DE1453608A1 - Kolbenmaschine - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dr. A. Ullrich
Dr. T. Ullrich

U53608

69 Heidelberg, den 2.12.1963 Poststrasse 30

6987

Jean PASQUALI

6 rue de Square,

Bois d'Arcy (Seine et Oise), Frankreich

und Ivon PRAUTHOIS

74 Avenue de la 2° D.B., Argentan ( Orne ), Frankreich

und Marcel DORDAIN

23 rue des Capucins, Argentan (Orne), Frankreich

Priorität: 11. Dezember 1962

Patentanmeldung No.

P.V. 918 233

Frankreich, sowie Zusatzanmeldung 937 553

10. Juni 1963

Frankreich.

¹¹ Kolbenmaschine "

Es sind Kolbenmaschinen bekannt, deren Ansaug- und Ausstosskammer von einem Hohlraum gebildet wird, der an seiner vorderen Fläche mit einem elastischen Puffer versehen ist, welcher in einem Zylinder zwischen einem hin- und herbeweglichen Stössel und dem Zylinderboden angeordnet ist, der seinerseits die Ansaütj- und Ausstossöffnung enthält. Gegen den Zylinderboden stützt sich die vordere Fläche, dsren Hohlraum mit den öffnungen in

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Verbindung steht.

Damit der elastische Puffer unter günstigen Bedingungen arbeitet, ist die Kolbenmaschine pemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der die Ansaug- und Ausstosstöammer der Pumne bildende Raum im Inneren des Kolbens kegelstumpfförmig gestaltet und durchquert den Kolben von einer Seite zur anderen. Die kleine Basis des Hohlraumes liegt an dem Stössel und die grosse Basis am Zylinderboden.

Bei einer derartigen Durchbrechung deformiert sich der Puffer harmonisch während seines Betriebes, ohne dass er sich von den zylindrischen Seiten oder vom Stössel oder vom Zylinder löst.

Weiterhin wurde festgestellt, dass es möglich ist, die Wirkungsweise eines derartigen Puffers zu verbessern, indem seine kegelstumpfförmigen Teile an seinen Böden an sehr leichte Abrundnngen angeschlossen werden, welche die Deformationen des Puffers im Laufe der Kompression und Ausstossung erleichtern.

Es wurde ausserdem festgestellt, dass besonders gute Resultate erzielt werden, wenn ein Puffer benutzt wird, dessen Höhe etwa zwei Drittel des Durchmessers beträgt, dessen kleine ke^clstumpfförmige Hohlraumbasis einen Durchmesser von etwa einer Drittel des Puffers besitzt und dessen seitliche Flächen einen Winkel von etwa 20° mit der Achse des Hohlraumes einnehmen.

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Ausserden wurde festgestellt, dass in gewissen Fällen, insbesondere wenn die Pumpe in einer Lage anhält, in welcher der Puffer maximal komprimiert ist, das. Anspringen beim Wiederinbetriebsetzen schwer ist. Die Elastizität des Puffers ist ungenügend, um die Stützplatte zurücfczubewegen, welche an ihm verbleibt und nicht den Bewegungen des Steuernockens der Pumpe folgt. Es ergibt sich daraus, dass die Drehung des Nockens keine Änderung der Aufnahmefähigkeit der Ansaugkammer und Ausstosskammer hervorruft.

Weiterhin wurde gefunden, dass es leicht ist, diesen Nachteil zu vermeiden, indem an der Seite der Ansaug- und Ausstossöffnung eine kleine Scheibe vorgesehen wird, auf die sich die vordere Fläche des Puffers stützt und zwar die grosse Fläche des kegelstumpfförmigen Hohlraumes. Diese Scheibe ist mit öffnungen versehen, durch die eine Verbindung zwischen dem Hohlraum und den Ansaug- und Ausstossöffnungen der Pumpe hergestellt wird, und die der Wirkung von Federn ausgesetzt sind, die sie beständig gegen üen putter halten.

Bei normale» Betrieb bleibt diese Scheibe unbeweglich am Zylinderboden und, der vorderen Fläche des elastischen Puffers. Die Federn entwickeln eine ungenügende Kraft, um den Puffer zusammen zu drücken. Wenn dagegen die Pumpe angehalten worden ist und zwar in einer Stellung, dass der Puffer maximal zusammen gedrückt ist und dass er deswegen seine Elastizität verloren hat, so wirken bei der Wiederinbetriebsetzung der Pumue und beim ersten

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Hub des Kolbens die kleine Scheibe und die Federn gegen ; ihn und verschieben den Puffer in dem Zylinder derart, dass seine hintere Fläche dauernd in Berührung mit der Stützscheibe verbleibt. Daher vollzieht sich ein erstes Ansaugen, der Hohlraum des Puffers füllt sich mit angesaugter Flüssigkeit und beim ersten Ausstoss komprimiert diese Flüssigkeit die Seitenflächen des Hohlraumes stark und verleiht ihm augenblicklich die notwendige Elastizität für seine Wirkungsweise.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine erste Ausführungsform. Fig. 2 ein Schnitt durch einen Kolben, der besonders günstige

Ergebnisse erzielt hat. Fig. 3 und 4 Schnitte durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

In dem Pumpenkörper 1 ist der Zylinder 2 über den Kanal 3 mit der Ansaugkammer 4 sowie der Ausstosskammer 5 in Verbindung wobei die beiden Kammern mit Kugeln 6 und 7 versehen sind, die als Ventile wirken und un-ter der Wirkung von Federn 8 und 9 stehen. In dem Zylinder 2 ist der Kolben 14 verschiebbar und ausserdem der Puffer IO aus elastischem Material untergebracht. Dieser besitzt einen zentralen kegelstumpfförmigan Hohlraum 11. Der vordere Rand 12 des Puffers ruht auf dem Boden des Zylinders 2, wäkrend der obere Rand 13 in Berührung mit der Fläche des Kolbens 14 steht. Dieser Kolben bewegt sich in

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dem Zylinder hin und her, wenn der Betätigungsarm 15 um seine Achse 16 schwenkt, die von einem Joch 17 an dem Pumpenkörper 1 getragen wird. Der Arm 15 trägt zu diesem Zweck in. dem Joch 18 eine exzentrische Nocke 19 auf der Achse 16 und wirkt mit der hinteren Fläche des Kolbens zusammen. Eine Drehung um die Achse 16 ermöglicht es, die Exzentrizität der Nocke 19 zu verändern und infolge dessen die Bewegung des Kolbens 14 unter der Wirkung der Betätigungswelle 15 sowie die Lieferung der Pumpe. Eine Achse 20, die in dem Joch 18 des Betätigungsarmes 15 und den Exzenter 19 eingreift, sichert den Antrieb dieses.

Man braucht die Wirkungsweise der Pumpe nicht zu beschreiben, da sie die gleiche ist, wie diejenige üblicher Pumpen mit dem einzigen Unterschied, dass die Verminderung und Erhöhung des Volumens der Kammer des Zylinders vor dem Kolben infolge der Verschiebung des Kolbens ausserdem Veränderungen in der Dimension des mittleren Hohlraumes des Puffers 10 infolge von dessen Deformation hervorruft, je nachdem, ob er komprimiert ist, oder nicht.

Der Puffer nach Fig. 2 hat einen Durchmesser von 60,2 mm, eine Hp"he von 39 plus 2 oder 3 /10, die kleine Basis des zylindrischen Hohlraumes hat einen Durchmesser von 20 und der Winkel α der Seitenflächen mit der Achse beträgt 20°. Abrundungen schliessen sich an die innere kegelstumpfförmige Seitenfläche zu den Stirnflächen an, ebenso wie bei der äusseren zylindrischen Fläche an die hintere Fläche, die Seite der kleinen Basis des kegelstumpfförmigen Hohlraumes.

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Der Radius der Abrundungen beträgt 2 mm.

Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Pumpe unterscheidet sich von der gemäss Fig. 1 dadurch, dass sie am Zylinderboden 2 und der vorderen Fläche des Puffers IO an der Seite der Ansaug- und Ausstossöffnung mit einer Scheibe 20 sowie Federn 21 versehen ist, die die Scheibe 20 beständig gegen den Puffer drücken. Diese Scheibe ist mit einer Öffnung 22 versehen, durch die^der innere Hohlraum des Puffers mit der Ansaug- und Austossöffnung in Verbindung steht.

Bleibt die Pumpe in einer Lage stehen, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wobei der Puffer 10 maximal komprimiert ist, so kann er seine Elastizität verlieren und dann, wenn die Pumpe aufs neue in Betrieb gesetzt wird, seine abgeflachte Form beibehalten, wie es die Fig. 4 zeigt. In diesem Fall wirken die Federn 21 auf die Scheibe 20 und verschieben den Puffer 10 in dem Zylinder 2 derart, dass die Stützscheibe beständig in Berührung mit dem Steuernocken 19 verbleibt. Es ergibt sich also, dass beim ersten Hub des Kolbens eine Steigerung der Kapazität der Zylinderkammer auftritt und infolge dessen ein Ansaugen. Reim Rückgang wird die angesaugte Flüssigkeit in dem kegelstumpfförmigen Hohlraum des Puffers stark komprimiert und wirkt auf die seitliche Fläche des kegelstumpfförmigen Hohlraumes. Sie verleiht ihm seine Ausganrsform ebenso wie die gewünschte Elastizität.

Die beschriebenen Aus führungsb ei spiele sind nicht beschränkend, vielmehr sind viele Abänderungen möglich, ohn-e aus dem Rahmen

des Erfindungsgedankens herauszutreten.

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So kann z.B. die Betätigung der Scheibe, welche die Stützscheibe beständig in Kontakt mit der Nocke hält, anders ausgebildet sein, als dargestellt. Der Kolben kann bedeutend
grössere und bedeutend kleinere Durchmesser haben, als
60 nun, wie in der Fig. Z. In diesem Fall müssen alle anderen Dimensionen in gleichem Verhältnis geändert werden.

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Claims (4)

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Patentansprüche

\_%J Kolbenmaschine in einem Zylinder, bei der das Volumen einer Kammer in aufeinanderfolgenden Stössen erhöht und vermindert wird, wobei der Zylinder vor dem Kolben sitzt und abwechselnd einen Ausstoss und ein Ansaugen bewirkt, wobei ferner ein elastischer Puffer von verhältnismässig grosser Stärke, der mit einem nach vorn offenen Hohlraum versehen ist, in dem Zylinder zwischen dem Kolben und dem Zylinderboden angeordnet ist, welch letzterer Ansaug- und Ausstossöffnungen besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum ausserdem nach oben offen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen des Puffers sich an die Stirnflächen über kleine Abrundungen anschliessen.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichitet, dass die Höhe des Puffers etwa 2/3 seines Durchmessers ist, dass die kleine Basis des kegelstumpfförmigen Hohlraumes einen Durchmesser besitzt, der etwa 1/3 des Puffers beträgt und dass die Seitenflächen des kegelstumpfförmigen Hohlraumes mit der Achse des Hohlraumes einen Winkel von etwa 20° haben.

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4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie en der Seite der Ansaug- und Ausstossöffnung eine kleine Scheibe hesitzt, auf der sich die vordere fläche des Puffers abstützt, die Seite der grossen Basis des kegelstumpffönragen Hohlraumes, wobei die Scheibe mit Öffnungen versehen ist, durch die die Verbindung zwischen dem Hohlraum und der Ansaug- und Ausstossöffnung hergestellt ist, und wobei die kleine Scheibe unter der Wirkung von Federn steht, die sie beständig gegen den Puffer drücken.

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