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Pumpe mit in einer kreisenden Trommel quer zur Umdrehungsebene arbeitenden
Kolben.
Es sind Rundlaufmaschinen bekannt, bei denen die axial arbeitenden Kolben in einer kreisenden Trommel spielen und auf einer schrägen, in ihrer Neigung verstellbaren Stützfläche frei gleiten. Bei derartigen Maschinen werden zwar die Kolben durch die schräge Stützfläche in ihre Zylinderbohrungen hineinbewegt, nicht aber herausgezogen. Dient die Maschine als Kraftmaschine, so besorgt das Druckmittel das Hinaustreiben der Kolben, dient sie aber als Pumpe, so müssen Vorkehrungen zu einer zwangläufigen Bewegung der Kolben getroffen werden, um diese auch bei der Rückbewegung mit der schrägen Stützfläche in Berührung zu halten. So ist z. B. vorgeschlagen worden, die Kolben nach beiden Seiten der Trommel nach aussen treten und zwischen zwei parallelen Stützflächen gleiten zu lassen.
Eine derartige Anordnung ist jedoch für schnell umlaufende Rundlaufpumpen nicht zweckmässig, weil es schwierig ist, die beiden Stützflächen stets parallel zu halten und zu verstellen. Ausserdem erfordern die Kolben dann doppelte Abdichtungen in der kreisenden Trommel. Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Kolben dadurch dauernd mit der Stützfläche in Berührung zu halten, dass sie durch Pleuelstangen mit einem schrägen Führungsring gelenkig verbunden wurden. Aber auch derartige Pumpen mit zwangläufig mit der Stützfläche verbundenen Kolben haben sich wegen der bei höheren Umlaufzahlen eintretenden Massenbeschleunigung der zwangläufig verbundenen Teile als unzweckmässig erwiesen.
Durch die Erfindung sollen hauptsächlich diese nachteiligen Massenbeschleunigungen beseitigt werden. Zu diesem Zwecke sind die Kolben frei beweglich auf der Stützfläche angeordnet. Um nun hiebei die Kolben zwangläufig aus ihren Zylinderbohrungen herauszubewegen und sie dauernd mit der Stützfläche in Berührung zu halten, sind sie durch einen Gelenkhebel zwangläufig miteinander verbunden, so dass die jeweils von der Stützfläche in den Zylinder hineingetriebenen Kolben die auf dem entgegengesetzt wirkenden Teile der Stützfläche gleitenden Kolben herausziehen. Der Gelenkhebel hat seinen Stützpunkt an der kreisenden Kolbentrommel und greift in Schlitze der Kolben frei ein, so dass diese unmittelbar frei auf der schrägen Stützfläche gleiten können.
Dadurch wird gegenüber den zwangläufig mit der Stützfläche verbundenen Kolben, bei denen bei Verstellen der Stützfläche und den dadurch bedingten Änderungen der Gleitbahn Verlängerungen und Verkürzungen auftreten, die durch die Pleuelstange nicht ausgeglichen werden, bei der Pumpe nach der Erfindung noch der Vorteil erzielt, dass derartige Veränderungen auf die nur zwischen den Kolben wirksame Gelenkverbindung keinen Einfluss haben. Da nämlich die Gelenkhebel von der Stützfläche und den auf ihr sich bildenden Gleitbahnen völlig unabhängig sind, können sich etwa auftretende Änderungen innerhalb der Kolben und des Gelenkhebels selbst ausgleichen.
Weiters ergibt sich noch der Vorteil, dass der Gelenkhebel nicht wie die Verbindungsglieder bei den zwangläufig mit der Stützfläche verbundenen Kolben den gesamten Druck auf die Kolben in beiden Bewegungsrichtungen, sondern nur den verhältnismässig schwachen Widerstand beim Saughub zu übertragen haben. Infolgedessen kann der Gelenkhebel verhältnismässig schwach ausgeführt werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Pumpe nach der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt die mit zwei Kolben ausgestattete Pumpe im Längsschnitt, Fig. 2 im Querschnitt und Fig. 3 veranschaulicht den Stützkörper und die Kolben in anderer Stellung als Fig. 1.
Die Pumpe besteht aus einem zylindrischen Gehäuse a, in dem ein mit einer Antriebswelle c versehener zylindrischer Umlaufkörper b möglichst dicht anliegend angeordnet ist. Der Umlaufkörper besitzt
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parallel und zentrisch zur Achse einander gegenüberliegende Bohrungen e, in denen sich lange Kolben f befinden. Von den inneren Enden der Zylinderbohrungen e führen Kanäle g nach dem Umfange des Umlaufkörpers und diesen Kanälen gegenüber ist im Gehäuse a ein Ringkanal vorgesehen, der durch zwei Scheidewände lu in zwei Abteilungen k, k getrennt'ist, die beide mit nach aussen führenden Anschlüssen m, m'versehen sind.
Diese Anschlüsse dienen, je nach den Verhältnissen, unter denen die Pumpe angetrieben wird, als Ein-oder Auslass für die zu fördernde Flüssigkeit.
Innerhalb des Gehäuses a befindet sich gegenüber der Stirnfläche des Umlauikorpers b ein Stützkörper n, der eine gegenüber der Umdrehungsebene des Umlaufkörpers geneigte Spurfläche o besitzt.
Gegen diese Spurfläche legen sich die beiden Kolben f mit ihren ausserhalb des Umlaufkörpers liegenden Enden so an, dass sie beim Kreisen des Körpers b auf der Spurfläche in einer Kreisbahn gleiten und entsprechend der wechselnden Entfernung der Spurfläche von der Stirnfläche des Umlaufkörpers in den Zylinderbohrungen e hin und her bewegt werden. Die beiden Kolben sind durch einen Doppelhebel p miteinander verbunden, der seinen Stützpunkt an der kreisenden Kolbentrommel b hat und frei in Schlitze der Kolben eingreift. Der durch die Spurfläche in den Zylinder hineinbewegt Kolben zieht gleichzeitig durch den Hebel den andern Kolben aus seiner Bohrung heraus und hält diesen in ständiger Berührung mit der Spurfläche.
Zur Verringerung der Reibung zwischen Kolben und Spuriläche können die Kolbenenden mit Laufkugeln ausgerüstet werden oder es kann die Spurfläche nach Art eines Kugel-oder Rollen- agers ausgebildet sein, indem z. B. die Gleitbahn der Kolben in Gestalt eines in dem Stützkörper n auf Kugeln gelagerten Ringes ausgeführt wird.
Um die Pumpe in der Förderwirkung regelbar zu machen, hat der die Spurfläche besitzende Stützkörper n die Form eines Kugelabschnittes, der in einem entsprechend ausgerundeten Lagerkörper g ruht und auf seinem Scheitel mit einer Verzahnung r'versehen ist, in die eine mit einem äusseren Handrad s versehene Stellschraube t eingreift. Durch Drehen dieser Schraube wird der Stützkörper in seinem Lager verdreht, wodurch eine Neigungsänderung der Spurfläche und dadurch eine Änderung des Kolbenhubes erzielt wird. Erhält der Stützkörper n die in Fig. 3 dargestellte Lage, in der die Spurfläche o parallel zur Umdrehungslinie liegt, so erhalten die Kolben f trotz des Kreisens des Drehkörpers b keinen Antrieb. Es wird infolgedessen auch keine Flüssigkeit gefördert. Verstellt man die Spurfläche über diese parallele
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Pump with working in a rotating drum at right angles to the plane of rotation
Piston.
Rotary machines are known in which the axially operating pistons play in a rotating drum and slide freely on an inclined support surface whose inclination is adjustable. In machines of this type, the pistons are moved into their cylinder bores by the inclined support surface, but not pulled out. If the machine is used as a prime mover, the pressure medium drives the pistons out, but if it is used as a pump, precautions must be taken to ensure that the pistons move automatically in order to keep them in contact with the inclined support surface during the return movement. So is z. B. has been proposed to move the pistons to the outside on both sides of the drum and slide between two parallel support surfaces.
However, such an arrangement is not appropriate for high-speed rotary pumps because it is difficult to keep the two support surfaces always parallel and to adjust them. In addition, the pistons then require double seals in the rotating drum. It has also been proposed to keep the pistons permanently in contact with the support surface in that they are hinged to an inclined guide ring by connecting rods. However, pumps of this type with pistons inevitably connected to the support surface have also proven to be inexpedient because of the mass acceleration of the inevitably connected parts that occurs at higher numbers of revolutions.
The main aim of the invention is to eliminate these disadvantageous mass accelerations. For this purpose, the pistons are arranged to be freely movable on the support surface. In order to move the pistons out of their cylinder bores and keep them permanently in contact with the support surface, they are inevitably connected to one another by an articulated lever, so that the pistons driven into the cylinder from the support surface correspond to the parts of the support surface that act in the opposite direction Pull out the sliding piston. The articulated lever has its support point on the rotating piston drum and freely engages in slots of the pistons so that they can slide freely on the inclined support surface.
As a result, compared to the piston inevitably connected to the support surface, in which when the support surface is adjusted and the resulting changes in the slideway, extensions and shortenings occur that are not compensated for by the connecting rod, the pump according to the invention still has the advantage that such Changes that only affect the articulated connection between the pistons have no influence. Since the articulated levers are completely independent of the support surface and the slideways that are formed on it, any changes that occur within the piston and the articulated lever can compensate themselves.
Furthermore, there is the advantage that the articulated lever does not have to transmit the entire pressure to the piston in both directions of movement like the connecting links in the pistons that are inevitably connected to the support surface, but only have to transmit the relatively weak resistance during the suction stroke. As a result, the articulated lever can be made relatively weak.
The drawing shows an embodiment of the pump according to the invention. 1 shows the pump equipped with two pistons in longitudinal section, FIG. 2 in cross section and FIG. 3 illustrates the support body and the pistons in a different position than FIG. 1.
The pump consists of a cylindrical housing a, in which a cylindrical rotating body b provided with a drive shaft c is arranged so that it fits as closely as possible. The circulating body has
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parallel and centric to the axis opposite bores e, in which there are long pistons f. From the inner ends of the cylinder bores e channels g lead to the circumference of the circulating body and opposite these channels an annular channel is provided in the housing a, which is separated by two partitions lu into two compartments k, k, both of which have outwardly leading connections m , m 'are mistaken.
These connections serve, depending on the conditions under which the pump is driven, as an inlet or outlet for the liquid to be conveyed.
Within the housing a, opposite the end face of the rotating body b, there is a support body n which has a track surface o inclined with respect to the plane of rotation of the rotating body.
The two pistons f rest against this track surface with their ends located outside the circulating body so that they slide in a circular path when the body b circled on the track surface and in the cylinder bores e according to the changing distance of the track surface from the end face of the circulating body and be moved here. The two pistons are connected to one another by a double lever p, which has its support point on the rotating piston drum b and freely engages in slots in the piston. The piston moved through the track surface into the cylinder simultaneously pulls the other piston out of its bore through the lever and keeps it in constant contact with the track surface.
In order to reduce the friction between the piston and the track surface, the piston ends can be equipped with running balls or the track surface can be designed in the manner of a ball or roller bearing, by z. B. the slideway of the piston in the form of a ring mounted on balls in the support body n.
In order to make the pumping action of the pump controllable, the support body n, which has the track surface, has the shape of a spherical segment which rests in a correspondingly rounded bearing body g and is provided with a toothing r 'on its apex, in which one with an outer handwheel s provided adjusting screw t engages. By turning this screw, the support body is rotated in its bearing, whereby a change in inclination of the track surface and thus a change in the piston stroke is achieved. If the support body n is in the position shown in FIG. 3, in which the track surface o is parallel to the line of rotation, the pistons f receive no drive despite the circling of the rotating body b. As a result, no liquid is conveyed. If you adjust the track area over this parallel one
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