DE381032C - Differentialpumpe fuer Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Differentialpumpe für Flüssigkeiten. Die Erfindung bezieht sich auf eine Differentialpumpe mit zwei miteinander verbundenen Kolben verschiedenen Ouerschnittes; sie ist rnrt einem einzigen Pumpenkörper mit verschiedenen Bohrungen und einer einzigen Kolbenstange versehen. Sie bezweckt, den Durchfluß der Flüssigkeit durch die Pumpe sowohl auf der Druck- als auf der Saugseite möglichst gleichförmig zti gestalten.
• Die bekannten Differentialpumpen regeln den Durchfluß nur auf einer Pumpenseite und geben daher infolge der Ungleichmäßigkeit des Flusses auf der anderen Pumpenseite zu erheblichen Energieverlusten und anderen bekannten (.`t)elständen Veranlassung.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Pumpe, deren beide Kolben von verschiedenem Ouerschnitt unmittelbar mit der Saugleitung und dein Druckventil in Verbindung stehen, und deren großer Kolben in einer Richtung durchlässig ist, so daß die Wirkung der Punrpe in beiden Richtungen difierentiell ist. Wendet rnan Differentialkolben vorn Querschnittsverhältnis i : 2 rnit einem Pumpenkörper an, bei dein beispielsweise die Saugleitung rin Zwischenraum zwischen den beiden Kolben rniindet, während die beiden Außenseiten der Kolben dein Druckventil zugewendet sind, so erhält rnan eine Pumpe, deren Leistung sowohl auf der Druck- als auch auf der Saugseite beim Hin- und Hergang die gleiche ist, und in der deshall) der Durchfluß sowohl durch die Pumpe als durch das Satrg- und (las Druckrohr so gleichförmig wie möglich ist.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischem Längsschnitt.
• rii) Zylinder mit zwei Bohrungen i und i' und dem Satrgrohrstutzen 2 ist bis auf diesen Rohrstutzen vollständig von einem Mantel 3 umgeben, der den Druckstutzen q. trägt. Zwei Kolben 5 und 5' arbeiten in den Bohrungen i und i' des Zvlinders. Der große Kolben 5 ist bei seiner vom Druckventil fortgerichteten Bewegung für die Flüssigkeit durchlässig, bei der entgegengesetzten Bewegung aber undurchlässig. Er kann zu diesem Zwecke beispielsweise mit Ventilen versehen sein oder mit einen biegsamen Lederstulp, wie die Zeichnung darstellt, der die Flüssigkeit nach der einen Seite, nämlich beim Herabgehen, durchläßt, bei der entgegengesetzten Bewegung aber den Durchgang sperrt. Der kleine Kolben 5' ist dagegen ein voller Kolben, der nach beiden Richtungen schließt, beispielsweise finit einem gewöhnlichen Lederstulp, wobei ein einziger Stulp firn übrigen ausreicht, wie sich nachher aus der Wirkung ergeben wird. Der Zylinderkörper kann ein Saugventil 6 enthalten, das sich in den Zwischenraum zwischen den beiden Kolben öffnet. Er trägt ferner ein Druckventil;, das nach dem Raum zwischen dem -Mantel 3 und dein Pumpenkörper und damit nach dem Druckstutzen d. aufschlägt. Der doppelte Kolben ist in der gewohnten Art beim Hin- und Hergang durch eine Stange geführt, die durch eine Stopfbüchse 9 im Mantel 3 geführt ist. Die Pumpe wirkt wie folgt: i. Aufwärtsgang. Wenn F und f die Oberflächen der Kolben 5 und 5' und 1I ihr gemeinsamer Hub ist, so nimmt der Rauin z"i fischen den beiden Kolben 5 und 5' um ein Volumen (F - f) H zu. Dadurch wird der Eintritt einer gleich großen angesaugten Flüssigkeitsrnenge durch den Stutzen 2 und das Ventil6 bestimmt. Anderseits schiebt der Kolben 5 durch das Ventil 7 eine Menge F # H in den Zwischenraum zwischen Zvlincler und Mantel hinein, während gleichzeitig unten eine Menge f # H in die Bohrung unterhalb des Kolbens 5' eintritt. Die durch den Druckstutzen :4 wirklich herausgedrückte Flüssigkeitsmenge ist also (F- f) H.
• So ist bei dem Aufwärtshub das Druckvolumen dem Saugvolumen gleich, und beide haben die Größe (F - f) H.
• 2. Abwärtsgang. Wenn sich das Ventil ; schließt, so fließt die Flüssigkeit durch den Kolben 5 hindurch; der Kolben 5 wirkt daher nicht. Jedoch vergrößert die Verschiebung des Kolbens 5' nach unten den Raum zwischen dem geschlossenen Ventil und der oberen Fläche des Kolben 5' um den Betrag f # H; dies ist also die von dem Kolben 5' durch das Ventil 6 angesaugte Flüssigkeitsmenge. Der Kolben 5' arbeitet gleichzeitig drückend und drückt ein gleiches Volumen f # H in den Zwischenraum und nach dem Druckstutzen q.
• Auch beim Abwärtsgang sind also die Saug- und Druckmengen einander gleich und haben die Größe f # H.
• Wird nun, wie oben bereits gesagt, F - 2 f gemacht, so wird F - f = f, und die - Leistung der Pumpe bleibt daher beim Hin- und Hergang sowohl für das Saugen wie für den Druck gleich. Der Durchfluß durch die Pumpe ist daher möglichst gleichförmig.
• Man könnte die Anordnung abändern, indem man die Saugseite in den Mantel und die Druckseite in den Pumpenkörper zwischen den beinen Kolben verlegt. Zu diesem Zweck braucht nur die Öffnungsrichtung der Ventile und die Durchlaßrichtung des großen Kolbens umgewendet zu werden.
• In der dargestellten Bauart bildet der obere Teil -des Mantels oberhalb die Linie IV-1' einen Windkessel C. Dieser dient dazu, die Reglung des Durchflusses zu vervollkommnen, so daß auch der Wechsel der Kolbengeschwindigkeit in seiner Wirkung gemildert wird.
• Die Kolbenstange $ kann auf beliebige Weise bewegt werden. Bei der dargestellten Bauart ist die Antriebswelle 12 oben gelagert. Sie trägt eine Kurbel oder ein Exzenter i i, das eine Schubstange io antreibt, die* außen und beiderseits des Mantels geführt ist und am Ende einer Kolbenstange gelenkig angreift, die unten hzrausra.gt und den Mantel in einer Stopfbüchse 9 durchdringt. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, daß die Stopfbüchse dauernd vom Wasser berührt ist und daher dauernd wirksam bleibt. Es könnte auch eine Kolbenstange verwendet werden, die den Mantel oben in einer an der Stelle 9' gelegenen Stopfbüchse durchdringt; aber bei dieser Anordnung würde die Abdichtung der Stopfbüchse Schwierigkeiten bereiten und man müßte mit Verlusten an Luft aus dem Windkessel C rechnen.
• Die Wellen und das Exzenter können durch einen Deckel 13 geschützt sein.

Claims (5)

1. PATENT-ANSPRÜcIiE: i. Differentialpumpe für Flüssigkeiten, i dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kolben i mit ihren beiden Seiten unmittelbar sowohl mit der Saugleitung, gegebenenfalls durch ein Saugvent:" als auch mit dein Druckventil verbunden sind, so daß die Differentialwirkung sowohl beim Saugwie boim Druckherb stattfindet.
2. 2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der große Kolben den doppelten wirksamen Querschnitt des kleinen Kolbens hat, so daß die Wasserbewegung durch die Pumpe und die Saug- und Druckrohre bei jeder Bewegungsrichtung des Kolbens (unter der Voraussetzung gleichförmiger Kolbengeschwindigkeit) die gleiche ist.
3. 3. Pumpe nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch einen Pumpenkörper mit zwei Bohrungen, einem Druckventil und gegebenenfalls einem Saugventil, von denen das eine über einem Rohrstutzen des Pumpenkörpers im Zwischenraum der beiden Kolben angebracht ist, das andere mit den beiden äußeren Kolbenseiten in Verbindung steht, sowie durch einen den Pumpenkörper mit Ausnahme seines Rohrstutzens vollständig umschließenden Mantel, der selbst einen zweiten Rohrstutzen trägt.
4. Senkrechte Pumpe nach Anspruch i, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Purnpenkörper mit zwei Bohrungen, dessen große Bohrung oben durch ein nach oben aufschlagendes Druckventil geschlossen ist und einen beim Abwärtsgang durchlässigen Kolben umschließt, und dessen kleine Bohrung einen gewöhnlichen Kolben umschließt und sich nach unten in einen den Druckstutzen tragenden Hantel öffnet, während der Saugstutzen sich gegebenenfalls durch ein Saugventil hindurch in den zwischen den beiden Kolben gelegenen Raum des Pumpenkörpers öffnet und der obere Teil des Mantels zweckmäßig als Windkessel dient.
5. 5. Pumpe nach Anspruch d., dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Kol- i benstange der beiden Kolben durch Vermittlung einer zu beiden Seiten um den Mantel herumgeführten Schubstange durch eine außerhalb und an dem oberen Teil des Mantels gelegene Kurbel angetrieben wird, so daß die Kolbenstangenstopfbüchse an der unteren wassergefüllten Seite des Mantels liegt.