Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4043
.pdf
подсоединена прядильная форсунка, если аппарат используется для подачи вискозы при производстве
искусственного шелка.
Движение клапана 67 ограничено штифтом 71, входящим в паз 72 в корпусе устройства. Это предотвращает
вращение клапана или любое другое движение в нерабочее положение.
Цилиндры насоса образованы продольными отверстиями 73 и 74 соответственно, в которых находятся
плунжеры 75 и 76, плотно скользящие внутри них.
Плунжеры приводятся в действие толкателями 77, 78, которые проходят через отверстия 35 подходящего
диаметра в камеры насоса соответственно, где они своими закругленными концами входят в зацепление с
вышеупомянутыми плунжерами. В каждом случае насосная камера образована кольцевым пространством,
окружающим толкатели или плунжеры 77, 78, диаметр которых меньше диаметра соответствующих им пробок
или плунжеров 75, 76.
Насосные камеры сообщаются друг с другом с клапанной камерой 62 посредством отверстия 79,
просверленного поперечно в корпусе 61 от передней части к задней.
Клапан, управляющий этими двумя насосами, представляет собой цилиндрическую пробку 80, точно
установленную в своем отверстии 62 и снабженную выступами 81 и 82 соответственно, выступающими из
двух концов корпуса насоса для управления любым удобным способом. Деталь 82 снабжена продольным
пазом 83, который входит в зацепление со штифтом в корпусе с целью предотвращения поворота клапана в
нерабочее положение. Корпус клапана 80 снабжен углублениями 84, 85, которые позволяют попеременно
соединять подающий канал 65 с одной или другой стороной поперечного отверстия 79 и через него с одной
или другой из насосных камер 73 74. Эти две ниши расположены таким образом, что они включаются
поочередно, и обе не могут использоваться одновременно.
Клапан также снабжен двумя другими углублениями 86 и 87 соответственно, благодаря чему насосные
камеры могут быть соединены с выходным патрубком 70 66. Эти два углубления простираются вдоль клапана
в продольном направлении на большую длину, чем входные углубления 84, 85, и они перекрывают друг друга
в продольном направлении, как наиболее наглядно показано на рисунке 6, так что 75 позволяет
одновременно устанавливать сообщение между обеими насосными камерами и выходным отверстием.
Будет видно, что все каналы и камеры в насосе выполнены в виде прямых отверстий, концы которых при
необходимости закрыты съемными заглушками. Такая конструкция значительно упрощает очистку и
техническое обслуживание устройства, а также облегчает операцию обработки (85 операций) и,
следовательно, делает конструкцию недорогой.
Принцип работы данного устройства следующий. Поршни 75, 76 приводятся в движение
возвратно-поступательным движением с помощью кулачкового механизма, сконструированного по схеме 90,
описанной со ссылкой на рисунок 3. Поршень 75, находящийся в положении, показанном на рисунке 6, только
что начал подачу с максимальной скоростью, а поршень 76 только что остановил подачу. Теперь клапан 80
перемещен вправо на рисунке 6 таким образом, чтобы углубление 84 совпало с каналом 7.9. Таким образом,
выходное отверстие 86 перекрывается от сообщения 100 с выходным отверстием 66, а также от поперечного
прохода 79. Однако выходное отверстие 87 по-прежнему обеспечивает связь между цилиндром 73 и
выходным отверстием. Как только клапан завершит это движение, поршень 76 совершит быстрый обратный
ход вправо, как показано на рисунке 6; по завершении этого хода, во время которого из подающей трубы 63
поступает новый заряд, 110 клапан снова делает паузу, и клапан 80 возвращается в положение, показанное
на рисунке 5. Поршень 75 замедляется, и одновременно поршень 76 начинает свой ход подачи, так что они
оба подают жидкость одновременно, при этом общее количество подаваемой жидкости достаточно для
поддержания желаемой равномерной скорости подачи. Это продолжается с замедлением поршня до его
остановки: достигнув конца своего хода подачи, поршень 76 подает жидкость с максимальной скоростью.
Поршень 75 останавливается, пока клапан 80 перемещается влево на рисунке 6, чтобы открыть сообщение
125 от подающей трубы 63 к цилиндру 78 через углубление 85. - Затем поршень 75 осуществляет быстрое
возвращение или соединение всасывающей трубы 97 (см. рисунок 7), которое сообщается с частью корпуса,
имеющей каналы, соответственно совпадающие с трубопроводами 63, 64, и которая также имеет
соединительный канал 98, проходящий 70 между указанными трубопроводами. На другом конце серии
отдельный блок 99 снабжен аналогичным соединительным каналом 100, и этот канал также удобно
сообщается с регулируемым клапаном выходным патрубком 75 101, расположенным в самой верхней части
системы. В указанном выше пункте 98 предусмотрено винтовое или иное насосное устройство, благодаря
которому жидкость в трубопроводах 63, 64 может непрерывно циркулировать во время работы насосов для
обеспечения однородности материала, подаваемого в различные насосы. При запуске такой серии насосов
вязкая жидкость (или другая жидкость) поступает через входное отверстие 97, заполняя трубопровод 63,
поднимаясь через соединительные каналы 98, 100, а затем заполняя канал 64.
Весь воздух в системе вытесняется поднимающейся жидкостью через выходное отверстие 101, которое этот
клапан удерживается открытым до тех пор, пока из него не начнет вытекать жидкость. Таким образом
обеспечивается отсутствие постоянного попадания воздуха в контур, и 95 можно запустить прокачивающее
устройство в трубопроводе 98, которое приводится в движение, например, шкивом 102, а затем можно
привести в действие кулачки для привода насосов способом, описанным выше 100.
Когда несколько насосов собираются встык, как показано на рисунках 7 и 8, может быть использована любая
подходящая сальниковая набивка, чтобы обеспечить герметичность соединений трубопроводов 63, 64, а
различные детали изготовлены из материалов такой длины, чтобы сборка автоматически была правильной.
Для обеспечения разумной погрешности при соединении различных деталей может использоваться
эластичная или податливая прокладка. При желании можно предусмотреть возможность регулировки длины
любой из подвижных частей, как показано на конце 81 клапанного элемента на рисунке 6, для компенсации
отклонений в качестве изготовления или накопления допусков, которые могут повлиять на настройку
различных частей.
Способ крепления насосов к 120-градусному стенду показан на рисунках 9 и 10. На верстаке закреплена
направляющая 103 из швеллера; корпуса насосов 104 имеют такую форму, чтобы входить в нее. В боковых
стенках канала просверлены отверстия, обеспечивающие значительный зазор для штифтов 105, и эти
штифты плотно входят в установочные пластины 106, 107. Штифты также хорошо входят в корпус насоса. При
ходе поршня различных насосов в 130 раз происходит пауза в конце этого хода, пока клапан не будет
возвращен в положение, показанное на рисунке 6.
Тем временем поршень 76 поддерживает полную подачу с постоянной скоростью. Когда поршень 75 начинает
свой ход подачи, движение поршня 76 замедляется, так что их совместная подача осуществляется с
желаемой равномерной скоростью. Поршень 76 достигает конца своего хода и останавливается, завершая
цикл, при этом различные части возвращаются в исходное положение, показанное на рисунке 6. Этот цикл
операций повторяется непрерывно, благодаря чему достигается идеально равномерная скорость отгрузки из
торговой точки.
Следует отметить, что насосы могут быть сконструированы различными способами в соответствии с данным
изобретением, и конкретная конструкция, показанная на рисунке, в которой поршни и клапаны перемещаются
в торцевом направлении, выбрана таким образом, чтобы можно было собрать несколько насосных агрегатов
вместе, как показано на рисунках 7 и 8, и чтобы все они применялись одновременно одним приводным
механизмом.
Обращаясь к этим рисункам, можно увидеть, что ряд насосных агрегатов расположены вплотную друг к другу,
причем каждая подвижная часть каждого агрегата примыкает торцом к соответствующей подвижной части
следующего агрегата.
Подающая труба 63 и обратная труба 64 аналогичным образом соединены друг с другом, образуя канал,
проходящий по всей длине ряда насосов. В конце серии предусмотрен специальный блок 88, служащий
направляющей для плунжеров 89, 90, 91, которые выровнены с клапанами и поршнями соответственно. Эти
плунжеры снабжены роликами, благодаря которым они входят в зацепление с рабочими кулачками 92, 93, 94
соответственно; при вращении кулачков происходит продольное перемещение плунжеров и соответствующих
частей всей серии насосов. На другом конце этой серии различные подвижные части прилегают к плунжерам
95 гидравлического или другого подходящего устройства создания избыточного давления 96, которое
обеспечивает возвратные ходы различных частей, причем эти ходы, разумеется, определяются профилем
кулачка.
Вместо использования устройства, создающего избыточное давление, для возврата деталей в исходное
положение, их можно было бы приводить в движение в обоих направлениях с помощью кулачков. Можно было
бы расположить две группы кулачков, по одной на каждом конце ряда насосов, причем кулачки на одном
конце приводили бы детали в одном направлении, а кулачки на другом конце — в противоположном
направлении, если это было необходимо.
Вязкость, или более жидкая субстанция, подается к серии насосов через предварительно собранный
трубопровод 248,038 i ii i i 1 1 1 i i i i j 1,1 L, после чего они точно выравниваются друг относительно друга, и
штифты 105 вставляются, при этом пластины 106, 107 остаются свободными.
Пластины 1:06, 107 затем фиксируются в нужном положении, например, болтами 108, так что положение
любого насосного агрегата определяется с высокой точностью. Просто вынув штифт 105, корпус насоса
можно снять для осмотра или очистки, а при установке обратно его нужно лишь выровнять так, чтобы можно
было вставить штифт 105, и тогда будет обеспечено правильное выравнивание насоса относительно
остальных узлов.
Насосные устройства, соответствующие данному изобретению, могут быть сконструированы различными
способами, и на рисунке 11 показана одна из модификаций. В данном случае цилиндры насоса расположены
поперечно клапанной камере. Корпус насоса 109 снабжен тремя отверстиями 110, 111, 112, проходящими
вдоль него и служащими соответственно подающим трубопроводом, камерой клапана и обратным
трубопроводом.
Два насоса образованы плунжерами 113 и 114, совершающими возвратно-поступательное движение в
поперечных отверстиях 115 и 116 соответственно, которые сообщаются с клапанной камерой 111. Клапан 117
имеет ту же конструкцию, что и описанный ранее, как и выходное отверстие с регулирующим клапаном 118.
Как видно, данная конструкция насоса может быть выполнена меньшей длины, измеренной вдоль подающей
трубы, чем описанная ранее конструкция, что позволяет разместить большее количество агрегатов на
заданной длине стенда. Поршни каждого насоса выступают поперечно относительно ряда насосов и могут
приводиться в действие любым удобным способом, например, с помощью механизма, описанного в нашей
технической спецификации №.
248,042. Как видно, в данной конструкции, как и в описанной ранее, предусмотрены такие особенности, как
простота конструкции и удобство в чистке и обслуживании.
Для того чтобы наглядно продемонстрировать большую гибкость конструкции насосов, созданных в
соответствии с данным изобретением, на рисунках 12 и 13 показана еще одна конструкция. В данном случае
подающие и обратные трубопроводы обозначены цифрами 119 и 120 соответственно, а камера клапана 121
расположена таким образом, что ее ось перпендикулярна оси подающего трубопровода. Цилиндры насоса
122, 123 расположены в той же горизонтальной плоскости, что и камера клапана, по одному с каждой стороны
от нее, параллельно ей и простираясь в противоположных направлениях от центральной линии подающего и
обратного трубопроводов.
Клапан 124 приводится в движение любым удобным механизмом, например, 65 в виде подвижной рамы 125
под насосом, имеющей выступающий выступ 126 для приема штифта 127, соединенного с концом штока
клапана. Аналогичным образом, поршни 128, 129 могут совершать возвратно-поступательное движение
посредством механизма 70, описанного в нашей спецификации № 248042, при этом следует отметить, что в
таких случаях жидкость в подающем трубопроводе должна находиться под достаточным давлением для
обеспечения ходов 75 насосов под управлением их приводных устройств, если только не предусмотрен
привод для обратного хода; однако предпочтительно, чтобы обратные ходы осуществлялись автоматически
под действием давления жидкости.
Другие детали конструкции нет необходимости описывать подробно, поскольку очевидно, что они могут
варьироваться в очень широких пределах, не выходя за рамки изобретения, изложенного выше.
Следует понимать, что когда несколько насосов, описанных выше, объединены в группу и приводятся в
действие одним и тем же механизмом, может возникнуть необходимость остановить подачу жидкости от
одного насоса, не создавая помех для работы других, и именно по этой причине был предусмотрен
перепускной клапан. Если насос необходимо остановить под углом 95 градусов, достаточно отрегулировать
перепускной клапан таким образом, чтобы подаваемая им жидкость направлялась в обратный трубопровод, а
не на выходное отверстие, как обычно. Также следует отметить, что для этих насосов используется такой тип
регулирующего клапана, при котором регулировка клапана из одного положения в другое никоим образом не
изменяет объемный состав заряда или камер внутри насоса. Это достигается за счет наличия углубленных
или выемчатых элементов, так что при нормальной работе углубление заполняется жидкостью, и это
количество жидкости перемещается вместе с клапаном при его перемещении из открытого положения в
закрытое и наоборот.
Кроме того, конструкция, при которой клапан управляется, когда плунжеры насоса неподвижны, выгодна тем,
что перед началом рабочего хода насоса выходной канал полностью открывается, так что не происходит
дросселирования потока жидкости, которое могло бы привести к неизвестным колебаниям скорости подачи.
Дата: 20 ноября 1924 года.
BOULT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Iffatton Garden, London, E.C. 1, Chartered Patent Agents.
:6 248,038 248,O98 -7 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся насосов или относящиеся к ним.
Мы, компания ERxNEST LUNGE, британский субъект, и компания COURTAULDS LIMITED, британская
компания, обе расположенные по адресу: 18-19, Олдерминанбери, Лондон, E.C. 2, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию насосных устройств, предназначенных для
обеспечения равномерной подачи жидкости, и его целью является разработка улучшенной конструкции таких
устройств. Эта особенность равномерной подачи имеет особое значение при производстве искусственного
шелка, в котором одна из операций заключается в распылении прядильного раствора из тонкого сопла в виде
нити; для получения удовлетворительно однородного продукта необходимо, чтобы сопло непрерывно
снабжалось прядильным раствором с постоянной скоростью или давлением.
Желательно, чтобы подача раствора была непрерывной, в отличие от подачи, при которой равномерное
давление достигается с помощью больших резервуаров или подобных устройств, и поэтому необходимо
предусмотреть насосное устройство, которое будет подавать раствор с практически равномерным давлением
или скоростью.
Были разработаны различные конструкции и компоновки насосов с целью обеспечения равномерной подачи,
включающие, например, два насоса, приводимых в действие кулачковым механизмом для обеспечения
попеременных и последовательно перекрывающихся ходов подачи, но целью настоящего изобретения
является создание устройства, обеспечивающего подачу, максимально приближенную к точной
равномерности.
Таким образом, настоящее изобретение включает в себя насосное устройство, представляющее собой
комбинацию насоса или насосов с циклически изменяющейся производительностью дополнительного насоса
с кулачковым приводом, кулачок которого характеризуется тем, что его форма определяется кривой
производительности вспомогательного насоса или насосов, и используется для работы собственного насоса с
изменяющейся производительностью, обеспечивая производительность этого насоса таким образом, чтобы
компенсировать, за счет собственных отклонений от равномерности, отклонения от равномерности, которые
происходят в производительности указанного вспомогательного насоса или насосов, причем полное
устройство дополнительно характеризуется тем, что напорные каналы 60 множества насосов, как указано
выше, отличаются друг от друга, и каждый канал расположен на одном конце цилиндра насоса и расположен
таким образом, чтобы подавать «параллельно» с вспомогательными каналами в камеру, общую для всех
насосов.
Согласно другой особенности данного изобретения, устройство для перекачивания вискозы включает в себя
комбинацию насоса 70 или насосов, имеющих циклически колеблющуюся скорость подачи, с дополнительным
насосом с кулачковым приводом, кулачок которого характеризуется тем, что его форма определяется кривой
напора 75 вспомогательного насоса или насосов, и используется для работы собственного насоса с
колеблющейся скоростью, обеспечивая подачу от этого насоса таким образом, чтобы компенсировать своими
собственными отклонениями от равномерности 80 отклонения от равномерности, которые происходят в
скорости подачи указанного вспомогательного насоса или насосов.
Данное изобретение дополнительно включает в себя комбинацию насоса, который должен использоваться в
сочетании с другим насосом или насосами, имеющими циклически изменяющуюся производительность и
приводимыми в действие кулачком, рассчитанным, как указано выше, для обеспечения равномерной
производительности для группы насосов, напорного клапана, который регулирует трубопровод, ведущий от
насоса к общему выходному отверстию множества насосов, причем клапан такого типа, что при своих
движениях открытия и закрытия он не изменяет объемную плотность наполнителя насоса, и механизма
управления клапаном, который приводится в действие шестерней насоса во время пауз, которые возникают
между рабочими ходами поршня насоса.
Данное изобретение также включает в себя некоторые детали конструкции и расположения насосов,
описанные ниже со ссылкой на чертежи, прилагаемые к предварительной спецификации № 105, на которых
представлены следующие чертежи:
На рисунке 1 представлен график, демонстрирующий изменения скорости подачи насоса или группы насосов.
110 На рисунке 2 показана кривая производительности для каждого из двух аналогичных насосов с
кулачковым приводом, которые взаимно компенсируют различия в скорости подачи другого насоса. 115
Рисунок 3 представляет собой график, показывающий зависимость между общей производительностью
насоса или перемещением его поршня и временем.
На рисунке 4 представлен вид сбоку, частично в поперечном направлении, пары насосов, изготовленных в
соответствии с данным изобретением. Рисунок 5 представляет собой поперечное сечение по линии 5-5
рисунка 4; рисунок 6 — план в разрезе по линии 6-6 рисунка 5; рисунок 7 — вид в разрезе, показывающий
группу насосов, как показано на рисунках 4-6, и устройства для их привода; рисунок 8 — план рисунка 7;
рисунки 9 и 10 — боковой вид и поперечное сечение, показывающие способ монтажа насосных агрегатов;
рисунок 11 — вид в разрезе, показывающий модифицированную конструкцию насоса; рисунок 12 — план в
разрезе другой конструкции насоса; и рисунок 13 — вид в разрезе по линии 13-13 рисунка 12.
На всех чертежах одинаковые ссылочные символы обозначают одинаковые детали.
Прежде чем подробно описывать конструкцию насосного аппарата в соответствии с данным изобретением,
сначала будет описан способ определения формы кулачка для привода вышеупомянутого дополнительного
насоса.
На рисунке 1 показан график или кривая, построенная на горизонтальной базовой линии 20, 21, которая в
едином масштабе отображает течение времени, а по оси ординат по высоте показана скорость подачи насоса
в любой момент времени. Кривая имеет произвольную форму, подобную той, с которой можно столкнуться на
практике. Будет видно, что подача насоса начинается в точке 20 на временной шкале, а скорость подачи
увеличивается к моменту времени 22, а затем остается неизменной в течение периода времени, указанного
точками 22 и 23. Затем частота родов снижается и становится равной нулю в момент времени 24. Период
всасывания насоса обозначен цифрами 24 и 25, когда кривая напора, разумеется, остается равной нулю.
Затем цикл Tbie возобновляется в точно таком же виде. На данной конкретной кривой период подачи 20, 24
значительно длиннее периода всасывания 24, 25, или, другими словами, насос имеет медленный ход подачи
и быстрый обратный ход или ход всасывания. Кроме того, следует отметить, что ускоряющаяся и
замедляющаяся скорость доставки представлены кривыми участками графика (60), поскольку механическое
управление деталями делает желательным избегать резких или внезапных изменений в движении или
скорости движения.
Целью данного изобретения является обеспечение равномерной скорости подачи из сопла, питаемого этим
насосом, и эта скорость будет удобно выбрана равной максимальной скорости подачи насоса в течение
периода 22, 23; эта общая равномерная скорость подачи будет затем представлена прямой горизонтальной
линией 26, 27.
Общая производительность насоса за любой заданный промежуток времени измеряется площадью,
заключенной между кривой его производительности и временной базой, то есть общая производительность
насоса за время 20, 22 представлена площадью 20, 28, 29, 30, 22, 20, и аналогично за любой другой период
времени. Если общий объем подачи должен быть равномерным и представлен графиком 26, 27, то очевидно,
что если один насос подает количество, представленное площадью между кривыми 20, 29, 30 и базовой
линией 20, 21, то должен быть второй насос, который подает объем, указанный площадью над кривой 20, 29,
30, между кривой и горизонтальной линией 26, 30, так что при суммировании этих двух объемов подачи общий
объем будет представлен площадью 20, 26, 30, 22, которая представляет собой фигуру равномерной высоты.
Следовательно, кривая 95 20, 28, 29, 30, отнесенная к линии 26, 27 в качестве основания, указывает
требуемую производительность дополнительного насоса, и, следовательно, насос приводится в действие
кулачком, профиль которого имеет такую форму, что дает эту кривую производительности.
В предпочтительном варианте изобретения используются два насоса, и оба приводятся в действие
кулачковыми механизмами, аналогичными кулачками. Этого проще всего добиться, разместив, как показано
на рисунке 2, на координатах 55, 56 и 55, 57 желаемую равномерную кривую доставки 57, 58. В области между
линиями 57, 58 и 55, 56 проведена удобная кривая доставки 59, которая имеет такое же отношение к линии
57, 58 как к основанию, как и к линии 55, 56 как к основанию, или, другими словами, которая симметрична
относительно линии 60, параллельной и расположенной посередине между линиями 55, 56 и 57, 58. Кривая 59
представляет собой кривую производительности одного насоса относительно базовых линий 55, 56, а также
кривую производительности 120 взаимодействующих насосов относительно базовых линий 57, 58. Поскольку
кривая 59 имеет одинаковое отношение к двум базовым линиям 55, 56 и 57, 58, отсюда следует, что кулачки
двух насосов идентичны друг другу, а их угловое соотношение определяется тем фактом, что период напора
одного насоса начинается сразу же, как только скорость напора другого насоса начинает падать. 13i0 1..
US3W38 Части парабол, примыкающие к их вершинам. Участки 130, 133 и 140, 141 двух кривых абсолютно
идентичны друг другу, но перевернуты и зеркально отражены. Кроме того, будет видно, что обратный ход
каждого насоса происходит в тот период, когда другой насос движется с постоянной скоростью в средней
части своего напорного хода.
Конкретная конструкция и схема установки, включающая пары насосов с кулачковым приводом, пригодных
для перекачивания вязкой или подобных жидкостей, будут описаны со ссылкой на рисунки 4–10 прилагаемых
чертежей.
Корпус 61 устройства предпочтительно представляет собой литую деталь с различными каналами,
просверленными по всей его длине, в центральном равномерном отверстии 62 которого размещается
регулирующий клапан 85. В нижней и верхней частях расположены отверстия 63 и 64 соответственно,
которые образуют подающую и обратную трубы для жидкости; подающая труба 63 сообщается с клапанной
камерой 90 посредством вертикального отверстия 65, а клапанная камера открывается вертикальным
отверстием 66 в поперечное отверстие, содержащее регулируемый вручную клапанный элемент 67. Этот
элемент способен перемещаться вдоль своей оси влево на рисунке 5, так что может быть установлено
сообщение из указанного выше прохода 66 либо с выходным отверстием 68, либо с вертикальным отверстием
69, которое сообщается с трубой обратного потока 64. Выходной канал 68 может быть расширен любым
удобным способом, например, как показано на рисунке 4, до выходного отверстия 70, к которому может быть
подсоединена прядильная форсунка, когда аппарат используется при производстве искусственного шелка.
Движение клапана 67 ограничено штифтом 71, входящим в паз 72 в корпусе устройства.
Это предотвращает вращение клапана 110 или других механизмов в нерабочее положение.
Цилиндры насоса образованы продольными отверстиями 73 и 74 соответственно (см. рисунок 6), в которых
находятся плунжеры 115, 75 и 76, плотно скользящие внутри них. Эти плунжеры приводятся в действие
толкателями 77, 78, которые проходят через отверстия соответствующего диаметра в камеры насоса
соответственно, где они своими закругленными концами входят в зацепление с вышеупомянутыми
плунжерами.
В каждом случае насосная камера образована кольцевым пространством, окружающим толкатели 77, 78,
диаметр которых на 125 меньше диаметра соответствующих им плунжеров 75, 76.
Насосные камеры сообщаются друг с другом с клапанной камерой 62 посредством отверстия 79 (рисунки 5 и
6), просверленного под номером 130. Следует отметить, что конструкция кулачков может быть получена на
основе анализа кривых, представляющих зависимость между общей производительностью (или рабочим
объемом) и временем, а не между скоростью подачи и временем, и такая кривая показана на рисунке 3.
Базовая линия 130, 131 представляет собой для равномерного уплотнения течение времени, а вертикальная
линия 130, 132 представляет собой смещение поршня насоса от его внутреннего конца, то есть длины,
измеренные вверх от базовой линии, представляют собой величину, на которую поршень переместился
наружу во время своего рабочего хода с начала этого хода.
График, показывающий перемещение поршня, начинается с отметки 130, и для обеспечения максимально
плавного движения кривая в этой точке касается базовой линии 130, 131. График сначала медленно
поднимается, но затем постепенно увеличивается в размерах до точки 133, где он продолжается прямой
линией 133, 134, касательной к криволинейной части 130, 133. В ходе выполнения операций 133, 134 поршень
движется с постоянной скоростью.
Начиная с точки 134, поршень необходимо замедлить, поскольку он приближается к концу своего хода, и
график снова принимает криволинейную форму в точках 134, 135, причем эта кривая такова, что линия 133,
134 касается ее в точке 134, а линия 132, 135 касается ее в точке 135.
От точки 135 график продолжается на небольшое расстояние до точки 136, параллельно базовой линии 130,
131; это представляет собой паузу в конце хода поршня, когда поршень остается неподвижным в течение
периода, в течение которого клапаны аппарата регулируются в новое положение. Обратный ход насоса
совершается быстрее и представлен кривой 136, 137, 138, которая касательна на своих концах к линиям 132,
136 и базовой линии соответственно, что обеспечивает плавное движение, и в остальном представляет собой
плавную кривую. В интервале от 138 до 139 график совпадает с базовой линией, что соответствует периоду, в
течение которого поршень остается неподвижным во внутренней точке своего хода, пока производится
регулировка клапанов.
Форма графика 136, 137, 138 для обратного хода определяется только теми соображениями, которые
обеспечат плавную механическую работу.
Соответствующий график для сопутствующего puinp указан в точках 1,40, 141, 142, 143, 144, 145 и точно такой
же, но смещен по фазе относительно графика в точках 130, 134, 139. Форма графика, которая дает
подходящие условия работы, — это такая форма, в которой точки 130, 133 и 134, 135 расположены поперечно
через тело от передней части к задней.
Клапан, управляющий этими двумя насосами, представляет собой цилиндрическую пробку 80, точно
установленную в своем отверстии 62 и снабженную выступами 81, 82 соответственно (рис. 6), выступающими
из двух концов корпуса насоса для управления любым удобным способом. Деталь 82 снабжена продольным
пазом 83 размером 10 мм, который входит в корпус с помощью штифта, предотвращающего вращение
клапана в нерабочее положение. Корпус клапана 80 снабжен углублениями 84, 85, которые позволяют
попеременно соединять подающий канал 65 с одной или другой стороной поперечного отверстия 79 и через
него с одной или другой насосной камерой 73 74. Эти две ниши -20 расположены таким образом, что они
поочередно задействуются, и обе не могут использоваться одновременно.
Клапан также снабжен двумя другими углублениями 86 и 87 соответственно, благодаря чему насосные
камеры могут быть соединены с выходным каналом 66.
Эти два углубления простираются вдоль клапана в продольном направлении на большую длину, чем входные
углубления 84, 85, и перекрывают друг друга в продольном направлении, как наиболее наглядно показано на
рисунке 6, что позволяет одновременно устанавливать сообщение между обеими насосными камерами и
выходным отверстием.
Как видно, все каналы и камеры насоса выполнены в виде сквозных отверстий, концы которых при
необходимости закрыты съемными заглушками. Такая конструкция значительно упрощает очистку и
техническое обслуживание устройства, а также облегчает операции механической обработки и,
следовательно, делает конструкцию недорогой.
Принцип работы данного устройства следующий. Поршни 75 и 76 перемещаются возвратно-поступательно с
помощью кулачкового механизма, сконструированного описанным способом со ссылкой на рисунок 3.
Поршень 75, находящийся в положении, показанном на рисунке 6, только что начал подачу с максимальной
скоростью, а поршень 76 только что остановил подачу. Теперь клапан 80 перемещен вправо на рисунке 6
таким образом, чтобы углубление 84 совпало с каналами 79 и 65. Таким образом, выходное отверстие 86
отключается от сообщения с выходным отверстием 66, а также от поперечного прохода 79. Однако выходное
отверстие 87 по-прежнему обеспечивает связь между цилиндром 73 и выходным отверстием. Как только
клапан завершит это движение, поршень 76 совершит быстрый обратный ход вправо, как показано на рисунке
6; по завершении этого хода, во время которого из подающей трубы 63 поступает новый заряд, поршень снова
останавливается, и клапан 80 возвращается в положение, показанное на рисунке 5. Поршень 75 замедляется,
и одновременно поршень 70 76 начинает свой ход подачи, так что они оба подают жидкость одновременно,
при этом общее количество подаваемой жидкости достаточно для поддержания желаемой равномерной
скорости подачи.
Этот процесс продолжается, при этом поршень 75 замедляется до полной остановки, достигнув конца своего
рабочего хода, а поршень 76 работает с максимальной скоростью. Поршень 75 останавливается, пока клапан
80 перемещается влево на рисунке 80 6, чтобы открыть сообщение от подающего трубопровода 63 к
цилиндру 73 через углубление 85. Затем поршень 75 совершает быстрый обратный ход или ход всасывания и
останавливается в конце этого хода, и во время этой паузы 85 клапан снова возвращается в положение,
показанное на рисунке 6.
Тем временем поршень 76 поддерживает полную подачу с постоянной скоростью. Когда поршень 75 начинает
движение (. При движении поршня 76 его совместное перемещение замедляется, так что подача
осуществляется с желаемой равномерной скоростью. Поршень 76 достигает конца своего хода и
останавливается: таким образом завершается цикл b5, и различные части возвращаются в исходное
положение, показанное на рисунке 6. Этот цикл операций повторяется непрерывно, так что достигается
идеально равномерная скорость подачи Ij из выходного отверстия.
Следует отметить, что насосы могут быть сконструированы в различных вариантах в соответствии с данным
изобретением, и конкретная конструкция, показанная на рисунке, в которой поршни и клапаны перемещаются
в торцевом направлении, выбрана таким образом, чтобы можно было собрать несколько насосных агрегатов
вместе, как показано на рисунках 7 и 8, и чтобы все они одновременно работали от одного приводного
механизма.
Обращаясь к этим данным, можно увидеть, что ряд насосных агрегатов расположены вплотную друг к другу,
причем каждая подвижная часть каждого агрегата 1-15 примыкает к соответствующей подвижной части
следующего агрегата и приводит его в действие способом, описанным в нашей спецификации № 248041.
Подающая труба 63 и обратная труба 64 аналогичным образом соединены друг с другом, образуя канал,
проходящий по всей длине ряда насосов. В конце серии предусмотрен специальный блок 88, служащий
направляющей для плунжеров 125, 89, 90, 91, которые выровнены с клапанами и поршнями соответственно.
Эти плунжеры снабжены роликами, которые входят в зацепление с рабочими кулачками 92, 93, 94
соответственно, так что могут быть предусмотрены 130 и 148038 для обеспечения герметичности соединений
трубопроводов 63, 64, а различные детали изготовлены из такой длины, чтобы сборка автоматически
выполнялась правильно. Для обеспечения разумной погрешности при соединении различных деталей может
использоваться эластичная или податливая прокладка 10.
При желании можно предусмотреть возможность регулировки длины любой из подвижных частей, как
показано на рисунке 75 на конце 81 клапанного элемента на рисунке 6, для компенсации изменений в работе
или накопления допусков, которые могут повлиять на установку различных частей. 80 Способ крепления
насосов к стенду показан на рисунках 9 и 10. На стенде закреплена направляющая 103 из швеллера, а
корпуса насосов 104 имеют такую форму, чтобы входить в нее. 85 В боковых стенках канала просверлены
отверстия в виде долей, обеспечивающие значительный зазор для штифтов 105, и эти штифты плотно входят
в установочные пластины 106, 107. Штифты также хорошо подходят к корпусу насоса 0. При первоначальной
сборке различных насосов их точно выравнивают друг относительно друга, вставляют штифты, при этом
пластины 106, 107 остаются свободными. Затем пластины 106 и 107 фиксируются в нужном положении с
помощью болтов и гаек 108, что позволяет точно определить положение любого насосного агрегата. Просто
вынув штифт 105, корпус насоса можно снять для осмотра или очистки, а при установке его нужно лишь
выровнять так, чтобы можно было вставить штифт, и тогда будет обеспечено правильное выравнивание
насоса относительно других узлов.
10 Устройства для откачивания мочи в соответствии с данным изобретением могут быть сконструированы
различными способами, и на рисунке 11 показана одна из модификаций. В данном случае цилиндры насоса
расположены поперечно к камере клапана 110. Корпус насоса 109 снабжен тремя отверстиями 110, 111, 112,
проходящими вдоль него и служащими соответственно подающим трубопроводом, камерой клапана и
обратным трубопроводом. I 5 Два насоса образованы плунжерами 113, 114, совершающими
возвратно-поступательное движение в поперечных отверстиях 115, 116 соответственно, которые сообщаются
с клапанной камерой 111. Клапан 117 имеет ту же конструкцию, что и описанный ранее, как и выходное
отверстие с регулирующим клапаном 118. Как видно, данная конструкция насоса может быть выполнена
меньшей длины, измеренной вдоль длины -25 подающей трубы, чем описанная ранее конструкция, так что на
заданной длине стенда можно собрать большее количество узлов. Поршни каждого насоса выступают
поперечно относительно кулачков, вращение которых на 130° вызывает продольное перемещение плунжеров
и соответствующих частей всей серии насосов.
На другом конце серии различные подвижные части прилегают к плунжерам 95 гидравлического или другого
подходящего устройства, создающего давление 96, которое обеспечивает возвратные ходы различных
частей, причем эти ходы, конечно же, определяются профилем кулачка.
Вместо использования устройства, создающего избыточное давление, для возврата деталей в исходное
положение, их можно было бы приводить в движение в обоих направлениях с помощью кулачковых
механизмов. При необходимости можно было бы расположить два комплекта кулачков, по одному на каждом
конце ряда насосов, при этом кулачки на одном конце приводили бы детали в одном направлении, а кулачки
на другом конце — в противоположном.
Следует, однако, отметить, что изобретение не ограничивается данной конкретной конструкцией насосов,
поскольку при желании каждая пара насосов может приводиться в действие собственными кулачками.
-25 Вискоза или другая жидкость подается к серии насосов через трубное соединение 97 (см. рисунок 7),
которое сообщается с частью корпуса, имеющей проходы, соответственно совпадающие с трубопроводами
6:3, 64, и которая также имеет соединительный канал 98, проходящий между указанными трубопроводами. На
другом конце серии расположен отдельный блок 99, снабженный аналогичным соединительным каналом 100,
который, что удобно, также сообщается с регулируемым клапаном выходным патрубком 101, расположенным
в самой верхней части системы. В указанном выше отрывке 98 предусмотрен винтовой пропеллер или другое
насосное устройство, благодаря которому жидкость в трубопроводах 63, 64 может непрерывно циркулировать
во время работы насосов для обеспечения однородности материала, подаваемого в различные насосы, как
описано в нашем Спецификации № 248046. При запуске такой серии насосов вискоза или другая жидкость
подается через входное отверстие 97, так что она заполняет трубопровод 63-50, поднимается через
соединительные каналы 98, 100, а затем заполняет канал 64.
Воздух из системы вытесняется поднимающейся жидкостью через выходное отверстие 101, при этом клапан
остается открытым до тех пор, пока из него не начнет вытекать жидкость. Таким образом обеспечивается
отсутствие постоянного попадания воздуха в контур, и насосное устройство в трубопроводе 98, приводимое,
например, в движение шкивом 10)2, - 60, может быть запущено, после чего кулачки могут быть приведены в
действие для привода насосов описанным выше способом.
Когда несколько насосов собраны встык, как показано на рисунках 7 и 8, любая подходящая набивка 248,038 j
LO1 248,0:38 линия ряда насосов, и они могут управляться любым удобным способом, например, с помощью
механизма, описанного в нашей спецификации №.
248,042. Как видно, в данной конструкции предусмотрены такие особенности, как простота конструкции и
удобство в уборке и обслуживании, как и в ранее описанной конструкции.
Для того чтобы наглядно продемонстрировать большую гибкость конструкции насосов, созданных в
соответствии с данным изобретением, на рисунках 12 и 13 показана еще одна конструкция. В данном случае
подающий и обратный трубопроводы обозначены цифрами 119 и 120 соответственно, а клапанная камера I21
расположена таким образом, что ее ось перпендикулярна оси подающего трубопровода. Цилиндры насоса
122, 123 расположены в той же горизонтальной плоскости, что и камера клапана, по одному с каждой стороны
от нее, параллельно ей и простираясь в противоположных направлениях от центральной линии подающего и
обратного трубопроводов.
Клапан 124 приводится в движение любым удобным механизмом, например, подвижной рамой 125 под
насосом, имеющей выступающий выступ 126 для приема штифта 127, соединенного с концом штока клапана.
Аналогичным образом, поршни 128, 129 могут совершать возвратно-поступательное движение посредством
механизма, описанного в нашей параллельной патентной заявке № 27828 от 1924 года, при этом следует
отметить, что в таких случаях жидкость в подающем трубопроводе должна находиться под достаточным
давлением для обеспечения ходов насосов наружу под управлением их рабочих устройств, если только не
предусмотрен привод для обратного хода; однако предпочтительно, чтобы обратные ходы осуществлялись
автоматически под давлением жидкости.
Другие детали конструкции нет необходимости описывать подробно, поскольку очевидно, что они могут
варьироваться в очень широких пределах, не выходя за рамки изобретения, изложенного в прилагаемых
пунктах формулы изобретения.
Следует понимать, что когда несколько насосов, описанных выше, собраны в группу и приводятся в действие
одним и тем же механизмом, может возникнуть необходимость остановить подачу жидкости от одного насоса,
не мешая работе других, и именно по этой причине был предусмотрен вышеупомянутый перепускной клапан
67.
Если необходимо остановить подачу жидкости от насоса, достаточно отрегулировать перепускной клапан
таким образом, чтобы подаваемая им жидкость поступала в обратный трубопровод, а не на выходное
отверстие, как обычно. Также следует отметить, что используемый в этих насосах регулирующий клапан
Соседние файлы в папке патенты