Мембранный дозировочный насос Советский патент 1992 года по МПК F04B43/02 

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано для подачи жидких веществ с высокой точностью дозирования.

Известен дозировочный диафрагмен- ный насос (заявка Франции № 2586064, кл. F 04 В 43/04), в котором диафрагма из пластика деформируется электромагнитом, Недостатком такого насоса является то, что в процессе работы вместе с перекачиваемым продуктом он может захватить и пузырьки воздуха, что не только отрицательно сказывается на его характеристике, на точности дозирования, но и ухудшает качество перекачиваемого продукта.

Известен также мембранный насос с пьезоэлектрическим приводом (заявка Японии № 63173855, кл. F 04 В 9/00). Этот насос содержит мембрану, приводимую в движение пластинчатым пьезоэлектрическим вибратором, установленным за мембраной по

ее центру. Такой насос также не исключает возможности захвата пузырьков воздуха при работе.

Наиболее близким к изобретению по технической сути является мембранный дозирующий насос (патент США № 4776771, кл. F 04 В 43/04), особенность которого заключается в том, что его рабочая камера, заключенная между мембраной и крышкой, подразделяется на два объема - центральный объем рабочего нагнетания и периферийный объем предварительного заполнения, разграничиваемые кольцевым выступом мембраны. Цель - обеспечить в процессе нагнетания эвакуацию пузырьков воздуха из рабочей камеры обратно в питающую емкость и не допустить их проникновения в линию нагнетания. Такт нагнетания насоса происходит в два этапа. На первом этапе поршень под действием одного толкателя, приводимого в движение электромагСП

С

2

CJ

VI

нитом, деформирует периферийную часть мембраны, выступ мембраны входит в выемку крышки и центральный объем рабочего нагнетания изолируется от периферийного объема На втором этапе такта нагнетания другой толкатель, приводимый кулачком, установленным на валу приводного двигателя, перемещает центральную часть мембраны и дозируемая жидкость вытесняется из рабочего объема через нагнетатель- ные клапаны в линию нагнетания. Жидкость, которая может содержать воздушные пузырьки, вытесняется из периферийного объема через перепускную трубку обратно в питающую емкость.

Недостатком такого насоса является сложный привод, состоящий из электромагнита и приводного двигателя, которые должны к тому же работать синхронно. Это снижает надежность насоса.

Цель изобретения - повышение надежности насоса путем упрощения конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в мембранном дозировочном насосе с приводным двигателем, отсечными клапанами, установленной в корпусе мембраной, образующей две камеры - нагнетания и предза- рительного заполнения, толкатели, деформирующие одним своим концом соответственно периферийную и центральную части мембраны, другим концом опираются соответственно на кольцевой выступ и профильную канавку фигурного кулачка, установленного на валу приводного двигателя. При работе насоса фигурный кулачок, приводимый в движение двигателем, воздействует своим кольцевым выступом на первом этапе на толкатель, деформирующий периферийную часть мембраны, выступ которой входит в выемку крышки насоса. При этом центральный объем рабочего нагнетания изолируется от периферийного объема. На втором этапе профильная канавка кулачка обеспечивает его воздействие на толкатель, деформирующий центральную часть мембраны, благодаря чему жидкость вытесняется из рабочего объема через нагнетательные клапаны в линию нагнетания.

В предлагаемом мембранном дозировочном насосе известный в технике элемент - фигурный кулачок с профильной канавкой и кольцевым выступом используется в совокупности с подпружиненными толкателями, мембраной с кольцевым выступом, отсечными клапанами, перепускной трубкой, приводным двигателем и обеспечивает упрощение конструкции насоса, облегчает синхронизацию привода толкателей мембрзны. Такая совокупность существенных признаков в мембранных дозировочных насосах неизвестна, что подтверждается патентным поиском, т.е. в данном случае

новая совокупность ранее известных в отдельности признаков придает объекту новое свойство, проявившееся в положительном эффекте - повышении надежности, вследствие чего решение облада0 ет существенными отличиями.

На чертеже изображен описываемый мембранный дозировочный насос в конце такта всасывания.

Между корпусом 1 насоса и крышкой 2

5 установлена мембрана 3, соединенная в центре с толкателем 4. Рабочая камера, заключенная между мембраной 3 и крышкой 2 подразделяется на два объема - центральный объем рабочего нагнетания 5 и перифе0 рнйный объем предварительного заполнения б, разграничиваемые кольцевым ьыступом 7 мембраны. Толкатель 8 опирается на выступ 9 толкателя 4 и, через поршень 10, на периферийную часть мемб5 раны 3. В корпусе 1 расположен приводной двигатель 11, на валу которого установлен фигурный кулачок 12, на кольцевой выступ 13 которого опирается под действием возвратной пружины 14 толкатель 8, а ка проф0 ильную канавку 15 - толкатель 4, поджатый возвратной пружиной 16. Насос соединен с питающей емкостью 17 всасывающей трубкой 18 с клапанами 19 и 20. На крышке 2 установлены нагнетательная трубка 21 с

5 клапанами 22 и 23, перепускная трубка 24 с клапаном 25 и выполнена выемка 26.

Насос работает следующим образом. В конце такта всасывания рабочая камера имеет максимальный объем и заполнена пе0 рекачиваемой жидкостью. Такт нагнетания происходит в два этапа. На первом при вращении вала приводного двигателя 11 кольцевой выступ 13 кулачка 12 воздействует на толкатель 8, который, в свою очередь, воз5 действует на поршень 10 и через выступ 9 на толкатель 4. Поршень 10 деформирует периферийную часть мембраны 3, Выступ 7 входит при этом в выемку 26 в крышке 2 и центральный объем рабочего нагнетания 5

0 изолируется от периферийного объема предварительного заполнения 6, Жидкость, которая может содержать воздушные пузырьки, вытесняется из объема 6 через перепускную трубку 24 обратно в питающую

5 емкость 17. На втором этапе нагнетания толкатель 4, приводимый профильной канавкой 15 кулачка 12, перемещает центральную часть мембраны и дозируемая жидкость вытесняется из центрального объема рабо- чего нагнетания 5 через нагнетательные

клапаны 23 и 22 в линию нагнетания 21. Такт нагнетания заканчивается. При дальнейшем вращении вала приводного двигателя 11 под действием возвратных пружин 14 и 16толкатели 8и4 возвращаются в исходное положение, за счет собственной упругости мембрана 3 также возвращается в исходное положение вместе с поршнем 10. Давление в рабочей камере падает и перекачиваемая жидкость по трубке 18 через клапаны 19 и 20 всасывается в рабочую камеру. В дальнейшем процессы повторяются. Производительность насоса регулируется с помощью изменения частоты вращения вала приводного двигателя 11.

Достоинством данного мембранного дозировочного насоса являются простота конструкции привода, надежность и компактность.

Формула изобретения Мембранный дозировочный насос, содержащий установленную в корпусе мембрану с кольцевым выступом с образованием

двух камер - нагнетания и предварительного заполнения, при этом периферийная часть мембраны соединена с поршнем, поджатым подпружиненным цилиндрическим

толкателем, а центральная соединена с другим подпружиненным толкателем, расположенным внутри поршня и цилиндрического толкателя и связанным с приводным двигателем при помощи кулачка, установленного

на его валу, причем камера предварительного заполнения связана перепускной трубкой с питающей емкостью, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции, кулачок выполнен фигурным с профильной канавкой, выполненной на его наружной поверхности, и кольцевым выступом, при этом в профильной канавке расположен конец толкателя, соединенный с центральной частью мембраны, а на кольцевом выступе - цилиндрический толкатель, связанный с периферийной частью мембраны.

А-А

Сущность изобретения: в корпусе установлена мембрана с кольцевым выступом, образующая две камеры - нагнетания и предварительного заполнения. Периферийная часть мембраны соединена с поршнем, поджатым подпружиненным цилиндрическим толкателем, центральная - соединена с другим подпружиненным толкателем, расположенным внутри поршня и цилиндрического толкателя и связанным с приводным двигателем кулачком. Кулачок установлен на валу двигателя. Камера предварительного заполнения связана перепускной трубкой с питающей емкостью. Кулачок выполнен фигурным с профильной канавкой на наружной поверхности и кольцевым выступом. В профильной канавке расположен конец толкателя, соединенный с центральной частью мембраны, на кольцевом выступе - толкатель, связанный с периферийной частью мембраны. 1 ил.