182876. lajstromszámú szabadalom • Változó ütemű, eltolt fázisú membránszivattyú fejőberendezés
1 182 876 2 A találmány tárgya változó ütemű, eltolt fázisú membránszivattyú, fejőberendezésekhez. A 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, melynek nyíláskeresztmetszete az ütemidőt határozza meg. Ennek a szivattyúnak, vagy pulzátornak 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 változóütemű 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 célt a találmány értelmében úgy érjük el, s a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a változó ütemű membránszivattyút egyetlen, közös munkakamrával alakítjuk ki, az azt behatároló membránokkal. A membránok szelepemelők útján a tányérszelepekkel vannak összekötve. A membránok és az azokra erősített tányérszelepek hatásos felülete úgy van meghatározva, hogy a meghatározott kapcsolási nyomás elérésekor a szelepek átkapcsolása megtörténjék. Az előre megadott kapcsolási pontok elérése céljából stabilizálókamra van alkalmazva és ezt egy membrán határolja, amely membrán egy szelepemelő útján egy szeleppel, a szelep pedig a munkakamra egyik membránjával van összekötve. Két hozzátartozó szelepülés között találhatók a pulzáló levegő számára szolgáló csatlakozások a fejőkelyhekhez. A csatlakozás egyszerű membránszelepcsatolással egy csatornán keresztül van összekötve a stabilizálókamrával. Ez a csatorna egy fojtáson át a közös munkakamrával van összeköttetésben. A vákuumforrás hozzávezetései a membrán és a szelep közötti térbe torkollanak az egyszerű membrán-szelepcsatolásnál és a stabilizáló kamra membránja, valamint a határolószelep közötti térben. A friss levegő hozzávezetése azon szelep ülésén át történik, amely a munkakamra egyszerű membrán szelepcsatolásával átellenben helyezkedik el, illetve azon a téren át, amely a munkakamra membránja és a határoló szelep ülése között képződik, a membrán-szelepmembráncsatoláskor. A levegő- és a vákuumcsatlakozások felcserélése a működő felületek konstrukciós hozzáalakításával lehetséges. A kapcsolókészülék a következőképpen működik: A vákuum rákapcsolásával a munkakamrát képező membránok kifelé mozognak és az egyszerű membránszelepcsatolásnál összekötik a vákuumhozzávezetést a fej őkehely-csatlakozással, s ezáltal egy csatornán át a stabilizáló kamrával és egy fojtáson át a munkakamrával. A kombinált szelepegység összeköti a frisslevegőhozzávezetést a másik fej őkehely-csatlakozással. A fojtáson át a levegő lassan kiszívódik a munkakamrából, amíg el nem éri azt a kapcsolási pontot, ahol a kombinált szelepegységnél a csökkenő ellentartóerő következtében a szelep átvezérlődik és emellett a konstans vákuum alatt álló kamra a fejőkehelycsatlakozással kötődik össze. Ebben a pillanatban mindkét fejőkehelycsatlakozás vákuum alatt áll. A munkakamrában lévő nyomás a fojtáson át tovább csökken mindaddig, amíg az ellennyomás annyira leesik, hogy az egyszerű membránszelepegység is átkapcsol és ezt a fejőkelyhet a szabad atmoszférával köti össze. Ezáltal az összekötőcsatornán keresztül friss levegő áramlik a stabilizálókamrába és a munkakamrában uralkodó nyomás növekszik, éspedig lassan, a fojtáson átvezetett levegő révén. Mivel a stabilizáló kamrában a teljes atmoszférikus légnyomás jelen van, így ez a kapcsolóegység stabil és ezáltal független a munkakamrában lezajló nyomásemelkedéstől. A munkakamrában lezajló további nyomásemelkedés az egyszerű membrán-szelepegység ellentartóerejét legyőzi, s a szelep átkapcsol. Ilymódon ezen fejőkehely ismét vákuum alá kerül, amely a csatornán keresztül fojtás nélkül kiszívja a levegőt a stabilizálókamrából, úgy, hogy a stabilizálókamra ellentartóereje megszűnik és a kombinált membrán-szelepegység átkapcsol. Ezáltal ismét létrejön a kiindulóhelyzet. A munkakamra fojtásos légtelenítésével egy új ütem kezdődik. A találmányt a továbbiakban két példaképpeni kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: — az 1. ábra a kapcsolókészüléket kiindulási helyzetben mutatja; — a 2. ábrán a kapcsolókészüléknek az első átkapcsolás utáni helyzete látható; — a 3. ábrán a második átkapcsolás utáni helyzetet látjuk; — 4. ábránk az ütem utolsó kapcsolási helyzetében mutatja a kapcsolókészüléket; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 1
