PL173267B1

PL173267B1 - Metering pump

Info

Publication number: PL173267B1
Application number: PL94303011A
Authority: PL
Inventors: Adam Kryłowicz
Original assignee: Wojewodzki Klub Techniki I Rac
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1994-04-12
Publication date: 1998-02-27
Also published as: PL303011A1

Abstract

1 Pompa dozująca składająca się z korpusu wewnątrz w kształcie kuli zbudowanej z dwóch półkul łączonych, w których na dwóch osiowo usytuowanych w linii podziału czopach osadzona jest obrotowo płaska krążkowa przegroda dzieląca komorę korpusu na dwie jednakowe komory robocze, w których umieszczone są zabieraki z obu stron przegrody współpracujące suwliwie z płaskimi tłokami przylegającymi do półkolistych powierzchni komór korpusu i do płaskiej krążkowej przegrody, przy czym komory korpusu wyposażone są w króćce ssące i tłoczące, znamienna tym, że płaskie zabieraki (3a i 3b) w kształcie wycinków pierścieni umieszczone są w szczelinach (5a i Sb) tłoków (4a i 4b) i zamocowane są na wałach napędowych (2a i 2b) ułożyskowanych w korpusie (1) w osi prostopadłej do płaszczyzny podziału korpusu, na których drugich końcach zamocowane są koła zębate (9a i 9b) sprzęgnięte z kołami zębatymi (10a i 10b) osadzonymi na głównym zewnętrznym wale napędowym (11), przy czym dwa zespoły kół zębatych (9a i 10a) oraz (9b i 10b) mają stałe przełożenia.1. A metering pump consisting of a body in the shape of a sphere inside, made of two connected hemispheres, in which a flat disc partition is mounted on two axially located pins in the dividing line, dividing the body chamber into two identical working chambers, in which there are drivers placed on both sides of the partition, cooperating slidably with flat pistons adjacent to the semicircular surfaces of the body chambers and to the flat disc partition, wherein the body chambers are equipped with suction and discharge ports, characterized in that the flat drivers (3a and 3b) in the shape of ring segments are placed in the slots (5a and Sb) of the pistons (4a and 4b) and are mounted on the drive shafts (2a and 2b) mounted in the body (1) in the axis perpendicular to the body division plane, on the other ends of which gear wheels (9a and 9b) engaged with the gear wheels are mounted (10a and 10b) mounted on the main external drive shaft (11), wherein the two sets of gears (9a and 10a) and (9b and 10b) have fixed gear ratios.

Description

Przedmiotem wynalazku jest pompa dozująca, zwłaszcza dwie różne ciecze w stałym stosunku ilościowym ze zmienną wydajnością, mająca zastosowanie w przemyśle chemicznym lub do napędu dwóch różnych zespołów maszyn obracających się w stałym stosunku prędkości kątowych.The subject of the invention is a dosing pump, in particular two different liquids in a constant ratio of quantity with variable capacity, applicable in the chemical industry or for driving two different sets of machines rotating in a constant ratio of angular velocities.

Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 98 684 pompa wyporowa, która składa się z kadłuba w kształcie półkuli zamkniętej na wielkim kole płaską głowicą z otwartym wlotowym i wylotowym, bębna stożkowego umieszczonego wraz z tłokiem obrotowo w kadłubie, przy czym tłok w przekroju podłużnym ma kształt połowy koła. Znana jest również z polskiego opisu patentowego nr 159 900 pompa wyporowa, która składa się z kadłuba w kształcie kuli, a w nim osadzona jest płaska, krążkowa przegroda dzieląca jego komorę na dwie jednakowe komory robocze, w których umieszczone są ze zbieżnymi do środka komory wierzchołka zabieraki z osadzonymi w nich suwliwie tłokami w kształcie płaskich płytek półkolistych, przy czym tłoki umieszczone są względem siebie w płaszczyznach prostopadłych, zaś zabieraki mające kształt wycinka kuli sprzężone są ze sobą wierzchołkami poprzez sprzęgło kulowe osadzone obrotowo w środku symetrii płaskiej przegrody, jeden zabierak złączony jest z wałem napędowym, a drugi osadzony jest na czopie.A displacement pump is known from the Polish patent description No. 98 684, which consists of a hemispherical fuselage closed on a large wheel with a flat head with an open inlet and outlet, a conical drum with a piston rotating in the casing, the piston having the shape in a longitudinal section half a circle. A positive displacement pump is also known from Polish patent specification No. 159 900, which consists of a spherical fuselage, with a flat, disc-shaped partition inside it, dividing its chamber into two identical working chambers, in which there are drivers with drivers converging to the center of the top chamber. with slidably mounted pistons in the shape of flat semicircular plates, where the pistons are placed in perpendicular planes to each other, and the drivers having the shape of a sphere segment are coupled with each other with their tips through a ball coupling rotatably mounted in the center of symmetry of a flat partition, one driver is connected to drive shaft, and the other is mounted on the pin.

Istotą pompy dozującej składającej się z korpusu wewnątrz w kształcie kuli zbudowanej z dwóch półkul łączonych, w których na dwóch osiowo usytuowanych w linii podziału czopach osadzona jest obrotowo płaska krążkowa przegroda dzieląca komorę korpusu na dwie jednakowe komory robocze, w których umieszczone są zabieraki z obu stron przegrody współpracujące suwliwie z płaskimi tłokami przylegającymi do półkolistych powierzchni komór korpusu i do płaskiej krążkowej przegrody, przy czym komory korpusu wyposażone są w króćce ssące i tłoczące jest to, że płaskie zabieraki w kształcie wycinków pierścieni umieszczone są w szczelinach tłoków i zamocowane są na wałach napędowych ułozyskowa173 267 nych w korpusie w osi prostopadłej do płaszczyzny podziału korpusu, na których drugich końcach zamocowane są koła zębate sprzęgnięte z kołami zębatymi osadzonymi na głównym zewnętrznym wale napędowym, przy czym dwa zespoły kół zębatych mają stałe przełożenia. Komory łożysk wałów napędowych połączone są poprzez wsporniki z komorami łożysk głównego zewnętrznego wału napędowego. Tłoki na swej powierzchni, po obu stronach, mają wycięcia przepływowe na wysokości króćców ssących i tłoczących o rozmiarach dostosowanych do średnic tych króćców, a króćce usytuowane są równolegle do osi czopów przegrody, blisko osi czopów.The essence of the dosing pump consisting of a body in the shape of a sphere made of two connected hemispheres, in which, on two axially positioned pins in the dividing line, there is a rotating flat disc-shaped partition dividing the body chamber into two identical working chambers, in which drivers on both sides are placed baffles slidingly cooperating with flat pistons adjacent to the semicircular surfaces of the body chambers and to the flat disc-shaped partition, while the body chambers are equipped with suction and pressure nozzles, the fact that the flat drivers in the shape of ring segments are placed in the piston slots and are mounted on the drive shafts bearing in the body in the axis perpendicular to the plane of the body division, at the other ends of which are mounted gears engaged with gears mounted on the main external drive shaft, the two sets of gears having constant ratios. The bearing chambers of the propeller shafts are connected via brackets with the bearing chambers of the main outer propeller shaft. On their surface, on both sides, the pistons have flow cut-outs at the height of the suction and forcing nozzles, with dimensions adapted to the diameters of these nozzles, and the stubs are located parallel to the axis of the partition pins, close to the axis of the pins.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że umożliwia przetłaczanie dwóch różnych cieczy z różną wydajnością przy zachowaniu stałego stosunku objętości przetłaczanych cieczy, zależnego jedynie od stosunku przełozenia układów kół zębatych, a także napędzanie dwóch różnych układów napędowych ze zmienną prędkością przy zachowaniu stałego stosunku prędkości kątowych wałów napędowych.The advantageous effect of the invention is that it allows for pumping two different liquids with different efficiency while maintaining a constant volume ratio of the pumped liquids, depending only on the ratio of the gear ratio of the gear systems, and also driving two different drive systems at variable speed while maintaining a constant speed ratio of the angular drive shafts. .

Pompa dozująca według wynalazku przedstawiona jest schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 i fig. 2 przedstawiają jej przekroje wzdłużne przez osie wałów napędowych, prostopadle do siebie, przy czym przekrój pokazany na fig. 2 jest przekrojem przez osie czopów obrotowych przegrody.The metering pump according to the invention is schematically represented in the drawing, in which Figures 1 and 2 show its longitudinal sections through the axes of the drive shafts perpendicularly to each other, the cross section shown in Figure 2 being a section through the axes of the pivot pins of a partition.

Pompa dozująca według wynalazku składa się z korpusu 1 wykonanego z dwu półkul połączonych ze sobą za pomocą śrub i uszczelnionych uszczelką. Wewnątrz korpusu 1 osadzona jest obrotowo na czopach płaska krążkowa przegroda 7. Przegroda 7 dzieli komorę korpusu 1 na dwie jednakowe komory robocze, w których umieszczone są płaskie zabieraki 3a i 3b w kształcie wycinka pierścienia, osadzone na wałach napędowych 2a i 2b. Wały napędowe osadzone są symetrycznie w łożyskach 16 po obu stronach korpusu i są uszczelnione uszczelkami 15, zaś łożyska osadzone są w komorach łożyskowych 17 połączonych poprzez wsporniki 12 z komorami łożyskowymi głównego zewnętrznego wału napędowego 11. Na końcach wałów napędowych 2a i 2b osadzone są koła zębate 9a i 9b zprzęgnięte z kołami zębatymi 10a i 10b osadzonymi na głównym wale napędowym 11, przy czym dwa układy kół zębatych 9a i 10a oraz 9b i 10b mają stałe zadane przełożenia. Płaskie zabieraki 3a i 3b mają kształt wycinków pierścieni i współpracują z płaskimi tłokami 4a i 4b w kształcie płytek półkolistych poprzez równoległe szczeliny 5a i 5b w tłokach. Płytki tłoków 4a i 4b przylegają do powierzchni komór roboczych korpusu 1 i przegrody 7. Tłoki 4a i 4b, chwilowo zasłaniające w trakcie swego ruchu otwory ssące 13 i tłoczące 14 mają wycięcia 6 przepływowe. Króćce ssące 13 i tłoczące 14 w obu komorach roboczych wykonane są równolegle do siebie i do osi czopów 8 przegrody 7 przemiennie, blisko osi czopów.The dosing pump according to the invention consists of a housing 1 made of two hemispheres connected to each other by means of screws and sealed with a gasket. Inside the body 1, a flat disc-shaped partition 7 is rotatably mounted on pins. The partition 7 divides the body chamber 1 into two identical working chambers, in which there are flat drivers 3a and 3b in the shape of a ring segment, mounted on the drive shafts 2a and 2b. The drive shafts are mounted symmetrically in bearings 16 on both sides of the body and are sealed with gaskets 15, while the bearings are mounted in bearing chambers 17 connected via brackets 12 with the bearing chambers of the main external drive shaft 11. The gear wheels are mounted on the ends of the drive shafts 2a and 2b. 9a and 9b coupled to the gears 10a and 10b mounted on the main drive shaft 11, the two arrangements of gears 9a and 10a and 9b and 10b having fixed predetermined ratios. The flat drivers 3a and 3b have the shape of ring segments and cooperate with the flat pistons 4a and 4b in the form of semicircular plates through the parallel slots 5a and 5b in the pistons. The piston plates 4a and 4b adhere to the surfaces of the working chambers of the body 1 and the partition 7. The pistons 4a and 4b, temporarily covering the suction openings 13 and forcing 14 during their movement, have flow cutouts 6. The suction 13 and delivery 14 pipes in both working chambers are made parallel to each other and to the axis of the pins 8 of the partition 7 alternately, close to the axis of the pins.

Wydajność pompy regulowana jest przez obrót przegrody 7 za pomocą czopów 8 o kąt φ wewnątrz uulisjej obddowy korpusu l,c o powdduj e pewne przemiesz.czenie się doków 4a i 4b względem zabieraków 3a i 3b tak, że zawsze stykają się one płaską krawędzią z powierzchnią przegrody 7, a krawędzią półkolistą z wewnętrzną powierzchnią obudowy korpusu 1. Przegroda 7 w każdym położeniu dzieli wnętrze pompy na dwie jednakowe komory robocze, natomiast każdy z tłoków 4a i 4b osadzonych suwliwie na zabierakach 3a i 3b styka się płaską powierzchnią z przegrodą 7, a półkolistą powierzchnią z wewnętrzną powierzchnią obudowy, dzieli komorę roboczą na dwie komory A i B o różnych objętościach w zależności od kąta ustawienia przegrody 7. Proporcjonalnie do wzrostu kąta φ w kierunku ruchu wskazówek zegara wzrasta objętość komory A, a maleje objętość komory B. Kąt φ wychylenia przegrody 7 ustala się dla danej wydajności pompy.The pump capacity is regulated by turning the partition 7 by means of the pins 8 by the angle φ inside the body 1, which causes a certain movement of the docks 4a and 4b in relation to the drivers 3a and 3b, so that they always touch the surface of the partition with the flat edge 7, and the semicircular edge with the internal surface of the body housing 1. The partition 7 in each position divides the interior of the pump into two identical working chambers, while each of the pistons 4a and 4b slidably mounted on the drivers 3a and 3b contacts with a flat surface with the partition 7, and the semi-circular surface with the internal surface of the housing, divides the working chamber into two chambers A and B of different volumes depending on the angle of the partition 7. The volume of chamber A increases proportionally to the increase of the angle φ in the clockwise direction, and the volume of chamber B decreases. the baffles 7 are set for a given pump capacity.

Przegroda 7 dla ustalonej wydajności jest nieruchoma. Obrót każdego wału napędowego 2a i 2b z prędkościami kątowymi ω₃ i oh zgodnie z ruchem wskazówek zegara będzie powodować, że tłoki 4a i 4b ślizgające się po przegrodzie 7 wykonują złożony ruch, obrotowy wokół osi wałów napędowych i wahadłowy harmoniczny względem zabieraków, o tym większej amplitudzie wahań obrotowych im większy jest kąt φ. Przy takim obrocie objętość komory B rośnie, a komory A maleje, co jest warunkiem ssania i tłoczenia cieczy. Ciecz zasysana jest przez króciec ssący 13, a wytłaczana przez krócisc tłoczący 14 z drugiej strony. W drugiej części pompy proces ssania i tłoczenia cieczy przebiega w przeciwnym kierunku. PrzełożeniaThe partition 7 for a fixed performance is stationary. Rotation of each drive shaft 2a and 2b with angular velocities ω ₃ and oh clockwise will cause the pistons 4a and 4b sliding on the partition 7 to make a complex rotation about the axis of the drive shafts and swing harmonics with respect to the drivers, the greater amplitude of rotational fluctuations, the greater the angle φ. With this rotation, the volume of chamber B increases and chamber A decreases, which is a condition for suction and delivery of liquid. The liquid is sucked in through the suction port 13 and forced out through the forcing port 14 on the other side. In the second part of the pump, the process of suction and delivery of the liquid takes place in the opposite direction. Gear ratios

173 267 kół zębatych i_a dla kół 9a i 10a oraz i_b dla kół 9b i 10b są tak dobrane aby odpowiednio zachowany był stosunek prędkości kątowych ω₃ i ω₂ wałów napędowych 2a i 2b, a przez to taki sam stosunek wydajności wytłaczanych cieczy Δ V₃ i Δ V₂ z komór po obu stronach przegrody 7. Stosunek ten jest określony zależnością:173 267 toothed wheels and _a for wheels 9a and 10a and i _b for wheels 9b and 10b are selected so that the ratio of angular velocities ω ₃ and ω ₂ of the drive shafts 2a and 2b is maintained, and thus the same ratio of the efficiency of extruded liquids V ₃ and Δ V ₂ from the chambers on both sides of the partition 7. This ratio is determined by the relationship:

_n _ L _ ^ω3 _ ^Δν3 i_b ω₂ Δν₂ przy stałej prędkości kątowej ωι = const. głównego wału napędowego 11. _n _ L _ ^ω 3 _ ^Δν 3 and _b ω ₂ Δν ₂ at constant angular velocity ωι = const. main drive shaft 11.

173 267173 267

ΒΒ

<c<c

Fig). 2Fig). 2

173 267 173 267

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. A dosing pump consisting of a body inside a ball-shaped structure made of two connected hemispheres, in which a flat disc-shaped partition is rotatably mounted on two axially located in the dividing line, dividing the body chamber into two identical working chambers, in which drivers from both sides of the partition, slidingly cooperating with flat pistons adjacent to the semicircular surfaces of the body chambers and to the flat circular partition, while the body chambers are equipped with suction and forcing nozzles, characterized in that the flat drivers (3a and 3b) in the shape of ring segments are placed in the slots (5a and 5b) of the pistons (4a and 4b) and are mounted on the drive shafts (2a and 2b) mounted in the body (1) in an axis perpendicular to the division plane of the body, on the other ends of which the gears (9a and 9b) are coupled with gears (10a and 10b) mounted on the main external drive shaft (11), two sets of gears (9a and 1 0a) and (9b and 10b) have constant ratios.

2. The pump according to claim A device according to claim 1, characterized in that the bearing chambers (16) of the drive shafts (2a and 2b) are connected via brackets (12) with the bearing chambers of the main external drive shaft (11).

3. Pump according to claim The pistons (4a and 4b), on both sides, have flow cuts (6) at the height of the suction (13) and forcing (14) nozzles with dimensions adapted to the diameters of these nozzles, and the ports are located parallel to the pivot axis (8) of the partition (7), close to the pivot axis.