SE503552C2 - Dubbelverkande pump - Google Patents

Description

503 552 2 aktigt sätt, att vid omkastning av pumens slagriktning evakue- ringen av den ena manöverkammaren sker väsentligen oberoende av fyllningen av den andra manöverkammaren, varvid kraft, som vid kända dubbelverkande pumpar inledningsvis skulle atgà för töm- ning av nämnda ena kammare under skapande av pulsation och för- sening av fyllningen av nämnda andra kammare, nu i stället magasineras i den fjädrande överföringsanordningen utan att hindra fyllning av nämnda andra kammare. Den i överförings- anordningen magasinerade kraften nyttiggöres under det fort- satta pumpslaget för tömning av nämnda ena kammare, när trycket i den senare reducerats. Genom uppfinningen uppnas sålunda pa enkelt sätt, att pulsationer i hög grad undvikes vid skilje- väggarnas rörelseriktningsväxling och att pumpens energiför- brukning minskas. Ytterligare energiinbesparing och jämnhet i transporten av det vätskeformiga arbetsmediet kan uppnås genom användning av klaffventiler i de ventilstyrda in- och utloppen för arbetsmediet.

Ytterligare för uppfinningen utmärkande särdrag och fördelar anges i underkraven samt framgår av efterföljande beskrivning av uppfinningen med hänvisning till ett antal pa bifogade rit- ning visade utföringsexempel. Därvid visar Fig 1 en sektionsvy av en dubbelverkande pump enligt upp- finningen, medan Fig 2 och 3 visar alternativa utföringsformer av rörelseöver- föringsanordningen.

Pá ritningen är överensstämmande eller väsentligen överens- stämmande detaljer asatta samma hänvisningsbeteckningar i de olika ritningsfigurerna. Fastän ritningarna visar och det nedan beskrives rörliga skiljeväggar i form av membran, torde det in- ses, att uppfinningens principer är tillämbara även vid och att efterföljande patentkrav omfattar ett ersättande av membra- nen med fram och äter rörliga kolvar.

Den i fig 1 visade dubbelverkande pumpen är en s.k. membran- pump med ett väsentligen cylindsriskt pumphus 1 med tva av 3 503 552 husets 1 gavelväggar 2 samt inre väggar 3 avgränsade rum. Dessa rum är i sin tur medelst var sin skiljevägg eller membranenhet 4 uppdelade i en arbetskammare 5 och en manöverkammare 6, varvid arbetskamrarna 5 är belägna närmast varandra och manöverkamrarna 6 utanför tillhörande membranenhet 4. För upp- finningens vidkommande är den omvända kammarplaceringen dock möjlig, dvs med manöverkamrarna belägna närmast varandra och arbetskamrarna belägna vid den yttre sidan av tillhörande membranenhet. Arbetskamrarna 5 är försedda med ventilstyrda in- och utlopp för ett av pumpen transporterat, vätskeformigt arbetsmedium. Dessa in- och utlopp utgöres i det i fig 1 visade exemplet av öppningar 7, 8 i de inre arbetskamarväggarna 3 samt med öppningarna samverkande backventiler 9. De senare skulle kunna vara utformade som t.ex. kulventiler men är före- trädesvis på det visade sättet utformade som klaffventiler.

Genom användningen av klaffventiler och den nya placeringen av de ventilstyrda in- och utloppen direkt i närbelägna kammarväg- gar 3 sker minimal avlänkning av det pumpade arbetsmediet under passsagen genom pumpen och uppstår minimala tryckförluster, vilket gör detta ventilarrangemang mycket gynnsamt även i från- varo av den i huvudkravet angivna, fjädrande rörelseöver- föringsanorningen. Arbetsmediet ankommer till pumpen i en med pil antydd riktning via en ledning 10, som mynnar i ett mellan väggarna 3 beläget utrymme 11, och avgår till ett diametralt motsatt, likaså mellan väggarna 3 beläget utrymme 12 och vidare genom en utloppsledning 13 i en likaså med pil antydd riktning.

Membranenheterna 4 består av en rund, förhållandevis stel cen- tral del 14 och ett av förhållandevis mjukt böjligt material bestående periferiellt parti 15, som vid sin radiellt yttre kant är ansluten till pumphuset 1. Membranenheterna 4 är inbör- des förenade medelst en anordning 16, som överför rörelser av den ena membranenheten 4 till den andra och vice versa. Denna anordning 16 är väsentligen stångformig och lagrad för rörelse i sin längdriktning i ett centralt i pumphuset 1 beläget lager 17. När sålunda exempelvis den i fig 1 vänstra membranenheten 4 rör sig åt höger genom inledning av under tryck stående manö- 503 552 4 ver- eller drivmedium, t.ex. tryckluft, i den vänstra manöver- kammaren 6 och utsläppning av manöver- eller drivmedium ur den högre manöverkammaren 6, pressar anordningen 16 den högra membranenheten 4 åt höger. vid kända pumar är rörelseöver- föringsanordningen inkompressibel i axialriktningen. Här visas emellertid rörelseöverföringsanordningen 16 vara fjädrande i rörelseöverföringsriktningen, såsom beskrives närmare nedan.

Manöverkamrarna 6 är vid 18 försedda med såsom in- och utlopp för drivmedium tjänande öppningar, vilka via en bistabil två- läges fyrvägsventil 19 är anslutna till ett med 20 antytt nät för ett under tryck stående drivmedium. Ventilen 19 styrs i sin tur till det ena eller andra läget av två monostabila tvåläges tvåvägsventiler 21, vilka mot verkan av återställningsfjädrarna 22 erhåller omställningsimpuls av manövertappar 23 på membran- enheterna 4, när dessa når sitt yttre ytterlighets- eller vänd- läge.

I fig 1 visas den i lagret 17 lagrade rörelseöverföringsanord- ningen 16 bestå av två teleskopiskt i varandra lagrade delar 24, 25, vilka är förbundna med eller anligger mot var sin av membranenheterna 4 och vilka samverkar med en mellan dem verkande, här som skruvfjäder utformade tryckfjäder 26.

I det i fig l visade funktionella tillståndet befinner sig den vänstra membranenheten 4 kort före vändpunkten i slutet av sin insugningsrörelse. Det vätskeformiga arbetsmediet sugs från ut- rymmet ll genom inloppet 7 med den öppna backventilen 9 in i den vänstra arbetskammaren 5, vars utlopps 8 backventil 9 hålles stängd av trycket från den vätskeportion som av den högra membranenheten 4, vilken befinner sig nära slutet av sitt tryckslag, pressas från den högra arbetskamaren 5 in i utrym- met 12. Den högra manöverkammaren 6 är ansluten till drivmedie- nätet via ventilen 19, medan den vänstra manöverkammaren 6 eva- kueras via samma ventil. I nästa ögonblick kommer manövertappen 23 på den vänsta membranenheten att påverka tillhörande styr- ventil 21 så att denna under kompression av sin returfjäder 22 5 503 552 växlar till sitt instabila läge, vari den släpper fram driv- medium för omställning av ventilen 19, sa att denna ställes om till sitt andra stabila läge. Trycket stiger därvid nästan momentant i den vänstra manöverkammaren 6, som i detta skede har liten volym. Trycket i den högra manöverkammaren 6 sjunker inte lika snabbt och skulle via anordningen 16, om denna ej vore hoptryckbar, hindra rörelse av den vänstra membranenheten 4, tills trycket i den högra manöverkammaren sjunkit. Med det visade arrangemanget är emellertid den vänstra membranenheten 4 rörlig oberoende av den högra under komression av fjädern 26 och uttryckning av arbetsmedium ur den vänstra arbetskammaren 5. När den högra manöverkammarens 6 tryck avlastats genom driv- mediets utströmning därur, expanderar äter fjädern 26 under den fortsatta rörelsen av membranenheterna-4och rörelseöverförings- anordningen 16. Fjädern 26 minskar därmed avsevärt pulsation av arbetsmedieflödet pà trycksidan av pumen och minskar driv- medieförbrukningen, eftersom väsentligen ingen tryckenergi atgàr för att hjälpa till att pressa ut drivmedlet ur den högra manöverkammaren 6.

I fig 2'visas en alternativ utföringsform av rörelseöverförings- anordningen 16. Denna visas bestå av en stäng 27, varav endast en mindre del är visad. Stángens 27 ena eller bada ändar är an- sluten till membranenheten 4 via en fjäderanordning, som inne- fattar ett som skruvfjäder utformat fjädrande element 28. Där- vid upptages fjäderelementets 28 ena ände i ett runtomgàende spar i en pa membranenhetens 4 centrala del 14 utformad tapp 29, medan elementets 28 motsatta ände är förbunden med ett kopp-lingsorgan 30, som med en kalottformig del 31 mottages i ett i stàngänden utformat skálformigt parti 32. Det inses att den visade utföringsformen pà gynnsamt sätt medger viss snedställ-ning av fjäderelementänden relativt stángänden.

Vid utföringsformen enligt fig 3 är arrangemanget omkastat, sa att fjäderelementet 28 med en ände är ansluten till stangens 27 däremot vättande ände, medan den motsatta fjäderelementänden är 503 552 6 förbunden med ett1«@plügßoqfim.30, som med en kalottformig del 31 mottages i ett skálformigt parti 32 av membranelementet 4.

Uppfinningen är icke begränsad till de ovan med hänvisning till ritningen beskrivna utföringsformerna utan kan realiseras pà godtyckligt sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav angivna uppfinningstanken.

Claims (7)

7 503 552 P a t e n t k r a v
1. l. Dubbelverkande pump, innefattande två rum, vilka medelst var sin som kolv eller membran utformad rörlig skilje- vägg (4) är uppdelade i en manöverkammare (6) och en arbets- kammare (5), varvid manöver- och arbetskamrarna vardera är försedda med ventilstyrda in- och utlopp (7,9; 8,9) för ett gasformigt driv- eller manövermedium resp ett av pumpen transporterat, vätskeformigt arbetsmedium, varjämte mellan de rörliga skiljeväggarna (4) sträcker sig en anordning (16) för överföring av rörelse av den ena skiljeväggen till den andra och vice versa, kännetecknad av att rörelseöverföringsanord- ningen (16) är fjädrande i rörelseöverföringsriktningen.
2. 2. Dubbelverkande pump enligt krav 1, kännetecknad av att rörelseöverföringsanordningen (16) innefattar en för axiell rörelse i rörelseöverföringsriktningen lagrad stång (27), var- vid åtminstone den ena änden av stången är ansluten till till- hörande skiljevägg (4) via en fjäderanordning, innefattande ett företrädesvis som skruvfjäder utformat fjädrande element (28).
3. 3. Dubbelverkande pump enligt krav 2, kännetecknad av att. fjäderelementet resp varje fjäderelement (28) är vid åtminstone en ände ansluten till tillhörande skiljevågg (4) resp stångände via ett snedställning av fjäderelementänden relativt skiljeväggen resp stångänden medgivande kopplings- organ (30-32).
4. 4. Dubbelverkande pump enligt krav 1, kännetecknad av att rörelseöverföringsanordningen (16) innefattar en för axiell rörelse i rörelseöverföringsriktningen lagrad, tvådelad stång, vars motsatta ändar är anslutna till var sin av skiljeväggarna (4), varvid stångdelarna (24,25) är anslutna till varandra via en fjäderanordning (26). 503 552 e
5. 5. Dubbelverkande pum enligt nagot av krav 1 till 4, kännetecknad av att arbetskamrarna (5) är belägna närmast varandra och manöverkamrarna (6) utanför tillhörande skilje- vägg (4).
6. 6. Dubbelverkande pump enligt krav 5, kännetecknad av att arbetskamrarna (5) är via var sin i respektive kammarvägg (3) anordnad klaffventil (7,9) anslutna till en gemensam, mellan arbetskamrarna belägen arbetsmedieinloppskammare (ll).
7. 7. Dubbelverkande pump enligt krav 5 eller 6, känneteck- nad av att arbetskamrarna (5) är via var sin i respektive kammarvägg (3) anordnad klaffventil (8,9) anslutna till en gemensam, mellan arbetskamrarna belägen arbetsmedieutlopps- kammare (12).