PL206512B1 - Zespół pompy pływającej - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206512 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 367816 (51) Int.Cl.

(22) Data zgłoszenia: 06.08.2002 F04D 13/06 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

06.08.2002, PCT/IB02/003063 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

20.02.2003, WO03/014574 (54)

Zespół pompy pływającej (30) Pierwszeństwo:

06.08.2001, US, 09/923,020 25.01.2002, US, 10/056,997 (43) Zgłoszenie ogłoszono:

07.03.2005 BUP 05/05 (73) Uprawniony z patentu:

Thiriez Eric, Cartagena, CO (72) Twórca(y) wynalazku:

ERIC THIRIEZ, Cartagena, CO (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

31.08.2010 WUP 08/10 (74) Pełnomocnik:

rzecz. pat. Walkiewicz Sebastian ŁAZEWSKA i ŁAZEWSKI spółka jawna Rzecznicy Patentowi

PL 206 512 B1

Opis wynalazku

Dziedzina techniki

Wynalazek dotyczy zespołu pompy pływającej zawierającego pompę przepływową o dużej wydajności, umieszczoną na zespole pływającym, co najmniej częściowo zanurzonym, ustawioną zgodnie w określonym uprzednio położeniu, które znacząco eliminuje lub przynajmniej minimalizuje tendencje zespołu pływającego do niestabilności, co najmniej pod względem zwiększania zanurzania w zbiorniku wody, po którym pł ywa, podczas włączania i pracy zespoł u pompy.

Stan techniki

Ogólna koncepcja pompy pływającej jest znana i od wielu lat wykorzystywana do szeregu różnych zastosowań. Te zastosowania, nie ograniczając się tylko do nich, obejmują odwadnianie, irygację, przepompowywanie, kontrolowanie poziomu wody w wykopach, pogłębianie i inne. W praktyce konwencjonalne pompy omawianego tutaj typu często są łączone z określonego rodzaju podstawowym urządzeniem napędzającym lub źródłem energii zawierającym silnik napędowy. Silnik napędowy połączony jest poprzez układ napędowy z wirnikiem, wałem napędowym lub podobnym mechanizmem służącym do wywołania przepływu płynu od punktu wlotu do punktu wylotu. Dzięki temu realizowany jest zgodny z zamierzeniami przepływ przepompowywanej wody lub innego płynu.

Jako przykład może służyć powszechne wykorzystywanie pomp pływających w zakładach uzdatniania wody, jako mieszadła do pobudzania pionowej cyrkulacji wody lub jako urządzenia do napowietrzana wody. W takich przypadkach obudowa pompy zawierająca ruchome elementy pompy jest zwykle umieszczana na swojego rodzaju pływającej konstrukcji. W wielu zastosowaniach awaryjnych i przemysłowych obudowa pompy, a w związku z tym droga przepływu płynu podczas pracy pompy, zwykle jest ukierunkowana pionowo. Przy takim pionowym ustawieniu silnik napędowy lub inne urządzenie napędowe jest umieszczone na górze i zwykle połączone z obudową pompy w taki sposób, że wałek przekaźnikowy silnika i elementy napędzane lub elementy pracujące pompy są połączone bezpośrednio. Z wyjątkiem sytuacji, kiedy droga przepływu jest skierowana od górnej powierzchni wody w kierunku dna zbiornika wody, jak to ma miejsce w przypadku mieszadeł wywołujących przepływ w dół lub niektórych urządzeń napowietrzających, kierunek przepływu płynu ma zwykle kierunek przeciwny. To jest oczywiście typowy kierunek przepływu, gdy pompa pływająca stosowana jest do odprowadzania wody podczas dużych opadów lub przy bardziej popularnym zastosowaniu w rolnictwie do irygacji lub podobnego celu.

Jednak bez względu na konkretne wykorzystanie pompy pływającej fizyczna konstrukcja i rozmieszczenie źródła energii, elementów roboczych i zespołu pływającego jest takie, że zwykle zachowuje pionowe ukierunkowanie obudowy pompy. Przy takim pionowym ukierunkowaniu zespół napędowy wykorzystywany do napędzania pompy jest zamocowany do obudowy pompy w części niezanurzonej, ponieważ w innym przypadku musi być umieszczany w zamkniętej lub uszczelnionej osłonie.

W związku z tym podczas uruchamiania i cią głej pracy zespoły znanych pomp pływających często zmieniają kierunek na skutek przechylania i/lub głębszego zanurzania w zbiorniku wody, na którym pływają. Taka niestabilność wynika z niedostatecznego pochłaniania przez zespół pływający siły ciągu pompy oraz z ciężaru wody wypełniającej wnętrze pompy i sąsiadującego odcinka przewodu odprowadzającego lub doprowadzającego. W rezultacie wymiary i/lub układy pływających urządzeń lub zespołów stosowanych w wielu pompach pływających o konwencjonalnej konstrukcji muszą być znacznie powiększone lub wydłużane. W związku z tym wady konwencjonalnych pomp pływających, które zawierają nadwymiarowe konstrukcje pływające, są znaczne i w rzeczywistości możliwości stosowania takich pomp do pewnych zadań są ograniczone.

Oczywiście, powyższe nie dotyczy wszystkich zastosowań pomp pływających. Jednak w wielu sytuacjach istotne znaczenie ma maksymalne zwiększenie przepustowości pompy pływającej, w szczególnoś ci, gdy potrzebne jest przepompowanie lub przetworzenie w inny sposób duż ych iloś ci wody. W takich sytuacjach niezwykle korzystne byłoby zastosowanie połączonego lub niezależnego zespołu pompy pływającej zawierającego obudowę pompy umieszczoną zgodnie w uprzednio określonym położeniu i posiadającą bardzo dużą przepustowość. Taki udoskonalony zespół pompy pływającej może być napędzany przez wysoko wydajny zespół napędowy, taki jak silnik spalinowy, ale bez ograniczenia tylko do takiego napędu. W takim korzystnym zespole pompy pływającej zespół napędowy może być zamontowany na zespole pływającym o zwartej budowie i niewielkich wymiarach i efektywnie umożliwiać osiąganie wymuszonego przepływu znacznych ilości wody przez zamocowaną

PL 206 512 B1 do zespołu pływającego, właściwie zorientowaną obudowę pompy bez występowania takiego rodzaju niekorzystnej niestabilności, jaka występuje przy konwencjonalnych pompach przepływowych.

Ponadto, w celu przezwyciężenia wielu, jeśli nie wszystkich, problemów i wad powszechnie związanych z zespołami pomp pływających ogólnie opisanego powyżej rodzaju, korzystne jest, że obudowa pompy, związany zespół napędowy oraz wynikowa droga przepływu płynu są rozmieszczone w wymienionym powyżej, określonym uprzednio położeniu. Korzystne, określone uprzednio położenie obudowy pompy eliminuje potrzebę powiększania rozmiarów zespołu pływającego w celu wyeliminowania tendencji zespołu pływającego do głębszego zanurzania w wodzie i zanurzania poniżej powierzchni wody, po której pływa. Określone ukierunkowanie obudowy pompy, zespołu wywołującego przepływ oraz wylotu lub wlotu służy do zachowania wymuszonej drogi przepływu płynu przez obudowę pompy. Co ważniejsze, kierunek drogi przepływu płynu lub wody będzie eliminował lub znacznie zmniejszał każdą siłę reakcji na napór wywierany na zespół pływający, która może być przyczyną jego niestabilności. Zatem, zarówno podczas pracy, jak i podczas przechodzenia z trybu spoczynkowego do trybu pracy, wszelkie tendencje do zakłócania pływania, takie jak wymuszone głębsze zanurzenie, w zasadzie będą eliminowane lub co najmniej znacznie redukowane.

Udoskonalony zespół pompy pływającej powyżej ogólnie opisanego rodzaju umożliwia zastosowanie bardziej zwartego zespołu pływającego o mniejszych wymiarach i łatwiejszego do manewrowania, a poza tym dostosowanego konstrukcyjnie do podpierania wysoko wydajnego źródła energii, takiego jak wymieniony wewnętrzny silnik spalinowy i utrzymania planowanego kierunku przepływu. Jednak wielkość i/lub konfiguracja zespołu pływającego według wynalazku nie musi być zwiększana lub wydłużana celem przezwyciężenia i zmiany tendencji pompy do głębszego zanurzania w wodzie, co jest powszechne podczas uruchamiania i pracy pomp o tradycyjnej konstrukcji.

Krótki opis wynalazku

Wynalazek dotyczy zespołu pływającego o budowie zapewniającej dużą wydajność przepływającego przez niego płynu, dzięki czemu może służyć, jako efektywne i sprawne urządzenie do uzdatniania lub przepompowywania wody w ramach szeregu różnych zastosowań. Ponadto zespół pływający według wynalazku jest zwarty i niezależny w wyniku zamontowania obudowy pompy, związanego z nią wirnika oraz zespoł u napę dowego na jednym, zwartym zespole p ł ywają cym. Dzię ki temu zespół pływający może być sprawnie przewożony z jednego miejsca do drugiego i operatywnie umieszczany na powierzchni zbiornika wody, która może być w szybki i sprawny sposób przepompowana.

W konwencjonalnym wykonaniu zespołu pompy pływającej, obudowa pompy i zespół napę dowy są zwykle umieszczane w jednej obudowie lub osłonie i montowane na zespole pływającym przeważnie w orientacji pionowej. W takim położeniu wlot obudowy pompy jest zanurzony, natomiast wylot znajduje się ponad powierzchnią wody i przeznaczony jest do podłączenia odpowiedniego przewodu lub łącznika. Zatem konwencjonalna pompa pływająca opisanego tutaj typu ma taką orientację, że w czasie uruchamiania zespołu pompy siła reakcji lub naporu jest przekazywana na zespół pływający. Siła reakcji prowadzi do niestabilności zespołu pływającego łącznie z wciskaniem głębiej w wodę. W rezultacie wielkość i ciężar zespołu pływającego często są zwiększane w dążeniu do przezwyciężenia tej niestabilności. Wydajność konwencjonalnych pomp pływających jest ograniczona i często mogą one być używane tylko w takich sytuacjach, w których nie jest wymagana ani oczekiwana duża ilość przepływającego płynu. W pewnych sytuacjach może być potrzebne kilka takich pomp pływających, które łącznie będą miały wydajność umożliwiającą zmniejszenie stanu zagrożenia lub zapewniającą odpowiedni przepływ.

Zespół pompy pływającej według wynalazku przezwycięża dobrze znane problemy i niedogodności związane z konstrukcją konwencjonalnych pomp pływających. Dokładniej, wynalazek stanowi zespół pływający, przeznaczony do pływania na zbiorniku wody i zawierający platformę nośną lub inną konstrukcję do zamontowania na niej zespołu napędowego. Jak będzie dalej opisane bardziej szczegółowo, korzystne jest, gdy zespół napędowy stanowi wysokoprężny lub benzynowy silnik spalinowy o duż ej mocy, o wielkości i pojemności zapewniającej efektywne napędzanie zespołu wywołującego przepływ płynu o dużej wydajności. Zespół wywołujący przepływ płynu jest roboczym elementem pompy i co najmniej w części jest zamontowany wewnątrz obudowy pompy. Ponadto, zespół napędowy umieszczany jest albo na platformie nośnej na zespole pływającym w miejscu niezanurzonym, albo wewnątrz zabezpieczonej komory na zespole pływającym, która może znajdować się poniżej powierzchni wody. W obu przykładach zespół napędowy umieszczony jest w pewnej odległości od zespołu wywołującego przepływ płynu i połączony z nim przy pomocy układu przeniesienia napędu.

PL 206 512 B1

Co najmniej w jednym przykładzie zespół pływający zawiera ramową konstrukcję, która również zostanie dalej dokładniej opisana, i która stanowi ochronne przykrycie, daszek, obudowę itp. umieszczoną w miejscu, w którym osłania zespół napędowy. W ten sposób zespół napędowy zabezpieczony jest przed niekorzystnymi warunkami zewnętrznymi, jakie występują podczas złej pogody, nawet, jeśli jest umieszczony na pokładzie w miejscu stosunkowo wyeksponowanym. Korzystne jest, jeśli osłona jest składana w taki sposób, że może być łatwo instalowana w położeniu roboczym, dającym osłonę albo składana, stosownie do potrzeb.

Co najmniej jeden przykład zespołu pompy pływającej według wynalazku zawiera pompę osiową określaną poprzednio, przynajmniej w niektórych przypadkach, jako zespół wywołujący przepływ płynu, umieszczoną, co najmniej częściowo wewnątrz obudowy pompy pomiędzy jej wlotem i wylotem w kontakcie z pł ynem. Należ y jednak podkre ś lić , ż e zespół pompy pł ywają cej wedł ug wynalazku mo ż e również zawierać pompę diagonalną pompę odśrodkową, pompę wielostopniową lub inną.

W związku z tym, niezależnie od konstrukcji zastosowanej pompy, znane niedogodności i problemy związane z konwencjonalnymi pompami pływającymi w zasadzie są eliminowane przez ustawienie zarówno obudowy pompy i/lub zespołu wywołującego przepływ płynu, jak i wlotu i wylotu przy zachowaniu korzystnego, uprzednio określonego położenia. Przy takim określonym uprzednio położeniu, po uruchomieniu i podczas pracy zespołu wywołującego przepływ formuje się droga przepływu, przy czym droga przepływu płynu ciągnie się przez obudowę pompy od wlotu do wylotu. Jako przykład obudowy pompy, zespołu wywołującego przepływ i innych części roboczych związanych z przepompowywaniem wody wzdłuż z określonej góry drogi można wskazywać pompę osiową. Jednak niezależnie od konstrukcji zastosowanej pompy, droga przepływu przez obudowę pompy i/lub szczególnie ukierunkowanie wylotu, przez który woda wypływa z obudowy, powinno być takie, aby znosiło, minimalizowało lub znacznie redukowało skutki działania siły reakcji i naporu występującej po napełnieniu wodą i oddziałującej na obudowę pompy.

Dlatego pod względem ukierunkowania zanurzenia pompa pływająca eliminuje znane niedogodności i problemy związane z pompami przedstawionego powyżej rodzaju przez ustawienie z zachowaniem powyżej omówionego, określonego uprzednio położenia. Dokładniej, obudowa pompy, zespół wywołujący przepływ płynu a szczególnie wylot pompy przepływowej, są korzystnie ustawione w zasadzie w orientacji poziomej. Przy takiej orientacji zarówno wlot, jak i wylot obudowy pompy korzystnie znajdują się w położeniu zanurzonym. Zależnie od konstrukcji zastosowanej pompy przepływowej służy to do utrzymania wymienionej powyżej drogi przepływu płynu przez obudowę pompy w zasadzie w orientacji poziomej. Dlatego każ da sił a reakcji prowadzą ca do głębszego zanurzenia zespołu pływającego lub powodująca jego niestabilność jest eliminowana lub znacznie redukowana. Dlatego nie występują żadne znaczne siły podczas początkowego przepływu płynu w czasie przechodzenia zespołu wywołującego przepływ z trybu spoczynkowego do trybu pracy ani podczas ciągłej pracy zespołu wywołującego przepływ, które mogłyby wywoływać stanowiącą problem niestabilność zespołu pływającego. Dzięki temu zespół pływający może być mniejszy, może mieć bardziej zwartą budowę i konfigurację, która oczywiście musi być wystarczająca do unoszenia ciężaru zespołu napędowego i elementów konstrukcyjnych samego zespołu pływającego i zachowania określonej orientacji na powierzchni zbiornika wody.

Należy podkreślić, że przy zastosowaniu pompy przepływowej o innej konstrukcji niż pompa osiowa, określone uprzednio położenie wylotu lub punktu odbioru wody z obudowy pompy powinien być w zasadzie poziomy. Położenie innych roboczych elementów pompy przepływowej przy takim wymienionym powyżej, określonym uprzednio położeniu może być inne niż poziome, ale nadal będzie służyło do zminimalizowania tendencji zespołu pływającego do niestabilności podczas pracy pompy.

Zależnie od konkretnego zastosowania, do którego pompa pływająca według wynalazku jest wykorzystywana, wodny przewód przesyłowy może być połączony bezpośrednio do części wylotowej obudowy pompy. Taki przewód przesyłowy może mieć znaczną długość i ciągnąć się do punktu oddalonego od brzegu, w którym umieszczony jest zespół pompy pływającej według wynalazku, do miejsca dostarczania wody na linii brzegu lub poza nim. W każdym przypadku, co zostało przedstawione, co najmniej w jednym korzystnym przykładzie rozwiązania według wynalazku, wlot i wylot obudowy pompy znajdują się w położeniu całkowicie lub co najmniej częściowo zanurzonym. Droga przepływu płynu wytwarzana przez zespół wywołujący przepływ, a szczególnie kierunek przepływu wody jest zorientowany tak, aby minimalizował każdą siłę reakcji wywieraną na zespół pływający, która mogłaby powodować jego niestabilność. Zespół pływający nie może wykazywać żadnych tendencji do fizycznej

PL 206 512 B1 zmiany orientacji lub dodatkowego zanurzenia wykraczającego poza jego normalne położenie na powierzchni zbiornika wody.

Te i inne cele, cechy i zalety wynalazku staną się bardziej przejrzyste po zapoznaniu się z rysunkami i szczegółowym opisem.

Krótki opis rysunków

Celem pełniejszego zrozumienia natury wynalazku w poniższym szczegółowym opisie zastosowano odnośniki do załączonych rysunków, na których:

Fig. 1 przedstawia widok z boku zespołu pompy pływającej według wynalazku podczas pracy.

Fig. 2 przedstawia perspektywiczny widok z góry zespołu pompy pływającej według wynalazku.

Fig. 3 przedstawia perspektywiczny widok z góry częściowo rozebranego przykładu zespołu pompy pływającej z fig. 1 i fig. 2.

Fig. 4 przedstawia widok z boku zespołu pływającego według wynalazku.

Fig. 5 przedstawia widok od czoła przykładu zespołu pompy pływającej z fig. 4.

Fig. 6 przedstawia widok z dołu przykładu zespołu pompy pływającej z fig. 4 i 5.

Fig. 7 przedstawia widok z boku innego przykładu zespołu pływającego według wynalazku, na którym zastosowaną pompą przepływową jest pompa odśrodkowa.

Fig. 8 przedstawia widok z boku jeszcze innego korzystnego przykładu zespołu pływającego według wynalazku, na którym związany z nim zespół napędowy umieszczony jest wewnątrz zespołu pływającego poniżej pokładu.

Te same numery na kilku rysunkach odnoszą się do tych samych części.

Szczegółowy opis korzystnego przykładu wykonania według wynalazku

Jak ujawniają załączone rysunki, wynalazek dotyczy zespołu pompy pływającej, oznaczonej ogólnie, jako 10. Zespół pompy pływającej 10 jest urządzeniem o dużej wydajności, szczególnie łatwym do przystosowania do wykorzystania na dużych zbiornikach wodnych, oznaczanych, jako 12, albo do innego praktycznego zastosowania, szczególnie, gdy potrzebna jest duża wydajność przepływu.

Jak to pokazano na fig. 1 do zespołu pływającego 10 podłączony jest przewód przesyłowy, przedstawiony schematycznie, przeważnie oznaczony, jako 14. Przewód przesyłowy 14 może mieć znaczną długość i ciągnąć się od zespołu pływającego 10 do punktu rozproszenia, przeważnie oznaczonego, jako 16. Przepompowywana woda przekazywana jest od wlotu 14' przewodu przesyłowego 14 do miejsca rozproszenia. Należy zwrócić uwagę, że sam przewód przesyłowy 14 nie jest częścią składową wynalazku. Oczywiście, jest zrozumiałe, że taki przewód przesyłowy 14 w wielu różnych postaciach, zależnie od konkretnego zastosowania, może być niezbędną częścią do skutecznego przesyłania wody 12, jak to schematycznie zostało przedstawione na fig. 1.

Dokładniej, zespół pompy pływającej 10 według wynalazku obejmuje zespół pływający przeważnie oznaczony, jako 18 i przedstawiony na fig. 3 w rozebranej formie. Zespół pływający 18 zawiera wszystkie elementy konstrukcyjne 20 tworzące platformę montażową lub inne elementy podpierające 22 zamontowane na niej lub stanowiące jej integralne elementy. Jako część platformy montażowej lub innych elementów podpierających 22 może być wykonane przejście lub platforma dla personelu 24 umożliwiający dostęp do zespołu napędowego, przeważnie oznaczanego, jako 26. W przykładach wykonania według wynalazku przedstawionych na fig. 1 do 7 zespół napędowy 26 jest umieszczony w miejscu niezanurzonym, powyżej powierzchni 12' zbiornika wody 12, na której znajduje się zespół pływający 18.

Inne cechy konstrukcyjne zespołu pływającego 18 łącznie z ramą nośną 28 obejmującą konstrukcję pływaka 20, platformę dla personelu 24, zespół napędowy 26 i inne elementy robocze zespołu pompy pływającej zostaną omówione w sposób bardziej szczegółowy w dalszej części opisu. Rama 28 może być wykonana z metalu albo innego wytrzymałego, stosunkowo lekkiego materiału i może stanowić otwartą konstrukcję, jak to najlepiej przedstawiają fig. 2 i 3.

Kolejna cecha najbardziej korzystnego przykładu wykonania według wynalazku dotyczy zespołu pompy pływającej, zawierającego obudowę pompy 30, która ma wydrążone wnętrze i wydłużony kształt, i wyposażona jest we wlot 32 i wylot 34. Wylot 34 korzystnie połączony jest z wlotem przewodu przesyłowego 14 przy pomocy elastycznego połączenia 35, jak to najlepiej zostało przedstawione na fig. 7 i 8. Konstrukcja elastycznego połączenia 35 dostosowana jest do kompensowania względnych ruchów pomiędzy przewodem przesyłowym 14 i zespołem pływającym 18, takich, jakie powstają przy niespokojnym stanie wody. Pierścieniowe złącze 36 lub inny element łączący służą do zapewnienia pewnego połączenia wlotu poziomego przewodu 14 z wylotem 34 obudowy pompy.

PL 206 512 B1

Ponadto wynalazek obejmuje zespół wywołujący przepływ, przeważnie oznaczany, jako 38, zawierający element pompy 40 korzystnie w formie wirnika osadzonego na końcu wzdłużnego wału napędowego 42. Jak to zostanie bardziej szczegółowo wyjaśnione przy omawianiu fig. 7, na zespole pływającym 10 według wynalazku mogą być instalowane pompy o innej konstrukcji niż pompy osiowe. Przeciwny koniec 44 wału napędowego 42 połączony jest z zespołem napędowym 26 przez układ przeniesienia napędu 46. Układ przeniesienia napędu 46 może stanowić jedno z wielu różnych połączeń mechanicznych lub zębatych. Jednak jak przedstawiono w korzystnym przykładzie zastosowania wynalazku, układ przeniesienia napędu 46 składa się z pasa napędowego 48 łączącego stosowne koła pasowe 51 i 52 osadzone odpowiednio na wałku wyprowadzenia napędu zespołu napędowego 26 oraz na dalszym końcu 44 wału napędowego 42.

Kolejną cechę związaną z obudową pompy 30 stanowi podłużna, podobna do klatki konstrukcja 54 umieszczona, wokół co najmniej na części wału napędowego 42. Klatkę 54 tworzą otwarte oczka, szczeliny lub „przepuszczalna” konstrukcja, która pozwala na swobodny dopływ wody do wlotu 32 obudowy pompy 30. Klatka zapobiega zasysaniu i/lub podrywaniu przez zespół wywołujący przepływ zanieczyszczeń z dna zbiornika wody 12, z którego zespół pompy pływającej 10 jest zasilany. Odpowiednio, klatka 54 rozciąga się w zasadzie na całej długości wału napędowego 42 i może, ale nie musi, stanowić część obudowy pompy 30. Odpowiednie poprzeczne ściągi 56 mogą być zastosowane w taki sposób, aby mocno zamocować klatkę 54 w jej planowanym, roboczym położeniu do dolnej części konstrukcji pływaka 20 i/lub ramy nośnej obudowy 28.

Co najmniej w jednym przykładzie wykonania według wynalazku, jak to przedstawiono na załączonych rysunkach, cechą konstrukcyjną wynalazku jest umieszczenie obudowy pompy 30 w położeniu zanurzonym poniżej konstrukcji pływaka 26, gdzie jest w trwały sposób przymocowana do zespołu pływającego 18. Ściślej, zanurzenie obudowy pompy 30 jest takie, że wlot 32 i wylot 34 są, co najmniej częściowo zanurzone, korzystnie całkowicie zanurzone, w czasie ciągłej pracy zespołu wywołującego przepływ 38.

Dokładniej, wirnik 40 umieszczony jest pomiędzy wlotem 32 i wylotem 34. W ten sposób obudowa pompy 30, wlot i wylot, odpowiednio 32 i 34, wał napędowy 42 i inne czynne elementy związane z obudową pompy 30 i zespołem wywołującym przepływ 38 wyznaczają oś pompy przepływowej. Odpowiednio, w wyniku obracania się wirnika 40 woda będzie przepływała przez otwory konstrukcyjne w klatce 54 do wlotu 32, a następnie będzie przepływała osiowo, wzdłuż obudowy pompy 30. Wymuszony przepływ wody będzie kierowany na zewnątrz przez wylot 34, w zasadzie w kierunku poziomym, do wlotu przewodu przesyłowego 14, jak to zostało opisane powyżej.

Ukierunkowanie utworzonej drogi przepływu płynu, jak opisano powyżej, jest w zasadzie równoległa do wzdłużnej osi obudowy pompy 30. Ponadto, obudowa pompy 30, zespół wywołujący przepływ 38, wylot 34 i wynikowa droga przepływu wody są rozmieszczone zgodnie z określanym uprzednio położeniem, które w zasadzie eliminuje lub co najmniej minimalizuje siły reakcji działające na zespół pływający 18. Dlatego wszystkie lub część sił, które mogą powodować utratę stabilności lub orientacji zespołu pływającego 18 lub powodować zwiększanie zanurzenia zespołu pływającego 18 w zbiorniku wody 12 mogą być w znacznym stopniu eliminowane lub znacząco redukowane, a zatem minimalizowane. Dzięki temu do utrzymywania w zamierzonym, roboczym położeniu zespołu napędowego 26 i obudowy pompy 30 można zastosować bardziej efektywną, zwartą i użyteczną pod względem wielkości i konfiguracji konstrukcję pływaka 20 i zespołu pływającego 18. W położeniu roboczym utrzymywane jest sprzężenie przenoszące napęd z zespołu napędowego 26 na wał napędowy 42 i element pompy 40.

Należy podkreślić, że wymienione powyżej korzystne ukierunkowanie obudowy pompy 30, a w szczególności drogi przepływu wody opuszczającej wyjście 34, jest w zasadzie poziome i w większości przypadków w zasadzie równoległe do mediany poziomu powierzchni 121. Dlatego żadne siły reakcji wynikające z uruchomienia i ciągłej pracy zespołu wywołującego przepływ 40, 42 itp. nie będą działały w przeciwnym kierunku na konstrukcję pływaka 20 lub zespół pływający 18 w sposób, który mógłby powodować niestabilność zespołu pływającego 18 lub zwiększać jego zanurzenie albo głębiej wciągać poniżej powierzchni zbiornika wody 12.

Należy także podkreślić, że gdy stosowana jest inna pompa przepływowa niż pompa osiowa, wymienione powyżej określone uprzednio położenie obudowy pompy, zespołu wywołującego przepływ itd. nie wymaga przyjmowana dokładnie poziomej orientacji, aby zminimalizować wymienione powyżej siły reakcji działające na zespół pływający 18. Na przykład, jak to przedstawia fig. 7, jedno z korzystnych rozwiązań według wynalazku zakłada zastosowanie pompy odśrodkowej 70 umieszczonej na

PL 206 512 B1 zespole pływającym 18 w położeniu, co najmniej częściowo zanurzonym poniżej powierzchni wody 12' zbiornika wody 12. Obudowa pompy odśrodkowej 72 wyposażona jest we wlot 74 i wylot 76. Jak przedstawiono powyżej, wylot 76 połączony jest z wlotem przewodu przesyłowego 14 przy pomocy elastycznego połączenia 35. Odpowiednio, gdy elementy pracujące, takie jak zespół wywołujący przepływ (nieprzedstawiony celem zachowania przejrzystości) połączony z pompą odśrodkową 70, jest umieszczony w zasadzie w orientacji poziomej, ważną cechą określonego uprzednio położenia pompy odśrodkowej 70 jest to, że wylot 76 ma w zasadzie ukierunkowanie poziome. To określone uprzednio, poziome położenie, co najmniej wylotu 76 (korzystnie również innych elementów obudowy pompy 70) służy do eliminowania, znacznego redukowania, a przez to minimalizowania wszystkich naporów lub innych sił reakcji wywieranych na zespół pływający 18, które mogłyby być przyczyną jego niestabilności. Należy również podkreślić, że pompa osiowa na fig. 1 do 6 i fig. 8 oraz pompa odśrodkowa na fig. 7 są tylko przykładami różnych konstrukcji różnego rodzaju pomp przepływowych, które mogą być zastosowane w zespole pompy pływającej 10, 10' według wynalazku. Pompy innej konstrukcji, które mogą być stosowane, ale nie stanowią ograniczenia, obejmują pompy diagonalne, pompy wielostopniowe itp. Zatem, jeśli wymienione powyżej, określone uprzednio położenie drogi przepływu przez obudowy pompy, a zwłaszcza ukierunkowanie wypływu z obudowy pompy, zależne od rodzaju konstrukcji zastosowanej pompy, nie jest ściśle poziome, to powinno być inne niż ukierunkowanie pionowe zwykle stosowane w wielu znanych i tradycyjnie używanych zespołach pomp pływających.

Kolejną cechę konstrukcyjną wynalazku stanowi zespół zabezpieczający, ogólnie oznaczony, jako 60, ujawniony na fig. 2 i od 2 do 7. Zespół zabezpieczający 60 korzystnie obejmuje przykrycie lub rodzaj przykrycia 62 umieszczonego powyżej zespołu napędowego 26 i co najmniej częściowo osłaniającego i zabezpieczającego zespół napędowy 26. Dzięki temu zespół napędowy 26 jest zabezpieczony przed wystawieniem na działanie niekorzystnych warunków zewnętrznych, takich jak pogoda, wzburzona woda itp. Zespół zabezpieczający 60 może być wykonany w formie różnych konstrukcji o różnych kształtach, wymiarach itp. Jak w charakterze przykładu przedstawiono na fig. 4 i 5, zespół zabezpieczający 60 może mieć postać osłony 62 w formie daszka z elastycznej tkaniny rozpiętego na łukowych wspornikach 64 rozmieszczonych w pewnej odległości od siebie, zaopatrzonego w otwór lub przestrzeń wentylacyjną 66 do odprowadzania gazów spalinowych z zespołu napędowego 26.

Kolejne korzystne wykonanie według wynalazku ujawnione jest na fig. 8, która przedstawia zespół pływający 18', który ma kształt podobny do kadłuba łodzi i posiada otwartą przestrzeń albo komorę 19 umieszczoną poniżej pokładu i/lub co najmniej częściowo poniżej powierzchni 12' zbiornika wody 12. Zespół napędowy 26 umieszczony jest w komorze 19 poniżej pokładu, dzięki czemu znajduje się w miejscu, które jest dobrze zabezpieczone przed działaniem niekorzystnych warunków zewnętrznych, takich jak zła pogoda, wiatr itp, które mogłyby narażać zespół napędowy 26 na działanie fal, wody, deszczu itp. W związku z tym, mimo że zespół napędowy 26 jest umieszczony w komorze 19 poniżej pokładu, to oczywiście nie jest „zanurzony” w dosłownym sensie. Urządzenie wydechowe, takie jak 29, wyprowadzone jest w górę poza komorę 19 w taki sposób, że pozwala na odprowadzanie gazów wydechowych do atmosfery. Oczywiście zapewnione jest doprowadzenie napędu do zespołu wywołującego przepływ płynu, oznaczonego ogólnie, jako 40. Jest oczywiste, że pompa osiowa, jako rodzaj konstrukcji zastosowanej pompy, stanowi wyłącznie przykład.

W związku z tym zespół pompy pływającej według wynalazku przezwycięża wiele niedogodności i problemów znanych w tej dziedzinie przez wyposażenie go w pompę przepływową, która jest tak ukierunkowana, aby wyznaczyć drogę wymuszonego przepływu płynu wypływającego z wylotu w określonym uprzednio, w zasadzie poziomym położeniu. Określone uprzednio położenie odpływowego otworu wody w ten sposób eliminuje lub co najmniej minimalizuje każdą siłę naporu lub reakcji działającą na zespół pływający 18, która może być przyczyną fizycznej zmiany orientacji lub destabilizacji zespołu pływającego 18 w czasie jego pracy lub uruchamiania, kiedy pompa przepływowa przechodzi z trybu spoczynku do trybu czynnego.

Ponieważ do opisanego przykładu korzystnego wykonania według wynalazku w szczegółach może być wprowadzone wiele modyfikacji, odmian i zmian, jest zamierzone, że cały materiał w powyższym opisie oraz przedstawiony na załączonych rysunkach może być rozumiany, jako materiał ilustrujący, a nieograniczający. Tak więc zakres wynalazku określają załączone zastrzeżenia patentowe i ich prawne odpowiedniki.

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół pompy pływającej (10) zawierający zespół pływający (18) dostosowany do pływania po powierzchni wody, obudowę pompy (30) zawierającą wlot (32) i wylot (34) oraz zespół napędu hydraulicznego (38), połączony płynowo z wlotem (32) i wylotem (34), znamienny tym, że zespół napędu hydraulicznego (38) zawiera podłużny wał napędowy (42), obudowa pompy (30) zamontowana jest na zespole pływającym (18), tak że przestrzeń pomiędzy wlotem (32) i wylotem (34) jest co najmniej częściowo wypełniona i zanurzona pod wodą, przy czym obudowa pompy (30) i zespół napędu hydraulicznego (38) są razem zorientowane tak, że co najmniej częściowo tworzą pompę osiową, zespół napędu hydraulicznego (38) określa drogę przepływu płynu pomiędzy wlotem (32), a wylotem (34), która co najmniej częściowo pokrywa się z podłużną osią obudowy pompy (30), obudowa pompy (30) podtrzymywana jest przez zespół pływający (18) i umieszczona tak, że co najmniej wylot (34) znajduje się w określonej wstępnie orientacji, minimalizującej fizyczną zmianę orientacji zespołu pływającego (18), wlot (32) i wylot (34) są pozycji zanurzonej podczas trybu pracy i podczas trybu spoczynkowego zespołu napędu hydraulicznego (38), przy czym zespół pompy pływającej (10) zawiera również klatkę (54) posiadającą otwartą konstrukcję, która co najmniej częściowo otacza, z zachowaniem odstępu, podłużny wał napędowy (42) oraz umożliwia swobodny dopływ wody do wlotu (32) obudowy pompy (30).
2. 2. Zespół pompy pływającej według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół napędu hydraulicznego (38) jest, co najmniej częściowo zamontowany wewnątrz wspomnianej obudowy oraz jest, co najmniej częściowo zanurzony podczas uruchamiania.
3. 3. Zespół pompy pływającej według zastrz. 2, znamienny tym, że obudowa pompy (30) umieszczona jest w określonej wstępnie orientacji w stosunku do powierzchni zbiornika wody, tak że stabilność zespołu pływającego (18) podczas pracy zespołu napędu hydraulicznego (38) jest poprawiona.
4. 4. Zespół pompy pływającej według zastrz. 3, znamienny tym, że określona wstępnie orientacja minimalizuje zwiększanie się zanurzenia zespołu pływającego (18) w czasie przechodzenia zespołu napędu hydraulicznego (38) od trybu spoczynkowego do trybu pracy.
5. 5. Zespół pompy pływającej według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa pompy (18) i wylot (34) znajdują się w określonej wstępnie orientacji, zmniejszającej zanurzenie zespołu pływającego (18) podczas pracy zespołu napędu hydraulicznego (38).
6. 6. Zespół pompy pływającej według zastrz. 5, znamienny tym, że określona wstępnie orientacji dodatkowo zmniejsza zanurzenie zespołu pływającego (18) podczas przechodzenia zespołu napędu hydraulicznego z trybu spoczynkowego do trybu pracy.
7. 7. Zespół pompy pływającej według zastrz. 6, znamienny tym, że określona wstępnie orientacja, co najmniej częściowo jest wyznaczone przez wlot (32), wylot (34) i zespół napędu hydraulicznego (38), umieszczone poniżej powierzchni zbiornika wody w zasadniczo wspólnej, określonej uprzednio orientacji.
8. 8. Zespół pompy pływającej według zastrz. 7, znamienny tym, że wspólna, określona wstępnie orientacja jest zasadniczo pozioma.
9. 9. Zespół pompy pływającej według zastrz. 1, znamienny tym, że określona wstępnie orientacja jest, co najmniej częściowo wyznaczona przez zasadniczo poziome ukierunkowanie wylotu (34).
10. 10. Zespół pompy pływającej według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo zawiera zespół napędowy (26) zamontowany na zespole pływającym (18) w pewnej odległości od obudowy pompy (30) i połączony układem przeniesienia napędu z zespołem napędu hydraulicznego (38).
11. 11. Zespół pompy pływającej według zastrz. 1 albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że zawiera dodatkowo zespół napędowy (26) zamontowany na zespole pływającym (18) i połączony układem przeniesienia napędu z zespołem napędu hydraulicznego (38), gdzie zespół napędu hydraulicznego (38) zawiera element napędowy zamontowany wewnątrz obudowy pompy (30), umieszczony i ukształtowany tak, że tworzy drogę przepływu płynu od wlotu (32) do wylotu (34) podczas pracy zespołu napędu hydraulicznego (38), przy czym zespół napędu hydraulicznego (38) zawiera dodatkowo podłużny wał napędowy (42), połączony obrotowo z elementem napędowym oraz połączony obrotowo z zespołem napędowym (26).
12. 12. Zespół pompy pływającej według zastrz. 11, znamienny tym, że zawiera ponadto zespół zabezpieczający (60) zamontowany na zespole pływającym (18), tak, że co najmniej częściowo otacza zespół napędowy (26), zabezpieczając zespół napędowy (26) przed działaniem niekorzystnych warunków zewnętrznych.

    PL 206 512 B1
13. 13. Zespół pompy pływającej według zastrz. 11, zamienny tym, że określona wstępnie orientacja i droga przepływu płynu są zasadniczo poziome.
14. 14. Zespół pompy pływającej według zastrz. 11, znamienny tym, że klatka (54) rozciąga się wzdłuż co najmniej większej części wału napędowego (42).
15. 15. Zespół pompy pływającej według zastrz. 11, znamienny tym, że wlot (32), wylot (34) i zespół napędu hydraulicznego (38) tworzą razem pompę odśrodkową, przy czym określona uprzednio orientacja wylotu (34) jest zasadniczo pozioma.
16. 16. Zespół pompy pływającej według zastrz. 11, znamienny tym, że wlot (32), wylot (34) i zespół napędu hydraulicznego (38) mają zasadniczo poziomą orientację.
17. 17. Zespół pompy pływającej według zastrz. 16, znamienny tym, że wlot (32), wylot (34), zespół napędu hydraulicznego (38) i obudowa pompy (30) wspólnie tworzą pompę osiową.