DE480650C

DE480650C - Flexible connection between the drive part of an engine and the linkage of a pump

Info

Publication number: DE480650C
Application number: DER71179D
Authority: DE
Original assignee: JAMES PATRICK RATIGAN
Current assignee: JAMES PATRICK RATIGAN
Priority date: 1926-12-15
Filing date: 1927-05-08
Publication date: 1929-08-09
Also published as: GB282335A; US1643588A

Description

Nachgiebige Verbindung zwischen dem Antriebsteil einer Kraftmaschine und dem Gestänge einer Pumpe Es ist bekannt, zwischen dem Antrieb einer Kraftmaschine und dem Gestänge einer Pumpe eine nachgiebige Verbindung einzuschalten, welche aus einer Schraubenfeder besteht, die dazu dient, die beim Arbeiten der Pumpe auftretenden Stöße abzudämpfen, so daß sie nicht oder nur in sehr geringem Maße auf die Kraftmaschine übertragen werden. Diese bekannten Schraubenfedern haben den Nachteil, daß sie ununterbrochen auf Zug und Druck beansprucht werden und sich namentlich bei größeren Beanspruchungen leicht in ihrer Länge verändern, wodurch natürlich der Antrieb der Pumpe leidet. Die Befestigung der Enden der Schraubenfeder an der Kolbenstange der Pumpe bzw. der Kraftmaschine ist äußerst schwierig, da die Schraubenfeder die Neigung hat, sich beim Betrieb zu verdrehen und die Befestigungsbolzen abzuscheren.Resilient connection between the drive part of an engine and the linkage of a pump It is known between the drive of a prime mover and the linkage of a pump to switch on a compliant connection, which off consists of a coil spring, which is used to prevent the operation of the pump To dampen shocks, so that they do not or only to a very small extent on the engine be transmitted. These known coil springs have the disadvantage that they are uninterrupted are subjected to tension and compression and especially in the case of greater loads slightly change in length, which naturally affects the drive of the pump. The fastening of the ends of the coil spring to the piston rod of the pump or the engine is extremely difficult because the coil spring has the tendency to twist during operation and shear off the fastening bolts.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile der bekannten nachgiebigen Verbindungen dadurch beseitigt, daß man einen aus einzelnen, gelenkig miteinander verbundenen Gliedern bestehenden viereckigen Rahmen vorsieht, der an zwei gegenüberliegenden Seiten gelenkig mit der Kraftmaschine bzw. mit dem Pumpengestänge verbunden ist, während zwischen den beiden anderen Seiten des Rahmens, welche sich bei dem Aufwärtshub des Gestänges einander zu nähern suchen, eine quer zur Bewegungsrichtung des Pumpengestänges liegende Schraubenfeder eingespannt ist, welche der Annäherung dieser beiden Seitenrahmen entgegenwirkt. Durch eine derartige Anordnung der Schraubenfeder, quer zur Bewegungsrichtung, wird jegliche Zugbeanspruchung von der Schraubenfeder ferngehalten, und es besteht nicht die Gefahr, daß sich bei längerem Betrieb die nachgiebige Verbindung in ihrer Bewegungsrichtung ausdehnt. Ferner zeichnet sich die nachgiebige Verbindung der Erfindung durch äußerst gedrängte Raumbeanspruchung aus, so daß man selbst an kleineren Kraftmaschinen eine nachgiebige Verbindung anordnen kann.According to the invention, these disadvantages of the known compliant become Connections are eliminated by making one from individual, articulated with one another connected links provides existing square frame, which on two opposite The sides are articulated to the engine or to the sump rod, while between the other two sides of the frame, which are on the upstroke of the linkage seek to approach each other, one at right angles to the direction of movement of the sump linkage lying coil spring is clamped, which the approach of these two side frames counteracts. Such an arrangement of the helical spring, transverse to the direction of movement, any tensile stress is kept away from the coil spring, and it exists there is no risk that the flexible connection in their Direction of movement expands. The flexible connection of the Invention by extremely crowded space, so that you can even work on smaller Power machines can arrange a compliant connection.

Die Zeichnungen stellen eine Verbindung für das Pumpengestänge dar.The drawings show a connection for the sucker rod.

Abb. i zeigt im Aufriß die Zusammenstellung einer veränderlichen Gliederreihe, die zwischen dem Schwinggestänge, der Kraftmaschine und dem Pumpengestänge eingeschaltet ist.Fig. I shows in elevation the composition of a variable row of links, which switched between the swing linkage, the engine and the sucker rod is.

Abb. 2 zeigt Einzelheiten dieser nachgiebigen Verbindung in größerem Maßstabe, und Abb. 3 ist eine Endansicht der in Abb. 2 dargestellten Teile. Der Schwingbalken (Balancier) der Kraftmaschine ist in Abb. i bei 6 angedeutet. Eine an ihm befestigte Stütze ¢ hat die Befestigungsflanschen 5, und am unteren Ende dieser Stütze ist eine Gabel 7 vorhanden, durch deren Zinken sich Bohrungen zur Aufnahme eines Zapfens erstrecken. Der Zapfen dient zur Unterstützung eines Joches, das zu diesem Zweck am Kopfende bei 8 eine Lageröse für den Zapfen und bei g unterhalb dieser Lageröse eine Verbreiterung aufweist. In einem Abstand von diesem Joch ist bei io ein zweites Joch (Abb. i) vorhanden, und die beiden Joche 9 und io sind nachgiebig miteinander verbunden.Fig. 2 shows details of this resilient connection on a larger scale To scale, and FIG. 3 is an end view of the parts shown in FIG. Of the The vibrating beam (balancer) of the engine is indicated at 6 in Fig. I. One attached to it support ¢ has the mounting flanges 5, and at the lower end this support is a fork 7, through the prongs holes for Extend receiving a pin. The pin serves to support a yoke, for this purpose at the head end at 8 a bearing eye for the pin and at g below this bearing eye has a widening. At a distance from this yoke is at io there is a second yoke (Fig. i), and the two yokes 9 and io are flexible connected with each other.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel dienen zur Verbindung der beiden Joche 9 und io an den beiden Seiten Sätze von drei Gliedern ii, i2 und 13, von welchen die Glieder ii an das obere Joch, die Glieder i2 an das untere Joch und die Zwischenglieder 13 an die beiden Glieder ii und i2 jeder Seite angelenkt sind. Zur Gelenkverbindung der Glieder ii mit dem oberen Joch 9 dienen die Gelenkzapfen 1q., und ähnliche Zapfen 15 sind zwischen den Gliedern 12 und dem unteren Joch io vorhanden. Die beiden Gliedersätze ii und 12 sind mit den Zwischengliedern 13 durch die Zapfen 16 verbunden. In the illustrated embodiment, sets of three links ii, i2 and 13 are used to connect the two yokes 9 and io on the two sides, of which the links ii to the upper yoke, the links i2 to the lower yoke and the intermediate links 13 to the two Links ii and i2 are hinged on each side. To articulate the links ii to the upper yoke 9, the pivot pins 1q. Serve, and similar pins 15 are provided between the links 12 and the lower yoke io. The two link sets ii and 12 are connected to the intermediate links 13 by the pins 16.

Eine Bewegung der beiden Zwischenglieder 13 gegeneinander hin wird nachgiebig verhindert, und zu diesem Zweck sind zwischen die beiden Glieder 13 die beiden Federn 17 und 18 eingeschaltet, von welchen die Feder 18 im Innern der Schraubenfeder 17 liegt, und die beiden Federn sind in entgegengesetztem Sinn gewunden, so daß sie sich gegenseitig bei der Zusammendrückung nicht behindern. Die äußeren Enden der äußeren Feder 17 legen sich unmittelbar gegen die einander zugekehrten Flächen der Zwischenglieder 13, während die äußeren Enden der Feder 18 von geringem Durchmesser in Sockeln ig in den beiden Gliedern 13 Platz finden. Beim gewöhnlichen Spannungszustand dieser beiden Federn sind demnach die Federn 18 länger, und die Glieder iz und 12 werden im wesentlichen im rechten Winkel zu den Zwischengliedern 13 gehalten. Durch die Zwischenglieder 13 erstreckt sich ferner ein Bolzen 2o, da unter dem Sockel ig der Zwischenglieder eine Bohrung 21 angeordnet ist, und an den Enden dieses Bolzens befindet sich der Kopf 22 bzw. die Mutter 23.A movement of the two intermediate members 13 towards one another is resilient prevented, and for this purpose are between the two members 13 the two springs 17 and 18 switched on, of which the spring 18 inside the helical spring 17 lies, and the two springs are twisted in opposite directions, so that they do not interfere with each other's compression. The outer ends the outer spring 17 lie directly against the surfaces facing one another of the intermediate members 13, while the outer ends of the spring 18 are of small diameter find space in sockets ig in the two links 13. In the usual state of tension Of these two springs, the springs 18 are therefore longer, and the links iz and 12 are held essentially at right angles to the intermediate links 13. By the intermediate members 13 also extends a bolt 2o, since under the base ig the intermediate links a bore 21 is arranged, and at the ends of this bolt is the head 22 or the nut 23.

Zur Verbindung des unteren Joches io mit dem oberen Teil 25 eines Pumpengestänges kann eine Klammer 2,4 verwendet werden, und diese Klammer ist an das Joch io unter Vermittlung eines Querstückes 27 angeschlossen, das schwingbar am Joch io durch den Zapfen 26 gehalten wird. Die Enden dieses Querstückes 27 sind bei 28 zylindrisch ausgebildet, und auf diesen zylindrischen Enden befinden sich Ösen 29, die gegen Abgleiten durch Splintern 3o o. dgl. gesichert sind. In die Sockel 32 -der Ösen sind die Stangen 31 eingeschraubt, und diese Stangen 31 haben auch an ihren unteren Enden eine ähnliche Verbindung mit den Gewindesockeln 33 von Köpfen 34 der Augen 35, welch letztere auf beliebige Weise an den seitlichen Vorsprüngen 36 der Stangenklemme 2q. befestigt sind.A clamp 2, 4 can be used to connect the lower yoke io to the upper part 25 of a sump rod, and this clamp is connected to the yoke io through the intermediary of a cross-piece 27, which is held on the yoke io by the pin 26 so as to swing. The ends of this cross piece 27 are cylindrical at 28, and on these cylindrical ends there are eyelets 29 which are secured against sliding off by splinters 3o or the like. The rods 31 are screwed into the base 32 of the eyelets, and these rods 31 also have a similar connection at their lower ends to the threaded sockets 33 of heads 34 of the eyes 35, the latter in any way on the lateral projections 36 of the rod clamp 2q . are attached.

Befindet sich der Schwingbalken 6 der KraftmaschineaufseinemHubnachabwärts, sowerden die Federn 17, 18 dadurch gestreckt, und der Abstand zwischen den beiden Jochen 9 und io wird dadurch verringert. Es entsteht also demnach bei diesem Hub auch eine Verkürzung der zwischen Balken 6 und Stange 25 eingeschalteten Verbindung. Wenn nun der Balken 6 seine tiefste Lage erreicht hat und der Hub nach oben hin einsetzt, so werden dadurch zuerst die beiden Federn 17, 18 eingedrückt werden, wenn die Hängestütze 1q. anfängt, sich nach oben hin zu bewegen. Sobald nun der Widerstand derFedern 17, 18 gegenZusammendrückung gleich der Belastung auf diesen Federn ist, so werden nunmehr die Verbindungsstangen3i nach aufwärts gezogen, und damit wird natürlich auch die Klemme 24 und die Stange 25 sowie das ganze daran angebrachte Pumpengestänge nach aufwärts bewegt.If the oscillating beam 6 of the engine is on its downward stroke, the springs 17, 18 are thereby stretched, and the distance between the two Yokes 9 and io are reduced as a result. So it arises at this hub also a shortening of the connection between the beam 6 and the rod 25. When the bar 6 has reached its lowest position and the stroke goes up begins, the two springs 17, 18 will be pressed in first, if the hanging support 1q. begins to move upwards. As soon as the Resistance of the springs 17, 18 to compression equal to the load on them Springs, the connecting rods 3i are now pulled upwards, and this of course also the clamp 24 and the rod 25 as well as the whole of it attached sucker rod moves upwards.

Die Entstehung eines plötzlichen Stoßes bei der Umkehr der Bewegung des antreibenden Teiles der Kraftmaschine wird dadurch vermieden. Auch wird dadurch die Kraftmaschine selbst gegen Überbelastung, die plötzlich auftreten könnte, umgangen. Ferner wird durch die Einschaltung dieser nachgiebigen Verbindung zwischen dem Balken 6 und dem Gestänge 25 auch eine plötzlicheBeanspruchungderGestängeteile umgangen, so daß die Gefahr der Kristallisation des Gefüges im Gestänge ausgeschieden wird. Der Balken 6 befindet sich bereits auf dem Hub nach oben hin, ehe die volle Belastung der Flüssigkeitssäule und des Gestänges an diesem Balken zu wirken anfängt. Es ist dies besonders dann von Wichtigkeit, wenn zum Antrieb des Balkens wieder ein elektrischer Motor benutzt wird, da gerade bei solchen Motoren die Gefahr des Ausbrennens durch plötzliche Überlastung immer in Betracht zezogen werden muß.The creation of a sudden shock when reversing motion the driving part of the engine is avoided. It also becomes the prime mover bypassed itself against overloading that might suddenly occur. Furthermore, by switching on this flexible connection between the beam 6 and the linkage 25 also avoided sudden stress on the linkage parts, so that the risk of crystallization of the structure in the rods is eliminated. The bar 6 is already on the stroke upwards before the full load the liquid column and the linkage on this beam begins to act. It is this is particularly important when an electric one is used to drive the beam Motor is used, because especially with such motors there is a risk of burnout sudden overload must always be taken into account.

Die in den Federn =7, 18 äufgespeicherte Kraft, die sich durch Zusammendrücken der Federn äußerte, wird wieder ausgenutzt, wenn der Balken am Ende seines Hochganges angelangt ist. Der Pumpenkolben bleibt einen kurzen Augenblick im Ruhezustand, wenn die Bewegung des Balkens 6 vom höchsten Punkt nunmehr umgekehrt wird und von da ab nach unten gerichtet ist. Infolge dieser kurzen Pause hat das obere Ventil am Kolben Zeit, sich vollständig zu schließen, ehe noch der Kolben anfängt, sich nach abwärts zu bewegen. Begegnet nun die Abwärtsbewegung des Verbindungsstücks q. und des Kolbens einem bedeutenden Widerstand, so strecken sich die Federn 17, 18 wieder, und dadurch wird Zeit gewonnen, um dem Gewicht des Gestänges Gelegenheit zu geben, die-Trägheit des Gestänges zu überwinden. Wenn das nicht der Fall wäre, so könnte die Hängestütze q. leicht von dem Balken 6 bei Beginn des Hubes etwas nach abwärts abgehoben werden.The force stored in the springs = 7, 18, which was expressed by compressing the springs, is used again when the beam has reached the end of its high gear. The pump piston remains at rest for a brief moment when the movement of the bar 6 is now reversed from the highest point and is directed downwards from there. As a result of this short pause, the upper valve on the piston has time to close completely before the piston begins to move downwards. Now meets the downward movement of the connector q. and the piston has significant resistance, the springs 17, 18 stretch again, thereby saving time to allow the weight of the linkage to overcome the inertia of the linkage. If this were not the case, the hanging support q. can easily be lifted slightly downwards from the beam 6 at the beginning of the stroke.

Die Anordnung der lose miteinander verbundenen Glieder 1i, 12, 13 und Zwischenfedern 17, 18 ist derartig gewählt, daß die Federn nie so vollständig zusammengepreßt werden, daß ihre Elastizität Grenzen überschreiten wird, denn noch ehe dies eintreten könnte, werden die Glieder ii und 12 durch die Belastung gewissermaßen in Eindeckung mit den Gliedern 13 gebracht, so daß die volle Belastung auf den Gliedern 1i, 12 und 13 ruht.The arrangement of the loosely connected links 1i, 12, 13 and intermediate springs 17, 18 is chosen so that the springs are never so completely compressed that their elasticity will exceed limits, because before this could occur, the links ii and 12 Brought to a certain extent in cover with the members 13 by the load, so that the full load rests on the members 1i, 12 and 13.

In einzelnen Fällen mag es notwendig werden, die Bewegung der Glieder 13 noch weiter einzuschränken, als dies durch die Glieder ii und iz geschieht, und zu diesem Zweck ist die Bohrung 2i in einem der Glieder 13 mit Innengewinde versehen und greift auf das Außengewinde des Verbindungsbolzens 2o ein. Man kann also den Bolzen zo so fest anziehen, daß er die Bewegung der Glieder 13 voneinander weg begrenzt.In individual cases it may be necessary to restrict the movement of the links 13 even further than is done by the links ii and iz, and for this purpose the bore 2i in one of the links 13 is provided with an internal thread and engages the external thread of the connecting bolt 2o a. So you can tighten the bolt so tight that it limits the movement of the links 13 away from each other.

Claims

PATENT CLAIM: Compliant connection between the drive part of a Power machine and the linkage of a pump, characterized in that one off individual, articulated links (1i, 12, 13) existing four-sided Frame on two opposite sides, which each consist of three articulated with one another connected members (9, 1i, 1i or io, 12, 12) exist, articulated with the engine or is connected to the sucker rod, while between the other two sides, which each consist of one link (i3) and which are located on the upward stroke of the linkage seek to approach each other, one perpendicular to the direction of movement of the sucker rod Helical spring (i7, 18) is clamped, which brings these two frame sides together counteracts.