DE424896C

DE424896C - Pump with rotating cylinder drum and piston driven by an eccentric pin

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Publication number: DE424896C
Application number: DEC34996D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-06-15
Filing date: 1924-06-15
Publication date: 1926-02-06

Description

Pumpe mit rotierender Zylindertrommel und mit durch einen exzentrischen Zapfen angetriebenen Kolben. Bei den bisher im Gebrauch befindlichen Schleuderpumpen. wird für die Förderung der Flüssigkeit nur der durch die Fliehkraft entwickelte Druck benutzt, so daß bei einer einen bestimmten Durchmesser aufweisenden Pumpe die Drehgeschwindigkeit mit der zu überwindenden Förderhöhe zunehmen muß. Infolgedessen, wenn die Förderhöhe- sehr groß ist, ist es erfahrungsgemäß nicht möglich, die Drehgeschwindigkeit der Pumpe auf den erforderlichen Wert zu bringen, sondern zur Erlangung der Entwicklung des nötigen Druckes müssen zwei oder mehrere Pumpen bintereinandergeschaltet werden.Pump with rotating cylinder drum and with an eccentric one Trunnion driven piston. In the centrifugal pumps currently in use. only the one developed by centrifugal force is used to convey the liquid Pressure used, so that in a pump having a certain diameter the speed of rotation must increase with the head to be overcome. Consequently, If the delivery head is very high, experience has shown that it is not possible to increase the rotational speed the pump to the required Bringing value, but rather obtaining To develop the necessary pressure, two or more pumps must be connected in series will.

Pumpen dieser Art haben eine Mindestgeschwindigkeit, unter die nicht herabgegangen werden kann, und andererseits ist es schwierig, die Fördermenge und die Geschwindigkeit der Pumpe je nach den bei jeder einzelnen Anlage in Betracht kommenden besonderen Anforderungen einzustellen, so daß die Pumpen in der Praxis für eine bestimmte von der Leistung und der zu überwindenden Förderhöhe abhängige Geschwindigkeit berechnet und gebaut werden müssen.Pumps of this type have a minimum speed below which not can be decreased, and on the other hand it is difficult to control the flow rate and depending on the speed of the pump in each individual installation coming special requirements set so that the pumps in practice for a certain one that depends on the performance and the amount of funding to be overcome Speed must be calculated and built.

Nach der Erfindung wird diesen Schwierigkeiten dadurch vorgebeugt, daß die Wirkung der Fliehkraft mit der Wirkung von Druckkolben vereinigt wird, so daß die beiden Wirkungen sich summieren, woraus sich ergibt, daß die Drehgeschwindigkeit der Pumpe von der zu überwindenden Förderhöhe unabhängig wird. Diese kann geringer sein als die Geschwindigkeit, die eine infolge der Fliehkraft allein arbeitende Pumpe haben müßte, da der restliche Teil des Druckes durch die Arbeit der Kolben -geliefert wird. Man kann somit auf einfache und leichte Weise unter Ändern des Drehmomentes auch die Förderhöhe ändein.According to the invention, these difficulties are prevented by that the effect of centrifugal force is combined with the effect of pressure pistons, so that the two effects add up, from which it follows that the speed of rotation the pump becomes independent of the delivery head to be overcome. This can be lower than the speed that one working alone as a result of centrifugal force Pump would have to have as the remaining part of the pressure comes from the work of the piston - is delivered. One can thus in a simple and easy way by changing the Torque also changes the delivery head.

Andererseits ermöglichen diese Arten von Schleudersaug- und -druckpumpen unter Ändern des Nutzhubes der Kalben auch die Fördermenge auf leichte Weise zu ändern, wie nachstehend näher erläutert wird mit Beziehung auf die Zeichnungen, die zwei verschiedene Ausführungsformen der Schleudersaug-und -dru.ckpumpe nach der Erfindung veranschaulichen, und zwar zeigt Abb. i den senkrechten Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Pumpe nach einer durch die Achse der Treibwelle der Pumpe führenden Diametralebene.On the other hand, these types of centrifugal suction and pressure pumps allow while changing the useful stroke of the calves, the delivery rate also increases in a slight manner change, as explained in more detail below with reference to the drawings, the two different versions of the centrifugal suction and pressure pumps illustrate the invention, namely Fig. i shows the vertical longitudinal section a first embodiment of the pump according to one through the axis of the drive shaft the pump leading diametrical plane.

Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt der Pumpe nach der Ebene X-X von Abb. i.Fig. 2 is a vertical section of the pump on the plane X-X of FIG Fig.i.

Abb.3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Ausbildung der Vorrichtung zum Einstellen des Hubes der Kolben.Fig. 3 shows an embodiment of the device on an enlarged scale to adjust the stroke of the pistons.

Abb. q. zeigt einen senkrechten Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Pumpe nach einer durch die Achse der Treibwelle führenden Ebene.Fig.q. shows a vertical longitudinal section of a second embodiment the pump according to a plane leading through the axis of the drive shaft.

Abb. 5 ist ein senkrechter Schnitt der Pumpe nach der Ebene Y-Y von Abb. q..Fig. 5 is a vertical section of the pump along the Y-Y plane of FIG Fig. Q ..

Die gleichen Bezugszahlen deuten in allen Abbildungen entsprechende Teile an.The same reference numbers indicate corresponding ones in all figures Share on.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist auf der Grundplatte i das feste Gehäuse 2 angeordnet. in welchem der drehbare Teil der Pumpe untergebracht ist, und das auf der Vorderseite durch einen mit einer Nabe .:1 versehenen Deckel 3 abgeschlossen wird; in dieser Nabe ist die Mündung 5 zum Anschluß des Saugrohres vorgesehen. Die Flüssigkeit dringt durch diese Mündung in die Pumpe ein und strömt in der durch den Pfeil z angedeuteten Richtung.As can be seen from the drawing, the fixed one is on the base plate i Housing 2 arranged. in which the rotatable part of the pump is housed, and that closed on the front by a cover 3 provided with a hub.: 1 will; in this hub the mouth 5 is provided for connecting the suction pipe. the Liquid enters the pump through this opening and flows through it the direction indicated by the arrow z.

Auf der Grundplatte ist die Treibwelle 6 gelagert, die mittels einer Riemenscheibe 7 oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise angetrieben wird. Die Welle 6 trägt au einem ihrer Enden den drehbaren Pumpenteil 8, der mit Kugellagern 9, io versehen ist, die auf dem Boden bzw. auf dem Deckel des Gehäuses 2 abgestützt sind. Das andere Ende der Welle 6 ruht in einem durch die Grundplatte i getragenen Lager i i.On the base plate, the drive shaft 6 is mounted, which by means of a Pulley 7 or in any other suitable manner is driven. the Shaft 6 carries on one of its ends the rotatable pump part 8 with ball bearings 9, io is provided, which is supported on the floor or on the cover of the housing 2 are. The other end of the shaft 6 rests in one carried by the base plate i Warehouse i i.

Das feste Gehäuse 2 trägt in der üblichen Weise die Ausfiußleitung 12, die von dem unteren Teil ausgeht, schneckenförmig verläuft und oben in dem mit der Mündung i ¢ versehenen Verbindungsstück 13 endigt, das zum Anschluß an die Druckleitung dient, in die das in der durch- den Pfeil x angedeuteten Richtung strömende Wasser gelangt.The fixed housing 2 carries the outflow pipe in the usual way 12, which emanates from the lower part, runs helically and at the top in the with the orifice i ¢ provided connector 13 ends for connection to the pressure line serves in which the water flowing in the direction indicated by the arrow x got.

Bei dem drehbaren Teil 8 ist angenommen, daß er sich in der durch den Pfeil y angedeuteten Richtung dreht. In dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind in ihm sechs Zylinder 15, 16, 17, 18, 19, 20 vorhanden, in deren Innerem die Kolben 2 i, 22, 23, 2,1, 25, 26 in der radialen Richtung gleiten; diese Kolben sind mittels Schubstangen 27, 28, 29, 30, 3 i, 32 mit einem Mittelstück 33 verbunden, welches das um einen festen exzentrischen Zapfen 3¢ drehbare Kopfstück der Schubstange 3o ist.The rotatable part 8 is assumed to rotate in the direction indicated by the arrow y. In the embodiment illustrated in the drawing, six cylinders 1 5, 1 6, 17, 1 8, 19, 20 are present in it, in the interior of which the pistons 2 i, 22, 23, 2, 1, 25, 26 in the radial Slide direction; these pistons are connected by means of push rods 27, 28, 29, 30, 3 i, 32 to a center piece 33 which is the head piece of the push rod 3o which is rotatable about a fixed eccentric pin 3 [.

Beim Drehen des drehbaren Teiles 8 bewegen sich die Kolben in den entsprechenden Zylindern hin und her.When rotating the rotatable part 8, the pistons move into the corresponding cylinders back and forth.

Am unteren Ende jedes Kolbens ist ein Saug- und Druckventi135, 36, 37, 38, 39, 40 vorgesehen, das in der Zeichnung als Lederklappenventil veranschaulicht ist, aber auch in irgendeiner anderen geeigneten Weise ausgebildet sein könnte. Während der halben Drehung nach rechts tritt in den Zylindern 21, 22,23 die Saugwirkung ein, d. h. die durch die Fliehkraft verdrängte Flüssigkeit gelangt auf die Rückseite der Kolben, indem sie dabei die Ventile hebt und die Zylinderkammern füllt. Gelangen die Zylinder unten auf dem senkrechten Durchmesser an, dann ist der Saughub beendigt, das Ventil schließt sich, wie bei Zylinder 18 in Abb. 2 ersichtlich, und es beginnt die Ausstoßperiode, die sich bei der halben Umdrehung nach links vollzieht, während welcher die Zylinderkammern mit der Ausflußleitung i 2 in Verbindung stehen. Während dieser Periode trägt die Fliehkraft zum Ausstoßen der Flüssigkeit bei, gleichzeitig wirkt dabei aber auch der Druck mit, der durch die dem Boden der Zylinder sich nähernden Kolben ausgeübt wird.At the lower end of each piston there is a suction and pressure valve 135, 36, 37, 38, 39, 40, which is illustrated in the drawing as a leather flap valve, but could also be designed in any other suitable manner. During the half turn to the right, the suction effect occurs in the cylinders 21, 22, 23 , ie the liquid displaced by the centrifugal force reaches the rear of the piston by lifting the valves and filling the cylinder chambers. When the cylinders reach the bottom of the vertical diameter, the suction stroke is ended, the valve closes, as can be seen at cylinder 18 in Fig Cylinder chambers are in communication with the outflow line i 2. During this period, the centrifugal force contributes to the expulsion of the liquid, but at the same time the pressure exerted by the pistons approaching the bottom of the cylinder also acts.

Der Kreislauf schließt sich, sobald die Zylinder die höchste Lage erreicht haben, wie dies bei Zylinder 15 ersichtlich ist, der mit seinem Niedergang beginnt, wobei sich das Ventil 3 5 wieder öffnet.The cycle closes as soon as the cylinder is in the highest position have reached, as can be seen in cylinder 15, the one with its companionway begins, whereby the valve 3 5 opens again.

Die Länge des Hubes der Kolben hängt von der Größe der Exzentrizität des Zapfens 34 ab und würde gleich :Null sein, d. h. die Kolben würden keinerlei Druck ausüben -und die Pumpe nur infolge der Fliehkraft wirken, wenn die Achse des Zapfens 34 so angeordnet werden würde, da.ß sie mit der Achse der Welle 6 zusammenfällt.The length of the stroke of the piston depends on the size of the eccentricity of the pin 34 and would be equal to: zero, i.e. H. the pistons would not have any Apply pressure - and the pump will only act as a result of centrifugal force when the axis of the Pin 34 would be arranged so that it coincides with the axis of shaft 6.

Der Zapfen 34 wird nun durch einen Arm 41 getragen, der auf einer Spindel 42 gelagert ist, die in mit wasserdichten Packungen versehenen in besonderen Gehäusen des Dekkels 3 angeordneten Führungslagern 43 gleitet. Die Spindel 42 kann auf verschiedene Arten eingestellt werden; eine dieser Arten ist beispielsweise in Abb. 3 veranschaulicht.The pin 34 is now carried by an arm 41 which is on a Spindle 42 is mounted, which are provided in special with waterproof packs Housing of the cover 3 arranged guide bearings 43 slides. The spindle 42 can be set in different ways; one of these types is for example illustrated in Fig. 3.

Aus dieser ist ersichtlich, daß die Spindel 42 einen mit Gewinde versehenen Teil 44 aufweist, der in ein mit Schnecke versehenes Loch des Armes 41 eindringt. Mittels eines auf der Außenseite angebrachten Handrades 45 kann die Stange 42 in dem einen oder in dem anderen Sinne gedreht und der Zapfen 3.1 dadurch gehoben oder gesenkt werden. Auf diese Weise können der Druck und die Fördermenge leicht beliebig eingestellt werden.From this it can be seen that the spindle 42 is provided with a thread Has part 44 which penetrates into a screw hole of the arm 41. By means of a hand wheel 45 attached to the outside, the rod 42 can be turned into rotated in one sense or in the other and the pin 3.1 thereby lifted or be lowered. In this way, the pressure and the flow rate can easily be arbitrary can be set.

Anstatt die Ventile im Boden der Kolben anzuordnen, können sie auch außerhalb der Zylinder in zwischen die anstoßenden Zylinder geschalteten Nebenkammern vorgesehen werden, wie z. B. bei der Pumpe nach Abb. 4 und 5, welch letztere Abbildung drei Arten verschiedener Ventile zeigt. Bei dieser Pumpe ist angenommen., daß sie nur drei Zylinder 15, 17, i 9 besitzt, deren Wandungen in der Nähe des Bodens die Öffnungen 46, 47, 48 aufweisen, durch die die Zylinder -das in den Nebenkammern 49, 50, 51 enthaltene Wasser ansaugen.Instead of arranging the valves in the bottom of the piston, they can also be provided outside the cylinder in secondary chambers connected between the adjoining cylinders, such as, for. B. in the pump according to Fig. 4 and 5, which latter figure shows three types of different valves. In this pump it is assumed that it has only three cylinders 15, 17, i 9, the walls of which have openings 46, 47, 48 in the vicinity of the bottom through which the cylinders - that in the secondary chambers 49, 50, 51 Suck in the water it contains.

Bei den an der Nebenkammer 49 des Zylinders 15 vorgesehenen Ventilen 52 handelt es sich um Klappenventile. Das an der Nebenkammer 5o des Zylinders 17 vorgesehene Ventil 53 ist ein durch eine Schraubenfeder 5". belastetes Ringventil mit achsialer Gleitbewegung. Bei dem an der Nebenkammer 51 des Zylinders 19 angebrachten Ventil 55 handelt es sich um ein mittels Spindel 56 geführtes Ventil mit geradliniger Bewegung, das durch die Feder 57 belastet ist. Diese Ventile könnten auch anders ausgebildet sein, ohne zu irgendeiner Änderung in der Wirkungsweise .der Pumpe Anlaß zu geben, die im wesentlichen dieselbe bleibt wie jene der zuerst beschriebenen Pumpe mit dem einzigen Unterschied, daß das angesaugte Wasser durch die Wandungen der Zylinder, anstatt durch die Böden der Kolben strömt.In the provided at the auxiliary chamber 49 of the cylinder 1 5 valves 52 is flap valves. The provided at the auxiliary chamber 5o of the cylinder 17 the valve 53 is a by a coil spring 5 '.-Loaded ring valve with axial sliding movement. In the to the secondary chamber 51 of the cylinder 1 9 mounted valve 55 is a guided means of a spindle 56 valve rectilinear Movement which is loaded by the spring 57. These valves could also be designed differently without giving rise to any change in the operation of the pump, which remains essentially the same as that of the first described pump with the only difference that that sucked water flows through the walls of the cylinders instead of through the bottoms of the pistons.

Abb. 4 zeigt eine zweite Art der Einstellung der Exzentrizität des Zapfens 34, die sich in vielen Fällen als sehr zweckmäßig erweisen kann. Dabei trägt die Spinde142 oben einen Kolben 58, der in einem Zylinder 59 gleitet, in dessen Innerem eine Schraubenfeder 6o untergebracht ist. Diese ist bestrebt, den Kolben und den Zapfen 34 in gehobener Stellung zu halten. Am oberen Ende des Zylinders ist ein kleiner Raum 61 vorgesehen, der mit der Abflußleitung 14 in Verbindung gebracht werden kann. Die Verbindungsöffnung ist durch ein kleines durch eine Feder belastetes Ventil 62 abgeschlossen, so daß unter Bremsen der Bewegungen des Kolbens 58 plötzlichen Änderungen vorgebeugt wird.Fig. 4 shows a second way of adjusting the eccentricity of the Pin 34, which can prove to be very useful in many cases. It carries the spindle 142 above a piston 58 which slides in a cylinder 59 in which Inside a coil spring 6o is housed. This strives to the piston and to hold the pin 34 in the raised position. At the top of the cylinder a small space 61 is provided which is brought into communication with the drain pipe 14 can be. The connection opening is by a small spring loaded Valve 62 closed so that braking the movements of the piston 58 sudden Changes are prevented.

Ist der Druck der Flüssigkeit so groß, daß dadurch das Ventil 62 gehoben wird, dann gelangt sie oberhalb des genannten Kolbens 58 und drückt diesen nieder, wobei sie den Zapfen 34 senkt. Sie setzt auf diese Weise die Fördermenge der Pumpe in dem Maße herab, das der Arbeit entspricht, die der Motor liefern kann. Unter zweckmäßiger Einstellung der Spannung der Feder 6o kann der Motor allen Arbeitsverhältnissen selbsttätig angepaßt werden.If the pressure of the liquid is so great that the valve 62 is lifted as a result is, then it reaches above the said piston 58 and presses it down, whereby it lowers the pin 34. In this way, it sets the delivery rate of the pump to the extent that corresponds to the work that the engine can deliver. Under expedient adjustment of the tension of the spring 6o, the engine can all working conditions be adapted automatically.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pump with rotating cylinder drum and with piston driven by an eccentric pin, thereby. characterized in that the feed pipe is provided in the axis of the pump and the pressure line connects to the outer circumference of the drum, so that the pumped liquid progresses from the center of the pump in the radial direction to the circumference and thus supports the pumping action of the piston by centrifugal force.

2. Pump up Claim i, characterized in that the suction valves are provided in the bottom of the pistons are.

3. Pump according to claim i, characterized in that the suction valves in with The cylinders communicating secondary chambers are arranged.