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Pumpvorrichtung für Räder mit radialen pneumatischen Lastkolben. Bei
mittels radialer pneumatischer Lastkolben wirkenden Rädern, deren Zylinder mit einer
gemeinschaftlichen, mit Luft von yewisser Spannung gefüllten, ringförmigen Druckluftkammer
in Verbindung stehen, ist es bekannt, mit den Lastkolben Pumpen so zu verbinden,
daß letztere bei Auswärtsbewegung der Kolben Druckluft -in die Kammer pressen, um
die bei derartigen Rädern unvermeidlichen Druckverluste selbsttätig zu ergänzen,
so daß die Spannung der Luft im Druckluftbehälter stets auf gleicher Höhe erhalten
wird, und das Rad dauernd und sicher in betriebsfähigem Zustande zu erbalten.
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Gegenstand der Erfindung ist die Ausführung dieser Pumpen als eine
besondere Art von Differentialpumpen mit sehr kurzemHub, so daß die Bauhöhe gering
ist, und die Anordnung eines Sicherheitsventils zwischen der Druckluftkammer und
dem Raum zwischen den beiden Differentialkolben, wodurch die Förderung der Druckluft
in die Druckluftkammer selbsttätig unterbrochen wird, wenn in dieser eine gewisse,
vorher eingestellte Höchstspannung erreicht ist, und selbsttätig wieder in Wirkung
tritt, wenn diese Spannung sinkt.
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Erfindungsgemäß ist zu diesem Zwecke innerhalb eines in dem Zylinder
infolge der auftretenden Beanspruchungen in bekannter Weise spielenden Kolbens ein
zweiter, feststehender Doppelkolben angeordnet, welcher aus zwei verschieden großen
Stulpenkolben besteht, welche, an zwei verschiedenen inneren Zylinderflächen des
spielenden Kolbens gleitend, zwischen einander den die Luft fördernden Saug- und
Druckraum einschließen, wobei der kleinere Stulpenkolben nur als ein diesen Saug-
und Druckraum sowie den spielenden Kolben unmittelbar gegen den Druckluftkammerraum
abschließendes Rückschlag-oder Druckventil wirkt, während der größere, dieLuft ansaugende
und weiterförderndeStulpenkolben gleichzeitig auch als Saugventil wirkt. Bewegt
sich der spielende Kolben in den Zylinder hinein, so saugt er längs der Liderung
des größeren, in diesem Falle als Saugventil wirkenden Stulpenkolbens unmittelbar
in den Saug- undDruckraum von außen her Luft ein, und diese wird dann bei seiner
Bewegung nach außen von dem größeren Stulpenkolben längs der Liderung des nun als
Druckventil wirkenden kleineren Stulpenkolbens in den Druckluftbehälter gedrückt.
Die Druckluftkammer ist dabei durch .eine mittels einstellbarem Sicherheitsventil
geschlossene Bohrung in der feststehenden Kolbenstange mit dem zwischen den beiden
Kolben befindlichen Saug- und Druckraum so verbunden, daß bei Erreichung einer gewissen
Spannung in der Druckluftkammer die überschüssige Luft durch das Sicherheitsventil
so lange in den Saug- und Druckraum abbläst, bis auch in letzterem die gleiche Spannung
eintritt und die weitere Luftförderung dadurch eingestellt wird.
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Auf beiliegender Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform
dieser Einrichtung an dem in einem zur Radebene senkrechten Achsenschnitt dargestellten
Zylinder, Kolben und Druckluftbehälter eines solchenRades veranschaulicht.
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Es ist t der mit der Druckluftkammer 2 zusammengebaute und mit dieser
kommunizierende Zylinder und 3 der in diesem frei spielende, an beiden Enden offene
Kolben des pneumatischen Rades. In den Kolben 3 sind zu diesem konzentrisch zwei
Zylinder 4 und 5 derart eingebaut, daß sie mit diesem einen Körper bilden. Der innere
Zylinder 5 ist kürzer als der äußere 4 und ist innerhalb desselben eine achsial
durch diesen hindurchgehende Kolbenstange 6 angeordnet, welche an einem Ende in
einem in der Druckluftbehälterwand ausgebildeten Stutzen 7 festgeschraubt ist und
am anderen freien Ende einen Stulpenkolben 8 trägt, der in dem weiteren äußeren
Zylinder ¢ spielt. Ein zweiter Stulpenkolben 9 ist in der Mitte der Stange 6 angebracht,
und dieser spielt in dem engeren
inneren Zylinder 5. Auf dem Stutzen
7 der Druckluftkammer z sitzt ein bekannter Füllkopf io, dessen achsiale Bohrung
ii zur Aufnahme eines hier nicht dargestellten, die Kammer 2 abschließenden und
zu deren Füllung mittels Druckpumpe dienenden Rückschlagventils und` dessen seitliche
Bohrung 1a zur Anbringung eines ebenfalls nicht dargestellten Druckmessers dient.
Dieser Füllkopf io ist auch mit der Kolbenstange 6 nicht verbunden. Die Kolbenstange
6 hat eine achsiale Bohrung 13 und zwei seitliche Bohrungen 14, N,velche alle drei
an dem einen Ende mit dein Füllkopf io in Verbindung stehen. Die Bohrungen 14 dienen
einerseits zur Füllung der Druckluftkammer 2 und anderseits dazu, letztere über
den Füllkopf io mit der Bohrung 13 der Kolbenstange 6 zu verbinden, welche am unteren
Ende durch ein in einer Erweiterung 15 dieser Bohrung 13 angeordnetes Sicherheitsventil
16 geschlossen ist. Diese das Sicherheitsventil 16 einschließende. Erweiterung 15
steht durch eine seitliche Bohrung 17 der Kolbenstange 6 mit dem zwischen den beiden
Stulpenkolben 8 und 9 im Innern der "Zylinder 4 und 5 befindlichen Saug- und Druckraum
18 in Verbindung, so daß sich bei in der Druckluftkammer2 eintretendem Überdruck
das Ventil 16 öffnet und die überschüssige Luft durch die Bohrungen 14 und 13 über
das Ventil 16 und durch die Bohrung 1 7 in den Raum 18 entweicht.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: UnterEinwirkung
derRadbelastung bewegt sich der Kolben 3 samt den Innenzylindern 4 und 5 entgegen
dem in der Druckluftkammer 2 herrschenden Druck in den Zylinder i hinein und erfolgt
hierdurch im Raum 18 eine Luftverdünnung, derzufolge längs der Stulpenliderung des
Kolbens 8, welche sich dabei von der Wand des Zylinders 4 abhebt und so gleichsam
als Saugventil wirkt, Luft von außen in den Raum 18 eingesaugt wird. Hört der Einfluß
der Radbelastung auf den Kolben 3 auf, so bewegt er sich unter Einwirkung des in
der Druckluftkammer herrschenden Druckes im Zylinder i auswärts, wodurch die in
den Raum 18 gelangte Luft nun in diesem komprimiert und in entsprechendem Maße längs
der Stulpenliderung des kleineren Kolbens 9, welche sich dabei von der Wand des
Zylinders 5 abhebt und hier gleichsam als Druck- bzw. Rückschlagventil wirkt, in
die Druckluftkammer 2 gedrückt wird.
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Da nun bei jedem Rade zweckmäßig mehrere Zylinder i und Kolben 3 mit
einer solchen Einrichtung versehen sind, wird die Druckluftkammer 2 durch diese
stetig und selbsttätig mit Luft bescbickt, so lange, bis der Druck in dieser das
durch das Sicherheitsventil 16 festgelegte Höchstmaß erreicht. Über" dieses Höchstmaß
hinaus in die Kammer 2 gepreßte Luft bläst, wie erwähnt, durch das Sicherheitsventil
16 in den Raum 18 ab Lind bleibt dort, solange keine Druckluftverluste eintreten.
Während dieser Zeit wird natürlich auch keine frische Luft in den Raum 18 von außen
her eingesaugt, und so herrscht ein gewisser Gleichgewichtszustand, bis wieder Druckverluste
eintreten und die Einrichtung wieder in beschriebener Weise zu wirken beginnt. Die
Luft der einmal gefüllten Druckluftkammer a des Rades wird also durch diese Einrichtung
ständig auf gleichmäßigem, den störungslosen Betrieb des Rades sichernden Druck
erhalten.