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Pumpe mit einem oder mehreren selbststeuernden Kolben
Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem oder mehreren selbststeuernden Kolben, die je mit einem exzentrischen Antriebsglied versehen sind und ausser ihrer Hin-und Herbewegung eine Drehbewegung um ihre Achse ausführen.
Solche Pumpen fördern genau bemessene Flüssigkeitsmengen und werden z. B. als Schmieroder Spinnpumpen oder für ähnliche Zwecke verwendet.
Bei einer bekannten Ausführung dieser Art wird sowohl die hin-und hergehende, als auch die drehende Bewegung des Kolbens vom selben Antriebsglied abgeleitet. Gemäss der Erfindung hingegen wird der Kolben mittels eines Lenkers hin-und herbewegt, der das exzentrische Glied des Kolbens mit einem ortsfesten, gegenüber der Kolbenachse versetzten Glied verbindet, während die Drehbewegung des Kolbens durch ein vom Lenker unabhängiges Antriebsglied bewirkt wird.
Hiedurch wird eine vereinfachte Konstruktion geschaffen, die Kraftübertragung auf den Kolben verbessert und der Verschleiss herabgesetzt, sowie die. Möglichkeit geschaffen, die Hubregelung individuell für jeden einzelnen Kolben auf einfache Weise zu bewerkstelligen. Eine
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dass das ortsfeste Glied quer, zweckmässig radial zur Kolbenachse verstellbar ist. Die erfindunggemässe Pumpe eignet sich auch besonders für hohe Drücke und Arbeitsgeschwindigkeiten und zeichnet sich ferner dadurch aus, dass ein allfälliger toter Gang auf ein Mindestmass herabgesetzt ist.
Es ist zwar andererseits bekannt, einen Pumpenkolben mittels eines Lenkers an ein ortsfestes Glied anzuschliessen, jedoch gehören bisher solche Pumpen einer anderen Gattung an, da ihre Kolben nicht selbststeuernd sind, d. h. sich nicht um ihre Achsen drehen.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die gesamte Pumpe, die Fig. 2-5 sind Querschnitte nach den Linien 2-2, 3-3, 4-4 und 5-5 der Fig. l, und die Fig. 6 und 7 zeigen in Teilschnitten die Wirkung der Betätigungsglieder bei minimalem und maximalem Pumpenhub.
Nach Fig. 1 sind in dem Pumpengehäuse 10 Kolben 11 eingepasst. Das Gehäuse 10 ist mit einem Einlass 12 versehen, durch den die Flüssigkeit über einen Kanal 13 in einen Ringraum 14 gelangt.
Jeder der Kolben kann durch später zu beschreibende Mittel in seinem Zylinder
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einen Kanal bildet, abwechselnd während des
Saughubes mit einer vom Ringraum 14 kommen- den Einlassöffnung 16, während des Druckhubes hingegen mit einem Auslasskanal 17 in Verbindung steht. Die Nut 15 steht durch einen Querkanal15 a und einem lotrechten Kanal 15 b des unteren Kolbenendes ständig mit einer Kammer in Verbindung, die unterhalb des Kolbens vom Kolbenzylinder gebildet wird (Fig. 1 und 4). Das Gehäuse 10 ist mit Gewindeauslässen 18 versehen, die je an einem Auslasskanal 17 anschliessen.
Das Pumpengehäuse 10 ist in der Mitte mit einer Lagerhülse 19 versehen, die eine Kurbelwelle 20 trägt. Letztere wird durch ein geeignetes Getriebe in Drehung versetzt, das ein auf der Welle 20 sitzendes Schneckenrad 21 und eine auf der Welle 23 sitzende Schnecke 22 umfasst.
Die Welle 23 wird von einer beliebigen Kraftquelle angetrieben. Das obere Ende der Kurbelwelle 20 ist mit einem Kurbelzapfen 24 versehen, der zur Welle exzentrisch liegt. Am Zapfen 24 ist eine Scheibe 25 schwingbar gelagert und mittels einer Schraube 26 und einer Unterlagsscheibe 27 befestigt.
Wie Fig. 3 zeigt, ist die Scheibe 25 mit einer Anzahl von Löchern 28 versehen, die als Lager für versetzte Verlängerungen bzw. Kurbelzapfen 29 der Kolben 11 dienen. Die Exzentrizität der Zapfen 29 gegenüber den Achsen der Kolbenll ist gleich der Exzentrizität des Kurbelzapfens 24 gegenüber der Kurbelwelle 20. Es ist daher ersichtlich, dass die Drehung der Kurbelwelle 20 eine entsprechende Drehung der Kolben 11 bewirkt.
Der Kurbelzapfen 29 eines jeden Kolbens 11 endet in einer Kugel 30, die durch einen starren Lenker 31 von fixer Länge nach Art einer Uni-
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versalkupplung mit einer Kugel 32 verbunden ist, die von einem zylindrischen Block 33 herabreicht, welcher vom Pumpengehäuse getragen und normalerweise gegenüber der Kolbenachse seitlich verschoben ist. Der Lenker-M ist an jedem Ende mit einer Pfanne versehen, von denen eine die Kugel 30, die andere die Kugel 32 umfasst.
Die Kugel 32 bildet auf diese Weise einen ortsfesten Universalzapfen bzw. ein Universalgelenk und die Kugel 30 ein bewegliches, exzentrisches Universalgelenk, die durch das Glied (Universalkupplung) 31 verbunden sind, welches zwischen denselben einen konstanten, linearen Abstand schafft. Der Block 33 ist unmittelbar auf einer
Schraube 34 innerhalb eines radialen Schlitzes 35 einer Scheibe 36 gelagert, die an dem Pumpengehäuse mittels Schrauben 37 (Fig. 2) befestigt ist. Die seitliche Verschiebung des Blocks 33 und seines Kugelgelenkes 32 gegenüber der Kolbenachse kann durch Drehen der Schraube 34 vorgenommen werden, wobei sich der Block radial in seinem Schlitze 35 verschiebt. Während des Pumpvorganges ist der Block 33 in der eingestellten Lage mittels einer Stellmutter 38 festgelegt.
Ein an der Scheibe 36 mittels einer Schraube 40 befestigter Deckel 39 schliesst die Regeleinrichtung ein.
Wenn der Reglerblock 33 in einer solchen Stellung ist, dass die Kugel 32 unmittelbar oberhalb und gleichachsig mit dem Kolben 11 liegt (Fig. 6), hat die Drehung des Kolbens 11, die ihm durch die Schwingbewegung der Scheibe 25 erteilt wird, keinerlei hin-und hergehende Bewegung des Kolbens zur Folge. Wenn hingegen die Kugel 32 in einen Abstand A von der Mittellinie bzw. Achse des Kolbens 11 verschoben wird (Fig. 7), wird der Kolben während seiner Drehung zufolge der Wirkung des Lenkers 31 hin-und herbewegt, wobei der Kurbelzapfen 29 in axialer Richtung in seinem Lager 28 der Scheibe 25 gleitet. Die Schwingungsweite der Hin-und Herbewegung ist ein Faktor des Abstandes A, der die seitliche Verschiebung des Blocks 33 darstellt.
Durch Einstellung der Lage des Blocks 33 in der vorher erläuterten Weise kann somit der Kolbenhub und die Pumpenförderung stufenlos reguliert werden. Es ist zu bemerken, dass die dem Kolben 11 erteilte Bewegung frei von totem Gang ist, u. zw. unabhängig davon, ob der Reglerblock 33 für Mindestoder Höchstförderung eingestellt ist. Es ist ferner ersichtlich, dass zwischen den Kugeln 30 und 32 und dem Lenker 31 reichliche Lagerflächen vorliegen, wodurch eine Arbeitsweise mit hohen Drücken und hohen Geschwindigkeiten ermöglicht wird. Es ist auch klar, dass jede gewünschte Folge von Arbeitsgängen zwischen den einzelnen Kolben dadurch erhalten werden kann, dass die Schlitze 35 und Nuten 15 in den Kolben 11, sowie die Einlasskanäle 16 und Auslasskanäle 17 in beliebiger gegenseitiger Lage angeordnet werden.
Die Pumpe kann selbstverständlich mit einem oder mehreren Auslässen versehen sein. Durch Zufuhr eines Druckmediums kann die Pumpe in bekannter Weise als Motor verwendet werden.
Zahlreiche weitere Änderungen bezüglich Form, Verhältnis, Kombination von Teilen und geringfügigeren Einzelheiten der Bauart können vorgenommen werden, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen oder ihre Vorteile zu beeinträchtigen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Pumpe mit einem oder mehreren, selbststeuernden Kolben, die je mit einem exzentrischen Antriebsglied versehen sind und ausser ihrer Hin-und Herbewegung eine Drehbewegung um ihre Achse ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (11) mittels eines Lenkers (31) hin-und herbewegt wird, der das exzentrische Glied (29) des Kolbens mit einem ortsfesten, gegenüber der Kolbenachse versetzten Glied (33) verbindet, während die Drehbewegung des Kolbens durch ein vom Lenker unabhängiges Antriebsglied (25) bewirkt wird.