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Rundlaufpumpe mit feststehender Ringnut und seitlich eingesetztem
Sektorkolben. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an Rundlaufpumpen
mit feststehender Ringnut und seitlich eingesetztem sektorförmigen Rundkolben.
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Bei den bisher bekannten Pumpen dieser Bauart wird das überströmen
(Kreisen) der Förderflüssigkeit von der Druckseite nach der Saugseite des Umlaufkolbens
durch in radialer Richtung hin und her bewegte Schieber verhindert. Bei dieser Anordnung
lassen sich die von den Schiebern sowohl auf ihre festen Führungen wie auf das Laufrad
ausgeübten Drücke nicht ausgleichen. Dadurch entsteht eine große Anzahl von Nachteilen.
Zunächst ist ein starker Verschleiß unvermeidlich, der sich bald durch ein geräuschvolles
Arbeiten der Pumpe und gleichzeitig durch eine starke Verminderung des volunietrischen
Wirkungsgrades, also der Leistung der Pumpe, bemerkbar macht. Uni den Verschleiß
bzw. das Geräusch zu vermindern, muß die Drehzahl der Pumpe verhältnismäßig niedrig
gehalten werden. Außerdem wird die Umdrehungszahl dadurch begrenzt, daß das einströmende
Wasser zum Füllen der als Arbeitsraum für den Umlaufkolben dienenden Ringnut eine
bestimmte Zeit braucht, die mit der Tiefe dieser Nut, also mit der Größe der Pumpe,
zunimmt. Die Folge ist eine Verminderung der Drehzahl mit zunehmender Pumpenleistung.
Je kleiner aber die Drehzahl der Pumpe wird, desto teurer wird nicht nur die Pumpe
selbst, sondern auch der antreibende Motor, also die gesamte Anlage. Diese und verschiedene
andere Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung dadurch beseitigt, daß das
Kreisen der Förderflüssigkeit in der Ringnut durch zwei (oder mehrere) sich stets
in der gleichen Richtung drehende, mit der Laufradwelle parallele und von dieser
angetriebene Drehscbieber verhindert wird. Das Strömen der Druckflüssigkeit in die
bzw. aus der Ringnut wird jedoch wie bisher durch das Laufrad gesteuert.
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In der Zeichnung wird als Ausführungsbeispiel eine Pumpe in einem
Längsschnitt (Abb. i) und zwei Querschnitten (Abb. 2 und 3) dargestellt. Sie besteht
aus dem zweiteiligen Gehäuse a und b, in welchem das Laufrad c gelagert
ist, und aus dem Führungsstück d mit der Ringnut e für den sektorförniigen Kolben
f. In dem Führunghstück sind die beiden Drehschieber g gelagert, die am linken Ende
mit einer Verzahnung versehen sind, in welche (las auf der Laufradwelle sitzende
Triebrad 1e eingreift. Das rechte Ende von jedem Drehschieber ist auf einer der
Ringnuttiefe entsprechenden Länge ausgespart, um ein Durchlaufen des Sektorkolbens
zu ermöglichen.
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Die Wirkungsweise der Pumpe ist ohne weiteres aus der Zeichnung ersichtlich.
Wird das Laufrad in Umdrehung gesetzt, so nimmt es durch einen Stift i. den Sektorkolben
mit, der dadurch in der Ringnut eine kreisende Bewegung macht. Dabei entsteht in
der Ringnut hinter dem Kolben eine Saugwirkung, durch welche das Wasser in Pfeilrichtung
I
durch den Saugschlitz k in die Rille einströmt. Gleichzeitig drückt
der Kolben das vor ihm in der Ringnut stehende Wasser durch den Druckschlitz l in
den Druckraum der Pumpe bzw. in die Steigleitung hinein.
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Das Überströmen (Kreisen) des Wassers von der Druckseite nach der
Saugseite des Kolbens wird durch die beiden Drehschieber verhindert. Wie aus den
Abb. I und z ersichtlich, werden diese durch den Zahnradantrieb stets in richtiger
Weise so gesteuert, daß sie das Überströmen verhindern, dagegen das Durchlaufen
des Kolbens gestatten.
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Durch die Verwendung von Drehschiebern statt solcher mit hin und her
gehender Bewegung wird zunächst der Vorteil erreicht, daß jeder Druck der Schieber
auf das Laufrad beseitigt wird. Da es außerdem keine Schwierigkeit macht, die Drehschieber
fast vollständig zu entlasten, so sind der Verschleiß und der Kraftverlust durch
die Steuerung der Pumpe außerordentlich gering. Auch werden durch die geringere
Anzahl der bewegten Teile die Bauart einfacher, die Betriebssicherheit größer und
die Herstellungskosten geringer.
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Der Hauptvorteil liegt jedoch in der Möglichkeit, die Drehzahl der
Pumpe ganz bedeutend zu erhöhen. Im Gegensatz zu der bisherigen Bauart, bei welcher
zur Verminderung der zur Bewegung der Flachschieber erforderlichen Beschleunigungskräfte
bzw. des durch die Schieber bewirkten Verschleißes das Verhältnis zwischen Schieberhub
(bzw. Breite der Ringnut) zur Tiefe dieser Nut ein möglichst großes sein muß, kann
dieses Verhältnis bei der neuen Pumpe wesentlich kleiner gewählt werden, d. h. die
Ringnut kann eine größere Breite und dementsprechend eine viel geringere Tiefe haben.
Dadurch wird die Einströmzeit für das Wasser zum Ausfüllen der Ringnut verkürzt
und dementsprechend kann die Drehzahl der Pumpe bedeutend erhöht werden. Die Folge
hiervon ist wiederum, daß die Abmessungen der Pumpe wie die des Antriebmotors geringer
und somit die Anlage in der Herstellung wesentlich billiger wird.
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Trotz der höheren Drehzahl wird die Pumpe aber auch nach eingetretenem
Verschleiß doch genau so geräuschlos arbeiten wie im neuen Zustande.
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In der Zeichnung sind nur zwei Drehschieber dargestellt. Ihre Anzahl
kann aber ohne weiteres erhöht werden. Ferner ist es ohne weiteres möglich, die
Maschine für den umgekehrten Zweck, also als Antriebsmotor, zu benutzen. In beiden
Fällen ist es gleichgültig, ob die Förderflüssigkeit gasförmig öder tropfbar ist.