DE1054840B

DE1054840B - Liquid pump or compressor

Info

Publication number: DE1054840B
Application number: DEM36136A
Authority: DE
Inventors: Frederick Walter Mccombie
Original assignee: Megator Pumps and Compressors Ltd
Current assignee: Megator Pumps and Compressors Ltd
Priority date: 1956-12-13
Filing date: 1957-12-11
Publication date: 1959-04-09

Description

Flüssigkeitspumpe oder Kompressor Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Flüssigl#:eitsp,un-ipcn, aber zu einem gewissen Ausmaß auch auf Kompressoren.Liquid Pump or Compressor The invention is particularly related on liquid #: eitsp, un-ipcn, but to a certain extent also on compressors.

Derartige Pumpen od, dgl. haben entweder eitle exzentrische Rotorscheibe, die in einer hin- und hergehenden Kammer bzw. Schieber sitzt, oder aber einen Kolben, der hin- und hergehend in einem Zylin--der sitzt, wobei die hin- und hergehende Kammer oder der Zylinder sich an einer Lochplatte mit Ein-und Auslaßöffnungen hin- und berbewegt, die abwechselnd mit der Kammer oder dem Zylinder durch eine Öffnung oder Öffnungen in der Kammer oder dem Zvlinder mit der Kammer oder dem Zylinder in Verbindung stehen.Such pumps or the like have either vain eccentric rotor disk, which sits in a reciprocating chamber or slide, or a piston, who goes back and forth in a cylinder - who sits, with the back and forth Chamber or the cylinder is attached to a perforated plate with inlet and outlet openings. and moved alternately with the chamber or the cylinder through an opening or openings in the chamber or the cylinder with the chamber or the cylinder stay in contact.

Die Ein- und Auslaßöffnungen in der Lochplatte werden gewöhnlich als Saug- und Drucl<&ffnungen be- zeichnet und die hin- und hergehende Bewegung des Zylinders an der Lochplatte ergibt die gewünschte mechanische Ventilwirkung.The inlet and outlet openings in the perforated plate are usually openings as suction and Drucl <& loading records and the reciprocating motion of the cylinder at the perforated plate provides the desired mechanical valve action.

Die Öffnungs- und Schließzeiten der Saug- und Drucköffnungen sind notwendigerweise symmetrisch zum Totpunkt der hin- und hergehenden Bewegung der Kammer oder des Zylinders und normalerweise ist die Saugöffnung während der Ansaugbewegung und die Drucköffnung während der Ausstoßbewegung geöffnet. Wenn die Maschine zur Kompression von Luft oder Gas oder zum Pumpen einer mit Gas oder Luft gemischten Flüssigkeit verwendet wird, so ist es jedoch erwünscht, daß die Auslaßöffnung nur dann offen ist, wenn die Luft oder das Gas in der Kammer oder dem Zylinder auf den Kompressionsdruck kornprimiert worden ist, da sonst die unterDruck stehende Flüssigkeit in die Kammer zurückfließt, wenn sich das Ventil öffnet und einen Kraftstoß und Vergetidung von Kraft verursacht, Erfindungsgemäß wird bei einer Flüssigkeitspumpe oder einem Kompressor mit Verdrängungskammer, die durch einen als Kolben wirksamen Exzenter vor einer mit Steueröffnungen versehenen Lochplatte hin-und herbewegt wird, zusätzlich ein an sich bekanntes selbsttätiges Rückschlagventil vorgesehen, und zwar in Verbindung mit jeder Kammer oder jedem Zylinder. Dieses Rückschlagventil ist so eingerichtet, daß es mit der mechanisch gesteuerten Ausstoßöffnung zusammenarbeitet und sich öffnet, wenn der Druck in der Kammer oder in dem Zylinder den Kompressionsdruck übersteigt. Dabei wird durch die Kammerbewegung die AusstoßUfnung am Ende des Taktes geschlossen.The opening and closing times of the suction and pressure ports are necessarily symmetrical to the dead center of the reciprocating movement of the Chamber or cylinder and normally the suction opening is during the suction movement and the pressure port opened during the ejection movement. When the machine goes to Compression of air or gas or for pumping one mixed with gas or air Liquid is used, however, it is desirable that the outlet port only is then open when the air or gas in the chamber or cylinder on the Compression pressure has been compressed, otherwise the pressurized liquid flows back into the chamber when the valve opens and an impulse and Concealment caused by force, according to the invention in a liquid pump or a compressor with a displacement chamber acting as a piston Eccentric is moved back and forth in front of a perforated plate provided with control openings, an automatic check valve known per se is additionally provided, and in connection with each chamber or each cylinder. This check valve is arranged to cooperate with the mechanically controlled discharge port and opens when the pressure in the chamber or in the cylinder exceeds the compression pressure exceeds. The chamber movement causes the discharge opening at the end of the cycle closed.

Obgleich die Verwendung eines Rückschlagventils bei Kalbenpumpen- oder Kompressoren bekannt ist, um die unter Druck stehende Flüssigkeit so lange zurückzuhalten, bis die Flüssigkeit inder Kammer komprimiert worden ist, war die Verwendung von Rückschlagventilen bei Pumpen oder Kompressoren bisher auf solche Pumpen und Kompressoren beschränkt, die infolge der Trägheit der Ventile mit verhältnismäßig geringen Umlaufgeschwindigkeiten arbeiten, die danach tendieren, ein Schließen genau am Ende des Taktes zu verhindern. Durch die Erfindung unterbricht die mechanische Wirkung den Flüssigkeitsausstoß genau am En-de des Taktes, und es ist daher nicht notwendig, daß das selbsttätige Rückschlagventil sich vollständig bis zum Ende des nachfolgenden Saugtaktes schließt. Infolgedessen kann eine viel "höhere Urndrehungszahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit angewandt weriden, als es mit irgendeinem selbsttätigen und selbstwirkenden Rückschlagventil möglich sein würde.Although the use of a check valve in calving pump or compressors is known to keep the pressurized liquid for so long hold back until the liquid in the chamber has been compressed was that Use of check valves in pumps or compressors so far on such Pumps and compressors limited due to the inertia of the valves with relatively work at low rotational speeds which tend to close accurately thereafter to prevent at the end of the bar. The invention interrupts the mechanical Effect the liquid ejection right at the end of the stroke, and therefore it is not necessary that the automatic check valve is completely up to the end of the subsequent suction cycle closes. As a result, a much "higher rotational speed or rotational speed are applied than with any automatic and self-acting check valve would be possible.

Von den Zeichnungen zeigen Fig. 1, 2 und 3 Teilschnittansichten einer Pumpe oder eines Kompressors mit einem automatischen Ventil nachder Erfindung, und zwar drei Stellungen der Kammer, und Fig. 4 eine Teilschnittansicht nach Linie A-B der Fig. 3. 1, 2 and 3 show partial sectional views of a pump or a compressor with an automatic valve according to the invention, namely three positions of the chamber, and FIG. 4 shows a partial sectional view along line AB of FIG .

Die, Erfindung wird nachstehend näher beschrieben, und zwar bei Anwendung einer Pumpe oder eines Kompressors derjenigen Art, die Gegenstand älterer nachfolgend genannter Patente ist. Diese Pumpe oder dieser Kompressor hat ein Gehäuse 1, in dem sich eine Rotorwelle 2 mit einem oder mehr Exzentern 3 befindet, die sich in Richtung des Pfeiles drehen und an diametral entgegengesetzten Stellen #die Innenwände der Kammer oder des Schiebers 4 berühren, wobei nachfolgend der Einfachheit halber nur der Ausdruck Kammer verwendet wird. Die Kammer 4 liegt dicht an den gegenüberliegenden Flächen des Exzenters an und besteht aus Gummi, Kunststoff oder einem anderen geeigneten weichen und nachgiebigen Material. Die2 Kammer ist mit Einla8- und Ausstoß6ffnungen 5 versehen, die miteinander in Verbindung stehen.The invention is described in more detail below using a pump or compressor of the type which is the subject of earlier patents mentioned below. This pump or this compressor has a housing 1 in which there is a rotor shaft 2 with one or more eccentrics 3 , which rotate in the direction of the arrow and touch the inner walls of the chamber or of the slide 4 at diametrically opposite points, with the following being the For the sake of simplicity, only the term chamber is used. The chamber 4 lies tightly against the opposite surfaces of the eccentric and is made of rubber, plastic or another suitable soft and resilient material. The chamber is provided with inlet and outlet openings 5 which are in communication with one another.

Die Kammer 4 bewegt sich infolge der Wirkung des Exzenters an einer Lochplatte 6 auf und ab, in der sich Saugöffnungen 6a und , eine Ausströmöffnung 7 befindet.The chamber 4 moves due to the effect of the eccentric on a perforated plate 6 up and down, in which suction ports 6a and an outflow port 7 is located.

Die Kammer ist mit einem Ausschnitt 8 versehen, um eine f - reie hin- und hergehende Bewegung der Kammer in senkrechter Richtung infolge der Umdrehung des Exzenters zu ermöglichen. Wie deutlich aus Fig. 1 zu ersehen ist, decken sich die -Öffnungen 5 und 6 a, während des Ansaugtaktes, so daß Flüssigkeit in das Innere der Kammer 4 eindringen kann. Infolge der senkrechten Bewegung der Kammer nach unten schließt die Kammer die Saugöffnungen 6a am Ende des Saugtaktes und öffnet die Ausströmöffnung 7 zu Beginn des Ausstoßtaktes. Unter der Wirkung des sich drehenden Exzenters wird die Flüssigkeit in der Kammer durch die Ausströmö:ffnUng 7 in das Pumpengehäuse gedrückt, aus dem sie durch eine Ausströmleitung abfließt.The chamber is provided with a cutout 8, an f - ree to allow reciprocating movement of the chamber in the vertical direction due to the rotation of the eccentric. As can be clearly seen from Fig. 1 , the openings 5 and 6 a, cover each other during the intake stroke, so that liquid can penetrate into the interior of the chamber 4. As a result of the vertical movement of the chamber downwards, the chamber closes the suction openings 6a at the end of the suction cycle and opens the discharge opening 7 at the beginning of the discharge cycle. Under the action of the rotating eccentric, the liquid in the chamber is pressed through the discharge opening 7 into the pump housing, from which it flows out through an discharge line.

Es wird betont, daß die ifi dem Pumpengehäuse sich befindende Flüssigkeit einen höheren Druck als die an der Saugseite der Lochplatte hat. Dieser Druckunterschied drängt die Kammer dicht abschließend an die Lochplatte.It is emphasized that the liquid in the pump housing has a higher pressure than that on the suction side of the perforated plate. This pressure difference pushes the chamber tightly against the perforated plate.

Die zuvor beschriebene Pumpe ist bekannt und Gegenstand eines älteren Patentes.The pump described above is known and the subject of an older one Patent.

Eine derartige Pumpe arbeitet vollständig zufriedenstellend, wenn die Flüssigkeiten, die keine oder praktisch keine Luft oder eingeschlossene Gase enthalten. Wenn aber eine derartige Pumpe eine Mischung von Flüssigkeit und Luft ansaugt, ist eineEinrichtung erwünscht, die verhindert, daß die sich im Pumpengehäuse befindende Flüssigkeit durch die Ausströmöffnung 7 in das Innere der Kammer zurückfließt, wenn die Öffnungen-5 und 7 in Verbindung stehen bzw. sich decken, so daß die Kammer nur teilweise mit Flüssigkeit gefüllt wird und der Druck in der Kammer geringer als der Druck in dem Pumpengehäuse ist. Dieses Zurückfließen der Flüssigkeit verursacht einen Flüssigkeitsstoß und Kraftvergeudung.Such a pump works completely satisfactorily when the liquids contain no or practically no air or entrapped gases. If, however, such a pump draws in a mixture of liquid and air, a device is desired which prevents the liquid in the pump housing from flowing back through the discharge opening 7 into the interior of the chamber when the openings 5 and 7 are in communication or coincide so that the chamber is only partially filled with liquid and the pressure in the chamber is less than the pressure in the pump housing. This backflow of the liquid causes a surge of liquid and a waste of force.

Wird eine derartige Pumpe als Luft- oder Gaskornpressor benutzt, dann ist es auch erwünscht, wie bereits erläutert wurde, eine Einrichtung vorzusehen, um die unter Druck stehende Flüssigkeit so lange zurückzuhalten, bis die Flüssigkeit in der Kammer kornprimiert worden ist.If such a pump is used as an air or gas compressor, then it is also desirable, as already explained, to provide a device to hold back the pressurized liquid until the liquid has been compressed in the chamber.

Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein selbsttätiges Rückschlagventi19 zu verwenden, das die Ausströmöffnung 7 abdeckt, außer wenn der Druck an der Kammerseite des Ventils den Druck an der Seite übersteigt, die der Flüssigkeit in dem Pumpengehäuse ausgesetzt ist, wobei natürlich das Ventil in die Lage bewegt wird, in der es die Ausströmöffnung nicht mehr schließt, sondern das freie Ausströmen der Flüssigkeit durch die öffnung 7 aus dem Innern des Gehäuses in das Pumpengehäuse zuläßt.It is therefore proposed according to the invention to use an automatic check valve 19 which covers the outflow opening 7 , except when the pressure on the chamber side of the valve exceeds the pressure on the side that is exposed to the liquid in the pump housing, the valve of course being able to is moved, in which it no longer closes the outflow opening, but allows the liquid to flow out freely through the opening 7 from the interior of the housing into the pump housing.

jede bekannte Ventilart ' wie Pilz-, Kugel- odei Plattenventile können verwendet werden, jedoch wurde ein Klappenventil für besonders geeignet befunden. Ein Ausführungsbeispiel davon ist in den Zeichnungen dargestellt.any known type of valve 'such as fungal, Ball Odei base valves can be used, but a flap valve was found to be particularly suitable. An embodiment thereof is shown in the drawings.

Wie deutlich aus den Zeichnungen hervorgeht, be- steht das Klappenventil 9 aus Gummi, Kunststoff oder einem anderen geeigneten weichen aber nachgiebigen Material. Es hat eine flache Arbeitsfläche von der Größe, daß es die Ausströmöffnung 7 abdeckt. Das Klappenventil hat eine eingepreßte Metalleinlage 10a, die ' mit einem Gewindezapfen 11 versehen ist, der eine Dichtungsscheibe 12 durchragt und mit einer Befestigungsmutter 13 versehen ist, die, wenn sie angezogen ist, den Gummi des Ventils zwischen der Scheibe und der Einlage plattiert und jede Möglichkeit ausschließt, daß sich die Einlage infolge von Vibrierungen löst.As is clear from the drawings, con- sists the flap valve 9 made of rubber, plastic or other suitable soft compliant material. It has a flat working surface of the size that it covers the discharge opening 7. The flap valve has a pressed-in metal insert 10a, which is provided with a threaded pin 11 ', which is extends through a seal disc 12 and provided with an attachment nut 13 when it is tightened, plated the rubber of the valve between the disc and the insert, and each There is no possibility that the insert will come off as a result of vibrations.

Die Scheibe 20 ist mit einem Absatz 13 a versehen, damit sie das äußere Ende einer Wendefeder 14 hält, die an der Wandung 15 einer Aussparung in dem Deckel anliegt und das Schließen des Ventils unterstützt und beschleunigt. Durch diese Anordnung ist es daher möglich, daß keine Flüssigkeit in dem Pumpengehäuse durch #die Ausströmöffnungen 7 und 5 in das Innere der Kammer zurückfließt, wenn die Kammer nur teilweise mit Flüssigkeit gefüllt und/oder der Druck in der Kammer höher als in dem Pumpengehäuse ist.The disc 20 is provided with a shoulder 13 a so that it holds the outer end of a reversible spring 14 which rests on the wall 15 of a recess in the cover and supports and accelerates the closing of the valve. With this arrangement it is therefore possible that no liquid in the pump housing flows back through the outflow openings 7 and 5 into the interior of the chamber if the chamber is only partially filled with liquid and / or the pressure in the chamber is higher than in the pump housing .

Das Flüssigkeitsventil ist an der Unterseite durch mehrere Bolzen 16 befestigt, die mit Muttern 17 und Scheiben 18 versehen sind. Die Bolzen greifen durch Distanzbuchsen 19 und sind in dem Deckel 10 befestigt bzw. eingeschraubt. Die Bolzen können aber auch in einer Verlängerung der Lochplatte 6 befestigt werden.The liquid valve is fastened on the underside by several bolts 16 which are provided with nuts 17 and washers 18. The bolts engage through spacer sleeves 19 and are fastened or screwed into the cover 10. However, the bolts can also be fastened in an extension of the perforated plate 6.

Obgleich das Ventil so dargestellt worden ist, daß es am unteren Ende befestigt ist, kann es in manchen Fällen vorgezogen werden, das Ventil so anzuordnen, daß es nach unten von der Befestigungsstelle herunterhängt.Although the valve has been shown to be at the lower end is attached, it may in some cases be preferred to position the valve so that that it hangs down from the attachment point.

Ein derartiges Klappenventil, wie es soeben be- schrieben wurde, hat den Vorteil, daß es sich beim Öffnen und Schließen biegt und daß dadurch die Verwendung von Teilen überflüssig wird, die sich durch Reiben oder Gleiten leicht abnutzen.Such a butterfly valve, as it has just been written loading has is that it bends the advantage when opening and closing and thereby the use of parts becomes unnecessary, which easily wear off by rubbing or slipping.

Es wird daher betont, daß eine derartige Anordnung den Vorteil hat, daß das selbsttätige Ventil gewährleistet, daß die Verbindung des Kammeilinnenraumes mit dem Pumpengehäuse nur eintritt, nachdem die Flüssigkeit in der Kammer auf den Druck der Flüssigkeit in dem Pumpengehäuse gebracht worden ist. Andererseits ist die Tatsache, daß derartige selbsttätige Ventile träge sind und infolgedessen sich nicht schnell schließen, ohne Bedeutung, da die Gleitbewegung der Kammer an der Lochplatte das Schließen der Ausströmöffnung 7 bewirkt, selbst dann, wenn das Flüssigkeitsventil nicht in die Schließstellung unter der Wirkung ihrer Feder infolge der Trägheit zurückgekehrt ist.It is therefore emphasized that such an arrangement has the advantage that the automatic valve ensures that the connection of the chamber interior with the pump housing only occurs after the liquid in the chamber has been brought to the pressure of the liquid in the pump housing. On the other hand, the fact that such automatic valves are sluggish and consequently do not close quickly is of no consequence, since the sliding movement of the chamber on the perforated plate causes the discharge opening 7 to close, even if the liquid valve is not in the closed position under the action of it Spring has returned due to inertia.

Obgleich die Erfindung bei einer Anwendung bei einer bekannten Pumpenart beschrieben wurde, die nach den zuvor genannten Patenten hergestellt worden ist, kann sie ebensogut auf Pumpen angewandt werden, die einen Kolben und Zylinder an Stelle der dargestellten Kammer haben, wobei der Zylinder sich an der Lochplatte hin- und herbewegt, damit sich die erwünschte Ventilwirkung ergibt.Although the invention is applied to a known type of pump which has been manufactured according to the aforementioned patents, it can just as well be applied to pumps that use a piston and cylinder Position of the chamber shown, the cylinder being on the perforated plate moved back and forth so that the desired valve action results.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Liquid pump or compressor with a displacement chamber which is moved back and forth by an eccentric acting as a piston in front of a perforated plate provided with control openings, characterized in that an automatic check valve (9), which is known per se, is also arranged on the pressure side. 2. Liquid pump or compressor according to claim 1, characterized in that the automatic valve (9) is arranged on the side of the perforated plate (6) opposite the displacement chamber (4). 3. Liquid pump or compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the valve (9) is mounted on the underside of a cover (10) which is removable together with the valve (9). 4. Liquid pump or compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the valve (9) is mounted on the perforated plate itself. 5. Liquid pump or compressor according to claim 1 to 4, characterized by a known automatic flap check valve (9). Documents considered: German Patent No. 608 721.