DE362284C

DE362284C - Multi-stage bellows pump for gas delivery, which can also be used as a prime mover

Info

Publication number: DE362284C
Application number: DEB83575D
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF BAYER DIPL ING
Current assignee: RUDOLF BAYER DIPL ING
Priority date: 1917-04-04
Filing date: 1917-04-04
Publication date: 1922-10-26

Description

Mehrstufige Balgpumpe für Gasförderung, die auch als Kraftmaschine verwendbar ist. Es sind Balgpumpen bekannt, bei denen durch Zusammendrücken und Wiedererweitern eines schlauchartigen Hohlkörpers ein Auspressen und Ansaugen des Fördermittels erfolgt. Auf die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Pumpe ist die Stufen-oderVerbundwirkung angewendet. Zudiesem Zweck sind eine Reihe von Preßbacken nebeneinander auf demHohlkörper angeordnet, die durch ein geeignetes Getriebe nacheinander in hin und her gehende Bewegung versetzt werden. Dabei ist die Größe der Preßbacken so bemessen, daß bezüglich des Inhalts der einzelnen hintereinander gebildeten Hohlräume eine-Stufenfolge entsteht, wodurch die Verbundwirkung ermöglicht wird. Den Preßbacken wird eine geeignete Gestalt gegeben, um ein Ausbauchen und eine Faltenbildung des Schlauchkörpers zu verhindern und vor allem auch die schädlichen Räume zu vermeiden.Multi-stage bellows pump for gas delivery, also as a prime mover is usable. There are bellows pumps known in which by compression and Expanding a tubular hollow body, pressing out and sucking in the Funding takes place. On the subject of the present invention Pump is applied to the stage or compound effect. For this purpose are a number of pressing jaws arranged next to one another on the hollow body, which is supported by a suitable Gears are set in a reciprocating motion one after the other. It is the size of the jaws dimensioned so that with respect to the content of each one behind the other A series of steps is created, which enables the composite effect will. The jaws are given a suitable shape to bulge and to prevent creasing of the hose body and, above all, the harmful ones Avoid spaces.

Die Bewegung der Preßbacken muß dabei so erfolgen, daß stets der vorhergehende Hohlraum so lange geschlossen bleibt, bis der nachfolgende seinen Inhalt vollständig herausgepreßt hat. Zu diesem Zweck ist es nötig, zum Antrieb der Preßbacken Getriebe zu benutzen, die einen langen Stillstand der Preßbacken in der Endlage bewirken. Eine besondere Ausführungsform eines derartigen Getriebes ist gemäß der vorliegenden Erfindung mit Wälzhebeln auf den Preßbacken ausgestattet, die in um den Drehpunkt des Wälzhebels kreisbogenförmige Stücke auslaufen.The movement of the jaws must be done so that the previous one The cavity remains closed until the subsequent one completely absorbs its contents has squeezed out. For this purpose it is necessary to drive the press jaws with gears to use, which cause a long standstill of the jaws in the end position. A special embodiment of such a transmission is according to of the present invention equipped with roller levers on the press jaws, which in Circular arc-shaped pieces run out around the pivot point of the roller lever.

Eine derartige :Maschine kann sowohl als Maschine zum Fördern von Luft oder Gasen benutzt werden als auch umgekehrt als Kraftmaschine bei eingelassenem Druckmittel. Da es bei geeigneter Ausbildung des Hohlkörpers und der Preßliacken möglich ist, verhältnismäßig hohe Drücke zu erzielen, so ist das Verwendungsgebiet der Maschine ein sehr großes. Vor allem lassen sich große Mengen mit ihr fördern, während gleichzeitig der Wirkungsgrad infolge des Fortfalls der schädlichen Räume sehr hoch und die Maschine einfach und billig in der Ausführung ist. Jede umständliche Ventilanordnung ist vermieden, und Kolbendichtungen u. dgl. brauchen nicht vorgesehen werden. Dabei kann man die Maschine mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit arbeiten lassen, insbesondere als Druckluft- und Gemischpumpen, etwa zur unmittelbaren Ankupplung an Gasturbinen u. dgl. auch für die Förderung von Gasen, Dämpfen und Gemischen mit Staubzusatz o. dgl., ist die Maschine verwendbar. Sie kann natürlich auch unter Verzicht auf die Verbundwirkung als Flüssigkeitspumpe Verwendung finden.Such a machine can be used as a machine for conveying Air or gases are used as well as vice versa as a prime mover when admitted Pressure medium. Since it is with a suitable design of the hollow body and the Preßliacken is possible to achieve relatively high pressures, so is the area of use the machine a very big one. Above all, large quantities can be conveyed with it, while at the same time the efficiency as a result of the elimination of the harmful spaces very high and the machine is simple and cheap to run. Any awkward Valve arrangement is avoided and piston seals and the like need not be provided will. You can work the machine at a relatively high speed let, especially as compressed air and mixture pumps, for example for direct coupling on gas turbines and the like, also for conveying gases, vapors and mixtures Addition of dust or the like, the machine can be used. You can of course also under Foregoing the composite effect as a liquid pump can be used.

Die Maschine ist in der beiliegenden Zeichnung in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt, und zwar ist Abb. i bis 3 je ein schematischer Längsschnitt durch den Schlauch mit den Klemmbacken zu drei verschiedenen Stellungen der Kurbeln und die Kreisdiagramme aazu, Abb. ,4 ein Querschnitt durch die Maschine, Abb. 5 ein Schema zum Kniehebeltrieb mit Rollkörpern.The machine is shown in two examples in the accompanying drawing Embodiments shown, namely Fig. I to 3 are each a schematic longitudinal section through the hose with the clamping jaws to three different positions of the cranks and the pie charts aazu, Fig. 4, a cross-section through the machine, Fig. 5 a scheme for the toggle lever drive with rolling elements.

Die darin wiedergegebene Maschine stellt eine Luftpumpe mit drei Arbeitsräumen und Kurbelwinkeln von 12o° in doppelseitiger Ausführung dar. Sie ist für Verdichtung bestimmt, und 'deshalb nehmen die Volumina ihrer Arbeitsräume der Reihe nach ab.The machine depicted in it provides an air pump with three working spaces and crank angles of 12o ° in double-sided design. It is for compression determined, and 'therefore the volumes of their work spaces decrease in sequence.

Die Abb. 1 bis 4 lassen zunächst erkennen, wie die Kolben i bis 5 und die Grundplatte 6 mit den Querkeilen 7 bis io an den Decken i i und i2 des Schlauches angesetzt sind. Dann geht aus den Abb. i bis 3 weiter hervor, wie die drei mittleren Kolben 2, 3 und 4. als die eigentlichen Arbeitskolben aus den drei Mulden in der Unterdecke i i auf und nieder schwingen, welche in dieser Decke vermittels der Keile 7 bis io gebildet sind, und in welche die Kolben :2 bis 4. genau hineinpassen. Ferner ist daraus klar, wie die Unterdecke i i dauernd festliegt, während die Oberdecke 12 vermittels der Kolben i bis 5 in Bewegung gehalten wird. Von den beiden äußeren Klemmkolben ist der Kolben i dem Eintritt 13 am Schlauch 11-i2 und der Kolben 5 dem Austritt 14 zugewiesen.Figs. 1 to 4 initially show how pistons i to 5 and the base plate 6 with the transverse wedges 7 to io on the ceilings i i and i2 of the hose are set. Then it can be seen from Figs. I to 3 how the three middle ones Pistons 2, 3 and 4. as the actual working pistons from the three recesses in the Lower ceiling i i swing up and down, which in this ceiling by means of the wedges 7 to io are formed, and in which the pistons: 2 to 4. fit exactly. Further it is clear from this how the lower ceiling i i is permanently fixed, while the upper ceiling 12 is kept in motion by means of pistons i to 5. Of the two outer ones The clamping piston is the piston i the inlet 13 on the hose 11-i2 and the piston 5 assigned to exit 14.

Man erkennt dann aus dieser Anordnung caineweiteres, daß weder an den Übergängen 7 bis io noch zwischen den Kolben i bis 5 und der Grundplatte 6 für das Innere des Schlauches irgendwelche Gelegenheit zur Bilclung von schädlichen Räumen bleibt.One recognizes then from this arrangement caine further that neither an the transitions 7 to io still between the pistons i to 5 and the base plate 6 for the inside of the hose has any opportunity for the development of harmful substances Clearing remains.

Der weitere Aufbau geht aus dem Querschnitt Abb. 4 hervor. Darin sind die beiden Maschinenhälften einander gegenübergestellt, und es ist ersichtlich, wie die Grundplatten 6 zur Bildung der Hauptwände 15 des Maschinengehäuses dienen, und wie die beweglichen Backen :2 als Schwingen 16 mit offenenLagern und Federn 17 an die festen Drehzapfen 18 im Fuße des Gehäuses angegliedert sind. Das Gehäuse ist ferner oben durch starre Bänder i 9 abgeschlossen. Das Getriebe liegt dann derart im Innern, daß sich dessen Wälzhebel 2o im oberen Teil befinden und mit ihren Drehzapfen 2i links und rechts unmittelbar im Rücken der Schwingbacken 16 zur Wirkung kommen. Sie berühren sich genau in der Mittelebene des Gehäuses undwälzen sich dort aneinander ab. Sie werden dabei an ihren Kopfzapfen 22 vermittels der Zugstangen 23 von der Kurbel 24 bei. deren Drehung um ihre Achse 25 senkrecht auf und nieder geführt. Ihr Zusammenhalt wird durch Federn 26 gesichert, welche an einem Punkt 27 des Gehäuses gleichfalls auf die Mitte der Maschine eingestellt sind.The further structure is shown in the cross-section in Fig. 4. Are in it the two halves of the machine facing each other, and it can be seen how the base plates 6 are used to form the main walls 15 of the machine housing, and like the movable jaws: 2 as rockers 16 with open bearings and springs 17 are attached to the fixed pivot pin 18 in the foot of the housing. The case is also closed at the top by rigid bands i 9. The transmission is then in such a way inside that its roller lever 2o are in the upper part and with their pivot pin 2i come into effect on the left and right in the back of the oscillating jaws 16. They touch each other exactly in the middle plane of the housing and roll against each other there away. You are at their head pin 22 by means of the tie rods 23 of the Crank 24 at. their rotation about its axis 25 vertically up and down. Their cohesion is secured by springs 26, which at a point 27 of the housing are also set to the center of the machine.

Die Wirkungsweise dieses Getriebes ist bereits beschrieben, und Abb. 4 zeigt dazu.. wie der obere Teil 28-29 der Wälzkurven kreisförmig um den Zapfen 21 verläuft und mit dem Durchgang der Kurbel 24 durch den untern Totpunkt auf der Strecke 28a-29a zu- sammenfällt. Dadurch bleiben die Strecklagen des .Kniehebels 2o-21 für die ganze Dauer dieses Kurbelweges 28a-29a gleichmäßig erhalten und infolgedessen die Schwingbacken 16 auch in ihren Endstellungen so lange ruhig stehen. Auf dem weiteren Kurbelweg 29a über 24 nach 28a wird dann der Kniehebel 20-21 gehoben und an dem Teil 29.- 30 seiner Wälzkurven durch seine Knickstellen geführt und dann kommen die Federn 26 am Punkt 27 und der Gegendruck aus dem Schlauchinhalt zur Wirkung.The operation of this transmission is already described, and Fig. 4 shows .. to as the upper part 28-29 of the rolling curves to-circular extending around the pin 21 and with the passage of the crank 24 by the untern dead center on the line 28a-29a collapses. As a result, the extended positions of the toggle lever 2o-21 remain evenly maintained for the entire duration of this crank path 28a-29a and, as a result, the oscillating jaws 16 also stand still for so long in their end positions. On the further crank path 29a via 24 to 28a the toggle lever 20-21 is then lifted and guided through its kinks on the part 29-30 of its rolling curves and then the springs 26 at point 27 and the counterpressure from the hose contents come into effect.

Die Wirkungsweise der Maschine geht nun ausAbb. i bis 3 unterZuhilfenahme derKreisdiagramme hervor. Abb. i zeigt wie der erste Arbeitskolben 2 im Aufgang begriffen ist und ,die Frischluft durch den offenen Verschluß i einsaugt und wie deren Strom dadurch zur ersten Druckstufe wird, daß der Kolben 3 den Schlauch 11-i2 während dieses Saughubes an seiner Arbeitsstelle abgeklemmt hält. Auch zeigt die Abbildung weiter, wie hinter dieser Klemmstelle der nächste Kolben 4 im Niedergang begriffen ist und den Inhalt der letzten Druckstufe durch den ebenfalls offenen Austritt 14 hinausschiebt.The mode of operation of the machine is now based on Fig. i to 3 with assistance the pie charts. Fig. I shows how the first working piston 2 in the rise is understood and, the fresh air is sucked in through the open shutter i and how the flow of which becomes the first pressure stage in that the piston 3 pushes the hose 11-i2 holds clamped at its place of work during this suction stroke. Even shows the figure continues, as behind this clamping point the next piston 4 in the companionway is understood and the content of the last pressure stage through the also open Exit 14 pushes out.

Im weiteren Verlauf nach Abb. 2 wird der Eintritt 13 geschlossen, weil inzwischen der vordere Kolben i in seine Endstellung übergeht, und nun gelangt die erste Stufe innerhalb der Maschine zur vollen Entwicklung, weil gleichzeitig auch der Kolben 3 in seinen Aufgang übergegangen ist und sein Nachbarkolben 4 sich in die Endstellung gesetzt hat. Der Inhalt wird dabei vom niedergehenden Kolben 2 verdichtet und ist der hintere Kolben 5 gleichfalls im Niedergehen und damit im Begriff, den Rest der letzten Stufe .durch den Austritt zu verdrängen.In the further course of Fig. 2, inlet 13 is closed, because in the meantime the front piston i moves into its end position, and now arrives the first stage within the machine for full development, because at the same time also the piston 3 has gone into its rise and its neighboring piston 4 itself has set in the end position. The contents are thereby from the descending piston 2 is compressed and the rear piston 5 is also falling and thus in About to displace the rest of the last stage by leaving.

Wieder um ein Drittel des Maschinenumlaufes weiter ist nach Abb. 3 der Kolben 2 in der Endstellung. Der Inhalt ist bereits unter den nun aufgehenden Kolben 4 gelangt und wird vom niedergehenden Kolben 3 weiter verdichtet. Der hintereKolben 5 ist dabei geschlossen, aber der vordereVerschluß i ist bereits wieder im Aufgang, um den Weg für eine neue Füllung offenzuhalten, sobald Kolben 2 wieder hochgeht.Another third of the machine rotation is further according to Fig. 3 the piston 2 in the end position. The content is already under the now rising Piston 4 arrives and is further compressed by the descending piston 3. The rear piston 5 is closed, but the front lock i is already rising again, to keep the way open for a new filling as soon as piston 2 goes up again.

Man kann daraus unschwer erkennen, daß der Arbeitsgang in der Tat so verlustlos verläuft, wie dies vorstehend beschrieben war.It is easy to see from this that the operation is in fact runs as losslessly as was described above.

Nun kann es noch wegen der endlichen Länge der Zugstangen 23 im Getriebe zweckmäßig sein, zwischen die Wälzkurven 28 bis 30 der Kniehebel .2o-2i einen Rollensatz 31 einzufügen, wie er in Abb. 5 dargestellt ist. Derselbe besteht aus zwei geraden Schienen 31 und 31" und der nötigen Anzahl Kugeln oder Walzen, die in üblicher Weise durch einen Kugel- oder Walzenkäfig 32 geführt werden. Dieser Käfig 32 macht die Schwingungen des Kniehebels mit und wird von den beiden Schienen 31 vermittels Zwischenlenker 33 derart gelenkt, daß er jeder Bewegungsdifferenz an den Schienen 31 mit der halben Geschwindigkeit derselben folgt. Die Schienen 31 laufen in Führungen 34 und sind mit den Wälzkörpern 2o entweder einfach durch Reibung verbunden oder vermittels Stahlbänder oder Ketten 35 und 36 oderVerzahnung o. dgl. derart gekuppelt, daß sie nach beiden Richtungen-sicher mitgenommen werden.Now, because of the finite length of the tie rods 23 in the transmission, it can be useful to insert a roller set 31 between the rolling cams 28 to 30 of the toggle levers .2o-2i, as shown in FIG. It consists of two straight rails 31 and 31 ″ and the required number of balls or rollers, which are routed in the usual way through a ball or roller cage 32. This cage 32 takes along the vibrations of the toggle lever and is supported by the two rails 31 by means of intermediate links 33 is steered in such a way that it follows every difference in movement at half the speed of the rails 31. The rails 31 run in guides 34 and are connected to the rolling elements 2o either simply by friction or by means of steel belts or chains 35 and 36 or toothing or the like. coupled in such a way that they can be safely taken along in both directions.

Die Abb. 4 gibt auch zu erkennen, daß die neue Maschine geeignet ist, mehrere Schläuche mit verschiedenem Inhalt oder verschiedenen Arbeitsspannungen ohne Vermehrung der Mechanismen in sich aufzunehmen, wobei diese Schläuche zwischen den Backenreihen sowohl nebeneinander als ineinander angeordnet sein können. Hinsichtlich der Herstellung der Schläuche ist es klar, daß dieselben je nach den Druck- und Temperaturverhältnissen des Fördermittels unid je nachdem es sich dabei um Gase oder Flüssigkeiten mit oder ohne bestimmte chemische Eigenschaften handelt, nach Gutdünken aus Leder, Gummi, dichten Stoffarten, Asbest, Drahtgeweben mit Stoffeinlagen oder als Gliederschläuche o. dgl. hergestellt sein -und auch ganz oder nur teilweise aus den genannten Stoffen bestehen können, da die Auflageflächen an den Kolben fest gestaltet sein können.Fig. 4 also shows that the new machine is suitable several hoses with different contents or different working voltages without increasing the mechanisms in itself, with these tubes between the rows of jaws can be arranged side by side as well as one inside the other. Regarding the manufacture of the hoses it is clear that the same depending on the pressure and Temperature conditions of the conveying means unid depending on the gases involved or liquids with or without certain chemical properties At will of leather, rubber, dense types of fabric, asbestos, wire mesh with fabric inlays Or be manufactured as link hoses or the like - and also in whole or in part can consist of the substances mentioned, since the bearing surfaces on the piston are fixed can be designed.

Auch können die Innenseiten der Schlauchflächen besonders weich oder filzig u. dgl. gebildet sein oder auch derartige Zwischenlagen zwischen- die Schlauchdecken i i und i2 eingebracht werden, damit die Abdichtung beim Abklemmen des Schlauches im Innern desselben erleichtert wird.The insides of the hose surfaces can also be particularly soft or Felted and the like or also such intermediate layers between the hose covers i i and i2 are introduced so that the seal is created when the hose is clamped off within it is relieved.

Claims

PATENT-AI SPRL CHE: i. Multi-stage bellows pump for gas delivery that can also be used as a prime mover, characterized in that one or more tubular hollow bodies are inserted between a number of jaws in such a way that that they are alternately clamped and released from these, with the jaws are designed so that the resulting cavities are a step sequence with respect to their Show the volume of the room. z. Bellows pump according to claim i, characterized in that the press jaws at the transition from one jaw to the adjacent suitable wavy cross-sectional shapes or have bevels. 3. bellows pump according to the preceding claims, characterized characterized in that each press jaw is driven by a long dead center gear he follows. 4. bellows pump according to claim i to 3, characterized in that the press jaws by sitting on them and swinging back and forth by means of a crank mechanism offset roller levers are moved, which terminate in circular arcs around their pivot point, whereby the longer standstill 'of the press jaws is achieved in one end position. 5. bellows pump according to claim i and 2, characterized in that two such Rolling levers roll over one another or slide, if necessary with engagement of rollers, balls or d-1. to avoid friction.