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Pumpe mit fliegenden Kolben Zur Erzeugung von Kraft oder zum Fördern
von Flüssigkeiten sind Maschinen bekannt geworden, welche sich dadurch kennzeichnen,
daß in einem Ringraum ein Kolben mit einem sich drehenden Mitnehmerrad gekuppelt
ist, während ein anderer abschließend zwischen Ein- und Ausströmöffnung bzw. Saug-
und Drucköffnung gelagert ist. Bei Maschinen dieser Art liegen die Kraft- und L
astarmangriffe außerhalb des Kolbenflächen-und Ringraunimittels, und der sich in
Bewegung befindliche Kolben benötigt zu seiner Geradführung einen festen Halt mit
seinem Treibmittel (Mitnehmerrad).
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Gegenstand der Erfindung ist eine Pumpe mit fliegenden Kolben, welche
sich dadurch kennzeichnet, daß die zum Kuppeln der Kolben 5, 6 mit dem Mitnehmerrade
2 dienenden Stifte 7 so angeordnet sind und das Mitnehmerrad 2 so tief in den Kolben
eingreift, daß die Angriffspunkte für den Last- oder Kraftarm sowohl im Kolbenflächen-
als auch im Ringraummittel liegen.
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Die Abbildungen zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Pumpe, und zwar Abb. i einen Schnitt nach Linie A-73' der Abb. 2, Abb.2 einen Schnitt
nach Linie C-D der Abb. i, Abb.3 einen Schnitt nach Linie E-F der Abb. i und Abb.
d. eine Einzelheit.
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Das auf der Welle i sitzende Mitnehinerrad 2 ist derartig in dem feststehenden
Pumpengehäuse 3 geführt, daß der in gleichen Abständen acht Nuten tragende Umfang
des Mitnehmerrades in einen durch das Gehäuse gebildeten Ringraum, und in Einschnitte
von in diesem angeordneten Kolben 5 und 6 so weit eingreift, bis die Nuten des lTitnehmerrades
mit der Kolbenflächen- und Ringraummitte in einer Ebene liegen. In den Kolben sind
Bolzen 7 geführt, welche einerseits in eine öffnung 8 des Ringraumes 3 und andererseits
in eine der Nuten q. des Mitnehinerrades 2 eingreifen können. Der Eingriff in die
Nut 8 bzw. d. erfolgt jeweils unter gleichzeitigem Austritt aus einer der Nuten
d. bzw. B. Die Bolzen 7 stehen unter der Wirkung von Blattfedern, welche bestrebt
sind, die Bolzen in die Nut 8 einzurücken. Beiderseits der Nut 8 sind in der Seitenwand
des Ringraumes eine Saug- und Drucköffnung io bzw. i i vorgesehen, deren Abstand
der Breite der Kolben 5 und 6 entspricht und an welche die Rohrleitungen angeschlossen
sind.
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Auf Welle i ist ein in ein Zahnrad 14 einer Welle 15 eingreifendes
Zahnrad 16 verkeilt. Zahnrad 14 ist fest mit einem auf Welle 15 sitzenden
Zahnrad 17 verbunden, welches seinerseits in ein auf Welle i lose sitzendes und
mit einer Nockenscheibe 18 aus <:irrem Stück bestehendem Zahnrad i9 eingreift.
Die Zähnezahlen der Zahnräder 14, 16, 17 und i g sind so gehalten, daß die Nockenscheibe
i 8 bereits eine ganze Umdrehung gemacht hat, wenn Welle i und damit Mitnehmerrad
2 erst sieben Achtel einer ganzen Umdrehung zurückgelegt haben. Eine Kerbe 20 ist
an dem Umfang der Nockenscheibe 18 derartig angeordnet, daß sie die tiefste Stellung
dann einnimmt, wenn eine Nut d. des Mitnehmerrades 2 ebenfalls sich in der tiefsten
Stellung befindet. Eine in
Ansätzen 21 des Gehäuses 3 geführte Stange
22 liegt mit ihrem einen Ende unter der Wirkung einer Feder 23 an dem Umfang der
Nockenscheibe 18 an. Das andere Ende der Stange :22 trägt unter Vermittlung eines
Querstückes 2s einen Stift 25, welcher durch die Öffnung 8 des Gehäuses 3 auf die
Bolzen 7 der Kolben 5 und 6 drücken kann. Eine auf Welle i fest verkeilte Riemenscheibe
26 oder Kupplung usw. dient dem Antrieb der Pumpe.
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Gemäß Abb. i ist Bolzen 7 in eine Nut .4 des Mitnehmerrades 2 eingerückt.
Der in die Nut 4 eingetretene Zapfen des Bolzens 7 hat einen groß bemessenen Spielraum,
und infolgedessen wird der Kolben 6 durch das in der Pfeilrichtung angetriebene
Mitnehmerrad 2 im Ringraum des Gehäuses 3 in loser Verbindung fortbewegt. Bolzen
7 wird hierbei durch die Wand des Ringraumes im losen Eingriff mit Nut q. gehalten.
Hat Kolben 6 sieben Achtel seines ganzen Umlaufweges zurückgelegt, d. h. schließen
seine und die des anderen zwischen den beiden Öffnungen io und ii liegenden Kolbens
5 durch den Mittelpunkt des Mitnehmerrades 2 gehenden Mittellinien einen Winkel
von 45° ein, so nimmt die Kerbe 2o der Nockenscheibe 18 ihre tiefste Stellung ein.
Stange 22 fällt somit unter der Wirkung der Feder 23 in die Kerbe 2o der Nockenscheibe
18 ein. Stift -25 drückt auf den in die Üffnung 8 des Gehäuses 3 eingerückten Bolzen
7 des Kolbens 5 und schiebt den Bolzen ; entgegen der Wirkung der Feder g in eine
Nut 4 des Mitnehmerrades 2 ein, welche sich zwangsläufig in dieser Stellung der
Nockenscheibe 18 in Deckung mit der Nut 8 des Gehäuses befindet. Kolben 5 wird somit
.durch das Mitnehmerrad 2 in der Pfeilrichtung fortbewegt, wobei der Bolzen 7 durch
die Gehäusewand in losem Eingriff mit der Nut 4 ides Mitnehmerrades 2 gehalten wird.
Auf seinem Wege schiebt der Kolben .die durch die Saugöffnung io in den Ringraum
eingetretene Luft vor sich her, welche durch den inzwischen weiter vorgerückten
Kolben 6 ,daran gehindert ist, .durch dieselbe Öffnung wieder zu entweichen und
die durch die bereits von Kolben 6 wieder freigegebene Drucköffnung i i in die Druckleitung
13 entweicht. Schließlich gelangt Kolben 6 in die Stellung zwischen der -Saug- und
Drucköffnung, in welcher im Augenblick der Deckung Bolzen 7 unter Wirkung der Feder
g in die Öffnung 8 des Gehäuses 3 ein- und gleichzeitig aus der Nut 4. des Mitnehmerrades
ausrückt. Kolben 6 wird zwischen den beiden Öffnungen io und i i festgehalten, während
Kolben 5 seine Bewegung fortsetzt und die im Ringraum befindliche Luft in die Druckleitung
13 preßt und auf der Saugseite ein Vakuum erzeugt, dies so lange, bis die Kerbe
2o der sich schneller (drehenden Nockenschei.be von neuem die tiefste Stellung,
welcher 7/s Uilidreliung des Kolbens 5 entspricht, eingenominen hat.
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Das in :den Ringraum hineinragende Mitnehmerrad 2 ragt auch so weit
in den Ringraum hinein, bis sich die beiden sich gegeneinander auswirkenden Kräfte
- Kraft und Last - in einem Angriffspunkte treffen, welcher sowohl im Kolbenflächemnittel
als auch im Ringmittel liegt, so daß dadurch eine Beanspruchung der Kolben auf Schrägstellung
ausgeschlossen ist. Die Zapfen der Gleitbolzen 7 können beliebigen Spielraum in
den Nuten 4 des Mitnehmerra.des 2 haben, wodurch eine absolut lose, fliegende Verbindung
der Kolben mit .dem Mitnehrnerrade besteht.
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Die Pumpe eignet sich zufolge ihrer freien Durchgänge zum Fördern
von Flüssigkeiten aller Diskosität und Konsistenz sowie für pneumatischen Druck
oder Vakuumförderung. Zu diesem Zweck sind gemäß Abb.4 die Nuten 4 des Mitnehmerrades
2, um nicht durch die Stoffe angefüllt zu werden, durch unter Wirkung von schwachen
Federn 27
stehende Deckel 28 abgeschlossen, welche im entsprechenden Augenblick
durch die Bolzen 7 der Kolben niedergedrückt werden. Es ist dadurch vermieden, daß
in den Nuten 4 angereicherte Stoffe das Einrücken der Bolzen 7 verhindern. Etwaige
Hindernisse, welche sich beim Passieren der Saug- und Druckrohröffnungen den Kolben
entgegenstellen, werden von diesen abgeschert. Solche Zufälle stellen bei Kolben
mit außerhalb der Kolbenflächenperipherie liegendem Kraftangriff bedeutend höhere
Ansprüche an Material und Kraft, weil das Moment des Festeckens der Kolben sofort
im Übermaß eintritt.