DE483623C - Piston pump for variable delivery rates at constant speed and with two parallel crankshafts - Google Patents
Piston pump for variable delivery rates at constant speed and with two parallel crankshaftsInfo
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Description
Kolbenpumpe für veränderliche Fördermengen bei gleichbleibender Drehzahl und mit zwei parallel zueinander angeordneten Kurbelwellen Man hat bereits vorgeschlagen, beiPumpen die Leistung durch Veränderung des Hubes des Kolbens ohne Veränderung der Umdrehungszahl zu regeln. Bei bekannten Pumpen dieser Art wurde jeder Kolben von zwei Kolbenstangen hin und her gestoßen, die an Kurbelwellen angeschlossen waren, welche ihren Abstand voneinander je nach dernotwendigen Leistung regelten, so daß bei größerer oder kleinerer Entfernung der Kurbelwellen voneinander auch der Hub kleiner oder größer wurde. Eine derartig verschiebbare Lagerung von Kurbelwellen ist jedoch aus baulichen Gründen nicht wünschenswert, und die vorliegende Erfindung zeichnet sich gegenüber diesen bekannten Pumpen mit doppelten Kurbelwellen dadurch aus, daß zur Veränderung der Leistung der Pumpe eine Verdrehung der Kurbelwellen mit Bezug aufeinander und demnach auch eine Verdrehung jener Abkröpfungen stattfindet, welche durch ein Doppelgestänge an einen gemeinsamenKolben angeschlossen sind. Die Verdrehung der Abkröpfungen der beiden Kurbelwellen mit Bezug aufeinander findet hier durch ein Planetengetriebe statt, das seinerseits durch eine am Überlieferungsende der Pumpe angeordnete und vom Druck der Pumpe abhängige Vorrichtung gesteuert wird. Zu diesem Zweck sitzt auf der einen Kurbelwelle ein Zahnrad in Eingriff mit einem um die Achse der anderen Kurbelwelle drehenden Zahnrad und die zweite Kurbel wird durch Planetenzahnräder in Drehung versetzt. Die Verstellung der Planetenzahnräder wird dann die Winkellage derKröpfungen der beidenWellen zueinander verändern. DieamÜberlieferungsende der Pumpe angeordnete Regelvorrichtung besteht in bekannter Weise aus einem Kolben, der durch den Druck in der 'Förderleitung der Pumpe gesteuert wird. Dieser Kolben verstellt je nach der Höhe-des Drucks in seinem Zvlinder einen Hebel, der die Planetenzahnräder unterstützt. Dieser Hebel dient auch zum Anschluß an eine Zahnstange, die je nach der Verstellung des Hebels eine Bewegung erfährt und dadurch ein Zahnrad auf einer Welle verdreht. Mit dieser Welle ist eine Hubscheibe verbunden, durch die das Einlaßventil für die Pumpe überwacht wird, so daß, je nach Verdrehung des von der Zahnstange beeinfiußten Zahnrades, die Hubscheibe für dasEinlaßventileine Neueinstellung erfährt. Dieses Zahnrad zur Überwachung der Hubscheibe des Einlaßventils sitzt lose auf seiner Welle und wird nur zeitweise mit ihr gekuppelt. Die Kupplung erfolgt durch einen Elektromagneten, dessen Stromkreis durch eine vom hohen Druck in der Förderleitung überwachte Vorrichtung unterbrochen wird, so daß das Zahnrad 51 durch seine Kupplung mit der zugehörigen Welle die Hubscheibe in eine Lage bringt, welche eine Schließung des Einlaßventils verhindert.Piston pump for variable delivery rates at constant speed and with two parallel crankshafts. It has already been proposed that with pumps the performance by changing the stroke of the piston without change to regulate the number of revolutions. In known pumps of this type, each piston pushed back and forth by two piston rods connected to crankshafts, which regulated their distance from one another depending on the required performance, so that if the distance between the crankshafts is greater or smaller, this is also the stroke got smaller or bigger. Such a displaceable mounting of crankshafts however, structural reasons are undesirable, and so is the present invention is distinguished from these known pumps with double crankshafts from that to change the power of the pump a rotation of the crankshafts with reference to each other and therefore also a twisting of those crooks takes place, which are connected to a common piston by a double rod. the Rotation of the crankings of the two crankshafts takes place with respect to each other here by a planetary gear, which in turn by a at the traditional end the pump arranged and dependent on the pressure of the pump device is controlled. For this purpose, a gear is in mesh with one of the crankshafts gear wheel rotating around the axis of the other crankshaft and the second crank set in rotation by planetary gears. Adjusting the planetary gears will then change the angular position of the crankings of the two shafts to one another. At the end of the delivery The control device arranged on the pump consists in a known manner of a piston, which is controlled by the pressure in the 'delivery line of the pump. This piston depending on the level of pressure in its cylinder, adjusts a lever that controls the planetary gears supports. This lever is also used to connect to a rack, depending on the the adjustment of the lever experiences a movement and thereby a gear on one Twisted shaft. With this shaft a lifting disc is connected through which the inlet valve for the pump is monitored so that, depending on the rotation of the rack influenced gear, the cam disc for the inlet valve is readjusted. This gear for monitoring the cam plate of the intake valve sits loosely on his Shaft and is only temporarily coupled to it. The coupling is done by a Electromagnet whose circuit is caused by a high pressure in the delivery line monitored device is interrupted, so that the gear 51 through its coupling with the associated shaft brings the lifting disc into a position, which prevents closure of the inlet valve.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt: Abb. i ist eine Seitenansicht.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing: Fig. I is a side view.
Abb.2 und 3 sind Querschnitte nach a-2 bzw. 3-3 der Abb. i.Fig. 2 and 3 are cross-sections according to a-2 and 3-3 of Fig. I, respectively.
Abb. q. ist ein Querschnitt durch eine Einzelheit nach 4-d. der Abb. 3.Fig.q. Figure 4 is a cross-section through a detail of Figure 4-d. of fig. 3.
Abb. 5 und 6 zeigen schematisch, in welche Lage die Kurbeln der Kurbelwellen zueinander eingestellt werden können, und Abb. 7 zeigt` eine ähnliche Ansicht wie Abb. 2 einer abgeänderten Ausführungsform. Die Erfindung kann au eine Pumpe von beliebiger Zylinderzahl angebracht werden. Die neue Pumpe verfügt Tiber zwei getrennt voneinander liegende Kurbelwellen, deren Achsen fest zueinander liegen. Die Kurbelwellen sind mittels Pleuelstangen derart mit den Kolben der Pumpenzylinder verbunden, daß eine Veränderung der Lage der Kröpfungen der Kurbelwellen zueinander, eine Veränderung " der Fördermenge der Pumpe zur Folge hat.Fig. 5 and 6 show schematically in which position the cranks of the crankshafts can be adjusted to each other, and Fig. 7 shows a view similar to Fig. 2 of a modified embodiment. The invention can also be applied to a pump from any number of cylinders can be attached. The new pump has Tiber two separately crankshafts lying apart from one another, the axes of which are fixed to one another. The crankshafts are connected to the piston of the pump cylinder by means of connecting rods in such a way that a change in the position of the crankshaft throws relative to one another, a change "the flow rate of the pump.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an einer Drillingspumpe io erläutert, welche mit gewöhnlichen Kolbenkammern z i und Tauchkolben 12 versehen ist. In der Zeichnung (Abb. i) ist der Einfachheit halber nur eine Pleuelstange und ein Kolben dargestellt. Jede Tauchkolbenkammer ist mit einem gewöhnlichen federüberwachten Einlaß- oder Saugventil 13 versehen, welches eine Ventilspindel 1¢ hat und mit einem Auslaßventil 15, welches kurz vor dem Auslaßstutzen 16 sitzt.In the drawing, the concept of the invention is explained using a triple pump io, which is provided with conventional piston chambers zi and plungers 12. In the drawing (Fig. I), only a connecting rod and a piston are shown for the sake of simplicity. Each plunger chamber is provided with an ordinary spring-monitored inlet or suction valve 13 which has a valve spindle 1 [and an outlet valve 15 which is located just in front of the outlet connection 16.
Die Antriebsvorrichtung für jeden Kolben ist so konstruiert, daß der Hub des Kolbens verändertwerdenkann,zwecksVeränderung derFördermengen, welche von den verschiedenen Pumpenkammern in die Leitung gedrückt werden.The drive device for each piston is designed so that the Stroke of the piston can be changed, in order to change the flow rates, which of the various pump chambers are pressed into the line.
Nach Abb. i und 2 ist je ein Kreuzkopf 17 mittels eines Stiftes 18 an das obere Ende eines jeden Tauchkolbens angelenkt. Ein Ende eines jedenKreuzkopfes ist mittels einer Pleuelstange 2o mit der Kurbelwelle ig verbunden, und das andere Ende eines jeden Kreuzkopfes ist mittels einer gleichartig ausgeführten Pleuelstange 23 mit der Kurbelwelle 21: verbunden. Jede Kurbelwelle ist in feststehende Lager derart gelagert, daß die Achsen der Kurbelwellen fest zueinander liegen. Die senkrechte Bewegung der Tauchkolben wird durch eine Kulisse gesteuert, welche an senkrechten Trägern 24 befestigt ist, an- denen auch die Lager für die Kurbelwellen angebracht werden können.According to FIGS. 1 and 2, a cross head 17 is in each case by means of a pin 18 hinged to the top of each plunger. One end of each crosshead is connected to the crankshaft ig by means of a connecting rod 2o, and the other The end of each cross head is by means of a similarly designed connecting rod 23 with the crankshaft 21: connected. Each crankshaft is in fixed bearings mounted in such a way that the axes of the crankshafts are fixed to one another. The vertical Movement of the plunger is controlled by a backdrop, which is at vertical Supports 24 are attached to which the bearings for the crankshafts are also attached can be.
Irgendeine Kraftwelle, beispielsweise ein Elektromotor25, kann zumAntrieb derPumpe benutzt werden. Wie dargestellt, ist die Motorwelle unmittelbar mit einer Antriebswelle 26 gekuppelt, auf welcher ein Zahnrad27 sitzt, das mit einem Zahnrad 28 kämmt, welches auf der Kurbelwelle 2i befestigt ist. Die beiden Kurbelwellen sind durch ein Zahnradgetriebe derart miteinander gekuppelt, daß sich beide Kurbelwellen gleichzeitig drehen. Das Zahnradgetriebe ist so konstruiert, daß die Kröpfungen der einen Kurbelwelle mit Bezug auf die Kröpfungen der anderen Kurbelwelle verstellt werden können, wodurch der Hub der mit den Kurbelwellen verbundenen Tauchkolben geändert wird. Das Zahnradgetriebe besteht aus einem Stirnzahnrad 2,9, welches an der Kurbelwelle 21 befestigt ist und welches mit den äußeren Zähnen eines ringförmigen Zahnrades 30 kämmt, welches auch eine Innenverzahnung hat und welches drehbar auf der Kurbelwelle i9 befestigt ist. Ein Hebel 31 sitzt drehbar auf der Kurbelwelle i g, und ein Ende desselben ist mit einem Zapfen 32 versehen, welcher in das Innere des ringförmigen Zahnrades :3o hineinragt und mittels eines Stiftes an dem Hebelar befestigt ist. EinPlanetenzahnrad 33 (Abb. 4) ist drehbar auf dem in das Zahnrad 33 hineinragenden Ende des Zapfens 32 befestigt und kämmt mit den inneren Zähnen des Zahnrades 30 und ferner mit einem Stirnzahnrad 3q., welches auf der Kurbelwelle z9 aufgekeilt ist. In dem anderen Ende des Hebels 31 ist ein Zapfen 35 drehbar gelagert, welcher sich auch in das Innere des ringförmigen Zahnrades 30 hinein erstreckt, und zwar diametral gegenüber der Stelle, an welcher sich der Zapfen 32 befindet. An dem Zapfen 35 ist ein zweites Planetenzahnrad 36 aufgekeilt, welches mit den inneren Zähnen des ringförmigen Zahnrades 30 und mit dem Stirnzahnrad 34 kämmt, das auf der Kurbelwelle i9 befestigt ist. An das entgegengesetzte Ende des Zapfens 35 ist ein Kurbelarm37 befestigt, an dem eine Stange38 angelenkt ist, deren Zweck später beschrieben wird. An dem Hebel 31 befindet sich ein Flansch oder eine Fortsetzung 39, welche mittels einer Pleuelstange q0 mit einem Kolben verbunden ist, der in einem Zylinder 42 spielt. Das untere Ende des Zylinders 42 ist mittels einer Rohrleitung 43 mit der Auslaß- oder Förderleitung der Pumpe verbunden, so daß der Kalben 41 durch jegliche Veränderung des Druckes in der Förderleitung beeinflußt wird. Zwischen--einer Platte 45, «-elche an dem Kolben 41 sitzt und einer feststehenden Platte 46, welche an nach aufwärts sich erstreckenden Stangen 47 befestigt ist, ist eine Schraubfeder 44 eingespannt (Abb. 3). Die Stangen 47 sind an Ansätzen 4.8 befestigt, welche sich an dem Zylinder q.2 befinden. Es ist ohne weiteres verständlich, daß bei einer Erhöhung des Druckes in der Förderleitung der Kolben 41 entgegen der Wirkung der Feder44nach aufwärts bewegt wird, wodurch der Hebel 31, an welchem die Planetenzahnräder 33 und 36 sitzen, verstellt wird. Wenn jedoch der Druck in der Förderleitung der Pumpe abnimmt, dann wird durchdieFeder44 der Kolben 41 nach abwärts gedrückt. Die tiefste Stellung der Pleuelstange 4o und des Kolbens 41 kann durch Verstellung einer Mutter 49 eingestellt werden, welche sich mit der Pleuelstange im Gewindeeingriff befindet und gegen -die obere feststehende Platte 46 anschlägt. Wenn die Kurbelwellen so zueinander eingestellt sind, daß die Kröpfungen a., b und c der Kurbelweile 2i (Abb. 6) genau so stehen wie die mit denselben zusammenarbeitenden Kröpfungen x, y und z der Kurbelwelle i g, dann ist der Hub der Tauchkolben 12 ein Maximum und die Fördermenge ist infolgedessen auch ein Maximum. Diese Stellung der Kurbelwellen bzw. der Kröpfungen zueinander wird dann erreicht, wenn der Kolben 41 sich in seiner tiefsten Stellung befindet. Jegliche Aufwärtsbewegung des Kolbens 41 jedoch verursacht eine Verstellung der Planetenzahnräder 33 und 36 und damit eine Verstellung der Kröpfungen der beiden Kurbelwellen zueinander, denn eine solche Verstellung der Planetenzahnräder verursacht eine relative Verschiebung der Zahnräder 29 und 34 zueinander, die an den entsprechenden Kurbelwellen aufgekeilt sind. Es werden also die zusammenarbeitenden und in Phase miteinander sich befindenden Kröpfungen a und x, b und y usw. mit Bezug aufeinander verdreht, und dadurch wird ein resultierender Kolbenhub erzeugt, welcher kleiner ist als der Kolbenhub, wenn sich die entsprechenden Kröpfungen in Phase miteinander befinden. Es wird also die Fördermenge der Pumpe verringert. Die Zahnräder, welche das Planetenzahnradgetriebe bilden, sind so ausgeführt, daß die beiden Kurbelwellen mit derselben Geschwindigkeit angetrieben werden, wenn der Hebel 31 stillsteht. Ferner sind die Verhältnisse der einzelnen Zahnräder 30 zueinander getroffen, daß bei einer Verdrehung des Hebels 31 um 45° das Zahnrad 34 und damit die Kurbelwelle i9 um i8o° mit Bezug auf die Kurbelwelle 21 gedreht wird. Wenn die Kröpfungen der Kurbelwellen sich in den Stellungen befinden, wie sie schematisch in der Abb. 6 dargestellt sind, dann ist die Fördermenge der Pumpe ein Maximum, weil je zwei zusammengehörende Kröpfungen sich gleichzeitignachaufwärts und abwärts bewegen. Wenn jedoch von derPumpe mehrFlüssigkeit gefördert wird, als verlangt wird, dann entsteht in der Förderleitung ein höherer Druck, wodurch der Kolben 41 nach aufwärts bewegt wird und die Planetenzahnräder verstellt werden, so- daß sich -die Kröpfungen der Kurbelwellen mit Bezug aufeinander verdrehen. Wenn der Druck in der Förderleitung so groß wird, daß der Hebel 31 um 45' verdreht wird, dann nehmen die Kröpfungen der Kurbelwellen eine Stellung zueinander ein, wie sie in Abb. 5 schematisch dargestellt ist. In dieser Stellung der Kröpfungen bewegen sich die einander zugeordneten Kröpfungen in entgegengesetzen Richtungen, und das Ergebnis ist, daß, wenn die eine Pleuelstange 2o nach aufwärts bewegt wird, daß dann die andere Pleuelstange 2o sich nach abwärts bewegt und der ergebende resultierende Kolbenhub fast gleich Null wird. Die von der Pumpe geforderte Flüssigkeitsmenge ist in diesem Falle ein Minimum.Any power shaft, such as an electric motor 25, can be used to drive the pump. As shown, the motor shaft is coupled directly to a drive shaft 26 on which a gear 27 is seated, which meshes with a gear 28 which is fastened on the crankshaft 2i. The two crankshafts are coupled to one another by a gear mechanism in such a way that both crankshafts rotate at the same time. The gear transmission is designed so that the throws of one crankshaft can be adjusted with respect to the throws of the other crankshaft, whereby the stroke of the plungers connected to the crankshaft is changed. The gear transmission consists of a spur gear 2.9, which is attached to the crankshaft 21 and which meshes with the outer teeth of an annular gear 30, which also has internal teeth and which is rotatably mounted on the crankshaft i9. A lever 31 is rotatably seated on the crankshaft ig, and one end thereof is provided with a pin 32 which protrudes into the interior of the ring-shaped gearwheel: 3o and is fastened to the leverar by means of a pin. A planetary gear 33 (Fig. 4) is rotatably mounted on the end of the pin 32 protruding into the gear 33 and meshes with the internal teeth of the gear 30 and also with a spur gear 3q., Which is keyed on the crankshaft z9. In the other end of the lever 31, a pin 35 is rotatably mounted, which also extends into the interior of the ring-shaped gear 30 , diametrically opposite the point at which the pin 32 is located. A second planetary gear 36 is keyed to the journal 35 and meshes with the inner teeth of the annular gear 30 and with the spur gear 34 which is fastened on the crankshaft i9. At the opposite end of the pin 35 is attached a crank arm 37 to which a rod 38 is articulated, the purpose of which will be described later. On the lever 31 there is a flange or a continuation 39 which is connected by means of a connecting rod q0 to a piston which plays in a cylinder 42. The lower end of the cylinder 42 is connected by means of a pipe 43 to the outlet or delivery line of the pump, so that the calving 41 is affected by any change in the pressure in the delivery line. A helical spring 44 is clamped between a plate 45 which sits on the piston 41 and a stationary plate 46 which is attached to rods 47 extending upwards (FIG. 3). The rods 47 are attached to lugs 4.8, which are located on the cylinder q.2. It is readily understandable that when the pressure in the delivery line increases, the piston 41 is moved upward against the action of the spring 44, as a result of which the lever 31 on which the planetary gears 33 and 36 are seated is adjusted. However, when the pressure in the delivery line of the pump decreases, the spring 44 pushes the piston 41 downwards. The lowest position of the connecting rod 4o and the piston 41 can be set by adjusting a nut 49, which is in threaded engagement with the connecting rod and strikes against the upper fixed plate 46. If the crankshafts are adjusted to one another in such a way that the cranks a., B and c of the crankshaft 2i (Fig. 6) are exactly the same as the crankshafts x, y and z, which work together with the same, then the stroke of the plunger piston is 12 a maximum and the delivery rate is consequently also a maximum. This position of the crankshafts or the cranks with respect to one another is reached when the piston 41 is in its lowest position. Any upward movement of the piston 41, however, causes an adjustment of the planetary gears 33 and 36 and thus an adjustment of the crankings of the two crankshafts to one another, because such an adjustment of the planetary gears causes a relative displacement of the gears 29 and 34 to one another, which are keyed on the corresponding crankshafts. The cooperating throws a and x, b and y, etc., which are in phase with one another, are rotated with respect to one another, and a resulting piston stroke is generated which is smaller than the piston stroke when the corresponding throws are in phase with one another . So it is the delivery rate of the pump is reduced. The gears which form the planetary gear transmission are designed so that the two crankshafts are driven at the same speed when the lever 31 is stationary. Furthermore, the relationships between the individual gears 30 are such that when the lever 31 is rotated by 45 °, the gear 34 and thus the crankshaft 19 are rotated by 80 ° with respect to the crankshaft 21. If the crankshaft throws are in the positions shown schematically in Fig. 6, then the delivery rate of the pump is a maximum, because every two throws that belong together move up and down at the same time. If, however, more liquid is conveyed by the pump than is required, then a higher pressure arises in the conveying line, as a result of which the piston 41 is moved upwards and the planetary gears are adjusted so that the crankshafts turn with respect to one another. When the pressure in the delivery line becomes so great that the lever 31 is rotated 45 ', the crankshafts of the crankshafts assume a position relative to one another, as is shown schematically in FIG. In this position of the cranks, the associated cranks move in opposite directions, and the result is that when one connecting rod 2o is moved upwards, then the other connecting rod 2o moves downwards and the resulting piston stroke is almost zero will. The amount of liquid required by the pump is a minimum in this case.
Im praktischen Betriebe ist es nun unmöglich, die Fördermenge der Pumpe gleich Null zu machen, und zwar ist dieses auf die Pleuelstangen 2o und 23 zurückzuführen, welche gemäß der obigen Konstruktion verschiedene Winkelstellungen zueinander einnehmen. Um jedoch bei dieser Pumpe bei gleichbleibender Drehzahl die Fördermenge gleich Null zu machen, sind die Einlaß- oder Saugventile der einzelnen Tauchkolbenkammern mit einer besonderen Vorrichtung versehen, welche von dem im obigen beschriebenen Zahnradgetriebe betätigt wird.In practical operations it is now impossible to control the flow rate of the To make the pump equal to zero, this is on the connecting rods 2o and 23 attributed, which according to the above construction different angular positions take to each other. However, with this pump at a constant speed, the To make the flow rate equal to zero, the inlet or suction valves of the individual Plunger chambers provided with a special device, which is from the im gear mechanism described above is operated.
Die im vorhergehenden erwähnte Stange 38 wird ununterbrochen durch den Kurbelarm 37 hin und her bewegt. Das untere Ende der Stange 38 ist mit einer Zahnstange 5o versehen, welche mit einem Zahnrad 51 kämmt, welches lose auf einer hohlen Welle 52 sitzt und durch die Zahnstange 5c um seine Achse hin und her geschwungen wird. Das hin und her schwingende Zahnrad 51 ist mit einem abgeschrägtenZahn53versehen, welcher an beiden Seiten des Zahnrades sich nach auswärts erstreckt (Abb. i). Die hohle Welle 5: ist an diametral gegenüberliegenden Stellen mit Schlitzen 54 versehen. Eine Stange 55 ragt in Achsrichtung in die Hubwelle 52 hinein und ist mit einem Stift 56 versehen, welcher sich an einer Seite der Stange 55 befindet, und durch einen der Schlitze 54 nach auswärts ragt, und zwar zu einer Seite des Zahnrades 5i. An der Stange 55 befindet sich ferner ein Stift 57, welcher durch den anderen Schlitz 54 nach auswärts ragt, und zwar an der entgegengesetzten Seite des Zahnrades 51. Die Stange 55 ist in Achsrichtung der Hubwelle 52 verschiebbar, so daß der eine oder der andere der beiden Stifte 56 und 57 in Eingriff mit dem an dem Zahnrad 51 sich befindlichen Zahn 53 gebracht werden kann. Das äußere Ende der verschiebbaren und verdrehbaren Stange 55 ist mit dem Anker 58 eines Elektromagneten 59 verbunden. Die Stange 55' wird gewöhnlich' durch eine Feder 6o nach rechts (Abb. i) - gedrückt, so daß der Stift 56 in den Weg des linksseitigen Zahnes -53 zu liegen kommt. Wenn der Elektromagnet durch Schließung eines Schalters 6i erregt wird, dann wird die Stange 55 nach links (Abb. i) verschoben, und der Stift 57 gerät in Eingriff mit dem rechtsseitigen Zahn 53, während der Stift 56 außer Eingriff mit dem linksseitigen Zahn 53 -gerät. Das Ende der hohlen Welle 52, welches auf der dem Elektromagneten abgewendeten Seite liegt, ist mit einer Welle 62 gekuppelt, welche mit Hubscheiben 63 ausgerüstet ist. Die Hubscheiben 63 liegen unterhalb der Saugventile i3 und stehen mit den Ventilspindeln 14 in Eingriff. Es ist einleuchtend, daß, wenn die Welle 62 und damit die Hubscheiben 63 sich in der in Abb. 2 dargestellten Lage befinden, daß dann die angesaugteFlüssigkeit in diLFörderleitung gedrückt wird und nicht ganz oder teilweise wieder aus den Einlaßventilen austreten kann.The above-mentioned rod 38 is continuously reciprocated by the crank arm 37. The lower end of the rod 38 is provided with a rack 5o which meshes with a gear 51 which sits loosely on a hollow shaft 52 and is swung back and forth about its axis by the rack 5c. The reciprocating gear 51 is provided with a beveled tooth 53 which extends outward on both sides of the gear (Fig. I). The hollow shaft 5: is provided with slots 54 at diametrically opposite points. A rod 55 protrudes axially into the lifting shaft 52 and is provided with a pin 56 which is located on one side of the rod 55 and protrudes outward through one of the slots 54 to one side of the gear 5i. On the rod 55 there is also a pin 57 which protrudes outward through the other slot 54, on the opposite side of the gear 51. The rod 55 is displaceable in the axial direction of the lifting shaft 52, so that one or the other of the two pins 56 and 57 can be brought into engagement with the tooth 53 located on the gear 51. The outer end of the displaceable and rotatable rod 55 is connected to the armature 58 of an electromagnet 59 . The rod 55 'is usually' pressed to the right (Fig. I) by a spring 6o, so that the pin 56 comes to rest in the path of the left-hand tooth -53. When the electromagnet is energized by closing a switch 6i, the rod 55 is displaced to the left (Fig. I), and the pin 57 comes into engagement with the right-hand tooth 53, while the pin 56 disengages from the left-hand tooth 53 - device. The end of the hollow shaft 52, which is on the side facing away from the electromagnet, is coupled to a shaft 62 which is equipped with lifting disks 63. The lifting disks 63 lie below the suction valves i3 and are in engagement with the valve spindles 14. It is evident that when the shaft 62 and thus the cam disks 63 are in the position shown in Fig. 2, the liquid that is sucked in is then pressed into the delivery line and cannot escape completely or partially from the inlet valves.
Wenn jedoch die Hubscheiben 63 um 1800 gedreht werden, dann werden die Ventilspindeln 14 nach aufwärts bewegt, so daß die Ventile von ihren Sitzen entfernt gehalten werden und die eingesaugte Flüssigkeit durch die Einlaßventile wieder hinausströmt. Die Hubscheiben 63 sind so an der Welle 62 befestigt, daß die eingesaugte Flüssigkeit aus den Einlaßventilen wieder hinausgetriebenwird, wenn der Elektromagnet 59 nicht erregt ist, so daß die Fördermenge der Pumpe gleich Null wird. Wenn der Elektromotor nicht erregt ist, dann wird durch die Feder 6o der Stift 56 in den Weg des hin und her schwingenden Zahnes 53 des Zahnrades 5r gebracht. Das hin und her schwingende Zahnrad 51 und damit der Zahn 53 bewegt sich durch einen Winkel von 18o°, und diese Bewegung der Hubwelle 52 und der Hubscheiben 63 bewirkt die Einstellung der Saugventile 13 ineinesolcheLage, daß dieselben sich nicht schließen können, so daß die eingesaugte Flüssigkeit wieder aus der Kolbenkammer herausgetrieben wird. Wenn man den Elektromagneten 59 erregt, dann bewegt sich der Stift 56 von dem hin und her schwingenden Zahnrad 51 hinweg, und der Stift 57 gerät in den Weg des hin und her schwingenden Zahnes 53. Dadurch wird die. Welle 62 und damit die Hubscheiben 63 um 18o° gedreht, so daß die niedrigen Teile der Hubscheiben 63 mit den Ventilspindeln 14 der Saugventile zusammenarbeiten und dieselben sich schließen können, wenn die Tauchkolben sich nach abwärts bewegen. Die Abschrägung des Zahnes 53 (Abb. i) verhütet, da.ß die Stifte 56 und 57 sich in keiner anderen als in der gewünschten Richtung verschieben können, eine Rückwärtsdrehung der Hubscheiben 63 ist also nicht möglich. Gemäß der Erfindung ist die letztgenannte Vorrichtung so eingerichtet, daß sie selbsttätig in Betrieb gesetzt wird, wenn keine Flüssigkeit aus der Förderleitung entnommen wird, und daß die Pumpe selbsttätig die Förderung von Flüssigkeit wieder aufnimmt, wenn wiederFlüssigkeit aus derFörderleitung entnommen wird. Diese selbsttätige Überwachung besteht aus einem Schalter 64, welcher in dem Stromkreis des Elektromagneten angeordnet ist (Abb. i) und der für gewöhnlich geschlossen ist. Der Schalter 64 ist mit einem Betätigungshebel oder mit einem Ansatz 65 versehen, welcher in den Weg der sich verschiebenden Platte 45 hineinragt. Wenn keine Flüssigkeit aus der Förderleitung der Pumpe entnommen wird, dann entsteht, wie bereits ausgeführt, in derselben ein höherer Druck, der eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 41 und damit eine Verstellung der Planetenzahnräder verursacht. Die Platte 45 bewegt sich dabei mit nach aufwärts und wirkt dem Druck der Feder 44 entgegen. Wenn nun der Kolben q.1 und damit die Platte ¢5 sich so weit nach aufwärts bewegt hat, daß dadurch die Kurbelwellen um 18o° mit Bezug aufeinander verdreht worden sind, dann ist es, wie bereits erwähnt, nicht ohne weiteres möglich, infolge der verschiedenen Winkeleinstellungl der Pleuelstangen die Fördermenge derPumpe gleich Null zu machen, denn selbst wenn die Kröpfungen a und x sich in der in Abb. 5 dargestellten Stellung befinden, wird sich der Tauchkolben 12 immer noch etwas ab- und aufwärts bewegen. Durch den selbsttätigen Schalter 64 jedoch wird erreicht, daß die Fördermenge der Pumpe praktisch gleich Null ist. Wenn nämlich die Platte 45 so weit nach aufwärts bewegt ist, daß sie mit dem Betätigungshebel des Schalters 64 in Eingriff gerät, dann wird bei einer noch weiteren Aufwärtsbewegung der Stromkreis des Magneten unterbrochen, und dadurch wird durch die Feder 6o die Stange 55 nach rechts (Abb. i) verschoben, so daß die Hubscheiben 63 so verstellt werden, daß sie eine Schließung der Einlaßventile verhindern. Wenn hierauf eine Entnahme von Flüssigkeit aus der Förderleitung wieder einsetzt, dann bewegt sich der Hebel 41 und damit die Platte 45 wieder nach abwärts, und sobald die letztere mit dem Betätigungshebel des Schalters 64 außer Eingriff gerät, wird der Schalter geschlossen, und der Elektromagnet wird wieder erregt, und dadurch werden die Hubscheiben 63 in ihre ursprüngliche Lage gebracht, in welcher sie eine Schließung der Einlaßventile gestatten. Ferner ist ein von Hand aus zu betätigender Schalter 61 vorgesehen, welcher während des Betriebes der Pumpe geschlossen ist.If, however, the lifting disks 63 are rotated through 1800, then the valve spindles 14 are moved upwards so that the valves are kept away from their seats and the liquid drawn in flows out again through the inlet valves. The lifting disks 63 are attached to the shaft 62 in such a way that the liquid sucked in is driven out of the inlet valves again when the electromagnet 59 is not energized, so that the delivery rate of the pump becomes zero. When the electric motor is not energized, the spring 6o brings the pin 56 into the path of the reciprocating tooth 53 of the gear 5r. The reciprocating gear 51 and thus the tooth 53 moves through an angle of 180 °, and this movement of the lifting shaft 52 and the lifting disks 63 causes the suction valves 13 to be set in such a position that they cannot close, so that the sucked in Liquid is driven out of the piston chamber again. When the electromagnet 59 is energized, the pin 56 moves away from the reciprocating gear 51, and the pin 57 gets in the path of the reciprocating tooth 53. This causes the. Shaft 62 and thus the lifting disks 63 rotated by 180 ° so that the lower parts of the lifting disks 63 cooperate with the valve spindles 14 of the suction valves and the same can close when the plungers move downwards. The bevel of the tooth 53 (Fig. I) prevents that the pins 56 and 57 cannot move in any direction other than the desired direction, so a reverse rotation of the cam disks 63 is not possible. According to the invention, the last-mentioned device is set up so that it is automatically put into operation when no liquid is removed from the delivery line, and that the pump automatically resumes the delivery of liquid when again liquid is removed from the delivery line. This automatic monitoring consists of a switch 64 which is arranged in the circuit of the electromagnet (Fig. I) and which is usually closed. The switch 64 is provided with an actuating lever or with an extension 65 which protrudes into the path of the sliding plate 45. If no liquid is taken from the delivery line of the pump, then, as already stated, a higher pressure arises in the same, which causes an upward movement of the piston 41 and thus an adjustment of the planetary gears. The plate 45 moves upwards with it and counteracts the pressure of the spring 44. If the piston q.1 and thus the plate [5] has moved upwards so far that the crankshafts have been rotated by 180 ° with respect to one another, then, as already mentioned, it is not easily possible due to the different angular adjustments of the connecting rods to make the delivery rate of the pump equal to zero, because even if the cranks a and x are in the position shown in Fig. 5, the plunger 12 will still move slightly up and down. The automatic switch 64, however, ensures that the delivery rate of the pump is practically zero. If the plate 45 is moved upwards so far that it comes into engagement with the actuating lever of the switch 64, then with a further upward movement the circuit of the magnet is interrupted, and as a result the rod 55 is moved to the right by the spring 6o ( Fig. I) moved so that the lifting disks 63 are adjusted so that they prevent the inlet valves from closing. If thereupon a withdrawal of liquid from the delivery line starts again, then the lever 41 and thus the plate 45 moves downwards again, and as soon as the latter disengages from the actuating lever of the switch 64, the switch is closed and the electromagnet is activated re-energized, and thereby the cam disks 63 are brought into their original position in which they allow a closure of the inlet valves. Furthermore, a manually operated switch 61 is provided, which is closed while the pump is in operation.
Der Kurbelarm 37 dreht . sich gleichzeitig und mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelscheiben i9 und 21. Die Hubscheiben 63 werden bei einer Aufwärtsbewegung des Kurbelarmes 37 gedreht. Der Kurbelarm 37 ist so eingestellt, daß die Hubscheiben 63 nur während des Saughubes der verschiedenen Kolben gedreht werden, wodurch verhütet wird, daß die Pumpe stößt, denn infolge der Form der Hubscheiben wird ein Ansteigen der Drehkrgft von Null bis zu dem höchsten Wert erreicht, anstatt eines plötzlichen Auftretens der höchsten Drehkraft, welches eine übermäßige Beanspruchung und Abnutzung der Pumpenteile zur Folge hätte.The crank arm 37 rotates. at the same time and with same speed as the crank disks i9 and 21. The lifting disks 63 will rotated with an upward movement of the crank arm 37. The crank arm 37 is adjusted so that the lifting disks 63 rotated only during the suction stroke of the various pistons which prevents the pump from bumping because of the shape of the lifting disks an increase in the torque from zero to the highest value is achieved instead sudden occurrence of the highest torque, which would cause excessive stress and wear and tear on the pump parts.
In Abb.7 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform ist jede Kurbelwelle 70 mittels einer Pleuelstange 71 mit getrennt voneinander liegenden Tauchkolben 72 versehen, welche in die Tauchkolbenkammer i i hineinragen. Der Betrieb und die Wirkungsweise dieser Pumpe ist genau dieselbe wie die der im vorhergehenden beschriebenen. Die beiden Kurbelwellen sind miteinander durch dasselbe selbsttätig wirkende Planetenzahnradgetriebe verbunden, und es ist ohne weiteres einzusehen, daß eine Veränderung der Lage der Kröpfungen der beiden Kurbelwellen, eine Veränderung des resultierenden . Hubes der beiden Tauchkolben 72 zur Folge hat, und zwar in einer solchen Weise, daß dadurch eine Veränderung der Fördermenge der Pumpe erzielt wird.In Fig.7 another embodiment of the invention is shown. In this embodiment, each crankshaft 70 is provided with separate plungers 72 by means of a connecting rod 71, which plungers protrude into the plunger chamber ii. The operation and operation of this pump is exactly the same as that described above. The two crankshafts are connected to one another by the same self-acting planetary gear transmission, and it is readily apparent that a change in the position of the crankshafts of the two crankshafts changes the resulting. Stroke of the two plunger pistons 72 results, in such a way that thereby a change in the delivery rate of the pump is achieved.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US483623XA | 1926-06-28 | 1926-06-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE483623C true DE483623C (en) | 1929-10-21 |
Family
ID=21954173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH111759D Expired DE483623C (en) | 1926-06-28 | 1927-06-14 | Piston pump for variable delivery rates at constant speed and with two parallel crankshafts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE483623C (en) |
-
1927
- 1927-06-14 DE DEH111759D patent/DE483623C/en not_active Expired
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