DE1176484B - Druckmittelbetriebene Kolbenpumpe zur stoss-weisen Lieferung von Fluessigkeit in eine Abschreck- oder Kuehlanlage - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: F 05 b

Deutsche Kl.: 59 a-10

Nummer: 1176 484

Aktenzeichen: C 11282Ic/59 a

Anmeldetag: 20. Mai 1955

Auslegetag: 20. August 1964

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetriebene Kolbenpumpe zur stoßweisen Lieferung von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in eine Abschreck- oder Kühlanlage mit koaxial hintereinander angeordnetem Arbeitszylinder und Pumpenzylinder und Verbindung des Antriebskolbens mit dem Pumpenkolben durch eine starre Kolbenstange. Hierbei wird der Antriebskolben während des Saughubes der einfach wirkenden Pumpe durch den Druck einer von der Förderflüssigkeit völlig getrennten Arbeitsflüssigkeit, insbesondere Öl, angehoben.

Bei vielen industriellen Verfahren benötigt man eine unter hohem Druck stehende und in zeitlichen Intervallen angelieferte Flüssigkeit. Eines der wichtigsten Anwendungsgebiete für solche Vorrichtungen ist das Entzundern, Abschrecken, Abkühlen oder Abschuppen von heißen Metallteilen mit Hochdruckwasser. Zur Zeit verwendet man zum Abschrecken oder Abschuppen Hochdruckwasser, das von teuren, vielstufigen Zentrifugalpumpen oder von Kolbenpumpen geliefert wird. Derartige Anlagen können jedoch wegen ihrer Größe und wegen ihres hohen Preises für kleinere Betriebe nicht verwendet werden.

Es sind druckmittelbetätigte Kolbenpumpen in vielen Ausführungsformen bekannt. So kann nach einer Bauart die Kolbenpumpe mit Druckluft betätigt werden, nach einer anderen Bauart mittels Druckflüssigkeit.

Es ist auch eine Pumpe bekannt, bei der der druckflüssigkeitsbetätigte Motorkolben gegen eine Feder arbeitet.

Weiterhin ist ein Druckluftakkumulator, der einen größeren Druckluftvorratsraum aufweist und dessen Kolben auf der Gegenseite von Drucköl beaufschlagt werden, bekanntgeworden.

Alle diese Anlagen sind relativ teuer und haben einen vergleichsweise geringen Wirkungsgrad.

Besonders gute Wirkungen und einen kontinuierlich konstanten Druck auf die eine Seite des Kolbens erhält man dadurch, daß man erfindungsgemäß die zur Ausübung des Pumpendruckhubes wirksame Seite des Antriebskolbens ständig von Gas, besonders Stickstoff, unter Druck beaufschlagt hat, wobei der gasgefüllte Teil des Antriebszylinders mit einem oder mehreren Druckgasvorratsbehältern in Verbindung steht.

Vorzugsweise läßt man die Arbeitsflüssigkeit zur Betätigung des Antriebskolbens über eine Steuerventileinrichtung von einer rotierenden Pumpe, z.B. einer ölpumpe, liefern.

Die erfindungsgemäße Pumpe wird dadurch besonders vorteilhaft, daß sie auf Grund ihrer besonders Druckmittelbetriebene Kolbenpumpe zur stoßweisen Lieferung von Flüssigkeit in eine
Abschreck- oder Kühlanlage

Anmelder:

The Commercial Shearing and Stamping

Company, Youngstown, Ohio, (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. F. Zumstein, Patentanwalt,

München 2, Bräuhausstr. 4

Als Erfinder benannt:

Thomas Carlton Kane, Youngstown, Ohio

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 21. Mai 1954 (431407)

günstigen konstruktiven Lösung einen besonders hohen Wirkungsgrad besitzt.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen

F i g. 1 ein Seitenriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur absatzweisen Lieferung einer Hochdruckflüssigkeit,

F i g. 2 der Grundriß der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 3 ein Aufriß der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung und

F i g. 4 ein Schnitt durch die koaxial angeordneten Zylinder nach F i g. 1 ist.

Auf einer Grundplatte 10 ist ein vertikaler Rahmen 11 angeordnet. Die beiden Zylinder 12 und 13 sind axial übereinander in dem Rahmen 11 angeordnet. Der obere Zylinder 12 ist in einem Joch 14 schwenkbar gelagert, das am oberen Teil des Rahmens 11 angeordnet ist. Die beiden Zylinder 12 und

13 enthalten je einen Kolben 15 bzw. 16, die durch eine Stange 17 miteinander verbunden sind. Der obere Zylinder 12 ist an der dem Schwenkpunkt des Joches

14 benachbarten Stirnseite über biegsame Schlauchleitungen 18a und Ventile 19 mit einer Reihe von parallel geschalteten, vorzugsweise mit Stickstoff gefüllten Hochdruckgasbehältern 18 verbunden. Das gegenüberliegende Ende des Zylinders 12 ist mit

^{: ;}' 409 657/273

einer Pumpe 20 verbunden, die von einem Elektromotor 21 angetrieben wird. Die von der Pumpe 20 kommende hydraulische Flüssigkeit strömt durch das Ventil 22 und durch den Hochdruckschlauch 22 a. Eine Zweigleitung 23 führt von dem Ventil 22 in einen Öltank 24, der oberhalb der Pumpe angeordnet ist. Der untere Zylinder 13 ist über ein Rückschlagventil 26 und ein T-Stück 27 mit dem Wasserleitungsnetz 25 verbunden. Ein Ende des T-Stückes führt zum Zylinder 13 und das gegenüberliegende Ende zu dem Entspannungsventil 27', an das die Auslaßleitung 28 angeschlossen ist, die zu der Abschreck- oder Kühlanlage 29 führt. An die Stelle der Entzunderungs-, Abschreck- oder Abschuppanlage kann selbstverständlich irgendeine andere Anlage treten, für die man ein unter Hochdruck stehendes Medium benötigt. Die Vorrichtung wird folgendermaßen betrieben. Der Kolben 15 im oberen Zylinder wird unter dem Einfluß der von der Pumpe 20 gelieferten hydraulischen Flüssigkeit bis in seine oberste Lage geführt, und gleichzeitig wird der Stickstoff in den Behältern 18 komprimiert. Mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens 15 wird auch der Kolben 16 im Zylinder 13 gehoben, und durch die Wasserleitung 25, das Rückschlagventil 26 und das T-Stück 27 wird Wasser in den Zylinder 13 eingeleitet. Wenn der Kolben 15 seine oberste Lage erreicht hat, dann wird die Zufuhr von hydraulischer Flüssigkeit zum Kolben 15 unterbrochen, die Flüssigkeit im Zylinder wird entspannt, und der komprimierte Stickstoff in den Hochdruckbehälter drückt den Kolben 15 nach unten. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 15 wird die Behandlungsflüssigkeit, die in den unteren Zylinder 13 in den Raum unterhalb des Kolbens 16 eingeführt wurde, über das Entspannungsventil 27' in die Abschreckanlage 29 geleitet, wo es auf das abzuschreckende oder zu kühlende Werkstück auftrifft. Gleichzeitig wird die hydraulische Flüssigkeit aus dem ersten Zylinder 12 durch das Ventil 22 in den Behälter 24 gedrückt. Am Ende der Ausstoßbewegung wird das Ventil 22 betätigt, worauf die hydraulische Flüssigkeit durch die Pumpe 20 wieder zurück in den Zylinder 12 gepreßt wird, so daß sich der Kolben 15 nach oben bewegt, der den Stickstoff zurück in die Behälter 18 drückt. Am Ende der Füllbewegung wird das Ventil 22 in die neutrale Stellung gebracht, und die hydraulische Flüssigkeit ist im Raum unter dem Kolben 15 eingeschlossen, und der durch die Pumpe bewirkte Umlauf der hydraulischen Flüssigkeit vom Behälter 24 durch das Ventil 22 und wieder zurück zum Behälter 24 erfolgt ohne Druck. Die Einstellung de3 Ventils 22 auf Entleerung kann durch einen einfachen, bei der Abschreckanlage angebrachten Fußschalter erfolgen. Eine automatische Einstellung des Ventils 22 zur Beendigung von Füllung und Entleerung kann in bekannter Weise durch eine pneumatische oder hydraulische Einrichtung 30 erfolgen, die bei den Endstellungen der Kolben durch einen Schalter 31 über ein Relais 32 oder durch andere bekannte Einrichtungen betätigt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetriebene Kolbenpumpe zur stoßweisen Lieferung von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in eine Abschreck- oder Kühlanlage mit koaxial hintereinander angeordnetem Antriebszylinder und Pumpenzylinder und Verbindung des Antriebskolbens mit dem Pumpenkolben durch eine starre Kolbenstange, wobei der Antriebskolben während des Saughubes der einfach wirkenden Pumpe durch den Druck einer von der Förderflüssigkeit völlig getrennten Arbeitsflüssigkeit, insbesondere öl, angehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ausübung des Pumpendruckhubes wirksame Seite des Antriebskolbens (15) ständig von Gas, insbesondere Stickstoff, unter Druck beaufschlagt ist, wobei der gasgefüllte Teil des Antriebszylinders (12) mit einem oder mehreren Druckgasvorratsbehältern (18) in Verbindung steht.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflüssigkeit zur Betätigung des Antriebskolbens über eine Steuerventileinrichtung von einer rotierenden (öl-) Pumpe geliefert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 720 960;
schweizerische Patentschrift Nr. 224 724;
französische Patentschriften Nr. 521 443, 806 941; USA.-Patentschrift Nr. 2 367 248;
»Oil Hydraulic Power and its Industrial
Application«, 1949, S. 257 bis 262.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 657/273 8.6t © Bundesdruckerei Berlin