184379. lajstromszámú szabadalom • Forgódugattyús szivattyú
I A találmány tárgya forgódugattyús szivattyú, amely folyadékok szállítására való. A forgó mozgást végző elemekkel működő szivattyúk választéka igen széles. Ismeretek fogaskerék, centrifugál, lamellás, vízgyűrűs, csavar, excenteres stb. szivattyúk. Ismeretesek ezeken kívül különböző speciális kialakítású forgóelemmel működő szivattyúk is, amelyek közös jellemzője, hogy a szívó- nyomóteret ezeknél fogaskerékszerűen összegördülő elemek illesztett kapcsolata határolja ugyan el, de a működő elemek meghajtása külön hajtásrendszer, célszerűen a tengelyeikre ékelt fogaskerékkapcsolat biztosítja. Ilyen megoldásokat ír le pl. a 1031.991. sz. brit, a 1553.031 sz. NSZK-beli szabadalmi írat, és a 165.014 sz. magyar szabadalmi leírás. Ezeknek a megoldásoknak az előnye, hogy szállítóteljesítményük azonos méretek mellett általában többszöröse a hagyományos fogaskerék-szivattyúkénak. Hiányosságuk azoban, hogy a forgóelemek meghajtása külön hajtásrendszert igényel, ami a fogaskerék-szivattyúkhoz képest jelentősen megnöveli előállítási költségüket, a szerkezeti súlyt és a helyszükségletet. A találmánnyal célunk fenti hiányosságok kiküszöbölése. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően olyan forgódugattyús szivattyú létrehozása, amelynek hajtása egyszerűbb, ennélfogva előállítási költsége, súlya és helyszükséglete lényegesen kisebb, mint az ismert megoldásoknál. A kitűzött feladatot olyan ismert forgódugattyús szivatytyú továbbfejlesztésével oldottuk meg, amelynek beömléssel és kiömléssel ellátott szivattyúháza, ebben forgathatóan elrendezett, szállítónyúlvánnyal ellátott forgódugattyúja, valamint ezzel párhuzamos tengelyű, a szállítónyúlványt befogadó mélyedéssel ellátott hengeres eleme van, ahol a szállítónyúlvány külső palástja a szivattyúház hengeres fészkével, a hengeres elem palástfelülete pedig a szivattyúház másik hengeres fészkével érintkezik, továbbá a forgódugattyú és a hengeres elem egymással hajtáskapcsolatban van, ahol a továbbfejlesztés, vagyis a találmány az, hogy a forgódugattyú szállítónyúlványa fogaskerék-fogként, a hengeres elem mélyedése pedig a foggal kapcsolódó fogárokként van kiképezve, továbbá a forgódugattyú és a hengeres elem fennmaradó palástfelületükön a fognál kisebb modulú, egymással kapcsolódó fogazással vannak ellátva. A fenti intézkedésekkel elérjük, hogy a forgódugattyú és a hengeres elem egymáson legördíthetők, vagyis egymással kényszerű hajtáskapcsolatban vannak, tehát az eddig alkalmazott külön hajtófogaskerekek elhagyhatók. Ezzel nemcsak a gyártás válik egyszerűbbé és olcsóbbá, hanem helyet és súlyt is megtakaríthatunk. Előnyös az olyan kiviteli alak, amelynek egy-egy foggal ellátott két forgódugattyúja és ezek közé épített hengeres eleme van, amely egyetlen nagy modulú fogárokkal van ellátva. A két forgódugattyú működőtere járaton át összekapcsolható, amelynél a beömlés az egyik forgódugattyú működőterével, a kiömlés pedig a másikéval van kapcsolatban. Ezzel a sorbakapcsolással a folyadékszállító nyomás növelhető. Olyan megoldás is lehetséges — a szállított folyadékmennyiség növelésére —, amelynél mindkét forgódugattyú működőterének külön kiömlés és beömlése van. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti forgódugattyús szivattyú néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: Az 1. és 2. ábra a találmány szerinti forgódugattyús szivattyú első példakénti kiviteli alakjának hosszmetszetei, különböző üzemi helyzetekben; A 3. ábra az 1. ábrán HI-III vonal mentén vett metszet; A 4. ábra második példakénti kiviteli alak hosszmetszete; Az 5. ábra harmadik példakénti kiviteli alak hosszmetszetben; A 6. ábra a 4. ábrán VI—VI vonal mentén vett metszet. A rajzon hasonló részleteket azonos hivatkozási számmal jelöltük. Az 1—3. ábrán látható, hogy forgódugattyús szivattyúnak 3 háza 6 beömléssel és 7 kiömléssel van ellátva. A 3 házban a jelen esetben egyetlen 4 szállító nyúlvánnyal rendelkező 1 forgódugattyú forgathatóan van elrendezve. Az 1 forgódugattyú tengelyével párhuzamos tengelyű hengeres 2 elem ugyancsak forgathatóan helyezkedik el a 3 házban, amelynek a 4 szállítónyúlványt befogadó 5 mélyedése van. A 4 szállítónyúlvány külső palástja a 3 ház hengeres 3a fészkével, a hengeres 2 elem külső palástja viszont a 3 ház másik hengeres 3B fészkével érintkezik. A találmány szerinti az 1 forgódugattyú 4 szállítónyúlványa fogaskerék-fogként, a hengeres 2 elem 5 mélyedése viszonyt ezzel a foggal kapcsolódó fogárokként van kialakítva. Továbbá, az 1 forgódugattyú és a hengeres 2 elem a fennmaradó palástfelületén a 4 fognál kisebb modulú fogazással van ellátva. A 4 fog és 5 fogárok, valamint az ezekhez csatlakozó fogazás úgy van kialakítva, hogy az 1 forgódugattyú és a hengeres 2 elem — ezeken — egymáson legördíthetők. Az ábrázolt esetben a hengeres 2 elem 13 tengelycsonkja külön nem ábrázolt hajtásra csatlakozik. Az 1—3. ábrák szerinti forgódugattyús szivattyú a következőképpen működik: A szivattyú a 13 tengelyesünkön át kap hajtást, aminek következtében az 1 forgódugattyú és az azzal kapcsolatban álló hengeres 2 elem a folytonos nyíllal jelölt irányban forognak. Az 1 forgódugattyú 4 foga — a 2 elem 5 fogárkából kigördülve — a 6 beömlésen át beszívott folyadékot az 1 forgódugattyú kisebb modulú fogazása és a 3 ház 3A fészke -közötti működőtéren át a 7 kiömléshez továbbítja. Miután a 4 fog kigördül az 5 fogárokból (2. ábra) az 1 forgódugattyú és a hengeres 2 elem kényszerű hajtókapcsolatát azok egymással kapcsolódó, kisebb modulú fogazásai biztosítják. A hajtásirány lehet ellentétes értelmű is (szaggatott nyíl), ilyenkor értelemszerűen a beömlés és a kiömlés felcserélődik. A 4. ábrán a találmány szerinti forgódugattyús szivattyú második kiviteli alakját tüntettük fel. Ez abban tér el az 1—3. ábrák szerinti megoldástól, hogy járulékosan további, az 1 forgódugattyúval azonos kialakítású 10 foigódugattyúval van ellátva. Az 1 és 10 forgódugattyú között egyvonalban helyezkedik el a hengeres 2 elem, amelynek egyetlen 5 fogárkával kapcsolódik mindkét 4 fog, de fél fordulat eltolással. Ennek megfelelően az 1 és 10 forgódugattyú működőterének munkaütemei 180°-al eltolódva követik egymást. A4, ábrán látható kivitelnél az 1 forgódugattyú működőtere a 6 beömléssel, a 10 forgódugattyú működőtere pedig a 7 kiömléssel van kapcsolatban, ahol a két működőtér egymással 3c járaton át közlekedik. Ezzel a soros kivitellel nagyobb nyomás érhető el, azonban a szállított mennyiség az 1—3. ábra szerinti megoldáséval azonos. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
