PL205809B1 - Cradle pump - Google Patents

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest pompa kolebkowa, służąca do przenoszenia cieczy, a w szczególności cieczy żrących, lepkich, zawierających cząstki stałe o dużych rozmiarach i wysokim ich nasyceniu dochodzącym do 90%. Pompa ta jest niezależną, samodzielną maszyną, której organem roboczym jest tłok dwustronnego działania, osadzony na osi wraz z wahadłową dźwignią, wprawiającą maszynę w ruch dzięki współpracy z magnetyzmem sztucznym /elektromagnesem/ i magnetyzmem naturalnym. Przez zastosowanie osłon magnetycznych, snop magnetyzmu zostanie skupiony i ukierunkowany w najbardziej pożądane miejsce, a tym samym umożliwi optymalne wykorzystanie energii.The subject of the invention is a barrel pump for transporting liquids, in particular caustic, viscous liquids containing large-sized solids and their high saturation up to 90%. This pump is an independent, independent machine, the working body of which is a double-acting piston, mounted on the axis with a swinging lever, which sets the machine in motion thanks to cooperation with artificial magnetism / electromagnet / and natural magnetism. Through the use of magnetic shields, the beam of magnetism will be focused and directed to the most desired place, and thus will enable the optimal use of energy.

Stan techniki: Pompy służące do przenoszenia cieczy należą do najbardziej rozpowszechnionych i znanych maszyn. Dzielą się na pompy wyporowe i wirowe. Pompy wyporowe wyposażone są głównie w czynny organ roboczy jak tłok - pracujący w szczelnie przylegającym cylindrze, koło zębate, śrubę, membranę, którego zadaniem jest zasysanie i wypieranie dawek cieczy z przestrzeni ssawnej do tłocznej, połączonej rurociągiem z odbiornikami. Pompy wirowe /krętne/ odśrodkowe mają podstawową część roboczą w postaci wirnika łopatkowego, osadzonego na wale i obracającego się z dużą prędkością. Pompy membranowe napędzane są sprężonym powietrzem. Przez to pompa tak nie jest maszyną samodzielną i wymaga stosowania dodatkowej maszyny w postaci sprężarki o wysokim stopniu sprężania powietrza. Maszyny tego typu są maszynami o znacznym zużyciu energii, nie mówiąc o wibracji, hałaśliwości, dodatkowym rurociągu i zbiornikach wyrównawczych, odprowadzania zużytego powietrza kiedy system pracuje w zanurzeniu w pomieszczeniach izolowanych. Wymagają one ponadto stosowania specjalistycznych urządzeń do eliminacji okresowego blokowania się pompy z powodu zamarzania zaworu powietrznego.State of the art: Pumps for the transfer of liquids are among the most widespread and known machines. They are divided into positive displacement and vortex pumps. Positive displacement pumps are mainly equipped with an active working element, such as a piston - working in a tightly fitting cylinder, a gear wheel, a screw, a diaphragm, whose task is to suck in and displace liquid doses from the suction to discharge space, connected with the receivers by a pipeline. Vortex / twisting / centrifugal pumps have a basic working part in the form of a vane impeller, mounted on a shaft and rotating at high speed. The diaphragm pumps are driven by compressed air. As a result, the pump is not an independent machine and requires the use of an additional machine in the form of a compressor with a high degree of air compression. Machines of this type are machines with significant energy consumption, not to mention vibration, noise, additional pipeline and expansion tanks, exhaust air discharge when the system is submerged in insulated rooms. Moreover, they require the use of specialized devices to eliminate periodic blocking of the pump due to freezing of the air valve.

Istota wynalazku: Pompa kolebkowa posiada półkolistą obudowę, podzieloną przegrodą ciśnieniową na dwie, równe komory akcyjne, połączone z oddzielnymi odnogami rurociągu z kulowymi zaworami wlotowymi i kulowymi zaworami wylotowymi lub zaworami skrzydełkowymi. Wyposażona jest w tłok, osadzony na osi z wahadłową dźwignią, wyposażoną w regulator ciśnienia z przełącznikiem, dwa magnesy naturalne, ukierunkowane na elektromagnes i elektromagnes pomocniczy, które umieszczone są w ścianach bocznych przedziału napędowego wraz z przełącznikiem kierunku przepływu prądu. Tłok dwustronnego działania, zbudowany jest w kształcie wąskiego wycinka walca, u góry ze zbiornikiem balastowym na ciecz, w dolnej zaś części osadzony jest w sposób nierozłączny na osi. Ściśle przylega do przegrody ciśnieniowej, która dystansuje go od półkolistej obudowy. Pompa posiada na wahadłowej dźwigni dwa magnesy naturalne w osłonie magnetycznej, z których pierwszy umieszczony jest w jednej czwartej jej długości, zaś drugi - w trzech czwartych, oraz na jej końcu znajduje się regulator ciśnienia z przełącznikiem. Natomiast na ścianach bocznych przedziału napędowego, naprzeciw magnesów naturalnych w osłonie magnetycznej i regulatora ciśnienia z przełącznikiem umieszczony jest elektromagnes wspomagający w osłonie magnetycznej, elektromagnes w osłonie magnetycznej oraz przełącznik kierunku przepływu prądu. W przypadku pompowania płynów żrących i lepkich pompa będzie wyposażona w kulowe zawory wlotowe i kulowe zawory wylotowe, zbudowane w kształcie kuli z gwintowanymi końcówkami, trzema opływowymi ostrogami, ograniczającymi zasięg pływalności kuli zaworu w granicach ustalonych przez cztery prowadnice, w kształcie opływowych iglic, rozmieszczonych promieniście wewnątrz jednej z gwintowanych końcówek. Natomiast w razie pompowania innych płynów wskazane jest stosować zawory skrzydełkowe, wyposażone w okrąg ł e, pł askie skrzydeł ka z wtopionym w nie, po ś rodku, nieruchomym trzonem, które wokół niego ulegają łatwemu zginaniu, zaś w pozostałej części są usztywnione i okresowo ściśle przylegają do opornika, umieszczonego w gwintowanej końcówce.Summary of the invention: The barrel pump has a semicircular housing, divided by a pressure partition into two equal action chambers, connected with separate legs of the pipeline with inlet ball valves and outlet ball valves or butterfly valves. It is equipped with a piston, mounted on an axle with a swinging lever, equipped with a pressure regulator with a switch, two natural magnets aimed at an electromagnet and an auxiliary electromagnet, which are placed in the side walls of the drive compartment together with the switch of the current flow direction. The double-acting piston is built in the shape of a narrow section of a cylinder, with a ballast tank for the liquid at the top, and the lower part inseparably mounted on the axis. It adheres closely to the pressure partition that distances it from the semicircular housing. The pump has two natural magnets in a magnetic shield on the swinging lever, the first of which is placed in a quarter of its length, the second - in three-fourths, and at its end there is a pressure regulator with a switch. On the side walls of the drive compartment, opposite to the natural magnets in a magnetic cover and the pressure regulator with a switch, there is a supporting electromagnet in a magnetic cover, an electromagnet in a magnetic cover and a switch for the direction of current flow. In the case of pumping corrosive and viscous liquids, the pump will be equipped with ball inlet and outlet ball valves, built in the shape of a ball with threaded ends, three spurs, limiting the buoyancy range of the valve ball within the limits set by four guides, in the shape of streamlined needles arranged radially inside one of the threaded ends. On the other hand, when pumping other fluids, it is advisable to use butterfly valves, equipped with round, flat wings with a fixed stem embedded in them, in the middle, which are easily bent around it, while in the remaining part they are stiffened and periodically tightly closed. adjoin the resistor located in the threaded tip.

Przykład wykonania wynalazku: Wynalazek został pokazany w przykładach wykonania na schematycznych rysunkach w postaci:Embodiment of the Invention: The invention has been shown in exemplary embodiments in the schematic drawings as:

Fig. 1 Pionowego przekroju pompy kolebkowej.Fig. 1 A vertical section of a barrel pump.

Fig. 2 Pionowego przekroju zaworu skrzydełkowego.Fig. 2 A vertical section of a butterfly valve.

Pompa kolebkowa posiada półkolistą obudowę (8), podzieloną przegrodą ciśnieniową (5) na dwie, równe komory akcyjne (6), połączone z oddzielnymi odnogami rurociągu (2) z kulowymi zaworami wlotowymi (11) i kulowymi zaworami wylotowymi (9) lub zaworami skrzydełkowymi (24). Na osi (7) osadzony jest tłok (4) wraz z wahadłową dźwignią (17), wyposażoną w regulator ciśnienia z przełącznikiem (19), dwa magnesy naturalne (18), ukierunkowane na elektromagnes (15) i elektromagnes pomocniczy (21), które umieszczone są w ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16) wraz z przełącznikiem kierunku przepływu prądu (14). Tłok (4) dwustronnego działania, zbudowanyThe barrel pump has a semicircular casing (8) divided by a pressure baffle (5) into two equal action chambers (6), connected with separate legs of the pipeline (2) with inlet ball valves (11) and outlet ball valves (9) or butterfly valves (24). On the axis (7) there is a piston (4) with a swing lever (17), equipped with a pressure regulator with a switch (19), two natural magnets (18) directed at the electromagnet (15) and the auxiliary electromagnet (21), which are located in the side walls (22) of the drive compartment (16) together with the current flow direction switch (14). Double-acting piston (4), constructed

PL 205 809 B1 w kształ cie wą skiego wycinka walca, u góry ze zbiornikiem balastowym na ciecz (3), w dolnej części osadzony jest w sposób nierozłączny na osi (7), ściśle przylegający do przegrody ciśnieniowej (5), która dystansuje go od półkolistej obudowy (8). Osadzone są na wahadłowej dźwigni (17) dwa magnesy naturalne (18) w osłonie magnetycznej, z których pierwszy znajduje się w jednej czwartej jej długości, zaś drugi - w trzech czwartych, oraz na jej końcu regulator ciśnienia z przełącznikiem (19). Natomiast na ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16), naprzeciw magnesów naturalnych (18) w osł onie magnetycznej i regulatora ciś nienia z przełącznikiem (19) umieszczony jest magnez wspomagający (21) w osłonie magnetycznej, elektromagnes (15) w osłonie magnetycznej oraz przełącznik kierunku przepływu prądu (14). Pompa w przypadku pompowania płynów żrących i lepkich winna być wyposażona w kulowe zawory wlotowe (11) i kulowe zawory wylotowe (9) zbudowane w kształcie kuli z gwintowanymi końcówkami (23), trzema opływowymi ostrogami (12), ograniczającymi zasięg pływalności kuli zaworu (10) w granicach ustalonych przez cztery prowadnice (13), w kształcie opływowych iglic, rozmieszczonych promieniście wewnątrz jednej z gwintowanych końcówek (23). Natomiast w przypadku pompowania innych pł ynów stosuje się zawory skrzydeł kowe (24), wyposaż one w okrągłe, płaskie skrzydełka (28) z wtopionym w nie, po środku, nieruchomym trzonem (27), które wokół niego ulegają łatwemu zginaniu, zaś w pozostałej części są usztywnione i okresowo ściśle przylegają do opornika (26) mieszczącego się w gwintowanej końcówce (23). Ponadto na rysunkach został pokazany zawór skrzydełkowy otwarty (25) oraz wlot (20) i wylot (1) czynnika roboczego.PL 205 809 B1 in the shape of a narrow section of a cylinder, at the top with a ballast tank for liquid (3), in its lower part it is inseparably mounted on the axis (7), closely adjacent to the pressure partition (5), which distances it from semicircular housing (8). Two natural magnets (18) in a magnetic shield are mounted on the swing lever (17), the first of which is located in one quarter of its length, the second - in three-fourths, and at its end a pressure regulator with a switch (19). On the side walls (22) of the drive compartment (16), opposite the natural magnets (18) in the magnetic cover and the pressure regulator with a switch (19), there is a supporting magnesium (21) in the magnetic cover, the electromagnet (15) in the magnetic cover and a current direction switch (14). The pump, when pumping corrosive and viscous liquids, should be equipped with inlet ball valves (11) and ball outlet valves (9) built in the shape of a ball with threaded ends (23), three streamlined spurs (12) limiting the range of buoyancy of the valve ball (10 ) within the limits set by the four guides (13), in the form of streamlined spikes, arranged radially inside one of the threaded tips (23). On the other hand, when pumping other fluids, wing valves (24) are used, equipped with round, flat wings (28) with a fixed stem (27) embedded in them in the center, which are easily bent around it, and in the rest the parts are stiffened and periodically fit closely to the resistor (26) housed in the threaded end (23). Moreover, the drawings show the open butterfly valve (25) and the inlet (20) and outlet (1) of the working medium.

Praca: Pompa działa na zasadzie podwójnego wahadła. Zarówno tłok, jak i dźwignia wykonują pracę poprzez ruch wahadłowy. Powodowany jest on dzięki współdziałania magnesu naturalnego i elektromagnesu. Polega ona na tym, ż e kiedy elektromagnes na jednej ze ścian bocznych odrzuci dźwignię z magnesem naturalnym, ponieważ skierowany jest do niego biegunem jednoimiennym, to z drugiej strony - będą przyciągały się bieguny różnoimienne. Po osiągnięciu maksymalnego wychylenia, nastąpi zmiana kierunku przepływu prądu, a tym samym zmiana biegunów. Elektromagnesy, które przyciągały dźwignię, teraz będą odrzucać, a te co odrzucały, będą przyciągać. Ten ruch wahadłowy dźwigni automatycznie przekłada się na pracę tłoka, który z jednej strony zasysa czynnik roboczy, zaś z drugiej spręża i wypiera z komory akcyjnej do rurociągu, a stąd do odbiorników.Operation: The pump works on the double pendulum principle. Both the piston and the lever perform the work through the swinging motion. It is caused by the interaction of a natural magnet and an electromagnet. It consists in the fact that when the electromagnet on one of the side walls rejects the lever with the natural magnet, because it is directed to it with a homonymous pole, then on the other side - the opposing poles will attract each other. After reaching the maximum deflection, the direction of the current flow will change and therefore the poles will change. Electromagnets that attracted the lever will now reject, and those that rejected will attract. This swinging movement of the lever automatically translates into the work of the piston, which, on the one hand, sucks the working medium, and on the other, compresses and displaces it from the action chamber into the pipeline, and hence to the receivers.

Zarówno magnesy naturalne, jak i sztuczne działają w osłonach magnetycznych, które zapobiegają naturalnemu rozproszeniu wiązki magnetyzmu i ukierunkowaniu go w miejsce najbardziej pożądane. Tłok tylko ściśle przylega do przegrody ciśnieniowej, ponieważ ściśliwość płynów jest minimalna i nie zachodzi konieczność powodowania zbędnego tarcia przez ścisłe dopasowanie go do całej powierzchni obudowy, co powodowałoby znaczne straty energii i przegrzanie urządzeń wskutek dużej szybkości. Pompa będzie maszyną wysoce energooszczędną. Już sam fakt użycia magnesów naturalnych, zamiast w miejsce ich dwóch elektromagnesów, umożliwi oszczędność energii około 66 procent. Ponadto użycie dźwigni, zastosowanie znikomej ilości ruchomych części powodujących zbędne tarcie, ten pogląd czyni realny i w pełni uzasadniony.Both natural and artificial magnets operate in magnetic shields that prevent the natural dispersion of the magnetism beam and directing it to the most desired place. The piston only fits tightly against the pressure septum because the compressibility of the fluids is minimal and it is not necessary to create unnecessary friction by snugly fitting it over the entire surface of the housing, which would result in significant energy loss and overheating of the equipment due to high speed. The pump will be a highly energy-saving machine. The mere fact of using natural magnets, instead of their two electromagnets, will allow energy savings of around 66 percent. In addition, the use of a lever, the use of a negligible number of moving parts causing unnecessary friction, makes this view realistic and fully justified.

Claims (4)

1. Pompa kolebkowa, znamienna tym, że posiada półkolistą obudowę (8), podzieloną przegrodą ciśnieniową (5) na dwie, równe komory akcyjne (6), połączone z oddzielnymi odnogami rurociągu (2) z kulowymi zaworami wlotowymi (11) i kulowymi zaworami wylotowymi (9) lub zaworami skrzydeł kowymi (24) i wyposażone w tłok (4), osadzony na osi (7) z wahadłową dźwignią (17), wyposażoną w regulator ciś nienia z przełącznikiem (19), dwa magnesy naturalne (18), ukierunkowane na elektromagnes (15) i elektromagnes pomocniczy (21), które umieszczone są w ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16) wraz z przełącznikiem kierunku przepływu prądu (14).1. A barrel pump, characterized in that it has a semicircular housing (8) divided by a pressure partition (5) into two equal action chambers (6) connected with separate legs of the pipeline (2) with inlet ball valves (11) and ball valves outlets (9) or wing valves (24) and equipped with a piston (4), mounted on an axle (7) with a swinging lever (17), equipped with a pressure regulator with a switch (19), two natural magnets (18), directed towards the electromagnet (15) and the auxiliary electromagnet (21), which are located in the side walls (22) of the drive compartment (16) together with the current flow direction switch (14). 2. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada tłok (4) dwustronnego działania, zbudowany w kształcie wąskiego wycinka walca ze zbiornikiem balastowym na ciecz (3) u góry, w dolnej zaś części osadzony jest w sposób nierozłączny na osi (7), ściśle przylegający do przegrody ciśnieniowej (5), która dystansuje go od półkolistej obudowy (8).2. The pump according to claim 1, characterized in that it has a double-acting piston (4) built in the shape of a narrow section of a cylinder with a liquid ballast tank (3) at the top, and in the lower part it is inseparably mounted on the axis (7), closely adjacent to the partition pressure (5) which distances it from the semicircular housing (8). 3. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że osadzone są na wahadłowej dźwigni (17) dwa magnesy naturalne (18) w osłonie magnetycznej, z których pierwszy umieszczony jest w jednej czwartej jej długości, zaś drugi - w trzech czwartych, oraz na jej końcu regulator ciśnienia z przełącznikiem (19), natomiast na ścianach bocznych (22) przedziału napędowego (16), naprzeciw magnesów naturalnych (18) w osłonie magnetycznej i regulatora ciśnienia z przełącznikiem (19) mieści się elektromagnes wspo43. The pump according to claim The method of claim 1, characterized in that two natural magnets (18) in a magnetic shield are mounted on the swinging lever (17), the first of which is placed in one quarter of its length, the second - in three-fourths, and at its end a pressure regulator with a switch (19), while the side walls (22) of the drive compartment (16), opposite the natural magnets (18) in the magnetic shield and the pressure regulator with a switch (19), there is a co-magnet PL 205 809 B1 magający (21) w osłonie magnetycznej, elektromagnes (15) w osłonie magnetycznej oraz przełącznik kierunku przepływu prądu (14).There is a magnet (21) in a magnetic shield, an electromagnet (15) in a magnetic shield and a current direction switch (14). 4. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że w przypadku pompowania płynów żrących i lepkich winna być wyposażona w kulowe zawory wlotowe (11) i kulowe zawory wylotowe (9), zbudowane w kształcie kuli z gwintowanymi końcówkami (23), trzema opływowymi ostrogami (12), ograniczającymi zasięg pływalności kuli zaworu (10) w granicach ustalonych przez cztery prowadnice (13), w kształcie opływowych iglic, rozmieszczonych promieniście wewnątrz jednej z gwintowanych końcówek (23) albo w przypadku pompowania innych płynów, wskazane jest stosowanie zaworów skrzydełkowych (24), wyposażonych w okrągłe, płaskie skrzydełka (28) z wtopionym w nie, po środku, nieruchomym trzonem (27), które wokół niego ulegają łatwemu zginaniu, zaś w pozostałej części są usztywnione i okresowo ściśle przylegają do opornika (26) mieszczącego się w jednej z gwintowanych końcówek (23).4. The pump according to claim The method of claim 1, characterized in that in the case of pumping caustic and viscous liquids, it should be equipped with inlet ball valves (11) and outlet ball valves (9), built in the shape of a ball with threaded ends (23), with three air spikes (12), limiting range of buoyancy of the valve ball (10) within the limits set by the four guides (13), in the shape of streamlined needles, arranged radially inside one of the threaded ends (23), or in the case of pumping other fluids, it is advisable to use butterfly valves (24), equipped with round, flat wings (28) with a fixed stem (27) embedded in them in the center, which are easily bent around it, while the rest are stiffened and periodically tightly adjoin the resistor (26) located in one of the threaded ends (23).