-
Radial-Kolbenpumpe Es sind bereits Radialkolbenpumpen mit einem mit
der Pumpenwelle verbundenen glockenartigen Pumpenrotor bekanntgeworden, der den
die Kolben enthaltenden Pumpenkörper umfaßt. Bei diesen bekannten Pumpen ist der
Pumpenkörper exzentrisch innerhalb des das Kolbenspiel steuernden Pumpenrotors angeordnet.
Die einzelnen Kolben werden also jeweils nacheinander vom Druckhub auf den Saughub
und umgekehrt umgesteuert, so daß abwechselnd ein 'feil der Kolben im Saugbetrieb
wirksam ist, während die übrigen Kolben im Druckbetrieb arbeiten. Dies macht voneinander
abgetrennte Druckräume für die einzelnen Kolbenpaare erforderlich, wodurch sich
die Radialkolbenpumpe verhältnismäßig aufwendig gestaltet.
-
Dieser Nachteil ist bei einer Radialkolbenpumpe der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch behoben, daß der Pumpenkörper in an sich bekannter NVeise
feststehend ist und der glockenartige Pumpenrotor in an sich bekannter Weise zu
einer nach innen gerichteten Nockenbahn ausgestaltet ist. die in radialer Richtung
eine der Kolbenzahl entsprechende Anzahl runder Ecken aufweist, die die Hubkurven
zur gleichzeitigen und gleichsinnigen Betätigung aller Kolben bilden. Es ist damit
gewährleistet, daß die Einwirkung auf das durch die Pumpe zu fördernde Mittel durch
deren Kolben stets nur entweder im Saug- oder Druckbetrieb vor sich gehen kann.
-
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung können die äußeren Hub-Endlagen
der Kolben durch einen die Saughubbewegung der Kolben begrenzenden, in an sich bekannter
Weise mittels eines Ritzels von außen einstellbaren Regelring veränderbar sein.
Durch diese Maßnahme läßt sich die Förderleistung der Pumpe den jeweiligen Anforderungen
entsprechend anpassen. Der Druckraum der Pumpe ist in diesem Fall allein durch die
Hub-Endlagen seiner Kolben bestimmt. Andererseits kann aber auch im Bereich des
Druckraumes ein in an sich bekannter Weise durch einen Kraftspeicher belasteter
Pufferkolben vorgesehen sein. Das Fassungsvermögen des Druckraumes bestimmt sich
dann durch die jeweilige zusätzliche Aufnahmefähigkeit des Pufferraumes.
-
Eine Vervollkommnung der Erfindung ist schließlich noch dadurch erzielbar,
daß mindestens eine Seite des Polygons mit einer nach innen gerichteten Einschrägung
versehen ist. Hierdurch ergibt sich eine frühere Erreichung der für die Öffnung
des Druckventils erforderlichen Druckschwelle und damit eine Abflachung der hervorgerufenen
Druckspitzen.
-
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung
an Hand der Zeichnung erläutert. Darin sind zwei Ausführungsbeispiele dafür
wiedergegeben, und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 einen. Längsschnitt bzw. einen Querschnitt
entlang der Linie A-A der Fig. 1 durch eine Pumpe. bei der die Größe des Pumpenraumes
lediglich durch die jeweiligen Hub-Endlagen der Kolben bestimmt ist. Bei der Ausführung
nach den Fig. 3 und 4, die wiederum Schnitte durch eine derartige Pumpe, und zwar
im einen Fall entlang der Linie B-B wiedergeben, wird das Fassungsvermögen des Druckraumes
durch die jeweilige zusätzliche Aufnahmefähigkeit eines Pufferraumes bestimmt.
-
Nach den Fig. 1 und 2 besteht das Pumpengehäuse aus dem Oberteil 1
und dem Unterteil 2. Im Inneren des Oberteiles 1 ist der Pumpenrotor 3 drehbar,
der über die Welle 4 in die Öffnung 5 des Oberteiles eingeführt und hierin mit Hilfe
des Rollenlagers 6 abgestützt ist. Der Rotor 3 ist glockenartig ausgeführt und weist
die Bohrungen 7 und 8 auf, durch die das Innere 9 der Glocke mit dem zwischen ihr
und dem Gehäuseoberteil 1 vorhandenen Raum 10 in Verbindung steht.
-
Das Gehäuseoberteil 1 weist den Eintrittsstutzen 11 für das durch
die Pumpe zu fördernde flüssige Mittel auf. Es füllt den Raum 10 aus und gelangt
in der schon erwähnten Weise über die Bohrungen 7 und 8 auch in den Raum 9 hinein.
Hier steht es über dem Verbindungskanal 12 vor dem durch die Schraubenfeder 13 belasteten
Saugventil 14 an.
-
Durch das Saugventil 14 wird der Druckraum der Mehrkolbenpumpe nach
der einen Seite hin begrenzt. Nach der anderen Seite hin ist dies durch das Druckventil
15 der Fall, das unter der Einwirkung der Schraubenfeder 16 steht. Im übrigen bestimmt
sich das Aufnahmevermögen des Druckraumes für das
durch die Pumpe
zu fördernde flüssige Mittel durch die jeweiligen Hub-Endlagen der Kolben 17 bis
20. Diese Kolben sind in Zylindern geführt, die in dem gemeinsamen scheibenförmigen
Bauteil 21 eingearbeitet sind. Dieser Bauteil weist oberhalb und unterhalb einer
jeden zylindrischen Führung für die Kolben 17 bis 20 Sacklöcher z. B. 22 bis 25
auf, gegen deren Bodenteile Schraubenfedern z. B. 26 bis 29 abgestützt sind. Das
freie Ende dieser Federn drückt auf die Gleitstücke 30 bis 33, die gleichzeitig
die Fassungen für die entsprechend ausgebildeten Fußstücke 34 bis 37 der Kolben
17 bis 20 bilden. Durch die Gleitstücke 30 bis 33 werden teilweise die Rollen 38
bis 41 umfaßt, die ihrerseits in ihrem jeweiligen Abstand von der Mittelachse des
Pumpengehäuses 1, 2 durch die Winkelstellungen des die Hub-Endlagen der Kolben 17
bis 20 bestimmenden Regelringes 42 gehalten werden. Die jeweiligen Winkelstellungen
des Ringes 42 lassen sich durch das Regelritzel 43 . einstellen. Auf die Rollen
38 bis 41 wirkt der Regelring 42 lediglich in der Weise ein, daß die Endlagen der
Rollen und damit der Kolben 17 bis 20 durch ihn bestimmt «-erden. Die Betriebslagen
der Kolben dagegen werden durch die Einwirkung der Kulissenbahn 44 hervorgerufen,
die die Form eines Quadrats mit abgerundeten Ecken 44a aufweist. An das Druckventil
15 ist der Austrittskanal 45 angeschlossen. Er führt zu dem Austrittsstutzen 46.
-
Für den Betrieb der im vorstehenden in ihrem Aufbau beschriebenen
Pumpe muß eine bestimmte Winkelstellung des Regelringes 42 zu dessen Ausgangsstellung
vorausgesetzt werden. Sie wird jeweils mit Hilfe des Ritzels 43 durch einen von
außen vorzunehmenden Eingriff auf die Pumpe herbeigeführt. Wie dies im einzelnen
durchzuführen ist, konnte dahingestellt bleiben und ist deshalb aus der Zeichnung
nicht ersichtlich. Geht man also von einer bestimmten Winkellage des Regelringes
42 aus, dann bewirkt die zusammen mit dem Pumpenrotor 3 umlaufende Kulissenbahn
44 ein fortlaufendes gleichsinniges Betätigen der Kolben 17 bis 20, wobei die Endlagen
der Hübe durch die erwähnte Winkelstellung des Regelringes 42 begrenzt werden.
-
Die mittels der Pumpe zu fördernde Flüssigkeit gelangt während ihres
Betriebs niederdruckseitig über den Eintrittsstutzen in das Pumpenoberteil 1 hinein
und steht - wie schon erwähnt - über die Verbindungsöffnungen 7 und 8 und dem Inneren
9 der Glocke 3 vor dem Saugventil 14 an. öffnet sich dies infolge der gleichsinnigen
Betätigung aller Kolben 17 bis 20 im Saugsinn, so erfolgt die Aufladung des Druckraumes,
die bei Umkehr der Kolbenbewegung in der äußeren Totpunktlage beendet ist und eine
sofortige Schließung des Saugventils 14 bewirkt. Wird durch den Preßdruck der Kolben
17 bis 20 auf das im Druckraum eingeschlossene flüssige Mittel ein derartiger Innendruck
erzeugt, daß durch ihn die Kraft der Schraubenfeder 16 überwunden wird, dann öffnet
sich das Druckventil 15, und das flüssige Mittel tritt unter dem entsprechend erhöhten
Druck aus dem Druckraum aus und ist über den Kana145 und den Austrittsstutzen 46
zur weiteren Verwendung bereit. Eine solche Verwendung kann entweder als eine nach
Art einer hydraulischen Presse wirkenden Einrichtung, als Hochdruckaustrittsdüse
oder auch als eine erneute Stufe eines mehrstufigen Pumpenaggregats mit erst später
daran anschließender einschlägiger Gebrauchsstelle vorgesehen sein. Die mit einer
Preßpumpe der geschilderten Art ausgerüstete Anlage dürfte jedoch einen mehrstufigen
Aufbau nur in besonderen Fällen erfordern, weil sie auch in einstufiger Ausbildung
bereits eine sehr beträchtliche Druckerhöhung zwischen der Nieder- und Hochdruckseite
vermittelt.
-
Eine Erhöhung der Förderleistung der geschilderten Pumpenanordnung
wird durch eine erneute Betätigung des Ritzels 43 herbeigeführt, indem durch Drehung
des Regelringes 42 in einem auf die Fig. 2 bezogenen Uhrzeigerdrehsinn die Ausladungsmöglichkeit
der Kolben 17 bis 20 in ihrer äußeren Totpunktlage verlängert wird. Durch derartige
Eingriffe hat man es also in der Hand, das Fassungsvermögen des Druckraumes nach
Belieben zu wählen und damit einen Einfluß auf die bei jedem Fördertakt gewonnene,
unter nunmehr erhöhtem Druck stehende Menge auszuüben.
-
Die Anwendung der Erfindung ist dabei auf die Ausbildung als Aggregat
mit vier Kolben nicht beschränkt. Es kann mit zwei gegenläufigen Kolben beginnende,
jede beliebige Kolbenzahl, und zwar auch eine ungradzahlige bei entsprechender Ausgestaltung
der Kulissenbahn und des Regelringes in Betracht kommen.
-
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und unterscheidet sich von
dem eingehend behandelten nach den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß der Regelring
42 als solcher entbehrlich geworden und seine Aufgabe in der schon angedeuteten
Weise durch eine jeweils zusätzliche Aufnahmefähigkeit des Pufferraumes 47 ersetzt
ist. Der Betrieb der Pumpenkolben 17' bis 20' erfolgt auch hierbei wieder durch
eine Kulissenbahn 44', und zwar in der gleichen Weise, wie es im vorstehenden geschildert
wurde, d. h. unter dem Einfluß der Rotation der Glocke 3'. Der Druckraum 48 gabelt
sich nach Fig. 3 im Unterteil 2' in die Äste 49 und 50. Am Ende des Astes 49 ist
das Druckventil 15' angeordnet, das unter der Einwirkung des Kraftspeichers 16'
steht, und zwar unmittelbar vor dem Austrittsstutzen 46'. Der andere Ast 50 ist
durch den in seinem freien Endteil gegen die Kraft der Schraubenfeder 51 bewegbar
angeordneten becherförmigen Kolben 52 nach Maßgabe der jeweiligen Einstellung über
die Griffschraube 53 in seinem Fassungsvermögen veränderbar. Damit ist dann aber
auch die Aufnahmefähigkeit des erst durch das Druckventil 15' abgeschlossenen Druckraumes
variabel, und zwar jeweils bestimmt durch die Einstellung der geschilderten Pufferung
mittels der Schraube 53.
-
Die Laufbahn der Kulisse 44' ist, wie es sich aus der Fig. 4 ergibt,
nicht durchweg übereinstimmend ausgeführt. An den Stellen 54 und 55 sind vielmehr
nach innen zu laufende Einschrägungen vorgesehen, durch die bewirkt wird, daß je
ein zur Pumpenachse zentralsymmetrisch liegendes 1solbenpaar, z. B. 18' und 20'
während eines Teiles des Druckbetriebs in Ruhe bleibt. Die Einschrägungen vermitteln
nämlich bis zur Erreichung ihrer Enden 56 und 57 ein schnelleres Erreichen der inneren
Totpunktlage, wie es bei den durch nicht schräg zulaufende Kulissenbahnstücke gesteuerten
Kolben 17 und 19' der Fall ist.