Объемный насос-дозатор Советский патент 1988 года по МПК F04B43/73 F04B13/00 

Изобретение относится к насосо- строению, касается объемных насосов- дозаторов и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства для дозирования подачи текучих сред.

Целью изобретения является повышение стабильности объемной подачи и возможности ее изменения в рабочем цикле.

На чертеже изображен предлагаемый насос.

Насос-дозатор содержит корпус 1, в котором с образованием рабочей 2 и приводной 3 камер установлена мембрана 4 и расположены пневмоуправляе- мые распределительные клапаны 5 и 6, исполнительные полости 7 и 8 которых совместно с приводной камерой 3 подключены к управляющей пневмосис- теме, имеющей коммутирующее устройство 9 и блок 10 формирования линейно нарастающего по времени давления приводного газа, установленный между пневмоисточником 11 и приводно камерой 3 (соединение осуп ествлено через коммутирующее устройство 9).Управляющая пневмосистема снабжена также источником 12 вакуума, блоком 13 формирования линейно убьтающего по времени абсолютного давления приводного газа и блоком 14 задания абсолютного давления, причем блок 13 формирования линейно убывающего по времени абсолютного давления установлен между источником 12 вакуума,и приводной камерой 3 (соединение осуществлено через коммутирующее устройство 9). Блок 14 задания абсолютного давления вьтолнен из одномемб- ранных элементов 15-18, установленных последовательно межд,у пневмоисто НИКОМ 11 и источником 12 вакуума, причем проточная камера 19 первого из элементов подключена через регулируемый дроссель 20 к пневмоисточни ку 11, проточные камеры 21-23 последующих злементов подключены к соплу 24-26 предьщущего элемента (15-17) и к .одному из входов 27-30 коммутирующего устройства 9, а сопло 31 последнего элемента 18 - к источнику 22 вакуума.

Блок 10 формирования линейно нарастающего давления приводного газа вьтолнен в виде одномембранного элемента 32 и регулируемого дросселя 33 Проточная камера.34 элемента 32 под

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ключена (через коммутирующее устройство 9 и дроссель 33) к пневмоисточ- ршку 11. Сопло 35 элемента 32 подключено через коммутирующее устройство 9 к приводной камере 3. Глухая ра 36 элемента 32 подключена к пнев- моисточнику 11. В камере 36 расположен пружинный механизм 37 задания перепада давления на дросселе 33.

Блок 13 формирования линейно убывающего давления приводного газа состоит из двухмембранногоI элемента 38 и регулируемого дросселя 39. Крайние камеры 40 и 41 элемента 38 соединены между собой и через дроссель 39 - с источником 12 вакуума (через коммутирующее устройство 9). Средняя камера 42 элемента 38 подключена к источнику 12 вакуума.

Сопло 43 элемента 38 подключено (через коммутирующее устройство 9) к приводной камере 3. Элементы 15-18 имеют пружинные механизмы 44 настройки.

Блок 10 формир.ования линейно нарастающего давления приводного паза работает следующим образом.

Коммутирующее устройство 9 подключает блок 10 к пневмоисточни- ку 11„ Давление сжатого газа S глухой камере 36 прогибает мембрану, сжимая пружину, и перекрывает сопло 35. Через некоторое время сжатьм газ, проходя через дроссель 33 в проточную камеру 34, постепенно повышает давление в камере 34, которое стремится отжать мембрану от сопла 35. После достижения равновесия сил, действующих на мембрану со стороны пружин и оказываемых давлением в камерах 36 и 35, сопло приоткрывается и через него начинает проходить такой.объемный расход газа, какой обеспечен перепадом давления на дросселе 33, заданным блоком 14 и настройкой механизма 37. Расход газа регулируется дросселем 33, Этот газ через коммутирующее устройство 9 поступает в приводную камеру 2 и,- перемещая мембрану 4, вытесняет из насосной камеры 2 дозируемую среду с заданной стабильной цикловой подачей.

Блок 13 линейно убывающего давления работает следующим образом.

Коммутирующее устройство 9 подключает к блоку 13 источник 12 вакуума. Б камере 42 элемента 38 при этом создается стабилизированный

блоком 14 вакуум, в результате чего из- за разности эффективных площадей мембран, связанных жестким центром, последний смещается вниз и, сжимая пружину, перекрывает сопло 43, которое в это время через коммутирующее устройство 9 сообщено с приводной камерой 3. Одновременно газ из камер 40 и 41 уходит через дроссель 39 к источнику 12 вакуума, что влечет за собой понижение абсолютного давления в камерах 40 и 41, Скорость понижения давления задана настройкой дросселя 39. Через некоторое время вакзт м в камерах 40 и 41 станет близ,- ким к вакууму в камере 42 и пружина переместит блок мембран элемента 38 вверх. При этом сопло 43 приоткрьша- ется и через него проходит объемный расход газа, равный расходу через дроссель 39. Так как перепад давления на дросселе 39, заданный бло-г ком 14 и настройкой пружины элемента 38, постоянный,то расход через дросель 39, а следовательно, и скорость опорожнения приводной камеры 3 стабилизирована.

БЛОК 14 задания абсолютного давления работает следующим образом.

С помощью дросселя 20 задают заданный расход воздуха через элементы 15-18. Перепады давлений на элементах 15-18 настраиваются и задаются с помощью механизмов 44 настройки. Таким образом, осуществляется деление перепада абсолютного давления между пневмоисточником 11 и источником 12 вакуума.

10

15

20

25

пать в камеру 2. Клапан 6 в это время закрьтается плавно нарастающим давлением в полости 8, подключенной через устройство 9 к блоку 10. Ход мембра ны 4 на всасывание, а следовательно, и доза перекачиваемой среды, поступившая в камеру 2, определяется величиной ваку5т а в камере 3, которая задается блоком 14.

В такте нагнетания происходит плавное нарастание давления в полости 7 клапана 5 которое закрывает его, и плавное нарастание вакуума в полости 8 клапана 6, которое открывает его. Плавно нарастающее давление в каме- ре 3, заданное блоком 10, перемещает мембрану 4 вниз, что приводит к вытеснению дозируемой среды к потребителю.

За счет подключения к камере 4 различных входов 27-30 коммутирующего устройства 9 с различными уровнями абсолютного давления можно менять в процессе дозирования величины дозы перекачиваением среды. Плавное открытие и закрытие клапанов 5 и 6 обеспечивает ВЫСОКУЮ стабильность дозирования, так как не вызывает резких

30

пульсаций давления и подачи. Формула изобретения 1, Объемный насос-дозатор, содержащий корпус, в котором с образованием рабочей и приводной камер уста- 35 новлена мембрана и расположены, пнев- моуправляемые распределительные клапаны, исполнительные полости которых совместно с приводной камерой подключены к управляющей пневмосистеме. При этом на входах 27 и 28 задают- 40 имеющей коммутирующее устройство и ся, например, уровни избыточного дав- блок формирования линейно нарастающе- ления, а на входах 29 и 30 - уровни вакуума.

Насос-дозатор работает следующим образом.

Коммутирующее устройство периодически подключает приводную камеру 3 и нагнетательные полости 7 и 8 клапанов 5 и 6 через блоки 10 и 13 к различным входам 27-30, на которых блоком 14 заданы различные уровни абсолютного давления.

При этом в такте всасывания в полости 7 клапана 5 создается плавно нарастающее разрежение, которое плав- gg по времени абсолютного давления ус- но открывает клапан 5. Плавно нарас- . тановлен между источником вакуума и таняцее разрежение создается также и : приводной камерой.

в приводной камере 3, в результате 2. Насос-дозатор по п.1, о т л и- чего дозируемая среда начинает посту- ч а ющий ся тем, что блок задания

го по времени давления приводного газа, установленньш между пневмоисточником и приводной камерой, о т л и45 чающийся тем, 4TOj с целью повышения стабильности объемной подачи и возможности ее изменения в рабочем цикле, управляющая пневмосистема дополнительно снабжена источником

50 вакуума, блоком формирования линейно убывакщего по времени абсолютного давления приводного газа и блоком задания абсолютного давления, причем блок формирования линейно убывающего

0

5

5

пать в камеру 2. Клапан 6 в это время закрьтается плавно нарастающим давлением в полости 8, подключенной через устройство 9 к блоку 10. Ход мембра ны 4 на всасывание, а следовательно, и доза перекачиваемой среды, поступившая в камеру 2, определяется величиной ваку5т а в камере 3, которая задается блоком 14.

В такте нагнетания происходит плавное нарастание давления в полости 7 клапана 5 которое закрывает его, и плавное нарастание вакуума в полости 8 клапана 6, которое открывает его. Плавно нарастающее давление в каме- ре 3, заданное блоком 10, перемещает мембрану 4 вниз, что приводит к вытеснению дозируемой среды к потребителю.

За счет подключения к камере 4 различных входов 27-30 коммутирующего устройства 9 с различными уровнями абсолютного давления можно менять в процессе дозирования величины дозы перекачиваением среды. Плавное открытие и закрытие клапанов 5 и 6 обеспечивает ВЫСОКУЮ стабильность дозирования, так как не вызывает резких

30

35 40

пульсаций давления и подачи. Формула изобретения 1, Объемный насос-дозатор, содержащий корпус, в котором с образованием рабочей и приводной камер уста- новлена мембрана и расположены, пнев- моуправляемые распределительные клапаны, исполнительные полости которых совместно с приводной камерой подключены к управляющей пневмосистеме. имеющей коммутирующее устройство и блок формирования линейно нарастающе-

по времени абсолютного давления ус- тановлен между источником вакуума и приводной камерой.

го по времени давления приводного газа, установленньш между пневмоисточником и приводной камерой, о т л ичающийся тем, 4TOj с целью повышения стабильности объемной подачи и возможности ее изменения в рабочем цикле, управляющая пневмосистема дополнительно снабжена источником

вакуума, блоком формирования линейно убывакщего по времени абсолютного авления приводного газа и блоком задания абсолютного давления, причем блок формирования линейно убывающего

. 513958556

абсолютного давления вьшолнен изиые камеры последующих элементов пододномембранных элементов, установлен-ключены к соплу предыдущего элеменных последовательно между пневмоис-та и к одному из входов коммутирующеточником и источником вакуума, причемго устройства, а сопло последнего

проточная камера первого из элемен-элемента подключено к источнику

тов подключена через регулируемыйвакуума. дроссель к пневмоисточнику, проточ

Изобретение позволяет повысить стабильность об емной подачи насоса- дозатора и возможность ее изменения в рабочем цикле. Управляющая пневмо- система снабжена источником вакуума (ив) 12, блоком 13 формирования линейно убьшающего по времени абсолютного давления приводного газа и блоком 14 задания абсолютного давления. Блок 13 установлен между ИВ и приводной камерой (К) 3, а блок 14 выполнен из одномембранных элементов 15,16,17 и 18, установленных последовательно между пневмоисточником 11 и ИВ. Проточная К 19 элемента 15 подключена через регулируемый дроссель 20 к пневмоисточнику, а проточные К 21, 22 и 23 элементов 16, 17 и 18 подключены к соплам 24, 25, 26 предыдущего элемента и к одному иэ входов 27, 28, 29, 30 коммутирующего устр-ва 9. Сопло 31 элемента 18 подключено к ИВ, Коммутирующее устр-во периодически подключает К 3 и нагнетательные полости 7 и 8 распределительных клапанов 5 и 6 через блоки 10 и 13 к различным входам 27, 28, 29, 30, на которых блоком 14 заданы различные уровни абсолютного давления. Такое вьтолнение позволяет в процессе дозирования менять величину дозы перекачиванием среды. Плавное открытие и . закрытие клапанов 5 и 6 обеспечивает высокую стабильность дозирования,т.к. не вызывает резких пульсаций давления и подачи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с . $ с:.