CS244130B2 - Screw pump with a screw seated on both ends - Google Patents

Description

(54) Šnekové čerpadlo se šnekem uloženým na obou koncích šnekové čerpadlo se šnekem uloženým na obou koncích je opatřeno zpětným ventilem s prstencovou těsnicí plochou. Tímto zpětným ventilem je uzavírán výtokový prostor šnekového čerpadla tak, že umožňuje výtok dopravovaného pevného práškového a jemně zrnitého materiálu bez změny směru v oblasti z materiálu vytvořené zátky. Výkyvování uzavíracího prstence je umožněno tím. Že ve směru dopravy materiálu ze uzavíracím prstencem zpětného ventilu má Šnekový hřídel zmenšený průměr. Část se zvětšeným průměrem Šnekového hřídele může být provedena na vyměnitelném pouzdru tak, ze je umožněna snadná výměna opotřebovaných dílů.

2.

Vynález se týká čerpadle se Šnekem uloženým na obou koncích, určeného pro dopravu pevného práškového a jemné zrnitého materiálu a opatřeného vtokovým hrdlem dopravovaného materiálu a výtokovým prostorem pro odvod dopravovaného materiálu do prostoru, v němž je vyšší tlak plynu než před vtokovým hrdlem, přičemž výtokový prostor je opatřen zpětným ventilem a kyvným uzavíracím členem umístěným mezi oběma uloženími Šnekového hřídele·

Šnekovými čerpadly tohoto typu je pneumaticky dopravovatelný sypký materiál odebírán z dávkováčího zásobníku a dodáván do dopravního potrubí, v němž je vySSÍ tlak než v místě dávkování· Aby tlakový plyn z dopravního potrubí nemohl pronikat Šnekovým Čerpadlem zpět к místu dávkování в tam unikat, je ve Šnekovém čerpadle zabudován zpětný ventil. Tento zpětný ventil se otevře tehdy, až je při provozu šnekového čerpadla na něj odpovídající tlak materiálu, dopravovaného šnekovým čerpadlem· Jelikož je pak prostor před zpětným ventilem - při pohledu ve směru dopravy - zaplněn dopravovaným materiálem, nemůže do něj zpětně pronikat plyn z dopravního potrubí.

Při uložení šneku čerpadle jen na jeho předním konci, to je v blízkosti místa dávkování, může být zpětný ventil vytvořen jeko jednoduchá klapka s příslušným upevněním na kyvné páce. Nevýhodou takto řešeného Šnekového čerpadla je, že zejména při vyšších rotačních rychlostech může být volný konec Šneku uváděn do vibrací, jejichž odstranění je obtížné a vyžaduje vyneložení technického úsilí.

Jednodušší a spolehlivější Je uložení šnekového hřídele na Jeho obou koncích. Při tomto řešení však není možno za výstupní konec šneku zabudovat jednoduchou zpětnou klapku. U známého řešení byl tudíž zpětný ventil umístěn ne boku vedle Šneku, Při tomto řešení vyvstává však problém, že dopravovaný materiál je v blízkosti zpětného ventilu zhutňován. Toto zhutňování Je sice Žádoucí, aby bylo dosaženo již zmíněné utěsnění výtokového prostoru čerpadle proti vratnému pronikání tlakového plynu. Je-li však nyní nutno tento zhutněný materiál převádět na bok - případně až o 90° - je к tomu potřebná doplňková energie.

Kromě toho přitom dochází ke zvýšenému zatížení ložiska а к jeho značnému opotřebení. Tyto nevýhody je sice možno omezit provedením šnekového hřídele o větším průměru a s nasazenými žebry v oblasti výtokového prostoru. Tím je ale blokována možnost výměnného uspořádání zvláší značně se opotřebovávejích koncových oblastí spirály Šneku.

Je také možné řešení, že se zadní uložení šnekového hřídele uspořádá v proudu dávkovaného materiálu. Ze tím účelem se šneková skříň částečně prodlouží a zadní ložisko se umístí na vzpěry, mezi nimiž pak dávkovaný materiál prochází. Zpětný ventil se umístí až za tímto uložením. U tohoto vznikají opět problémy a to v tom, Že není možno zabránit případnému vnikání velmi jemného práškového materiálu do zadního ložiska a tím vznikajícímu jeho postupnému ničení.

Dále byl proveden pokus, při němž zpětný ventil byl vyroben ze dvou částí, obepínajících šnekový hřídel v blízkosti výtokového otvoru. Při tomto řešení není však dosaženo dobré utěsnění, protože mezi jednotlivými uzavíracími členy zpětného ventilu zůstane větší mezera. Když se tato mezera provede malá, vzniká nebezpečí, že se tyto části vzájemně zablokují. Na přídavných hranách klapek vznikají kromě toho také nuceně víry, mající za následek zvýšené opotřebení, protože šnekem dopravovaný sypký materiál se otáčí alespoň Částečně společně se šnékem.

Záměrem vynálezu je vyřešení Jednoduchého, spolehlivého a účinného zpětného ventilu pro Šnekové čerpadlo uvedeného typu.

Proto bylo vytvořeno Šnekové čerpadlo se šnekem uloženým na obou koncích, Jehož podstatou je, že kyvný uzavírací člen zpětného ventilu obsahuje uzavírací prstenec obepínající Šnekový hřídel, který Je opatřen osazením ve směru dopravy před prstencem o větším ;průměru než je vnitřní průměr prstence a za uzavíracím prstencem o průměru menším než je jeho vnitřní průměr.

Zpětný ventil podle vynálezu je téměř stejného konstrukčního provedení jako deskový zpětný věrni!, používaný u Šnekových čerpadel s jednostranrýfa uložením Šnekového hřídele. Je však proveden jako prstencový a obepíná Šnekový hřídel. V uzavřené poloze přiléhá uzavvrací prstenec zpětného venUlu těsně ke šnekové skříni a ke Šnekovému hřídeli a to v oblasti jeho zvětšeného průměru a to buJ přímo.nebo s meeiprostdrem, to je s vůlí. Jelikož těsně za tnuto oblastí zvětšeného průměru má šnekový hřídel vnější průměr menší než je vnitřní průměr uzavíracího prstence, může tento uzavvrací prstenec vykonávat kyvný pohyb stejně jako non&áání deskový zpětný veentl, aniž by při tom přišel do styku se šnekovým hřídelem. Uspořádáním dorazů je možno zajistit, aby se zpětný venntl neotevřel do té míry, že . by jeho uzavírací prstenec přišel do styku se šnekovým hřídelem.

Povrchy v oblasti zvětšeného průměru šnekového hřídele e uzavíracího prstence se účelně utvoří tak, že jsou opatřeny vzájemně působícími těsnicími plochami, aby tím bylo účinně zabráněno nežádoucímu pronikání vzduchu nebo dopravovaného matteiálu mezi dbastí zvětšeného průměru šnekového hřídele a uzavíracím prstencem. U žebrací prstenec může při tom těsně přiléhat na oblast zvětšeného průměru šnekového hřídele,'čímž se získá zvláěi dobré utěsnění. Při tomto řešení vzniká však problém opotřebe!, protože šnekový hřídel se otáčí a uzavírací prstenec stojí. Pro předcházení tomuto opotřebení je možno použít řeše!, u něhož uza^ncí prstenec v uzavřené poloze přiléhá k ohlasU zvětšeného průměru šnekového hřídele s vUÍ. Jako zvláši účelné hodnoty vůle, to je mezery mezi uzavíracím prstencem a obl-essí zvětšeného průměru šnekového hřídele v uzavřeném stavu se projevily hodnoty v rozmezí 0,2 až 0,5 mm.

Je-li osa kývá! uzavíracího prstence zpětného vennilu v axiálním smSru šnekového hřídele uspořádána v obesit. za uzavíracím prstencem při jeho uzavřené poloze, dosáhne se tím jeho větší kyvný rozsah. Zvláši velký kyvný rozsah se získá, když se osa kývání uzavíracího prstence umístí v axiálním směru v té o^Ie^s^sí., v jejímž rozmezí se uzavírací prstenec pod^ymu-.

Proi^ť^-e-li se průměr šnekového hříd-l- před oblastí jeho zvětšeného průměru s pozvolným kuželovitým náběhem ze strany vtoku, je tím v této obelsti ze provozu čerpadla dosáhováno pěchování a zhutňování dopravovaného maatriálu, čímž je z dopravovaného maatriálu vytvářena zátka, bránci účimějí,zpětnému pronikání tlakového plynu z dopravního potrubí do čerpadla. Je při tom možné vytvoření tak hutné zátky, že ze provozu šnekového čerpadla nemusí být zpětný venntl přechodně v činnoosi.

Zvláši jednoduchá konstrukce zpětného vennilu podle vyrólezu spočívá tudíž v tom, že šnekový hřídel má před uzavíracím prstencem zpětného vennilu v jeho uzavřené poloze větší průměr než za uzavíracím prstencem, a že ne šnekovém hřídeli je na místě styku se zpětným ventilem vytvořeno stupňové osazenn.s kuželovitým náběhem. Může však také být provedena osazení s kuželovitým náběhem. Může však také být provedena oblast s pouze místně zvětšeným průměrem šnekového hřídele. Tato oblast může tyt například provedena na snímatelném pouzdru, uspořádaném^^ šnekovém hřídeli. Jelikož mezi uzavíracím prstencem a těsnicí plochou v Obesti zvětšeného průměru šnekového hřídele dochází nutně ke tře!, dochází tu také k nevyhnutelnému opotřebeni, a to z důvodu tudy procházz-ícího matemu i tehdy, když se tyto čásU vzájemně mededtkalj Je-li tato oblast provedena ne snímatelném pouzdru, je tím umožněna snadná výměna opotřebovaných čás!. šnímetelné pouzdro může při to stfrMi 'dopředu procházet celým výtokotym prostorem čerpadle, takže ve výtokovém prostoru ' o^íi^^í eroze účiheem dopravovaného malteiSlu opotřebovává pouze snadno vyměnitelné pouzdro.

Další zlepšení spočívá v tom, že také dopravní šnek a ne šnekovém hřídeli uspořádané těsnicí ucpávky a ložiska jsou na snímat-lně uložených pouzdrech šnekového hřídele, přičemž všechna t-to pouzdra jsou axiálně posouuatelná a ze šnekového hřídel- stáhnut-lná.

Tím se získá možnost snadné výměny také ostatních částí poddá^aících opojtř-bení, což může být například v ohlasíi těsnění důůežžté, protože tam může rovněž docházet ke značnému opotřebení. Pouzdra musí tyt samozřejmé zajištěna proti otáčení na šnekovém hřídeli. Za tím účelem mohou tyt na šnekovém hřídeli vzájemné zajištěna proti otáčení odpovídajícími ozuby, drážkami s pery a podobně.

. Daší výhoda tohoto konstrukčního řešení spočívá v tom, že všechna pouzdra mohou tyt na šnekovém hřídeli posouvána. Je-li například jedno ložiskové pouzdro v axiálním směru drženo pevně příslušně utvářřeitým ložiskem, mohou tyt ostatní pouzdra a s niši i šnekový hřídel v axiálním- směru posouvány, čímž je urožnšno zvláět dobré, přesné a jednoduché nastavení a seřízení vůle mezi oblaatí zvětšeného průměru Šnekového hřídele a uzavíracím prstencem zpětného ventilu· ’

Jelikož při provozu Šnekového čerpadla dochází také ke značnému- opotřebení zadní koncové části dopravního Šneku, je také žádoucí, aby tato část dopravního Šneku tyla vyrobena z - mattriálu zvlášl odolného proti opotřebení e aby- tyla vyrnšnntelná. U oboustranně uložených Šnekových hřídelů je to vSak obtížně řešitelné. U seřízení podle vynálezu Je vSak tento problém vyřešen tím, že se provede pouzdro nebo několik pouzder tak, že koncovou část šneku je možné ze šnekového hřídele stáhnout přes oblast o menším průměru Šnekového hřídele. Tento - princip provedení se nabízí zejména tehdy-, když jsou použita Ještě další pouzdra pro - těsnicí ucpávky, ložiska a podobně. Pokud nejsou použita průběžná, vzájemně se stýkající pouzdra, mohou tyt upevňovací díly koncové části dopravního Šneku utvářeny tak, že jsou ve smontovaném stavu kryty pouzdrem s oblastí zvětšeného průměru šnekového hřídele.

Příkladné provedení Šnekového čerpadla se Šnekem uložetym na obou koncích Je znázorněno ne výkresech, kde obr. 1 j>předtaivuje schematický řez Šnekovým čerpadlem podle vynálezu, obr. 2 pohled do výstupního prostoru Šnekového čerpadla ve zvětUeňém mšlřítku, se zabudovaným zpětným ventilem podle vynálezu a obr. 3 částečný schematický podélný řez dalším příkladiým provedením Šnekového čerpadle podle vynálezu.

Ve skříni £ Šnekového čerpadla je šnekový hřídel £, uložený - svým předním i zadním koncem - uvažováno ve směru dopravy maatriálu - v ložiskách £. Kromě toho mohou tyt JeStě zabudovány těsnicí ucpávky £ pro zabránění dopravovaného šθaeriáll do ložisek £, a tím jejich poškozování. K přednímu konci Šnekového hřídele £ může být napojen pohon £ Šnekového čerpadla. Ve znázorněném provedení Je dopravní Šnek £ nasazen na nosném pouzdru X.snímatelně nasazeném na Šnekovém hřídeli £. Vlastní čerpací komora Je tvořena vymšnnteliým pouzdrem £ vložerým ve ek^zíni £ Šnekového čerpadla. - Nad začátkem dopravního Šneku £ Je ve skříni £ vtokové hrdlo £ pro přívod dopravovaného šaateiáll· Přiváděný - je dopravován dopravním Šnekem, na Jehož konci po - otevření zpětného vu^t^ilu 10 padá do výtokového prostoru -11. z něhož Je pak odváděn do nesnásornlného p^en^maického dopravního potrubí nebo do Jiného zařízení se zvýSeným tlakem plynu.

Na obr. 2 Je podrobný! zobrazen výtokový prostor 11 Šnekového čerpadle se zpětným ventilem 10 podle vynálezu.

V oblasti výtokového prostoru ££ Je ne Šnekovém hřídeli £ uloženo snímtelné pouzdro 12. které Je ne svém předním konci opatřeno osazením 13 o větším průměru·- Směrem k přední straně čerpadle Je toto osazení 13 provedeno s pozvolným kuželovitym- náběhem pro stlačování e zhutňování dopravovaného ma^^álu ze provozu Šnekového čerpadla. Kromě toho toto ' osazení 13 přesahuje svým kuželovým nábShem přes upevňovací - - 14 nosného pousdra

X, nesoucího vymměntelnou část dopravního Šneku £. V případě, že nosné pousdro J - a dopravní šnek £ Jsou rozděleny, jak Je znázorněno v - obr. 3 styčnou spárou 25. mohou být upevňovací části 14 upraveny pro uchyceni koncové části nosného pouzdra χ. Osazeni 13 Je na své zndní straně opatřeno rovnou čelní plochou, upravenou pro těsné přiléhání usavíracího prstence 15 zpětného ventilu £0, který může při tom k osazení - přiléhat přímo nebo s vůlí, to je v^^^ki^a^c^^vv^^t- mezeru 0,2 ež 0,5 mm, čímž se dosáhne menšího opotřebení styčných ploch.

Na obvodě šnekové komory přiléhá uzavírací prstenec 15 ke skříni £.Aebo k vyměnitelnému pouzdru 8 - podle znázornění na obr. 2 přes těsnicí kroužek 16 - čímž uzavírá vtokový konec vlastního šnekového čerpadla· Uzavírací prstenec 15 zpětného vennilu 10 má w>ntřní průměr větší než je vnější průměr sníme telného pouzdra 12· zv jeho . osazen i 13 o zvětšeném průměru· Uzavlecí prstenec 15 je připojen k nosnému ramenu £7· uloženém výkyvné nv tepu 1B· Geomoetický ' tvar je při tom volen tak, že uzav^a^ prstenec 15 m&že společně se svým nosným ramenem 17 kývat v rozmezí od uzavřené polohy, znázorněné na obr. 2 plnou čarou, do úplně otevřené polohy, znázorněné na obr· 2 čárkovaně· Pro vymezení otevíracího pohybu zpětného vennilu 10 může být ve skříni £ zabudován dorazový výstupek 19·

Z uspořádání podle obr· 1 e ob]?· 2 Je zřejmé, že snímátelné pouzdro 12 může být zě zadního konce šnekového hřídele £ staženo po stažení zadního ložiska ' £, hří^č^e^^^c^x^é^h^o pouzdra 20 nesoucího protisměrný šnek 21 půsooící v protisměru a po sejmuuí dutého pouzdře 22 obepínnaícího protisměrný šnek 21 Úkolem protisměrného šneku 21 je půsoobt protisměrně a vy vyvozovat na dopravovaný matelál prooitlak, aby tento nemohl vnikat do zadního ložiska £· Po sejouuí sníoatelného pouzdra 12 ' a dernonnáži nosného ramene 17 s uzavíracím prstencem 15· upevněného výkyvné šrouby 23 na čepu 18, je také možnost stáhnout nosné pouzdro £ s koncovou částí šneku 6, a tak provést výměnu všech opotřebovaných dílů·

Na obr· 3 je znázorněna zvláší výhodná varianta provedeni, á kterého je na šnekovém h*ídeei 2 umístěn větší počet pouzder· Z leva doprava jsou nejprve uspořádána dvě nosná pouzdra' £ se šnekem 6., rozdělená v Os tě styčné spáry 25· Levé nosné pouzdro £ je při tom neznázorněiým prstencovým nákružkem, kroužkem nebo podobným dílem, uspořádaným na levém konci šnekového hřídele £, blokováno proti ю^пг^! jeho posunu μ6γρο doleva·

Na pravé pouzdro £, nesoucí koncovou část šneku přímo navazuje s^mate^é pouzdro 12· obs^hujcí osazení 13 o zvětšeném průměru. Na toto sníoatelné pouzdro 12 navazuje pak vpravo hřídelové pouzdro 20, nesoucí íroti9onriý šnek 21 a těsnicí ucpávku £·

Všechna pouzdra £, 12 e 20 jsou v přímém vzájonmém styku, jsou na šnekovém hřídeli 2 nasazena posou^ao^ě a vůči natáčení zajištěna jek' vzájemně/ tak i vůči šnekovému' hřídeli 2, jak je například znázorněno ozuby a zalíoovarýo perem 29·

Hřídelové pouzdro 20 přesahuje ne svém podle obr· 3 pravém konci přes ložiskové pouzdro £6, spojené s ložiskem £ tak, že ložiskové pouzdro 26 je v análním směru pevně drženo· Na levém konci ložiskového pouzdra 26 je našroubována první kruhová oaaice 27 · kterou mohou být hřídelové pouzdro 20 a společně s ním ^^^^m^atelné pouzdro 12 a nosné pouzdro £ přesunuty doleva· Na šnekovém hřídeei 2 je vpravo za ložskkovýo' pouzdrem 26 našroubována druhá kruhová oaaice £8· jejímž utahováním mtůže být ložiskové pouzdro 26 vůči šnekovému hřídeli £ posouváno doleva· Jelikož ložiskové pouzdro 26 není z důvodu Jeho pevného uchycení v ložisku £ íosouvíaelié, výtahuje se šnekový hřídel 2 při utahování druhé kruhové obVícp 28 z ložiskového pouzdra 26 doprava·

Jelikož pohyb pouzder £, 12 a 20 na šnekovém hřídeli £ je vymezen neznázorněiým prsten prstencovým dorazem, mohou být přisáným utahováním nebo ' povolováním kruhových matic 27· 28 pouzdra £, 12 a 20 přestavována doprava nebo doleva· Tím je'možno velmi přesně a jednoduše seřídit vili zpětného vennilu £0, to je vůli mezi těsnicími plochami osazení ££ o zvětšeném průměru a uzavíracího prstence 15· Kromě toho mohou být všechna pouzdra £, 12 a 20 a 26 ze šnekového hřídele £ stažena, takže je možná snadná výměna opotřebovaných dílů·

Claims (10)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1· Šnekové čerpadlo se šnekem uloženým na obou koncích, určené pro dopravu pevného, práškového a jemně zrnitého oaaeeiálu a opatřené vtokovým hrdlem dopravovaného oaateiálu s výtokovým prostorem pro odvod dopravovaného materiálu do prostoru, ve kterém je vyšší tlek plynu než před vtokovým hrdlem, přičemž výtokový prostor je opatřen zpětným ventilem s kyvným uzavíracím členem umístěným mezi oběma uloženími Šnekového - hřídele, vyznačující se tím, - že kyvný uzavírací ' člen zpětného ventilu /10/ obsahuje u^i^^^íraczí prstenec /15/ obepínwjjcí Šnekový hřídel /2/, který Je opatřen osazením /13/ ve směru dopravy matriálu před uzavíracím prstencem /15/ o větším průměru než je vnitřní průměr uzavíracího prstence /15/ a za uzavírací· prstencem /15/ o průměru menším než je jeho vnitřní prdAěr.
2. 2. Šnekové čerpadlo podle bodu '1, vyznaččuící se tím, že osazení /13/ a uzavírací prstenec /15/ jeou opatřeny těsnicíni plochami.
3. 3. šnekové čerpadlo podle bodu 1 nebo 2, vyznačujcí se tím, že mezi uzavíracím prstencem /15/ a čelní plochou osazení /13/ je vůle.
4. 4. Šnekové čerpadlo podle bodň 1 ež 3, vyzmauujcí se tím, že vůle mezi uzavíracím prstencem /15/ a ošacením /1-3/ je 0,2 až 0,5 mm.
5. 5. šnekové čerpadlo podle bodů 1 ež 4, vyzna^ujcí se tím, že uzavírací prstenec /15/ Je výkyvně uložen ne čepu /18/ uspořádaném ve výtokovém prostoru /11/ ke směru dopravy maatriálu za uzavřenou polohou uzavíracího prstence /15/.
6. 6. Šnekové čerpadlo podle bodů 1 ež 5, vyzna^ujcí se tím, že Šnekový hřídel /2/ má v obleat:! od vtokového hrdla - /9/ k osazení /13/ kuželový tvar. ,
7. 7. Šnekové čerpadlo podle bodů 1 ež 6, vy2rn)čuUící setím, že osazení /13/ je vytvořeno na snímetelném pouzdru /12/ uspořádaném na Šnekovém hříddli /2/.
8. 8. Šnekové čerpadlo podle bodu 7, vyzna^ujcí se tím, že snímetelné pouzdro /12/ . obepíná Šnekový hřídel /2/ v celém výtokovém prostoru /11/ Šnekového čerpadle.
9. 9. Šnekové čerpadlo podle bodu 7 nebo 8, vyznáačujcť se tím, že Šnek /6/ a na Šnekovém hřídeli /2/ uspořádané těsnicí ucpávky /4/ a ložiska /3/ jsou ne snímetělně uložených pouzdrech /7, 12, 20 a 26/ Šnekového hřídele /2/, přičemž věechna pouzdra /7, 12, 20 a 26/ jsou na Šnekovém h4d©ei /8 uložena posuvně.
10. 10. šnekové čerpadlo podle bodů 1 až 9, vyznačujcí se tím, že dopravní Šnek /6/ je dvoodílný, přičemž jeho přední i koncová část jsou jednoolivě uloženy na dvojdílném nosném pouzdru /7/.