DE456542C - Verbundpumpe fuer konstante Foerderung von Fluessigkeiten, insbesondere der Spinnfluessigkeit von Kunstseide - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pumpvorrichtung, welche einen ununterbrochenen und gleichförmigen Durchfluß von Flüssigkeiten bei unveränderlicher Geschwindigkeit ergibt, und welche so eingerichtet ist, daß sie dabei ihre Bewegung gegen den Auslaß hin unterbricht. Die Pumpvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung kann im besonderen so ausgebildet sein, daß sie aus zwei Kolbenpumpen besteht, deren Kolben von einer Kammer überbrückt werden, welche die jeweilig im Überschuß geförderte Flüssigkeitsmenge aufnimmt; dabei können im besonderen die drei Pumpenkammern, d. h. die Zylinder der beiden Förderpumpen und die die Kolben derselben überbrückende Ausgleichskammer geradlinig hintereinanderliegen, und die gesamte Flüssigkeit kann durch alle drei Kammern hindurch zum Auslaß hinströmen.

Die erwähnte, die beiden Kolben der Pumpen überbrückende Ausgleichsvorrichtung kann selbst als Kolbenpumpe bezeichnet werden, da ihre Wirkung derjenigen einer KoI-benpumpe ähnlich ist. Wenn man diese Bezeichnung für die Ausgleichsvorrichtung anwendet, dann kann man sagen, daß die Erfindung in einer Kombination dreier Kolbenpumpen besteht, welche im Einklang miteinander so betätigt werden, daß die Flüssigkeit auf dem Wege zum Auslaß der Reihe nach sämtliche Pumpenkammern durchströmt.

Weitere zur Erfindung gehörende Einzelheiten werden aus der nachstehenden Beschreibung im Anschluß an die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.

Abb. ι ist ein mittlerer Vertikalschnitt einer im wesentlichen nur schematischen Darstellung einer Ausführungsform einer Pumpvorrichtung der Erfindung.

Abb. 2 und 3 sind zu Abb. 1 gehörige Grundrisse, welche die Teile der Pumpvorrichtung in verschiedenen Stellungen darstellen.

Abb. 4 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Pumpvorrichtung in konstruktiver Durchbildung.

Abb. 5 ist ein Horizontalschnitt durch die Pumpe der Erfindung.

Abb. 6 ist eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform.

Abb. 7 ist ein Horizontalschnitt zu Abb. 6, und

Abb. 8 ist eine Endansicht, gesehen in der Richtung von links im Sinne der Abb. 6.

Gemäß Abb. 1 bis 3 besteht die Pumpvorrichtung aus einem Zylinder 10, an dessen einem Ende die Einlaßöffnung 11 zum Anschluß an die Flüssigkeitszuleitung vorgesehen ist, während vom andern Ende her ein

hohler Kolben 12 in den Zylinder hineinragt. Der Kolben 12 ist mit einem Ventil 13 versehen, welches geöffnet werden kann, um den Durchgang von der Einlaßöffnung 11 her f reizugeben oder abzusperren. Der Kolben 12 ragt in einen den Mittelteil der Pumpe bildenden Zylinder 14 hinein und kann in den Zylindern 10 und 14 hin und her bewegt werden, wobei die Grenzen seiner Hübe aus den ίο Abb. 2 und 3 ersichtlich sind.

In das andere Ende des Zylinders 14 ragt ein dem Kolben 12 ähnlicher Kolbenkörper 15 hinein, welcher mit einem Ventil 16 ausgerüstet ist und mit seinem vom Zylinder 14 abgewendeten Ende in einen Zylinder 17 hineinragt, in dem sich der Flüssigkeitsauslaß 18 befindet.

Das Spiel des Kolbens 12, ausgehend von der in den Abb. 1 und 2 dargestellten Lage, besteht in einem Druckhub, bei dem sich der Kolben im Sinne der Zeichnung nach links bewegt, welcher Druckhub aus einem kurzen Abschnitt mit beschleunigter Bewegung, einem langen Zeitabschnitt bei gleichförmiger Bewegung und einem kurzen Zeitabschnitt von abnehmender Bewegung besteht. Dem Druckhub folgt ein mit größerer Geschwindigkeit ausgeführter Saughub in der Richtung nach rechts im Sinne der Zeichnungsabbildung, welcher in irgendeinem geeigneten Tempo ausgeführt wird.

Das Arbeitsspiel des Kolbenkörpers 15 ist dem des Kolbens 12 durchaus ähnlich, doch besteht zwischen der Bewegung der beiden Kolben eine Phasenverschiebung, so daß die Bewegungsabschnitte, welche bei den beiden Kolben mit gleichförmiger Geschwindigkeit erfolgen, sich überlappen. Bei jedem Kolben vollziehen sich der Teil des Druckhubs mit abnehmender Geschwindigkeit nach links hin, der verhältnismäßig rasche Saughub nach rechts hin und der Teil des Druckhubs mit zunehmender Geschwindigkeit bis zu der gewünschten gleichförmigen Geschwindigkeit nach links hin während des Zeitraumes, während sich der andere Kolben mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist nun wie folgt, wenn man annimmt, daß der ganze Innenraum der Zylinder und Kolben vom Einlaß 11 bis zum Auslaß 12 hin mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Zunächst bewegt sich der Kolben 12 bei geschlossenem Ventil 13 gleichförmig nach links gegen den Auslaß hin, so daß er Flüssigkeit durch das offene Ventil 16 hindurch transportiert. Gleichzeitig bewegt sich der Kolben 15 mit gleicher Geschwindigkeit nach links und kommt schließlich zum, Stillstand. Der KoI-ben 12 setzt noch seine Bewegung fort, während der Kolben 15 seinen Saughub mit größerer Geschwindigkeit in der Richtung nach rechts ausführt, wobei das Ventil 16 geöffnet bleibt. Nach Beendigung des Saughubs kehrt der Kolben 15 seine Bewegungsrichtung um und beschleunigt seine Geschwindigkeit, bis er dieselbe Geschwindigkeit wie der Kolben 12 erreicht hat, der dann am Ende seiner gleichförmigen Bewegungsperiode nach links hin anlangt. Während die beiden Kolben sich mit gleicher Geschwindigkeit nach links bewegen, wird das Ventil 16 geschlossen. Der Flüssigkeitstransport gegen den Auslaß 18 hin wird dann durch den Kolben 15 bewirkt. Der Kolben 12, dessen Ventil 13 noch geschlossen ist, transportiert auch dann noch Flüssigkeit gegen den Auslaß hin, aber diese Flüssigkeit findet in dem Zylinder 14 Aufnahme, da sich der Kolben 15 gegenüber diesem Zylinder gegen den Auslaß hin verschiebt. Mit anderen Worten, es wird eine Flüssigkeitsmenge zwischen den Ventilen 13 und 16 eingesperrt und durch die sich bewegenden Kolben gegen den Auslaß hin transportiert, wobei sie jedoch vom Zugang zum Auslaß abgeschlossen ist.

Bevor der Kolben am Ende seiner gleichförmigen Bewegung anlangt, wird das Ventil 13 geöffnet, und unmittelbar darauf erreicht der Kolben 12 das Ende seines Druckhubes, d. h. seiner Bewegung nach links. Der Kolben 15 setzt dann noch seine Bewegung nach links fort und saugt dabei Flüssigkeit vom Einlaß 11 her durch das Ventil 13 hindurch an, so daß die ganze Pumpvorrichtung mit Flüssigkeit gefüllt bleibt. Während dieser Zeit vollführt der Kolben 12 seinen Saughub mit schneller Bewegung. Diese Kolbenbewegung stört jedoch nicht den Einfluß von Flüssigkeit in den Raum hinter dem geschlossenen Ventil 16, da das Ventil 13 offen ist.

Bevor der Kolben 15 am Ende seiner gleichförmigen Bewegung während seines Druckhubes anlangt, erreicht der Kolben 12 seine äußerste Rechtsstellung, kehrt seine Bewegungsrichtung um und beginnt seine gleichförmige Bewegung nach links. Unmittelbar nachdem dies geschehen ist, wird das Ventil 13 geschlossen, so daß die beiden Kolben gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit nach links bewegt werden, während beide Ventile geschlossen sind, wobei sich der Kolben 12 im ersten Teil seiner gleichförmigen Bewegung während seines Druckhubes befindet und der Kolben 15 sich dem Ende dieses Bivwegungsabschnittes während seines Druckhubes nähert. Das Ventil 16 kann jetzt geöffnet werden, und die gleichförmige Ausstoßung der Flüssigkeit durch den Auslaß 18 wird durch den Kolben 12 fortgesetzt, da jetzt das Ventil 13 geschlossen ist. Hiermit ist das Arbeitsspiel der Pumpenteile be-

endigt, und sämtliche Teile der Pumpvorrichtung sind in die in Abb. ι dargestellte Lage zurückgekehrt, von der bei der Beschreibung des Arbeitsganges ausgegangen wurde. Der Raum zwischen den Ventilen 13 und 16 bildet die Ausgleichsvorrichtung, von der oben die Rede war. Diese Ausgleichsvorrichtung bildet, wie man sieht, eine Kolbenpumpe, welche bei ihrem Saughub durch das Ventil 13 Flüssigkeit erhält, während sich dieses Ventil nach rechts und das dann geschlossene Ventil r6 nach links bewegt. Der Druckhub dieser die Ausgleichsvorrichtung bildenden Pumpe vollzieht sich durch Bewegung des dann geschlossenen Ventils 13 nach links, während das dann offene Ventil 16 nach rechts bewegt wird. Die Ausstoßung der Flüssigkeit erfolgt in den Zylinder 17 hinein.

Bei der in Abb. 4 und 5 dargestellten konstruktiven Ausführungsform der Pumpe bezeichnet 19 einen Pumpenkörper, welcher als Gußstück dargestellt und mit einer Durchbohrung 20 versehen ist, die an ihren Enden durch Stöpsel 21 verschlossen ist. Zwei zueinander parallele zylindrische Bohrungen 22, 23 münden in die Bohrung 20 und dienen als Zylinder für hohle Kolben 24, 25. Diese Kolben sind mit Ventilen 26, 27 ausgerüstet und ragen mit ihren oberen Enden in Zylinder 28, 29 hinein. Die Zylinder 28, 29 bilden jeder einen Teil für sich, und einer derselben, 28, steht durch ein seitliches Anschlußstück 30 mit der Zuleitung für die Flüssigkeit in Verbindung, während der andere Zylinder mit einem seitlichen Rohransatz 31 in Verbindung steht, welcher den Auslaß der Pumpvorrichtung bildet. Die ganze Pumpe ruht auf drei Füßen 32 o. dgl., von denen je einer an jedem der Teile 19, 28, 29 vorgesehen ist. Von den Enden her werden die Teile durch Stützen 33, 34 und von den Seiten her durch Halter 35, 36 in ihrer Lage gesichert, wobei die Halter 35, 36 zugleich die Stöpsel 21 in der Bohrung 20 festhalten.

Die in den Abb. 4 und 5 dargestellte Konstruktion ermöglicht vollkommene Einstellfähigkeit der Teile gegeneinander und vermeidet jede Möglichkeit einer Störung durch Mangel an richtiger Einstellung. Die Kolben 24, 25 werden in ihrer Lage durch die Zylinder 22, 23 bestimmt, und die Zylinder 28, 29 stellen sich ein entsprechend der Lage ihrer Kolben. Der Druck der Flüssigkeit in den Hohlräumen der Pumpe hält die Teile fest in Anlage mit den Stützen 34, 35, 36, nachdem sie sich richtig zueinander eingestellt haben. Die Betätigung der Ventile_26, 27 erfolgt durch die Hinundherbewegung der Kolben vermittels irgendeines geeigneten Steuermechanismus, wie ein solcher nur schematisch bei 37, 38 angedeutet ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist genau ebenso, wie mit Bezug auf die Abb. 1 bis 3 beschrieben worden ist. Der Kolben 24 entspricht dabei dem Kolben 12, die Bohrung 20 dem Zylinder 14, der Kolben 25 dem Kolben 15, der Einlaß 30 dem Einlaß 11 und der Auslaß 31 dem Auslaß 18.

Die in den Abb. 6, 7 und 8 dargestellte Ausführungsform ist insofern einfacher als die Ausführungsform nach Abb. 4 und 5, als die die Selbsteinstellung der Teile zueinander ermöglichenden Einrichtungen fortgefallen sind. Zwei Gußstücke 39, 40 sind jedes mit Bohrungen 41, 42 bzw. 43, 44 versehen. Der Zylinder 41 steht mit dem Einlaß 45 und der Zylinder 42 mit dem Auslaß 46 in Verbindung, während die Zylinder 43 und 44 durch einen Kanal 47 miteinander in Verbindung stehen. Der Kanal 47 kann durch Bohrung von außen her erzeugt und die dabei entstehende Wandöffnung 48 durch einen entfernbaren Stopfen 49 verschlossen werden.

Hohle Kolben 50, 51, die mit Ventilen 52 bzw. S3 versehen sind, werden in einem Paar von Zylindern in ähnlicher Weise hin und her bewegt wie bei der Ausführungsform nach Abb. 4 und 5, wobei irgendein geeigneter Mechanismus vorgesehen wird, um die Kolben zu bewegen und die Ventile zu steuern, so daß das oben mit Bezugnahme auf Abb. 1 erläuterte Arbeitsspiel zustande kommt.

Pumpen der vorstehend beschriebenen Art sind besonders zur Anwendung bei der Herstellung von Kunstseide, z. B. aus Viskose, geeignet und bestimmt, bei welcher Fabrikation es wünschenswert ist, daß die Flüssigkeit aus einer Spinndüse mit vollkommen gleichmäßiger Geschwindigkeit austritt; bei dieser Fabrikation wird vorzugsweise für jede Spinndüse eine Pumpe der beschriebenen Art vorgesehen. Unter solchen Betriebsverhältnissen empfiehlt es sich, die Pumpen in einem Behälter oder Trog aufzustellen, so daß sie in eine Lösung eingetaucht werden können, welche die Fähigkeit hat, die Erhärtung der Viskose auf einer unterbrechungsweise außer Berührung mit der Viskose tretenden Fläche zu verhindern und die außerdem auch als Schmiermittel für die Pumpe selbst dienen kann. Eine für diesen Zweck geeignete Flüssigkeit ist eine dünne alkalische Lösung, die beispielsweise 1 Prozent kaustischer Soda oder ι Prozent Natriumkarbonat enthält.
- Man kann auch Vorsorge treffen, die Temperatur dieser Badflüssigkeit mit Hilfe eines = Rohrsystems zu regeln, welches in die Badflüssigkeit eingetaucht ist und durch welches ein Heiz- oder Kühlmittel zirkuliert werden kann. Eine solche Temperaturüberwachung gestattet eine Beherrschung des Alterungsoder Reifungsvorganges der Viskoselösung.

Es empfiehlt sich, bei der Ausbildung der Pumpvorrichtung auch dafür Sorge zu tragen, daß die Pumpen aus einem Ringkanal gespeist werden, durch den die Flüssigkeit bei geeigneter hoher Geschwindigkeit zirkuliert werden kann, um eine völlige Homogenität und Gleichförmigkeit für die durch jede einzelne Düse austretende Flüssigkeit zu erzielen.

Die neue Pumpvorrichtung ist in ihrem allgemeinen Aufbau einfach und demgemäß billig in der Herstellung und gestattet außerdem ein bequemes Auseinandernehmen der Teile und ein Wiederzusammensetzen derselben nach erfolgter Reinigung mit einem Mindestaufwand von Zeit, ohne daß hierzu gelernte Arbeiter erforderlich sind.

Es mag noch erwähnt werden, daß sich die Erfindimg nicht in den obenbeschriebenen besonderen Ausführungsformen erschöpft, sondern daß mancherlei Abänderungen möglich sind, ohne daß der Boden der Erfindung verlassen wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verbundpumpe für konstante Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere der Spinnflüssigkeit für Kunstseide, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem Pütnpenkörper (19), der zur Zwischenaufnahme für die Förderflüssigkeit dient, mit zwei parallelen Zylinderbohrungen (22, 23) für zwei durchbohrte Pumpenkolben (24, 25) und aus zwei Abschlußzylindern (28, 29) für die anderen Enden der durchbohrten Kolben (24, 25) gebildet wird, so daß sich die Abschlußzylinder (28, 29) ohne besondere Führung in der richtigen Lage halten (Abb. 5).
2. 2. Verbundpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die zwei Abschlußzylinder (28, 29) voneinander getrennt sind und das Pumpensystem an drei Punkten (33, 34, 34) gestützt wird, von denen der eine Punkt (33) an dem Pumpenkörper und die beiden anderen (34, 34) an je einem der Abschlußzylinder (28, 29) liegen.
3. 3. Verbundpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (19) und die beiden Abschlußzylinder (28*29) an ihrer Unterseite durch Stützen 32 gehalten werden zwecks Erzielung einer vollkommenen Einstellfähigkeit der Teile gegeneinander.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen-