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Vorrichtung zur Sicherung der Kolben von Pumpen mit kreisenden Kolben gegen axiale
Verschiebung.
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Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes an Pumpen mit kreisenden Kolben für z. B. auf Kraftwagen verwendbare Flüssigkeitsgetriebe. Die Fig. i und 2 stellen einen Längs-und einen Querschnitt durch eine derartige Pumpe dar.
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Die Pumpe enthält die Kolbentrommel a mit in radialen Führungen c verschiebbaren Kolben b, die sich zwischen zwei Deckeln d, e eines zylindrischen Gehäuses f drehen. Der zwischen diesem Gehäuse. den beiden Deckeln und dem Kolben freibleibende Ringraum g
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gegeneinander abdichtet.
Solange die Führung c eines Kolbens b sich über die Wand u hinbewegt, liegt dieser Kolben vollständig in der Trommel a, wie dies im unteren Teile der Fig. i und 2 zu sehen ist. Dir Kolben kommt in radialer Bewegung wieder aus der Trommel hervor. subald er die Wand ? überschritten hat. Wenn sich die Trommel a um einen bestimmten Bogen
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weiterbewegt hat, berührt der Kolben das Gehäuse f und sperrt dann den ganzen Querschnitt des Pumpenraumes ab. Die Flüssigkeit vor dem Kolben wird nun während der Drehung der Trcmmel über den Bogen x#y fortgedrückt.
Nachdem der Kolben diesen Weg durchlaufen hat. bewegt er sich auf dem Bogen '-s wieder radial nach einwärts, um während des Vorbeigehens an der Wand M zwischen den Punkten s und v wieder vollständig in seiner Führung c zu verschwinden.
Bei jeder Umdrehung der Trommel a macht also jeder Ko'ben während zweier Wegteile keine Bewegung gegen die Trommel, nämlich beim Vorübergehen an der Wand u auf
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geformte Steuernuten bewirkt, die in Fig. i mit k bezeichnet, in Fig. 2 dagegen nicht dargestellt sind. Da in der Trommel a eine Mehrzahl von Kolben angebracht wird, ist jederzeit wenigstens einer von ihnen in der Arbeitsstellung. so dass die Pumpe Stetig Arbeit leistet.
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zwischen den die Trommel a einschliessenden Deckeln d, e. InMmdeen muss zwischen diesen Deckeln und den Seitenflächen i, j der Kolben genügender Spielraum vorbanden sein, damit hier eine Schmiermittelschicht hingelangen kann und Reibung oder gar Festfressen vermieden wird.
Dieser unvermeidliche Spielraum bringt aber einen schweren Nachteil mit sich. Aus verschiedenen Ursachen, besonders infolge von Erschütterungen, heftigen Stössen oder bei Verwendung der Pumpe auf einem Kraftwagen Infolge der bei jeder Richtungsänderung fühlbaren Trägheit der Kolben. tritt häufig der Fall ein, dass sich die Kolben während des Laufes seitlich bewegen und infolgedessen die auf ihren beiden Seiten liegenden Spielräume sich auf einer Seite vereinigen.
In diesem Falle ist zwischen einem der Deckel d, e und der daranliegenden Seitenfläche eines Kolbens ein doppelt so grosser Spielraum als gewöhnlich vorhanden, wogegen die andere Seitenfläche des Kolbens und der an ihr liegende Deckel in reibung erzeugender Berührung sind. Wenn sich nun der Kolben gerade in der Arbeitsstellung befindet (z. B. der oberste Kolben in den Fig.
i und 2), so wirkt der auf der einen Seite des Kolbens herrschende Druck in dem verdoppelten Spielraum derart auf die ihren Deckel berührende Seitenfläche des Kolbens ein, dass hier eine starke Reibung und infolge davon Erhitzung und unter Umständen Festfressen hervorgerufen werden, Da die auftretenden Drücke
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bisweilen recht hoch sind und die Kolben im allgemeinen aus gehärtetem Chromnickelstahl bestehen, so tritt manchmal tatsächlich eine Art Hobelwirkung auf.
Nach der Erfindung wird nun dieser Übelstand behoben, indem die Mittellage der Kolben dadurch gesichert wird, dass zwischen deren Seitenflächen und den Deckeln eine Druckwirkung erzeugt wird, die von einer selbsttätigen, dauernden Strömung einer Flüssigkeitschicht von der Dicke des Spielraums zwischen Deckeln und Kolben herrührt.
Jeder Kolben b hat, wie die Fig. 3,4 und 5 zeigen, Öffnungen w, n von kleinem
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strom gelangt, der dann durch die Spielräume zwischen den Seitenflächen der Kolben und den Deckeln entweicht. Das Austreten dieser Flüssigkeit ruft einen Seitendruck hervor, der auf beiden Seiten der Kolben gleich gross ist. Da in Pumpen dieser Art Drücke von 20 kgjcm2 und mehr erzeugt werden und die Kolben mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10 w/Sek. kreisen, ist die Wirkung des Seitendruckes ausserordentlich kräftig, so dass jeder Kolben dauernd fest in seiner Mittellage gehalten wird und nicht an den Deckeln schleifen oder gar eine Hobelwirkung auf diese ausüben kann.
Die in den Fig, 3 bis 5 dargestellte Anordnung der Öffnungen M, M eignet sich besonders für Pumpen, die dauernd die gleiche Drehrichtung haben, so dass stets dieselbe
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getrieben der Fall ist,
Soll die Erfindung bei Maschinen angewendet werden, die in beiden Richtungen kreisen müssen, wie dies z. B. für die Kraftmaschinen von Flüssigkeitsgetrieben zutrifft, so wird, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, die Einrichtung so getroffen, dass die Eintrittsöffnung s für den Flüssigkeitsstrom in der mit dem Pumpengehäuse in Berührung tretenden Aussenfläche t jedes Kolbens angebracht wird.
In diesem Falle tritt das Ausströmen der Flüssigkeit und der Seitendruck nur ein, während der Kolben nach dem Vor- übergehen an der Wand l'aus der eingezogenen Stellung in die Arbeitslage übergeht, d. h, auf dem Bogen v-x (Fig. 2) bzw, je nach der Umlaufrichtung y-z. Diese nur absatzweise auftretende Druckwirkung ist vollkommen ausreichend, weil der Kolben gerade im Augenblick des Aufhörens dieser Wirkung durch den Flüssigkeitsdruck in seiner Mittellage gehalten wird.
Die Gestalt der verschiedenen Kanäle kann selbstverständlich von der in der Zeichnung dargestellten Ausführung abweichen, ebenso können auch die Abmessungen für jeden Fall entsprechend geändert werden. Die Grösse und Lage der an jeder beliebigen Stelle der Schaufeln anzubringenden Öffnungen zur Flüssigkeitsaufnahme kann ebenfalls verschieden sein.
Die Erfindung ist bei jeder Art von Pumpen mit kreisenden Kolben für alle Verwendungszwecke, insbesondere aber für die bei Flüssigkeitsgetrieben verwendeten Maschinen anwendbar,
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Vorrichtung zur Sicherung der Kolben von Pumpen mit kreisenden Kolben gegen axiale Verschiebung, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seitenflächen jedes Kolbens Aussparungen angeordnet sind, in die Druckflüssigkeit aus der Pumpe eingeleitet wird.