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Einfach oder doppeltwirkellde ventillose Pumpe.
Die Erfindung betrifft eine einfach oder doppelt wirkende, ventillose Pumpe mit axial hin und her gehendem und zum Öffnen und Schliessen der Ein-und Auslassöffnungen um seine Achse schwingendem Kolben mit steuernder, zylindrischer Kolbenverlängerung. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Drehbewegung des Kolbens am Hubende plötzlich erfolgt. Dadurch wird Drosselung vermieden.
In den Zeichnungen sind Ausfuhrungsformen der Pumpe veranschaulicht. Fig. 1 ist ein Aufriss
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und D, D der Big. l, Fis. 6 und 7 sind lotrechte Schnitte nach der Linie E, E der Fig. l, welche die arbeitenden Teile in verschiedenen Endstellungen zeigen. Fig. 8 ist ein Aufriss, teilweise im Schnitt, einer Pumpe für Bohrlöcher, insbesondere von Tiefbohrungen, mit verändertem Antrieb ; Fig. 9 zeigt diese Pumpe im lotrechten Schnitt unter rechtem Winkel zu Fig. 8, Fig. 10 ist ein lotrechter Schnitt der Antriebsvorrichtung der Ausführungsform gemäss Fig. 8 und 9, Fig. 11 und 12 sind Schnitte nach der Linie G, G bzw. H, H, Fig. 9. Fig. 13 zeigt im wagrechten Schnitt eine Abänderung einiger Teile des Antriebes nach Fig. 1, 2,6 und 7.
Fig. 14-17 veranschaulichen schematisch die verschiedenen Stellungen der Öffnungen während eines Arbeitsspieles.
An den Enden eines Zylinders 1 sind die Köpfe 2,. 3 derart angeordnet, dass sie in das Innere des
Gehäuses so weit hineinreiehen, dass zwischen ihren inneren Enden ein freier, die Arbeitskammer der Pumpe bildender Raum entsteht. Zwischen den Aussenflächen dieser Köpfe und der Innenfläche des
Gehäuses sind ringförmige Räume 4 freigelassen, deren Länge etwas grösser ist als die Hublänge und die zur Aufnahme und Führung der Kolbenverlängerungen 5 dienen. Der obere Kopf 3 trägt in der Mitte eine Hülse oder Stopfbüchse 3a, durch welche die Pumpenstange 7 hindurchgeht, die an der Querwand 5 a des Kolbens befestigt ist, welche den die beiden Kolbenverlängerungen voneinander trennenden Kolbenkörper darstellt.
Diese Kolbenverlängerungen können sich abwechselnd über die entsprechenden Köpfe schieben und sind mit zwei Durchbrechungen oder Ausschnitten versehen, welche die um je 90 voneinander entfernten Ein- und Auslassöffnungen 6. 6a bzw. 6b, 6c bilden, wobei die Ausschnitte 6, 6a der oberen Kolbenverlängerung den Ausschnitten 6b, 6c der unteren Kolbenverlängerung diametral gegenüberliegen.
Der Zylinder 1 weist die Ein- und Auslassöffnung 1a bzw. 1 b auf, die einander diametral gegenüberliegen und in die Arbeitskammer führen.
Die Kolbenstange 7 erteilt dem Kolben eine hin und her gehende axiale Bewegung und eine hin und her schwingende Bewegung um die Achse, indem diese Stange 7 mit dem Kolbenkörper 5 a durch geeignete Mittel so verbunden ist, dass sie den Kolben in beiden Richtungen mitnimmt. Das obere Ende der Kolbenstange 7 ist mit einem Querkopf 8, Fig. 8-10, drehbar verbunden, der in Führungen 9 läuft und mit einem den Kurbelzapfen 11 der Kurbelwelle 14 umfassenden Schlitz 10 ausgestattet ist, so dass die Drehung der Welle-M die hin und her gehende Bewegung der Stange 7 und des Kolbens 5 veranlasst.
Die Kurbelwelle 14 läuft in Lagern 13, 13 a.
Bei der Drehung der Kurbelwelle trifft ein an einem der Kurbelarme angebrachter Daumen 17 abwechselnd gegen die Rollen 15a, 16 a an den oberen Armen von um Zapfen am Lager 1. 3 schwingenden
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stange der vor der Austrittsöffnung lb des Zylinders stehende Ausschnitt 6b der Kolbenverlängerung als Austrittsöffnung dienen (Fig. 15), die dabei allmählich kleiner wird, während der obere, vor der Eintrittsöffnung 1 des Gehäuses stehende Ausschnitt 6 als Säugöffnung dient, die allmählich grosser wird.
Sobald der Kolben der unteren Totpunktlage nahe kommt, wird er um 90 nach links gedreht, Fig. 16,
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Kolbenverlängerung die Saugseite darstellt, wobei die Einlassöffnung 1 a des Zylinders allmählich (Fig. 17) frei gelegt wird, bis bei Annäherung an die obere Hubgrenze der Kolben nach rechts gedreht wird und in die Ausgangsstellung, Fig. 14, zurückkehrt.
Am Boden des Zylinders ist anschliessend an den Ringraum 4 zweckmässig eine Kammer 23 zum Auffangen von Sand oder Schlamm vorgesehen.
Ist die Pumpe für Bohrlöcher od. dgl. bestimmt, Fig. 8 und 9, so ist sie von einem Mantel-M
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Zylinder 1. Mit dem Mantel steht die Rohrleitung 35 in unmittelbarer Verbindung, durch welche die geförderten Flüssigkeiten oder Gase nach oben gelangen, und welche wie gewöhnlich nach Bedarf verlängert werden kann.
Eine abgeänderte Ausführungsform des Antriebes, die sich insbesondere für Bohrungen eignet, ist in Fig. 8-12 veranschaulicht.
Die Drehbewegung des Kolbens wird in diesem Falle durch Hebel 26, 2 ?' hervorgebracht, die zweckmässig als Teile der Kurbelarme ? 2 ausgeführt sind, in einer Geraden mit dan Kurbelarmen liegen und in entgegengesetzten Richtungen nach aussen reichen. Am Ring 30 auf der Kolbenstange 7, der dem vorstehend beschriebenen Ring 50 gleicht, sind auf Zapfen zwei Rollen 28, 29 in solchen Stellungen angeordnet, dass die eine oder die andere in der Bahn eines der Hebel 26, 27 liegt, so dass, wenn die letzteren sich mit der Kurbelwelle 14 drehen, sie den Ring 30 und damit die Kolbenstange abwechselnd in der einen und in der andern Richtung um einen W. nkel von 900 dreh3n.
Um bei Verlängerung der Verrohrung den Antrieb in richtiger Lage an den Kolben anschliessen zu können, ist auf der Oberseite des Pumpengehäuses eine Anzeigevorrichtung vorgesehen, die zweckmässig aus einer zylindrischen Kappe M, Fig. 8, 9 und 12, besteht, welche einen oder zwei Längsschlitze aufweist, deren Breite angenähert 900 beträgt, und deren Länge den Hub der Pumpe etwas übertrifft. Die lotrechten Ränder 32 der Schlitze bilden Anschläge für einen Stift oder Arm 33 an der Kolbenstange 7. wodurch die Drehbewegungen der letzteren begrenzt werden. Es werden also die Endstellungen sowohl der axialen als auch der schwingenden Bewegung des Kolbens angezeigt.
Statt einer zylindrischen Kappe 31 können auch zwei lotrechte Stangen am Oberteil der Pumpe verwendet werden, die zwecks Versteifung oben miteinander verbunden sind.
Fig. 13 zeigt eine geringe Abänderung des in Fig. 2 dargestellten Antriebes. Der Trieb und die Zahnstange sind dabei durch eine Gabel oder geschlitzte Platte 36a und einen Stift 34a ersetzt, der letztere ist auf dem Ring 30 angeordnet. Der Schlitz ist lang genug, um die Drehung des Ringes und des
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Bei einer einfach wirkenden Pumpe ist bloss ein Zylinderkopf erforderlich und der Kolben hat die Gestalt eines Topfes, die Drehbewegung wird ihm in derselben Weise erteilt, wie bei einer doppeltwirkenden Pumpe.
Bei sämtlichen Ausführungsformen können die Abmessungen der Steueröffnungen Ia, 1 b, 6, 6a, 6b, sse, in der Achsenrichtung des Kolbens gemessen, gleich oder annähernd gleich der Hubhöhe sein.
Dadurch entsteht ein einziger Arbeitsraum, dessen Höhe der Hubhöhe gleich ist, in den die Flüssigkeit ohne schädliche Drosselungen und Wirbelungen ein-und austritt.
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