195869. lajstromszámú szabadalom • Tömlőpumpa
1 195 869 2 A találmány tárgya tömlőpumpa, amely előnyösen alkalmazható folyadékok szabályozott adagolására. A gyakorlatban különböző módon működő tömlőpumpák használatosak. A tömlőpumpák alapvető működése abból adódik, hogy a folyadék szállítását flexibilis csőre periodikusan nyomást gyakorló elemek hozzák létre. A 2 108 211 lajstromszámú angol szabadalmi leírás szerinti megoldás például a flexibilis csőre ható nyomást a cső körül elhelyezett vákuumkamrával hozza létre. Tekintettel arra, hogy a flexibilis csőre a folyadék szállításához periodikus erőhatást kell létrehozni, ezért a kamrában előállított vákuumot peródikusan szelep segítségével csökkentik. A megoldás hátránya, hogy az ilyen típusú tömlőpumpához külön segédenergiára van szükség, amely a vákuumot biztosítja. A vákuum létrehozásához viszonylag bonyolult szerkezetre van szükség, hiszen azt periodikusan újból elő kell állítani. Ismeretesek továbbá olyan tömlőpumpák, ahol a folyadék szállítását a flexibilis csőre periodikusan nyomást gyakorló mechanikus deformáló testek végzik oly módon, hogy a középső dugattyútest a folyadéknak a csőből való kiszorítását, illetve a csőbe történő beszívását végzi, míg másik két deformáló test szelepfunkciókat lát el (1. ábra). Az 1. ábrán 4 flexibilis cső falára 2 dugattyútest és 6, 7 szeleptestek megfelelő ütemben nyomást gyakorolnak, és ezáltal a cső tartalmának áramlását idézik elő. Az ilyen mechanikus deformáló testekkel működő pumpáknál biztosítani kell, hogy a középső — dugatytyútest - periodikus mozgásához képest a két szeleptest +1/4, illetve -1/4 periódussal eltolt fázisú, „hiányos” periodikus mozgást végezzen. Ez azt jelenti, hogy a két szeleptest a teljes periódus legalább 50-50 %-ában zárt állapotban van (2. ábra). A 2. ábrán a dugattyútest m elmozdulását a B, a két szeleptest mozgását pedig az A és C diagramok szemléltetik a t idő függvényében. Az ismertetett három mozgás összehangolására különböző megoldásokat hoztak létre. A 650 042 lajstromszámú angol, a 91 010, valamint a 133 129 lajstromszámú csehszlovák és a 2 020 735 lajstromszámú szintén angol szabadalmi leírásokban ismertetett megoldások speciális profilú bütykös tengelyek, valamint vezérlő tárcsák segítségével oldják meg a három mozgás összehangolását. Ezen megoldások közös jellemzője, hogy mindhárom test mozgatásához külön-külön vezérlőtárcsát alkalmaznak, ezáltal ezek a megoldások meglehetősen bonyolult szerkezeti kialakításúak. Bonyolult szerkezetük miatt az ilyen típusú ismert pumpák közismert előnyeik ellenére sem tudtak a hagyományos (görgős) perisztaltikus pumpákkal szemben elterjedni. A találmány célja olyan tömlőpumpa konstrukció létrehozása, amely biztosítja a dugattyútest és a két szelcptcst ismertetett mozgását anélkül, hogy ezekhez külön-külön vezérlőtárcsákat alkalmaznának. Célul tűztük ki továbbá, hogy a megoldás nagy sorozatban, könnyen és gazdaságosan gyártható legyen, azaz a konstrukcióhoz szükséges alkatrészek száma és megmunkálási igénye ne haladja meg az ismert (például a görgős) perisztaltikus pumpákat. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy a legelőnyösebb, ha a dugattyútestet és a két szeleptestet közös excenterrel hozzuk mozgásba úgy, hogy a szelepműködtetés fázisát az excenter körüli megfelelő elhelyezéssel, a periódusok felének kitakarását pedig a szeleptest kiütköztetésével oldjuk meg. A találmány szerint tehát a tömlőpumpát egyetlen excentrikusán forgatott körtárcsa, vagy henger vezérli. A kísérletek alapján úgy tapasztaltuk, hogy a szeleptest kiütköztetése következtében rendelkezésre álló félamplitúdó nagyságú szeleptest elmozdulás általában nem elegendő a szelepek megfelelő nyitásához. Rájöttünk arra is, hogy a szeleptest flexibilis cső mentén történő elmozdulásának kb. azonosnak kell lennie a dugattyútest amplitúdójával. Ezt a követelményt célszerűen a szeleptestnek emelőként való kialakításával biztosíthatjuk, ahol a forgástengelynek az excentertől és a flexibilis csőtől való távolságainak — mint emelőkaroknak — a megfelelő megválasztásával a kívánt nagyásgú szelepelmozdulást érhetjük el. Gyakran szükség van arra, hogy a tömlőpumpa periódusonként szállított térfogatát változtatni lehessen, amely a találmány szerinti pumpával úgy oldható meg, hogy a pumpának olyan szerkezeti eleme(i) is van(nak), amely(ek)nek révén a dugattyútestnek a deformáló hatását változtatni lehet. Ezt a célt alapvetően háromféleképpen oldhatjuk meg: változtatjuk a dugattyútest mozgásának amplitúdóját, és/vagy a flexibilis csőbe történő benyomódás mélységét, és/vagy a flexibilis csőnek a dugattyútesttel érintkező szakasza hosszát. A találmány tárgya tömlő pumpa, amelynek flexibilis csöve(ke)t deformáló dugattyúteste és két szelepteste van, amelyek a flexibilis csöve(ke)t támasztóelemekhez feszítik és amely dugattyútestnek, valamint szeleptesteknek összehangolt mozgása következtében a flexibilis cső tartalma a csőben áramlásra kényszerül. A tömlőpumpa úgy van kialakítva, hogy a dugattyútest és a szeleptestek közös excenterrel vannak mozgásátviteli kapcsolatban oly módon, hogy a dugattyútest és a szeleptestek mozgása egymáshoz képest fázisban el van tolva. A tömlőpumpának olyan szerkezetei (eleme(i) is van(nak), amely(ek) a szeleptestek mozgását korlátozzák. A tömlőpumpa célszerű megoldása esetén a szeleptestek kétkarú emelők, ahol az emelők flexibilis csőfelőli karjának hossza nagyobb — célszerűen kétszerese — a szeleptestek excenterig mért hosszánál. A tömlőpumpa előnyös megoldásánál a dugattyútest és az excenter között az amplitúdót változtató mozgásátvivő elcm(ek) van(nak) elhelyezve. A találmány szerinti tömlőpumpa lehetséges, példakénti megoldását a mellékelt rajzok alapján ismertetjük részletesen, ahol — a 3. ábra a tömlőpumpa előnyös megoldásának oldalnézetét. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
