182875. lajstromszámú szabadalom • Változó ütemű eltolt fázisú membránszivattyú
1 182 875 2 A találmány tárgya változó ütemű, eltolt fázisú membránszivattyú fejőgépekhez. À fáziseltolásnak — azaz a szívóütemnek a terhelésmentes ütemhez képesti meghosszabbításának — létrehozásához különféle vezérlő mechanizmusok ismeretesek. A bütykök és emelőkarok útján vezérelt szelepek igen költségesek. A tolattyús vezérlések igen nagy gyártási pontosságot igényelnek, mivel enélkül vagy beragadnak, vagy a nagy tapadósúrlódás következtében az ütemidő egy bizonyos, meghatározott üzemelési idő után már nem tartható be. Igen érzékenyek arra, hogyha a megsérült tőgygumi révén tej hatol beléjük. Leginkább hidraulikus csillapítókat alkalmaznak ezeknél az átkapcsolás késleltetésére. Ismeretesek olyan egyen- és változó ütemű membránszivattyúk csatolt szelepekkel, amelyek lehetővé teszik a fáziseltolást. A 174.891 sz. szovjet szerzői tanúsítvány olyan fajtájú szivattyúkészüléket ismertet, amely két membránból és a rájuk erősített tányérszelepekből áll. A második szelep fáziskésleltetését a második munkakamra levegőelszívásának egy golyósszelep útján történő járulékos fojtásával érik itt el. Ez a szelep és a szabaddá tett keresztmetszet határozzák meg a második szelep fázisviszonyát. Az első szelep fázisviszonyát ugyanakkor a membrán és a tányérszelep hatásos felülete, valamint a tányérszelep önsúlya szabja meg. A membránok feletti munkakamra levegőhozzávezetése, illetve elszívása egy változtatható fojtáson keresztül történik. Ennek a szivattyúnak, vagy pulzátomak az a hátránya, hogy a második szelep fázisviszonyát csak meghatározott ütemszám esetén lehet összehangolni az első szelep fázisviszonyával. Ennek az az oka, hogy a második szelep zárásának késleltetése állandó, miközben az ütemek száma a fojtókészülék beállításával mindkét szelepnél változik, aminek azután az a következménye, hogy magasabb ütemszámok esetén a második szelepnél a tehermentesítési fázis a szívási fázishoz képest rövidebb, alacsonyabb ütemszámok esetén viszont hosszabb. Szennyeződés hatására a fojtási keresztmetszet a második szelepnél megváltozhat, ami azt jelenti; hogy kisebb lesz az átfolyás, úgy, hogy jól beállított ütemszám esetén is magától fellép a második szelepnél a fázisviszonyok változása, a késleltetés változásából adódóan. Ez a szabályozatlanság a gyakorlatban, mérőberendezés nélkül nem ismerhető fel és ezáltal befolyásolja a fejési folyamatot. A fojtószelep tisztítása és helyes beállítása csakis szakember által végezhető el. A találmány célja olyan fáziseltolásos változó ütemű membránszivattyú létrehozása, melynek fázisviszonya messzemenően független a pulzátor ütemszámától és más befolyásoló értékektől, ugyanakkor előállítása olcsó. A műszaki feladat abból áll, hogy olyan szeleprendszert alakítsunk ki, amely csak egy, beállítható fojtással dolgozik és amelynél a felsorolt hiányosságok kiküszöbölhetők. A találmány értelmében a célt úgy érjük el, s a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a változó ütemű membránszivattyút két, párhuzamosan elhelyezkedő kapcsolóegységből építjük fel. Az egyik kapcsolóegység egy egyszerű membrán-szelepcsatolás, a másik kapcsolóegység pedig egy kombinált membrán-membrán-szelepegység. Az egyes kapcsolóegységek szelepemelők útján vannak összekötve. A membránok működő felületei, s az azokra erősített tányérszelepek úgy vannak összehangolva, hogy a megállapított kapcsolónyomás elérésekor megtörténjék a sze1 lepek átkapcsolása. Az előre megadott kapcsolópontok eléréséhez szolgál a stabilizáló kamra és a munkakamra. A stabilizáló kamrát a membrán-membrán-szelepegység kisebbik membránja határolja és fojtás nélkül van összekötve az egyszerű membrán-szelepegység kimenetével, amely a fejőkelyhekhez vezet. A közös munkakamrát a ház és a három membrán határolja. A munkakamra egy fojtáson keresztül van összekötve az egyszerű membrán-szelepegység kimenetével, amely a fejőkelyhekhez vezet. Az állandó vákuum csatlakozása mindkét kapcsolóegység membránja és szelepe között torkollik be. A frisslevegőhozzávezetés a külső szelepülékeken keresztül történik. A fejőkelyhekhez vezető kimenetek mindkét membránszelepegységnél a szelepülékek között vannak. A membránszivattyú a következőképpen működik: A vákuum rákapcsolásakor mindkét szelepnél zár a frisslevegő-hozzávezetés és valamennyi fejőkehely vákuum alatt van. Eközben a fojtáson keresztül lassan lecsökken a munkakamrában lévő nyomás. Miután leküzdöttük a kombinált membrán-membrán-szelepegységnél az ellentartó erőt, ezen egység átkapcsol, ami azt jelenti, hogy az egyik fejőkehelypárra atmoszférikus levegőnyomás hat. A munkakamrában lévő nyomás a fojtáson át tovább csökken egészen addig, amíg le nem győzzük az egyszerű membrán-szelepegységnél is az ellentartóerőt, úgy, hogy ez a szelep is átkapcsol. Rövid ideig tehát a fejőkelyhekhez vezető mindkét kimenetre atmoszférikus levegőnyomás hat. Az összekötőcsatornán át a stabilizáló kamrába áramló levegő azonnal átkapcsolja a kombinált kapcsolóegységet úgy, hogy a hozzá tartozó fejőkehelypár vákuum alá kerül. Az összekötőcsatornán és a fojtáson keresztül lassú nyomásemelkedés következik be a munkakamrában. Az ellentartóerő legyőzése után az egyszerű kapcsolóegység átkapcsol, a fejőkelyhekhez vezető mindkét kimenet vákuum alá kerül, s elkezdődig egy újabb ütem. A találmányt a továbbiakban annak két, példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: — az 1. ábra a kapcsolóberendezést kiindulási helyzetben mutatja; — a 2. ábrán a kapcsolóberendezés az első átkapcsolás után látható; — a 3. ábra a kapcsolóberendezésnek a második átkapcsolás utáni helyzetét szemlélteti; — 4. ábránk a kapcsolóberendezést az egy ütemhez tartozó utolsó kapcsolási helyzetben mutatja be; — az 5. ábrán a munkakamárban lejátszódó nyomásváltozás diagramját látjuk, például 2:1 ütem viszonynál, végül — a 6. ábrán a kapcsolóberendezésnek változtatott vákuum- és levegőcsatlakozással kialakított megoldását tünteti fel. A változó ütemű membránszivattyú az 1 házból áll, amelyben a 2, 3, 4 és 5 szelepülékek találhatók. Az 1 házba a 6, 7 és 8 membránok fixen be vannak fogva, a 9, 10 szelepek pedig mozgathatóan helyezkednek el. A 6 membránt a 9 szeleppel a 11 rúd köti össze. A 6 és 7 membránok a 12 rúd útján egymáshoz vannak csatolva. A 8 membrán a 13 rúd útján van összekötve a 10 szeleppel. Az 1 ház és a 7 membrán között található a 14 stabilizáló kamra. A 6, 7 és 8 membránok, valamint az 1 ház a 15 munkakamrát határolják. A 6 és 8 membránok, a 3 és 5 szelepülékek, valamint az 1 ház között található az állandó vákuum számára szolgáló 16 kamra. A 3 és 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
