PL161189B1 - Pompa dozująca - Google Patents

Abstract

Pompa dozująca składająca się z cylindra, który posiada dwa umieszczone naprzeciwko otwory, wlotowy 1 wylotowy, oraz ze współpracującego z nim tłoka, który wprawiany jest w ruch obrotowy za pomocą zespołu napędowego, znamienna tym, że cylinder (1) posiada (Ługi otwór wlotowy (4), umieszczony po tej samej stronie cylindra (1) co pierwszy otwór wlotowy (3), natomiast obrotowy tłok (2) w swej górnej części posiada ukośne w stosunku do osi pompy sfrezowanie (7) w kształcie rombu, w środku którego znajduje się nieprzelotowy otwór (8) połączony kanałem (9) przez środek tłoka (2) z komorą tłoczącą (10) pompy, a w swej dolnej części tłok (2) posiada zamocowaną przesuwnie walcową krzywkę sterującą (11), po której bieżni suwa się ślizgacz (12) zamocowany do dolnej krawędzi cylindra (1), przy czym krzywka sterująca (11) posiada w swej dolnej części na całym obwodzie wycięty kanałek (13), w którym osadzony ruchomo jest koniec ramienia (15) dźwigni (16) siłownika elektromagnetycznego (17) powodującego przesuwanie się krzywki sterującej (11)

Description

Przedmiotem ''·yraιlaiku jest pompa dozująca, przeznaczona do bardzo dokładnego dozowania różnych cieczy, o zakresach małych objętości rzędu 20 «- 20(0^1 w jednym cyklu, stoso oane szczególnie o laboratoriach badawczych.

W zakresie konstrukcji laboratoryjnych pomp dozujących znanych jest Wiele roioiąiań różniących się zarióno zasadą działania, jak i osiąganą dokładnością dozowania. Spośród stoscoanych ro^ilązań znane są pompy perystaliyczne, tłokcMe, oemO>ranowi i oscylacyjno-rotecyjne.

Znany jest z polskiego opisu patentoego nr 142 664 douklmoΓOwy, nurnikcoy zespół pompujący do dozowania cieczy, który zawiera nurnik o ruchu posuwisto-orGinym o kształcie stopnl<Λfigl pręta oaldoego, którego końce o mniejszych średnicach są suw Hole spasooane z komorami dozującymi, doóch symetrycznych korpusto połączonymi płasko«r.ikami. Końce nurnika są uszczelnione z komorami dozującymi za pomocą dłaoic dociskanych nakrętkami. W nakrętkach tych są Mykonane komory ^^:ró^m^r^i.a ciśnień, z którymi spasowane są suulioie środkcoe części nurnika. Uszczelnienie nurnika z komorami ^iyrćwnBnia ciśnień jest za pomocą pierścieni uszczelniających. W każdej komorze dozującej są oykonane doa przecioległe kanały ozdłuż toorzących pn^ie^rzchni oalccoych tych komór. Komory wyΓĆwn8nia ciśnień mogą być połączone kanałem wykonanyo ^^nąti-z nurnika lub przuodem zeonętrznym.

161 189

Znane są konstrukcje pomp dozujących, oscylacyjno-rotacyjnych, produkowane przez amerykańską firmę Fluid Meering Inc. Pompa ta ma cylinder, wewnątrz którego suwa się tłok, posiadający uproszczoną konstrukcję, charakteryzującą się prostym prostokąnnym ścięciem na końcu, oraz jarrmcwym r<^i;snl^;^nem wymuszania ruchu oscylacyjnego. Pompa ta posiada w cylindrze dwa otwory, wlotcwy i wylotcwy umieszczone po przeciwległych ściankach cylindra.

Znane są jeszcze z patentw USA pompy dozujące, charakteryzujące się oryginalną konstrukcją tłoka. I tak znana jest z patentu USA nr 4 685 870 pompa dozująca stoscwana w sil nikach spalintwych, która posiada obrotcwy tłok z wycięciami na swoim obwodzie, które służą do odpowiedniego otwierania i zamykania otwor&f, wlotowego i wylotowego. Znana jest z patentu USA nr 4 067 668 pompa rotacyjno-oscylacyjna posiadająca tłok ścięty ukośnie W stosunku do poziomu, oraz w środku tłoka przelotowy karna!;. Ponadto znane są różne rozwiązania konstrukcyjne pomp, szczególnie z następujących opisać patentowych USA nr 4 575 317; 4 600 366; 3 963 384, oraz z opisów patenttwych RFN nr 2 634 318; 2 609 037 i 2 749 693.

Wadą dotychczas znanych rozwiązań pomp dozujących są ich znaczne wymiary giO^MtΓycrnθ, szczególnie elementów hydraulicznych, duża objętość martwa wynikająca z sumy objętości pompy, zaworów i przewoóóów łączących, skomplikowany układ sterowania. Pompy te wymgają stosowania specjalnych uszczelnień oraz nie mają mooliwości kształocwania charakterystyk ruchu oscylacyjnego tłoka. Wadą znanych rozwiązań jest ponadto brak możliwości meszania różnych cieczy w wymganych proporcjach, niska dokładność dozowania oraz skomplikowana budowa pomp.

Istotą pompy dozującej według wyrwlazku jest to, że cylinder posiada drugi otwór wlotowy, umieszczony po tej samej stronie cylindra co pierwszy otwór wlotowy. Obrotowy tłok pompy w swej górnej części posiada ukośne w stosunku do osi pompy sfrezwanie w kształcie rombu, w środku którego znajduje się nieprzelotwy otwór połączony kanałem przez środek tłoka z komorą tłoczącą pompy. W dolnej swej części tłok posiada zamocowaną przesuwnie 'alcową krzywkę sterującą, po bieżni której suwa się ślizgacz, zamocowany do dolnej krawędzi cylindra. Jednocześnie krzywka sterująca posiada w swej dolnej części na całym obwodzie wycięty kanałek, w którym osadzony ruchomo jest koniec ramienia dźwigni siłownika ilektdrmagnitycznegd powodującego przesuwanie się- krzywki sterującej.

Korzystnie jest jeżeli cylinder jest zawieszony w ramie na płaskiej sprężynie dociskowej, powoduuącej wcieranie nacisku ślizgacza na krzywkę sterującą, natomiast tłok połączony jest sztywno z przekładnią redukcyjną. Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli koniec sprężyny dociskowej zaopatrzony jest we wlk-ęt regulacyjny współpracujący ze zderzakiem. Korzystne jest także jeżeli koniec tłoka połączony jest z βϋηί^βηι napędowym poprzez przekładnię redukcyjną za pomocą łącznika stożkowego.

Fompa dozująca będąca przedmiotem wymalazku charakteryzuje się prostą i nieskomplikowaną konstrukcją, łatofym i jednoznacznym montażem, oraz dużą dokładnością i powtarzalnością dozowania cieczy. Zwarta modułowa konstrukcja zespołw tłoczących umooiiwia stoscwanie ich w przyrządach służących da dozowania i mieszania różnych cieczy w wymaganych proporcjach. Fompa według wynalazku poza funkcją tłoczenia pełni również funkcję zaworu wielodrożnego z dwoma wlotami i jednym wylotem. Paramtry cylindra i tłoka, oraz skok krzywki sterującej pozwaaają na dokładne i selektywne pompowanie jednej z dwu cieczy. Elastyczne zawieszenie cylindra dopuszcza prosty montaż, bez zachowania ostrych tolerancji bicia, jak również pełni funkcję zabezpieczenia w wypadku pojawienia się wysokich ciśnień po stronie wylotowej. Tłok wraz z cylindrem wykonane są techniką docierania, co zapewnia dużą szczelność bez użycia elastycznych element^ uszczelniających.

Przedmiot wyrnilazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym» fig. 1 jest przekrojem wzdłużnym przez pompę, a fig. 2 - schematem cykli pracy pomp·.

161 189

Pompa dozująca przedstawiona na fig· ¹ składa się z cylindra 1 wykonującego ruch posuw lsto-fwrotny, wewnątrz którego dokonuje się ruch obrotowy tłoka 2. Cylinder 1 posiada dwa otwory wlotowe 3 i 4 umieszczone po jednej stronie, jeden pod drugim, oraz Jeden otwór wylotowy 5 umieszczony po drugiej stronie cylindra 1. W otworach tych 3, 4 i 5 znajdują się króćce 6. Tłok 2 w swej górnej części posiada ukośne w stosunku do swej osi sfrezowanie 7 w kształcie rombu, w środku którego znajduje się nieprzeloowy otwór 8 połączony kanałem 9 przez środek tłoka 2 z komorą tłoczącą 10 pompy. W dolnej swej części tłok 2 posiada zamocowaną przesuwnie walcową krzywkę sterującą 11, po bieżni której suwa się ślizgacz 12 zano cowany do dolnej krawędzi cylindra 1. Krzywka sterująca 11 posiada w swej dolnej części na całym obwodzie wycięty kanałek 13, w którym to osadzony jest ruchomo koniec ramienia 15 dźwigni 16 siłcwnika elektromagnetycznego 17, powodującego przesuwanie się krzywki sterującej 11 wzdłuż osi tłoka 2 w dół i w górę. Krzywka sterująca 11 zabezpieczona jest na osi cylindra 1 wciśniętym pierścieniem 14. Cylinder 1 od góry zakończony jest okrągłą zaślepką 18 i uszczelniony poprzez silirorowy pierścień 19 umieszczony mędzy zaślepką 18 a górnymi.· krawędziami cylindra .1. Cylinder 1 wraz z tłokiem 2 jest zawieszony w ramie 20 na jjłaskuj sprężynie dociskowej 21 powodującej wcieranie nacisku ślizgacza 12 na krzywkę sterującą 11, natomiast tłok 2 połączony jest sztywno z przekładnią redukcyjną 25. Koniec sprężyny dociskowej 21 zaopatrzony jest we wkręt regulacyjny 22 współpracujący z okrąglm® zderzakiem 23, joorliiiaJącym precyzyjną regulację dozowania objętości. Zakończenie tłoka 2 połączone jest bezpośrednio z silni lnem napędowym 24 poprzez przekładnię ślm makową 25 za pomocą łącznika stożkowego 26 umorżiwiającego ławy montaż. Cylinder 1 wraz z tłokiem 2 pasowane są jako para precyzyjna z luzem średni^wym nie przekraczającym 1,25 /Um co zapewnia dostateczną szczelność bez potrzeby stosowania elastyczrych elementw uszczelniających.

Pompa dozująca według wynalazku działa następująco. Cykl pracy pompy dozującej składa się z jednego obrotu tłoka 2, podczas którego cylinder 1 wyl^c^‘nu,je ruch posuwito-zwrotny, zasysając i wytłaczając jedną z dwu różnych cieczy. Schemat faz działania pompy przedstawia fig. 2. W trakcie pompowania pierwszego płynu, krzywka sterująca 11 znajduje się w dolnym skrajnym położeniu 1 opiera, się o kołnierz 14. W fazie a oba otwory wlotowy 3 i 4, oraz wylotowy 5 są zamnn^1;e, cylinder 1 w dolnym skrannym położeniu. Podczas obrotu od fazy a do c poprzez fazę pośrednią b skośne sfrezowanu 7 tłoka 2 otwiera otwór wlotcwy 3 łącząc go poprzez wydrążony otwór 9 w tłoku 2 z komorą tłoczącą 10. Jednocześnie cylinder 1 wykonuje ruch do góry'¹ dzięki krzywce sterującej 11, powiększając objętość komory tłoczącej 10, a tyiu samym zasysając do niej pierwszą ciecz. W fazie c cylinder 1 zajmuje górne skrajne położenie, a jednocześnie oba otwory 4 i 5 cylindra 1 są zamonnęte. Wykonując obrót od fazy c do d tłok 2 odsłania otwór wylotowy 5, przez który podczas jednoczesnego ruchu cylindra 1 w dół wytłaczana jest z komory tłoczącej 10 pierwsza dozowana ciecz. W celu pompowania drugiej cieczy z otworu wlotowego 4 krzywka sterująca 11 jest unoszona za pośrednicw^em dźwigni 16 sioownika ilektoomagJetycznego 17 wzdłuż osi tłoka 2 do góry. Krzywka sterująca 11 powoduje przemieszczę nie cylindra 1 do góry tak, że w fazie ssącej sfrez(wanu 7 tłoka 2 znajduje się naprzeciwko drugiego otworu wlotowego 4 1 pompowana ciecz będzie doń doprowadzana. Wyłączenie zasilania siłownika 17 powoduje powrót krzywki sterującej 11 i cylindra 1 do położenia wyJśctcwlgr pod naciskiem płaskiej sprężyny dociskowej 21. Przedstawiony meonanizm dziaiama. umożliwia selektywny wybór jednej z dwu cieczy doprowadzonych do pompy.

Claims (4)

1. Pompa dozująca składająca się z cylindra, który posiada doa umieszczone naprzecioko otoory, olotcoy i oylotcwy, oraz ze ospółpracującego z nim tłoka, który oprawiany jest o ruch obrotcoy za pomocą zespołu napędowego, znamienna tym, że cylinder /1/ posiada drugi otoór wlotcMy /4/, umieszczony po tej samej stronie cylindra /l/ co pieleszy otoór olohoy /3/, natomiast obrottoy tłok /2/ o svej górnej części posiada ukośne o stosunku do osi pompy sfrezooanie /7/ o kształcie rombu, o środku którego znajduje sią nieprzelooo.iy otoór /9/ połączony kanałem /9/ przez środek tłoka /2/ z komorą tłoczącą /10/ pompy, a W soej dolnej części tłok /2/ posiada zamocoJaną przesłonie oalco«ą krzyokę sterującą /11/, po której bieżni suoa się ślizgacz /12/ zamocowany do dolnej kraoędzi cylindra /1/, przy czym krzyoka sterująca /ll/ posiada o soej dolnej części na całym otoodzie oycięty kanałek /13/, o którym osadzony ruchomo jest koniec ramienia /15/ dźoigni /16/ siłconika elektoomagnetycznego /17/ powodującego przes^ioanie się krzyoki sterującej /11/.

2. Fompa oedług zastrz. 1, znamienna tym, że cylinder /1/ jest zawieszony o ramie /20/ na płaskiej sprężynie docisko^^ej /21/, powodującej otwieranie nacisku ślizgacza /12/ na krzyokę sterującą /11/, natomiast tłok /2/ połączony jest sztyono z prze kładnią redukcyjną /25/.

3. Fompa oedług zastrz. 2, znamienna tym, ze koniec sprężyny dociskoNej /21/ zaopatrzony jest ye okręt regulacyjny /22/ współpΓacjjący ze zderzakiem /23/.

4. Pompa vedług zastrz. 1, znamienna tym, że koniec tłoka /2/ połączony jest z silnikiem napędcoym /24/ poprzez przekładnię redukcyjną /25/ za pomocą łącznika stozkcoego /26/.