(13) B1 PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transkrypt

1 R Z E C Z P O SP O L IT A P O L S K A Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51 ) IntCl7 F04B 19/22 (54)Pompa ssąco-tłocząca (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 16/00 (73) Uprawniony z patentu: Łukowicz Krzysztof, Gdańsk, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 10/05 (72) Twórcy wynalazku: Krzysztof Łukowicz, Gdańsk, PL PL B1 (57) 1. Pompa ssąco-tłocząca składająca się z napędu, korbowodu, tłoczyska, zbiorników, rurociągów, zaworów, znamienna tym, że stanowi ją kolektor (2), który w górnej części ma końcówkę wypływową (3) oraz posuwisto-zwrotny tłok (15) napędzany silnikiem (1), zaś poniżej ma przekładnik tłoczno-ssawny (4) połączony króćcem (7) ze zbiornikiem ssawnym (8). 3. Pompa ssąco-tłocząca składająca się z napędu, korbowodu, tłoczyska, zbiorników, rurociągów, zaworów, znamienna tym, że cylinder (21) połączony jest z wygiętymi w kształcie litery L kolektorem (25) z tłokiem (26) sprzężonym z napędowym silnikiem (1), kołem zębatym (27) współpracującym poprzez pędnik (28) z kołem zębatym (29) sprzężonym z tłokiem (15). F I G. 1

2 Pompa ssąco-tłocząca Zastrzeżenia patentowe 1. Pompa ssąco-tłocząca składająca się z napędu, korbowodu, tłoczyska, zbiorników, rurociągów, zaworów, znamienna tym, że stanowi ją kolektor (2), który w górnej części ma końcówkę wypływową (3) oraz posuwisto-zwrotny tłok (15) napędzany silnikiem (1), zaś poniżej ma przekładnik tłoczno-ssawny (4) połączony króćcem (7) ze zbiornikiem ssawnym (8). 2. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że przekładnik tłoczno-ssawny stanowi komorę objętościową (18) przedzieloną poziomą przegrodą na komorę górną (24) i dolną (19), przy czym z komory dolnej (19) ma wyprowadzony do komory górnej (24), cylinder (23) z tłokiem (22) i końcówką powietrzną (14), zaś w komorze dolnej (19) ma cylinder (21) z tłokiem (6) sprzężonym z tłokiem (22) poprzez łącznik (5), przy czym w przegrodzie poziomej (17) ma zawór tłoczny (16), zaś w dnie komory objętościowej (18) części pojemnościowej dolnej (19) ma zawór ssący (20). 3. Pompa ssąco-tłocząca składająca się z napędu, korbowodu, tłoczyska, zbiorników, rurociągów, zaworów, znamienna tym, że cylinder (21) połączony jest z wygiętymi w kształcie litery L kolektorem (25) z tłokiem (26) sprzężonym z napędowym silnikiem (1), kołem zębatym (27) współpracującym poprzez pędnik (28) z kołem zębatym (29) sprzężonym z tłokiem (15). 4. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że tłok (6) połączony jest układem dźwigni (9), (10) i (11) z obciążnikiem (12) i silnikiem (13) współpracującym z silnikiem (1). * * * Przedmiotem wynalazku jest pompa ssąco-tłocząca zwłaszcza do pompowania cieczy w układzie pionowym. Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku Nr przemiennik obrotowo-liniowy, zawierający element postępowo-zwrotny, posiadający oś główną i dostosowany do ruchu postępowo-zwrotnego w kierunku głównej osi oraz element obrotowy, dostosowany do ruchu obrotowego wokół osi głównej, przy czym przemiennik zawiera ponadto element przemiennikowy, który roboczo łączy element postępowo-zwrotny i element obrotowy. Element przemiennika zawiera łącznik sterowniczy, który ma jedną część końcową przymocowaną przegubowo z inną częścią zespołu przemiennika, a drugą część końcową przymocowaną przegubowo z obsadą montażową, przy czym łącznik dostosowany jest do przegubowego ruchu oscylacyjnego dokoła obsady montażowej w odpowiedzi na ruch jednego z wspomnianych elementów: obrotowego albo elementu postępowo zwrotnego, tym samym powodując ruch drugiego. Znany jest również z opisu zgłoszenia wzoru użytkowego Nr zestaw pompowy, który ma cylindryczną obudowę, podzieloną na dwie sekcje, połączone króćcami, z dwoma, niezależnymi obiegami hydraulicznymi, z których każda mieści zamocowany na napędowym wale mechanizm obiegowo-krzywkowy, umieszczony w korpusie, między ściśle przylegającymi bocznymi okładzinami, doszczelniającymi i zawierający graniastą, zębatą planetę, współpracującą z satelitami w kształcie kół zębatych, poruszających się po wewnętrznym obwodzie wewnętrznie uzębionej obwodnicy, przy czym boczne okładziny doszczelniające, posiadają równe ilości symetryczne rozmieszczonych kanałów wlotowych i wylotowych, przesuniętych w fazie względem siebie. Obwodnica jest nieco węższa od planety i satelitów i posiada z obu stron obwodowe kanały w których umieszczone są elastyczne uszczelki pierścieniowe. Znana jest także z opisu zgłoszenia wynalazku Nr pompa membranowa z pierścieniowym tłoczyskiem, która rozwiązuje zagadnienie odciążenia membrany od ciśnienia roboczego w pompach membranowych. Pompa membranowa z pierścieniowym tłoczyskiem charakteryzuje się tym, że pomiędzy otworem w korpusie pompy, do którego przymocowane

3 jest obrzeże membrany, a rdzeniem tłoczyska wypełniona jest współśrodkowymi pierścieniami tłoczyska. Znana jest także z opisu zgłoszenia wynalazku Nr pompa wyporowa tłokowa z napędem ręcznym, zwłaszcza do czerpania wody pitnej, która rozwiązuje zagadnienie wyeliminowania zjawiska zamarzania wody w pompie przy niskich temperaturach otoczenia. Pompa jest zestawiona ze znanych elementów: kolumny, rury przepływowej, cylindra, tłoka połączonego cięgnem z ramieniem roboczym. Cylinder wraz z tłokiem umieszczony jest poniżej zwierciadła cieczy. Regulowany zawór odpływowy znajdujący się na rurze przepływowej oraz izolacja pompa, pozwalają na eksploatowanie pompy także w okresie zimowym. Pompa pozwala na czerpanie wody z głębokości 20 m, jest przystosowana do osadzania w studniach kopanych i wierconych. W celu zmniejszenia sił roboczych na ramieniu roboczym pompy umieszczono odciążnik nastawny, który równoważy ciężar cięgna i tłoka. Pompa posiada od strony stykającej się z cieczą powłokę antykorozyjną. Istotą wynalazku jest pompa ssąco-tłocząca składająca się z napędu, korbowodu, tłoczyska, zbiorników, rurociągów, zaworów, charakteryzująca się tym, że stanowi ją kolektor, który w górnej części ma końcówkę wypływową oraz posuwisto-zwrotny tłok napędzany silnikiem, zaś poniżej ma przekładnik tłoczno-ssawny połączony króćcem ze zbiornikiem ssawnym. Przekładnik tłoczno-ssawny stanowi komorę objętościową przedzieloną poziomą przegrodą na komorę górną i dolną, przy czym z komory dolnej ma wyprowadzony do komory górnej, cylinder z tłokiem i końcówką powietrzną, zaś w komorze dolnej ma cylinder z tłokiem sprzężonym z tłokiem poprzez łącznik. W przegrodzie poziomej ma zawór tłoczny, zaś w dnie komory objętościowej części pojemnościowej dolnej ma zawór ssący. Dolny tłok połączony jest układem dźwigni z obciążnikiem i silnikiem dolnym współpracującym z silnikiem górnym. Istotą wynalazku w drugiej wersji jest pompa ssąco-tłocząca charakteryzująca się tym, że cylinder połączony jest z wygiętymi w kształcie litery L kolektorem z tłokiem sprzężonym z napędowym silnikiem, kołem zębatym współpracującym poprzez pędnik z kołem zębatym sprzężonym z tłokiem. Wynalazek w postaci konstrukcji pompy ssąco - tłoczącej powoduje obniżenie energii elektrycznej silników elektrycznych napędzających pompę. Oszczędność energii elektrycznej spowodowana jest konstrukcją według wynalazku, która w poszczególnych fazach pracy tłoków powoduje odciążenie tłoczonej wody poprzez przeciwwagi, jakie daje układ dźwigni i tłoków współpracujących oraz odpowiednie ukształtowanie cylindrów. Przedmiot wynalazku uwidoczniono na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia pompę w układzie schematycznym z obciążnikiem, fig. 2 - pompę w układzie schematycznym z dodatkowym kolektorem pionowym, fig. 3 - przekrój wzdłużny przekładnika tłoczno-ssawnego. Przykład I Wynalazek w przykładzie wykonania stanowi pompę ssąco-tłoczącą z pionowym kolektorem 2, który w górnej części ma końcówkę wypływową 3. oraz posuwisto-zwrotny tłok 15 napędzany silnikiem 1. Poniżej ma przekładnik tłoczno-ssawny 4 połączony króćcem 7 ze zbiornikiem ssawnym 8. Przekładnik tłoczno-ssawny 4 stanowi komorę objętościową 18 przedzieloną poziomą przegrodą 17 na komorę górną 24 i dolną 19. Z komory dolnej 19 ma wyprowadzony do komory górnej 24, cylinder 23 z tłoczyskiem 22 i końcówką powietrzną 14, zaś w komorze dolnej 19 ma cylinder 21 z tłokiem 6 sprzężonym z tłokiem 22 poprzez łącznik 5, przy czym w przegrodzie poziomej 17 ma zawór tłoczny 16, zaś w dnie komory objętościowej 18 części pojemnościowej dolnej 19 ma zawór ssący 20. Tłok 6 połączone jest układem dźwigni 9, 10, 11 z obciążnikiem 12 i silnikiem 13, współpracującym z silnikiem i. Przykładu Wynalazek w przykładzie wykonania stanowi pompę ssąco-tłoczącą z pionowym kolektorem 2, który w górnej części ma końcówkę wypływową 3 oraz posuwisto-zwrotny tłok 15 napędzany silnikiem 1. Poniżej ma przekładnik tłoczno-ssawny 4 połączony króćcem 7 ze zbiornikiem ssawnym 8. Przekładnik tłoczno-ssawny 4 stanowi komorę objętościową 18 przedzieloną poziomą przegrodą 17 na komorę górną 24 i dolną 19. Z komory dolnej 19 ma

4 wyprowadzony do komory górnej 24, cylinder 23 z tłokiem 22 i końcówką powietrzną 14, zaś w komorze dolnej 19 ma cylinder 21 z tłokiem 6 sprzężonym z tłokiem 22 poprzez łącznik 5. W poziomej przegrodzie 17 ma zawór tłoczny 16, zaś w dnie komory objętościowej 18 części pojemnościowej dolnej 19 ma zawór ssący 20. Cylinder 21 połączony jest z wygiętymi w kształcie litery L kolektorem 25 z tłoczyskiem 26 sprzężonym z napędowym silnikiem 1 i kołem zębatym 27, współpracującym poprzez pędnik 28 z kołem zębatym 29 sprzężonym z tłokiem 15. Zasada działania. Pompa grawitacyjna fig. 2 posiada dwa równoległe kolektory tłoczne 25. Celem takiego rozwiązania jest wyeliminowanie zbędnego zużycia energii na pracę potrzebną do podnoszenia słupa cieczy będącego w kolektorze tłocznym 25 i zredukowania jej do wielkości potrzebnej do wypompowania objętości cieczy określonej przez ruch zintegrowanych tłoków 6, 22 oraz pokonania strat w urządzeniu. Wielkość pracy w pompie grawitacyjnej: (bez uwzględnienia strat) P1= F x s = m x g x s = V1x ç x g x s F = m x g m = V x ç s = h - w przypadku pracy pomp V 1 = II/4 x D2 x h gdzie D - średnica tłoków, h - suw zintegrowanych tłoków, g - przyspieszenie ziemskie, ç - gęstość cieczy. Wielkość pracy w innych pompach: ( bez uwzględnienia strat) P2 = V2 x çg x s V2 II/4 x D2 x H gdzie D - średnica tłoków, H- wysokość kolektora tłocznego z w/w wynika P2/P1 = H/h Takie efekty uzyskujemy wykorzystując zasadę naczyń połączonych, które w pompie grawitacyjnej tworzą dwa równoległe kolektory tłoczne 25 połączone przekładnikiem 4, w którym dwa zintegrowane tłoki 6, 22 poruszają się zgodnie z ruchem słupów cieczy w kolektorach tłocznych 25. Ciężary słupów cieczy w kolektorze tłocznym lewym i prawym znoszą się wzajemnie zgodnie z w/w zasadą przez cały czas pracy pompy, w wyniku czego nie zużywamy energii na podnoszenie słupa cieczy i to nie zależnie od jego wysokości H. Praca pompy Ruch 1 - ssanie. Nacisk tłoka 15 powoduje ruch w dół zintegrowanych tłoków 6 i 22 oraz otwarcie zaworu ssawnego 20 w efekcie ciecz zostaje zassana do komory 19. Ruch 2 - tłoczenie. Nacisk tłoka 26 powoduje ruch zintegrowanych tłoków 6 i 22 w górę oraz otwarcie zaworu tłocznego 16 i w efekcie ciecz jest wypompowywana. Ruchy 1 i 2 opisano dla pompy jednostronnej z napędem górnym. Zasada działania pompy grawitacyjnej ma również zastosowanie do pomp dwustronnych oraz pomp z napędem dolnym.

5

6 F IG. 2

7 FIG

8 FIG. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.