Mit einem Krenzhopfkörper versehene Kolbenwaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine mit c#ineni Kreuzliopfkörper versehene Kolben- niaschine, insbesondere zum Unterdrucksetzen und Fördern dielzflüssiger beziehungsweise i(-i"fiirniiger Mittel.
und besteht darin, dass der Förderholben dadurch in der Förderrich- i iing kraftsehliissig und in der Ansaugrich- timg formschlüssig bewegt wird, dass ein 'feil des Kreuzkopfkörpers als Zylinder aus gebildet und ein darin befindlicher Kolben während des Förderhubes durch eine im Zy linder befindliche, gegen unzulässige Dr<B>u</B>ck erhöhung gesicherte Flüssigkeit und wäh rend des Ansaughubes durch den Kreuzkopf hörper unmittelbar verschoben wird.
Die im Kreuzkopfkörper enthaltene Flüs sigkeit kann zum Beispiel durch ein Ab blaseorgan oder durch eine Bruchsicherung gegen unzulässige Druckerhöhung gesichert sein. Eine Vorrichtung kann bei übermässi gem Druckanstieg in der im Kreuzkopfkör- per enthaltenen Flüssigkeit die Maschine stillstellen, eine andere Vorrichtung kann zu Beginn des Druckhubes Flüssigkeit aus dem Zylinder des Kreuzkopfkörpers ablassen,
um die Länge des Förderhubes zu verändern.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand einiger auf der Zeichnung vereinfacht darge stellter Beispiele nachstehend näher erläu tert. Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbei spiel im Längsschnitt, die Fig. 2 und 3 eine Einzelheit der Maschine nach Fig. 1 in zwei verschiedenen Ausführungen und schliesslich die I'ig. 4 den Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel.
Die Kurbelwelle 1 treibt über die als Ex zenter ausgebildete Kurbel 2 die Schubstange 3 an, die an einem Kreuzkopfkörper 4 ange- lenkt ist. Die Kolbenstange 5 wird in einem Förderzylinder 6 bewegt, dem durch eine Bohrung 7 eine dickflüssige beziehungsweise teigförmiges Mittel zuströmt, das dann durch die Bohrung 8 in die nichtgezeichnete För- derleitung ausgeschoben wird.
Sowohl der Zylinder 6, als auch die Kreuzkopfbahn 9 und die nichtgezeichneten Lager der Kurbelwelle 1 sind durch ein Ma schinengestell 10 gehalten, welches die Kon- strihtionskräfte zwischen diesen einzelnen Teilen überträgt.
Das Fördermittel fliesst unter dem Druck- der eigenen Schwerkraft oder durch eine be sondere, nichtgezeichnete Fördervorrichtung aus der Bohrung 7 über das Saugventil 11 in den Zylinderraum 12 und wird dann wäh rend des Förderhubes über das Druckventil 13 durch die Bohrung in die Druckleitung ausgeschoben. Beide Ventile 11 und 13 sind in einem Korb 14 bezw. 15 gehalten, welche nach Wegnahme der Deckel 16 bezw. 17 mit samt den Ventilen aus den Zylindern ent nommen werden können.
Der Kolben: ist im Zylinder durch eine Stopfbüchse 18 und eine Führungsbüchse 19 geführt, von denen die erste die Abdichtung des Kolbens und die zweite seine Führung und unter Umständen die Abstreifung des Fördermittels übernimmt. Zur Schmierung und zur allfälligen Spülung der Stopfbüchse kann durch die Bohrung 20 ein Schmier- be ziehungsweise Kühlmittel zugeleitet werden, von dem ein Überschuss, wenn nötig, durch die Bohrung ?1 Wieder entnommen werden kann. Durch eine Abstreifvorrichtung 22 führt die Kolbenstange auf der dem Zylinder entgegengesetzten Seite in den Kurbelraum des Gestelles 10.
Der Teil 23 des Kreuzkopfkörpers 4 ist als Zylinder ausgebildet, wobei der darin be findliche Kolben 24 während des Förder- hubes des Kolbens 5 durch eine im Zylinder raum 25 befindliche Flüssigkeit und während des Saughubes durch den Deckel 26 des Kreuzkopfkörpers unmittelbar verschoben wird. Dadurch wird der Pumpenkolben 5 in der Förderrichtung des Pfeils 27 kraftschlüs sig und in der Saugrichtung des Pfeils 28 formschlüssig bewegt.
Aus dem Schmiermittelsystem des Kur belgetriebes wird Flüssigkeit über das Ventil 29 in den Zylinderraum 25 des Kreuzkopf körpers 23 eingeführt. Die im Zylinderraum 25 eingeschlossene Flüssigkeit ist dann wäh rend des Druckhubes durch ein Ventil 30 gegen Drucküberschreitung gesichert. Das Schmiermittel wird durch das nicht näher dargestellte Lager in die Bohrung 31 der Kurbelwelle eingeführt und gelangt durch die Bohrung 32: dann zur f"iiiffl:icli(@ des Ex zenters 2.
Von dieser Lauffliicli(. ftilirt eine Bohrung 33 der Schubstange zin- I-3olirniig 31 des Kreuzkoplzapfens und endlich @-ini@ Boh rung 35 in das Gehäuse 36 der @"entili ->'., und 30. Weitere Bohrungen 3 7 und 38 füh ren schliesslich zur Lauffläche des Kreuz kopfschuhes 39.
Das Gehäuse 36 des \achspeiseventils 29 und des Überdruckventils 30 ist in der Fig. 2 in grösserem Massstab dargestellt. Durch die Bohrung 40 strömt die Flüssigkeit aus dem Schmiermittelsystem über das Nachspeise:
ventil 29 und durch den Kanal 41 in den Zylinderraum 25 des Kreuzkopfkörpers -?. Sobald der Druck der Flüssigkeit im Zylin derraum 25 gegenüber dem Druck im Schmiermittelsystem so viel geringer ist als dem zur Zusammendrückung der Feder 4-1 notwendigen Druck entspricht, wird das Ven til 29 von seinem Sitz abgehoben, so dass eine Nachspeisung erfolgen kann. Bei einer un zulässigen Druckerhöhung im Zylinder 25 wird das Ventil 30 angehoben.
Durch An ordnen einer Bohrung 43 wird das Ventil nicht nur auf der dem Sitz entsprechenden Fläche D, sondern auch auf der Gegenseite auf einer der Bohrung d entsprechenden Kreisfläche durch den. im Zylinderraum 25 herrschenden Druck belastet.
Es wirkt dann der auf eine Kreisringfläche mit dem äussern Durchmesser D und dem innern Durchmes ser d ausgeübte Druck auf die Feder 4-1. Durch geeignete Abstimmung der Ring fläche D-d und des Druckes der Feder 44 kann erreicht werden, da_ss, das Ventil 30 dann öffnet, wenn der Druck der im Zylin derraum 25 enthaltenen Flüssigkeit über ein zulässiges Mass ansteigt. Die Flüssigkeit ent weicht dann durch die Bohrungen 45 in den Kurbelraum der Maschine.
a-. 3 gezeigte Ventilkörper 46 Der in Fi<B>el</B> besitzt gleichfalls ein Nachspeiseventil 29, welches durch eine Feder 42 belastet ist und dadurch die Nachspeisung des im Kreuzkopf körper enthaltenen: Zylinderraumes aus dem 5ellmiermii.telsystein gestattet.
Die an die Bohrung<B>41</B> anschliessende Bohrung 47 des @'eiltilkörpers 46 ist weiter durch eine Bruch platte 48, die durch einen durelibohrten Zapfen -l91 auf die Sitzflächen 50 aufgepresst ist, verschlossen. Die ringförmigen Einker bungen 51 und 5 2 der Bruchplatte sind so bemessen,
dass bei einem Ansteigen des Druckes im Zylinderraum des Kreuzkopf- körpers das mittlere Stück der Bruchplatte aus dein durch den Nippel 49 gehaltenen Stück der Bruchplatte herausbricht und da- init der im Zylinderraum enthaltenen Flüs sigkeit den @Veg in den liurbelrauin freigibt. Ein unzulässiges Ansteigen des Druckes wird damit vermieden.
Die Maschine nach der Fig. 4 ist im we sentlichen gleich durchgebildet, wie die Ma- ,#chine nach Fig. l: enthält aber ausser dem Abblaseventil 53 eine Vorrichtung 54, durch -elche zii Beginn des Druckhubes Flüssig keit aus (lein Kreuzkopfkörper abgelassen werden kann, uni die Länge des Förderhubes des Kolbens 5 zu verändern. Zu diesem Zweck ist mit dem Kreuzkopfkörper 4, eine zylindrische Hülse 55 verbunden, in welcher ein Steuerkolben 56 sich befindet.
Der Steuerkolben besitzt all seinem äussern Teil ein Gewinde 57, das in eine durch das Hand rad 58 mittels der Schnecke 59 drehbare Mutter 60 eingeschraubt ist.. Die Mutter 60 ist in einem Lager 61 des Gestelles 10 ge lagert, so dass durch Verdrehen des Hand rades 58 die Lage des Steuerkolbens 56 be züglich des Gestelles verändert werden kann. Der Zylinderraum 25 des Kreuzkopf körpers 4 ist nun über die Bohrung 41 mit dem Zylinderraum 6? verbunden. .
Durch geeignete Verstellung des Steuer kolbens 56 kann erreicht werden, dass in der äussern Totpunktstellung der Zylinderraum 62 über den Ringraum 63 mit der Ablauf leitung 64 in Verbindung stellt. Die Ablauf leitung kann unter Umständen wieder in das Schmiermittelsystem der Maschine zurück geführt sein.
Solange die Verbindung zwischen der Leitung 64 und dem Zylinderraum 25 nicht unterbrochen ist, kann aus dem Kreuzl,:opf- körper 4 Flüssigkeit entweichen, so dass wohl der Kreuzkopfkörper gegen seinen innern Totpunkt verschoben wird; die Kolbenstange aber noch bis zum Abschluss der steuernden Kanten des Ringraumes 63 stehen bleibt und erst dann noch während des Restes des Hu bes durch den Kreuzkopf bewegt wird.
Bei der Umkehr des Kreuzkopfkörpers bleibt zu nächst die Kolbenstange 5 stehen (sofern sie nicht durch den Drueh des Fördermittels im Kanal 7 selber schon bewegt wird), bis der Deckel 26 auf dem Kolben 24 auftrifft. Um dabei einen harten Schlag zu verhüten, ist eine Flüssigkeitsbremse vorgesehen, die darin bestellt, dass am Kolben ein Ansatz 65 vor handen ist, welcher in einem Raum 66 des Deckels 26 knapp einpasst. Es wird dann die zwischen dem Kolben 24 und der Zylinder fläche durchstreichende Leckflüssigli:eit im Raum 66 durch den Ansatz 65 verdrängt. Bei geeigneter Formgebung der Abschluss kanten kann die Verdrängung so geleitet werden, dass ein harter Schlag vermieden wird.
Bei Erreichen des äussern Totpunktes wiederholt sich dann wieder das gleiche Spiel, dass nämlich der Kolben 5 stehen bleibt, bis die steuernde Kante des Kolbens 56 die steuernde Kante des Ringraumes 63 über schleift.
Kolbenmaschinen nach der Erfindung eignen sich besonders in Fällen, wo ein Fest klemmen der Förderkolben leicht eintreten kann. Besonders gefährdet in :dieser Rich tung sind Pumpen zur Förderung von dick flüssigen beziehungsweise teigförmigen Mit teln mit einer hohen Viskosität, beispiels weise Pasten aus Kohle und 01, welche unter hohen Drücken chemische Verbindungen einzugehen haben. Sobald zwischen dem Förderkolben und dem Zylinder, insbeson dere den Führungsbüchsen des Zylinders eine gewisse Menge des pastenförmigen Mittels eingeklemmt wird, können die Drücke zur Bewegung des Kolbens zu hoch werden, so dass auch beim schnellsten Abstellen der Maschine einzelne Teile zu Bruch gehen können.
Wird aber bei der Maschine nach der Erfindung,-die Flüssigkeit des Kreuz kopfkörpers gegen Erreichen zu hoher Drücke gesichert, so strömt beim Verkleben des Förderkolbens im Förderzylinder einfach die Flüssigkeit aus dem Kreuzkopfkörper, Brüche einzelner Maschinenteile können aber nicht entstehen. Es empfiehlt sich, die Länge des Zylinderraumes des Kreuzkopfkörpers so gross wie der grösste Hub des Förderkol- bens zu machen.
Unter Umständen können Vorrichtungen vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Ma schine bei unzulässigem Druckanstieg der im Kreuzkopfkörper enthaltenen Flüssigkeit stillgestellt wird. Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie durch die aus dem Kreuzkopfkörper abströmende Flüssigkeit selber, beispielsweise mittels eines Kolbens, beeinflusst wird. Sie kann aber auch durch die zwischen dem Kreuzkopfkörper und der Kolbenstange eintretende Relativverschie bung beeinflusst werden.
Zweckmässig wirkt sie auf die Antriebsmaschine der Kolben pumpe, beispielsweise auf einen Schalter des antreibenden Elektromotors oder auf ein Regelventil in einer Dampfkraftmaschine. Sie kann schliesslich aber auch auf eine Kupplung zwischen der Antriebsmaschine und der Kolbenpumpe oder einen Antriebs riemen einwirken.