DE345690C

DE345690C - Air or gas pump

Info

Publication number: DE345690C
Application number: DE1921345690D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-02-18
Filing date: 1921-03-17
Publication date: 1921-12-17

Description

Luft-- oder Gaspumpe. Kolbenpumpen zum Verdichten von Luft oder anderen Gasen werden bei Anwendung niedriger Drehzahlen erheblich schwerer und teurer in d`er Herstellung als rotierende, z. B. Kapsel- oder Turbopumpen, können daher in vielen Fällen .gegenüber diesen nicht mehr erfolgreich in Wettbewerb treten, trotzdem sie erfahrungsgemäß einen besseren Wirkungsgrad und geringere Abnutzung aufweisen als rotierende Pumpen.Air or gas pump. Piston pumps for compressing air or other Gases become considerably heavier and more expensive in the application of low speeds d`er production as rotating, z. B. capsule or turbo pumps can therefore be used in many cases Experience has shown that they are more efficient and less subject to wear and tear than rotating pumps.

Um Kolbenpumpen gegenüber rotierenden wettbewerbsfähig zu machen, muß man die Drehzahl möglichst hoch wählen, damit Gewicht und Herstellungskosten verringert werden. Um dies zu ermöglichen, ist nebst einer entsprechend ausgebildeten: Steuerung ein guter Massenausgleich Bedingung, um schädliche Erschütterungen bei dem schnellen Gänge zu vermeiden.To make piston pumps competitive with rotating ones, you have to choose the speed as high as possible, so weight and manufacturing costs be reduced. To make this possible, in addition to a suitably trained: Control a good balancing condition to avoid harmful vibrations avoid the fast gears.

Vollkommener Massenausgleich wird erreicht- durch die bekannte Anordnung von zwei gegenläufigen Kolben, die in zwei links und rechts von der Kurbelwelle gleichachsig einander gegenüberliegenden Zylindern geführt sind und durch zwei um z8o° versetzte Kurbeln angetrieben werden, so daß sie gleichzeitig entweder von außen nach innen oder umgekehrt sich .bewegen.Complete mass balance is achieved through the familiar arrangement of two counter-rotating pistons, in two to the left and right of the crankshaft coaxially opposing cylinders are guided and by two around z8o ° offset cranks are driven so that they can be operated simultaneously by either move outwards inwards or vice versa.

Kolbenpumpen dieser Art wurden bisher zumeist einfach wirkend ,gebaut in der Weise, daß nur die äußeren, von der Kurbelwelle abgewendeten Zylinderräume zum Verdichten des Mediums verwendet wurden, die inneren, der Kurbelwelle zugekehrten Zylinderräume aber unbenutzt blieben, wesentlich aus dem Grunde, um besondere - Stopfbüchsen und Kreuzköpfe zu sparen, und dadurch, die Anordnung zu vereinfachen. Triebwerk und Kolbenhubraum sind aber hierbei nur zur Hälfte ausgenutzt.Piston pumps of this type have so far mostly been built to be simple-acting in such a way that only the outer cylinder chambers facing away from the crankshaft the inner ones facing the crankshaft were used to compress the medium Cylinder spaces, however, remained unused, essentially for the reason that special - To save stuffing boxes and cross heads, and thereby to simplify the arrangement. However, only half of the engine and piston displacement are used here.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung betrifft Pumpen mit gegenläufigen Kolben vor beschriebener Anordnung und bezweckt, die volumetrische Leistung solcher Pumpen dadurch zu erhöhen, daß nicht nur,dde äußeren, sondern auch die inneren, der Kurbelwelle zugekehrten Zylinderräume. als Arbeitsräume mit herangezogen werden, und zwar dem Sinne der Erfindung nach, in der Weise, daß behufs Vermeidung von Stopfbüchsen und Kreuzköpfen- .die gasdicht abgeschlossene Kurbelkammer zusammen mit den beiden inneren Zylinderräumen zu einem gemeinsamen Verdichtungsraum vereinigt ist. Die Pumpe wird hierdurch doppeltwirkend und ergibt demnach gegenüber den bekannten einfach wirkenden Anordnungen bei gleichen Abmessungen und gleicher Drehzahl doppelte volumetrische Leistung, ohne in der Herstellung teurer zu werden.The subject matter of the present invention relates to pumps with counter-rotating Piston before the described arrangement and the purpose of the volumetric performance of such To increase pumps by not only, the external, but also the internal, the cylinder chambers facing the crankshaft. are used as work rooms, namely in accordance with the invention, in such a way that for the purpose of avoiding stuffing boxes and Kreuzkopf- .die gas-tight sealed crank chamber together with the two inner cylinder chambers is combined into a common compression chamber. the As a result, the pump becomes double-acting and therefore results in a simple manner compared to the known ones Acting arrangements with the same dimensions and the same speed double volumetric Performance without becoming more expensive to manufacture.

Die beiden äußeren Zylinderräume können durch einen Kanal miteinander verbunden werden; hierdurch wird es möglich, je zwei Zylinderräume bzw. Kolbenseiten gemeinsam zu steuern, in der Weise, daß bei der gegenläufigen Auswärtsbewegung beider Kolben, mittels des Steuerorganes die Kurbelkammer mit dem Saugraum und die äußeren Zylinderräume mit dem Druckraum verbunden sind, während bei der Bewegung der Koliben gegen -die Kurbelachse die Saug- und Druckanschlüsse durch das Steuerorgan vertauscht werden.The two outer cylinder spaces can be connected to one another through a channel get connected; This makes it possible to have two cylinder chambers or piston sides together to steer, in such a way that in the opposite outward movement both pistons, the crank chamber with the suction chamber and the outer cylinder spaces are connected to the pressure space while moving the piston against the crank axle, the suction and pressure connections through the control unit be swapped.

Dies geschieht im Sinne der Erfindung dadurch, daß der Raum zwischen den beiden Kolben (Kurbelkammer) sowie der die beiden äußeren Kolbenseiten verbindende Längskanaldurch je einen besonderen Kanal an ein gemeinsames Steuerorgan angeschlossen sind, welches die Mündungen der beiden Kanäle abwechselnd mit dem Saugraum und nnit dem Druckraum verbindet. Dieses gemeinsame Steuerorgan kann beispielsweise ein auf der Kurbelwelle sitzender Drehschieber sein, der auf einem senkrecht zur Kurbelwelle liegenden Schieberspiegel sich- bewegt.This is done within the meaning of the invention in that the space between the two pistons (crank chamber) and the one connecting the two outer piston sides Longitudinal channel connected to a common control element by a special channel each are which the mouths of the two channels alternate with the suction chamber and nnit connects to the pressure chamber. This common control organ can, for example, a the crankshaft seated rotary valve on a perpendicular to the crankshaft lying slide mirror moves.

Auf der Zeichnung ist -die beispielsweise Ausführungsform einer solchen Pumpe dargestellt, und zwar ist in Abb. i der Längsschnitt, in Abh. 2 der Grundriß, in Abb, 3 der Querschnitt ersichtlich, während Abb. 4 eine Draufsicht auf den Schieberspiegel sowie Abb. 5 den Drehschieber in besonderer Darstellung zeigt.On the drawing is the example embodiment of such Pump shown, namely in Fig. I the longitudinal section, in Dep. 2 the plan, in Fig. 3 the cross section can be seen, while Fig. 4 is a plan view of the slide mirror and Fig. 5 shows the rotary valve in a special representation.

In den Abbildungen bedeuten i, i' die Pumpenzylinder, 2, 2' die mit Führungen 2a, 2'a versehenen Pumpenkolben; diese werden von der doppelt gekröpften Kurbelwelle 3 mittels der Pleuelstangen 4, 4' angetrieben. Die beiden KurbelkrZpfungen sind behufs Erzielung eines vollkommenen Massenausgleiches um 18o° versetzt, so daß sich immer beide Kolben ,gleichzeitig entweder von innen .nach außen toller von außen nach innen bewegen. Um einen ,gedrängten Bau der Pumpe zu erzielen, ist die Kurbelkammer9 so bemessen, .daß die Kolben bei der inneren Totpunktlage verhältnismäßig sehr nahe an den Kurbelkreis heran gerückt sind. Die Kurbelwelle 3 ist in dem Gehäuse.5 gelagert, an welches die Zylinder 1, 1' zu beiden Seiten angeschraubt sind, und ,das auch den Schieberspiegel6 .enthält; auf diesem gleitet der konzentrisch auf der Kurbelwelle sitzende Drehschieber 7, der durch einen M.itnehmer ß an der Drehurig der Kurbelwelle teilnimmt. Die beiden inneren Kolbenseiten stehen durch ,die Kurbelkammer 9 miteinander ixt Verbindung; von der Kurbelkammer 9 führt der Kanal iƒ zum Schieberspiegei 6. Die beiden äußeren Kolbenseiten sind durch den Längskanal i <e miteinander verbunden; von diesem führt eine Abzweigung 12 zum Schieberspiegel 16. Mit 13 ist der Saugraum bezeichnet, der durch die Kreisschlitze- a4 in den Schieberspieged münder, 15 ist der Druckraum, von dem aus die verdichtete Luft dem Verwendungszwecke zugeführt wird. Der Drehschieber 7 besitzt eine Mulde 16, durch welche die Verbindung der Kolben mit dem Saugraum hergestellt wird, und eine Durchbrechung 17, die die Verbindung mit dem Druckraum vermittelt. Die Pumpe arbeitet folgendermaßen: Beim Auseinandergehen der beiden Kolben 2, 2' wird aus dem Saugraum 13 Luft durch die Kreisschlitze 14, die Mulde 16 des in der punktierten Stellung (Abb. 3) befindlichen Drehschiebers und den Kanal 1o in die Kurbelkammer 9 gesaugt (s. glatter Pfeil A). Gleichzeitig wird die in den Zylindern i, i' vor den äußeren Kolbenseiten befindliche Luft verdichtet und strömt durch den Kanal i t (glatter Pfeil B), den Zweigkanal 12 und durch die Öffnung 17 des Drehschiebers 7 in den Druckraum 15. Nach. erfolgter Bewea xngsumkehx hat auch der Drehschieber 7 seine Stellung geändert (s. vollausgezogene Stellung Ab #b. 3), und verbindet nun die äußeren Kolbenseiten durch die Mulde 16 im Schieber und die Kanäle 11, 12 mit den Kreisschlitzen 14 und dem Saugraum 13 (s. gefiederter Pfeil C), während die inneren Kolbenseiten durch die Kurbelkammer 9, den Kanal 1o und die Durchbrechung 17 des Drehschiebers 7 ihrerseits mit dem Druckraum 15 in Verbindung stehen (s. Pfeil D). Das Spiel wiederholt sich bei jeder Umdrehung in gleicher Weise.In the figures, i, i 'denote the pump cylinder, 2, 2' denote with Pump pistons provided with guides 2a, 2'a; these are cranked by the double Crankshaft 3 is driven by means of connecting rods 4, 4 '. The two crank connections are offset by 180 ° in order to achieve a perfect mass balance, see above that always both pistons, at the same time either from the inside. to the outside, are better move from the outside in. In order to achieve a compact construction of the pump is the crank chamber9 dimensioned so that the pistons in the inner dead center position are relatively moved very close to the crank circle. The crankshaft 3 is in the housing. 5 stored, to which the cylinder 1, 1 'are screwed on both sides, and which also contains the slide mirror6. on this the slides concentrically the crankshaft seated rotary valve 7, which by a M.tnehmer ß on the Drehurig the crankshaft takes part. The two inner sides of the piston protrude, the crank chamber 9 with each other ixt connection; the channel iƒ leads from the crank chamber 9 to the slide mirror 6. The two outer sides of the piston are through the longitudinal channel i <e connected to each other; from this a junction 12 leads to the slide mirror 16. With 13 the suction space is designated, which through the circular slots a4 in the slider mirror münder, 15 is the pressure space from which the compressed air is used is fed. The rotary valve 7 has a trough 16 through which the connection the piston is made with the suction chamber, and an opening 17, which the Mediated connection with the pressure room. The pump works as follows: When When the two pistons 2, 2 'diverge, air is passed through the suction chamber 13 through the Circular slots 14, the trough 16 of the in the dotted position (Fig. 3) The rotary valve and the channel 1o are sucked into the crank chamber 9 (see smooth arrow A). At the same time, the one located in the cylinders i, i 'in front of the outer piston sides Air compresses and flows through channel i t (smooth arrow B), the branch channel 12 and through the opening 17 of the rotary valve 7 into the pressure chamber 15. After. done Bewea xngsumkehx the rotary valve 7 has also changed its position (see fully extended Position from #b. 3), and now connects the outer piston sides through the recess 16 in the slide and the channels 11, 12 with the circular slots 14 and the suction chamber 13 (see feathered arrow C), while the inner piston sides pass through the crank chamber 9, the channel 1o and the opening 17 of the rotary valve 7 in turn with the Pressure chamber 15 are in communication (see arrow D). The game repeats itself for everyone Rotation in the same way.

Ohne an dem Wesen der Erfindung etwas zu ändern, kann die- Pumpe auch mit feststehender Kurbelwelle und um diese kreisenden Zylindern ausgeführt werden. Ebenso können auch zwei oder mehrere solcher Pumpen zu einem Aggregat vereinigt werden, in der Weise, tdaß auf jeder Seite der Kurbelwelle statt eines, zwei oder mehrere Zylinder nebeneinander angeordnet sind, deren Kolben, von der gemeinsamen durchlaufenden Kurbelwelle betätigt werden.Without changing the essence of the invention, the pump can too with a fixed crankshaft and cylinders rotating around it. Likewise, two or more such pumps can also be combined into one unit in such a way that on each side of the crankshaft instead of one, two or several cylinders are arranged side by side, their pistons from the common through the crankshaft.

Die Pumpe gemäß vorliegender Erfindung kann für verschiedene Zweige der Technik, insbesondere überall wo Druckluft von verhältnismäßig niedriger Spannurig benötigt wird, wie zB. als Gebläse für Feuerungsanlagen, Glüh-, Härte- Kupolöfen, ferner für pneumatische Transportanlagen (Rohrpost, Getreideförderung) usw. Anwendung finden.The pump according to the present invention can be used for various branches technology, especially wherever compressed air of relatively low voltage is needed, such as. as a blower for firing systems, annealing and hardening cupolas, also for pneumatic transport systems (pneumatic tube, grain conveyance) etc. application Find.

Mit besonderem Vorteil kann die Pumpe auch verwendet werden als Spül- bzw. Ladepumpe für Verbsennungskraftmaschinen, namentlich raschlaufenden. ixt diesem Fall kflnnen auch, z. B. bei Dieselmotoren, die beinen Kolbenführungen :2a; 2'a selbst als Kolben ausgebildet werden, um daxait Luft (oder andere Gase), beispielsweise zum .Einblasen des Brennstoffes, zu verdichten. . -The pump can also be used with particular advantage as a flushing or charge pump for combustion engines, namely high-speed ones. ixt this Case can also, e. B. in diesel engines, the two piston guides: 2a; 2'a be designed as a piston to daxait air (or other gases), for example for blowing in the fuel to compress. . -

Claims

PATENT CLAIMS: i. Air or gas pump with two equiaxed too arranged on both sides of a double cranked crankshaft, after the crank side towards open cylinders and two in these guided counter-rotating pistons, thereby characterized in that both the outer cylinder chambers facing away from the crank, as well as the inner cylinder spaces facing the crankshaft as working spaces serve, the gas-tight sealed crank chamber together with the two inner ones Cylinder chambers is combined into a common compression chamber, so that The piston compresses air or gas in both outward and inward gear and the pump therefore works double-acting.

2. Air or gas pump according to Claim i, characterized in that the two outer cylinder spaces through a common channel (i i) are connected to each other, which leads to the control member.

3. Air or gas pump according to claim i and 2, characterized in that the inner cylinder spaces connected by the crank bolt and the cylinder spaces connected by channel (ii) united outer cylinder spaces by a common control member be controlled in such a way that when the piston moves in the opposite direction, by means of the control element, the crank chamber with your suction chamber, and the outer cylinder chambers are connected to the pressure chamber, while the movement of the piston against the Crank axis, the suction and pressure connections are swapped by the control unit. q .. Air or gas pump according to spoke i to 3, characterized in that the space between the two pistons (crank chamber) and the two outer cylinder chambers connecting channel (ii) each with a special channel (io or 12) with a circular one Slider mirror (6) are connected, on which a arranged on the crankshaft and a rotary valve provided with an opening (17) carried along by this (7), which alternates between the mouths of the two channels and the suction chamber (13) and the pressure chamber (15) connects. 5. Air or gas pump according to claim i, characterized characterized in that the outer piston guides (2a or 2'a) themselves as pistons are designed to use air or gas for other .Zwecke, z. B. Injection air for diesel engines to compress. -