve may be additionally equipped with a self-control float device. Depending on the liquid level in the tank in which the pump operates, the device float moves a differential piston of the shut-off valve. This valve is installed on the compressed air discharge line. to the pump, opens or closes the flow of compressed air to the pump feed chamber. The automatic control device protects against air loss when the pump is not pumping liquid, thus eliminating the need for constant pump supervision. of the diaphragm piston pump is primarily the rapid wear of the piston seals differential lock, which causes disturbances in the operation of the timing slide, and even prevents the pumping of liquid. Moreover, the seal of the gear rotating the rotary slide, and especially the roller connecting the two diaphragms, lets the pumped liquid leak after a certain period of operation and this causes corrosion, and even It erodes, in particular, the gears rotating the rotary slide. As a result of this inconvenience, the timing slide works unevenly, and this in turn reduces the efficiency of the pumped liquid even when more compressed air is used for the pumped liquid unit. Quick wear of the differential piston and the gear rotating the rotary slide requires frequent repairs of the pump, and causes greater consumption of compressed air per unit of the pumped liquid. The purpose of the invention is to remove or at least reduce the inconvenience that arise during the operation of diaphragm piston pumps for transporting highly mechanically contaminated waters, especially increasing Extending the life of the pump components subject to rapid wear. The task set out in order to remove or at least reduce the stated inconveniences has been solved according to the invention in that the diaphragm pump with the central part of the casing, which forms a hexagonal body, has four sections in the side recesses. working chambers in which the diaphragms situated are connected in pairs by means of rollers (connectors) shifted relative to each other in a vertical line, while their projections on the horizontal plane are perpendicular to each other. 60 Above the upper roll connecting the diaphragms, the quenching chamber located in the body cavity and under the lower roll connecting the diaphragms, the lower distribution chamber are connected with each other by at least one conduit (groove). Parallel to the upper cylinder connecting the diaphragm, in the axis of the upper distributor chamber, there is a timing slide, the shaft of which is guided in elastic seals, preferably made of leather. The axis of the lower distributor chamber is located parallel to the upper roller connecting the displacement slide. the camshaft, the shaft of which is also guided in elastic, leather seals. The cams of the timing slides located in the upper and lower cylinder chambers are pushed with metal diaphragm clamps. Air channels located in the bottom of the upper cylinder chamber connect the working chambers, which the diaphragms are connected to are with the lower roller, and the air ducts located in the lower distribution chamber connect the working chambers, the diaphragms of which are connected to the upper roller. The diameter of the metal diaphragm clamps is at least equal to two distances between the axis of the upper shaft connecting the diaphragms and the axis of the camshaft. located in the upper cylinder compartment or from respectively, between the axis of the lower shaft connecting the diaphragm and the shaft axis of the timing slide located in the lower distributor chamber. Application in the diaphragm pump according to the invention of two timing spools driven by metal clamps constituting! The part of the diaphragm attachment to the rollers in the working chamber ensures increased reliability in the operation of the pump and at the same time extends the service life of the pump. In addition, thanks to its four working chambers, the diaphragm pump according to the invention enables a significant increase in pumping intensity with a simultaneous increase in its efficiency per unit time. Therefore, the lack of complex mechanisms in the timing reduces the number of repairs and reduces leakage and air consumption per unit of the pumped liquid. The subject of the invention is illustrated in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the diaphragm piston pump in top view and 2 - diaphragm pump in vertical section. The diaphragm pump shown in the figure consists of a casing, the central part of which is a cube-shaped body 1. Body 1 is located in the side wall recesses of four working chambers 2, in which the us The diaphragms 3 are used, and the outside of the working chambers 2 is limited by the housing 4, which is detachably connected to the body 1.Kazcla, the chamber 2 is equipped with suction 5 and 6 discharge ball valves with interchangeable seats. For all working chambers 2 there is one a suction strainer 7 installed directly from the bottom on the pump casing. 5 Each working chamber 2 has a discharge conduit 8 which connects to the main discharge conduit 9. In working chambers 2 diaphragms 3 are connected in pairs by rollers 10 and 11. In the seals 12, with the shaft 10 and 11 shifted relative to each other in a vertical line, but their projections on the horizontal plane are perpendicular to each other. Above the roller 10 in the body cavity 1 is the upper distributor chamber 13, and under the lower distributor chamber 14 is placed by the roller 11 in the cavity of the body 1. Distribution chambers 13 and 14 are covered with covers 15, while the cover 15 of the upper distributor chamber 13 is provided with a conduit 16 leading The timing slide 17 is located parallel to the roller 10 in the axis of the upper distributor chamber 13, the roller 18 of which is guided in leather elastic seals 19. Parallel to the roller 11 in the lower axis of the distributor chamber 14 is the timing slide 20, which the roller 21 is guided in leather elastic seals not shown in the figure. The lower distribution chamber 14 is connected by at least one conduit 22 to the upper distribution chamber. The diaphragms 3 of rubber, canvas or leather are connected by rollers 10 and 11 by means of metal of the clamps 23 and 24 in the form of discs located on both sides of the diaphragms 3 and pressed against the parts of the rollers 10 and 11 of the greater diameter by means of screws 25. The diameter of the clamps 23 is at least equal to the two distances between the axis of the roller 10 of the diaphragm 3 and the axis Roller 18 of the timing slide 17 or rollers 11 and 21, respectively, between the axis 21. Air ducts 26 connect the working chambers 2 with the distribution chambers 13 14, the air channels 26 of the upper distributor chamber 13 connecting the working chambers 2, the diaphragms 3 of which are connected by a roller 11, b air channels 26 of the lower distributor chamber 14 connecting the working chambers 2, the diaphragms 3 of which are connected by a roller 10. immersing the basket 7 of the diaphragm pump in accordance with the invention into the liquid, compressed air is fed through a line 16 to the upper distributor chamber 13 and the lower distributor chamber 14 through the line 22. Distribution slides 17 and 20 through the rollers 18 and 21 080 6 8 which connects to the main discharge conduit 9. are pushed by metal clamps 28 of diaphragms 3, alternately supplying conduits 26 to working chambers 2 with compressed air, while diaphragms 8 pulsating in the working chamber 2 pump liquid to conduits 8 * PL PL