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Pumpe für tropfbare Flüssigkeiten, insbesondere Kühlwasserpumpe für
Brennkraftmaschinen Es gibt bereits Pumpen für nicht tropfbare Flüssigkeiten, bei
welchen die Pumpenleistung in Abhängigkeit von der Temperatur der Flüssigkeit durch
einen Wärmeregler beeinflußt wird. Die Steuerung der Leistung wird dabei durch eine
Änderung der Drehgeschwindigkeit der Pumpe in Abhängigkeit von den Temperaturänderungen,
und zwar von der Ouadratwurzel der Temperatur, erzielt, zu welchem Zweck z. B. eine
Reibkupplung verwendet wird, deren Reibungsdruck mit der Temperatur veränderlich
ist. Es ist gefunden worden, daß es in der Regel nicht möglich ist, das unmittelbare
gerade Verhältnis der Pumpenleistung zu der Temperatur mittels der selbsttätigen
Regelung der Geschwindigkeit zu erreichen, daß es vielmehr erforderlich ist, die
Geschwindigkeit konstant zu halten, dagegen die hydrodynamischen Verhältnisse der
Pumpe entsprechend zu beeinflussen. Während somit bei den bekannten Vorrichtungen
die Drehgeschwindigkeit der Pumpe geändert und die Fördermenge bei jeder Umdrehung
der Pumpe konstant gehalten wird, wird erfindungsgemäß die Geschwindigkeit konstant
gehalten und die Fördermenge bei jeder Umdrehung geändert. Der Zweck der Erfindung
wird dadurch erreicht; daß der Wärmeregler die Flügel einer Kreiselpumpe derart
verschwenkt, daß mehr oder weniger Flüssigkeit gefördert wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung:
Abb. i zeigt einen lotrechten Axialschnitt durch eine Kreiselpumpe gemäß Erfindung.
Abb. 2 ist die Endansicht mit fortgenommener Deckplatte.
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Die Pumpe besitzt die Antriebswelle i, auf deren Endteil die Nabe
1a sitzt, die zum Abstützen der Flügel dient. Jeder der Flügel ist, anstatt wie
bei gewöhnlichen Flügelpumpen fest zu sein, auf eine Spindel 3 lose aufgesetzt,
so daß jeder Flügel um diese verschwenkbar ist und in unterschiedlichen Winkellagen
eingestellt werden kann. Die Spindeln 3 sind einerseits in der Nabe und andererseits
in einem Außenring q. gelagert. Jeder der Flügel 2 trägt an seiner vorderen Fläche
eine senkrecht verlaufende Stange 2a, deren Endteil in einen Ausschnitt 5a eines
Ringes 5 eintritt, der an dem Endteil der Welle i lose aufgesetzt ist, so daß er
um diese Welle drehbar ist. Die axiale Lage des
Ringes wird durch
eine Scheibe 6 und einen Stift 7 gesichert. Wird der Ring 5 in irgendeiner Weise
zum Drehen gebracht, so ist ersichtlich, daß durch seine Drehung auch die Stangen
2d in Bewegung gesetzt werden, wodurch jeder der Flügel 2 um seine Spindel 3 verschwenkt
wird.
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Die Bewegung des Ringes 5 wird selbsttätig durch einen Wärmeregler
veranlaßt, welcher durch den bimetallischen Streifen S gebildet ist, der spiralförmig
um eine Fortsetzung der Welle z verläuft und mit seinem einen Ende in einem Schlitz
dieser Fortsetzung und mit dem anderen Ende in einem Teil 5b des Ringes 5 befestigt
ist. Der Streifen wird somit von der Förderflüssigkeit umspült, wodurch das Ansprechen
erleichtert wird. Der bimetallische Streifen ist in bekannter Weise aus zwei Metallen
von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zusammengesetzt, beispielsweise aus
einem dickeren Streifen von Messing und einem dünneren Streifen von Stahl oder Nickel.
Der Streifen ist in dem dargestellten Beispiel so angeordnet, daß Messing obenauf
ist. Bei dieser Anordnung wird jede Erwärmung des Streifens, da das Messing sich
schneller als Stahl ausdehnt, die Wirkung haben, daß seine Krümmung stärker wird,
infolgedessen das freie Ende sich im Sinne des Pfeiles F verstellen wird.
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Das Ganze ist in einem Gehäuse eingeschlossen, welches aus zwei Teilen
9 und io besteht und eine Saugöffnung A sowie eine Drucköffnung R aufweist. Die
Welle i ist über das Gehäuse hinaus verlängert und wird durch die Stopfbüchse i
i abgedichtet. Die Welle wird im Sinne des eingezeichneten Pfeiles in Drehung versetzt.
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Die dargestellte Pumpe soll insbesondere zum Umlauf des Kühlwassers
an einem Kraftwagenmotor dienen. Die Pumpe ist in bezug auf die Winkelstellung der
Flügel 2 in der Arbeitslage gezeigt, bei welcher im normalen Motorgang die Pumpenleistung
für Wasser von einer bestimmten normalen Temperatur im Maximum ist. Bei dieser Einstellung
der Flügel wird die Pumpenleistung bei kaltem Wasser gleich Null sein, und die Leistung
wird allmählich steigen bis zu dem Punkt, in welchem die geeignetste Temperatur
für den normalen Motorgang überschritten wird. Infolgedessen wird die Anwärmung
des Motors viel rascher vor sich gehen, weil zu Beginn des Motorganges kein Flüssigkeitsumlauf
und infolgedessen keine Abkühlung erfolgen wird, während das fühlen beim normalen
Gang ebenso wirksam wie bei der größten Pumpenleistung sein kann. Wenn der Motor
angehalten wird, so wird das kühlere Kühlwasser den bimetallischen Streifen 8 entsprechend
abkühlen, wodurch der Ring 5 in umgekehrtem Sinne zum Pfeil F verstellt wird und
die Flügel 2 um die Spindeln 3 entsprechend verschwenkt werden, so daß sie mehr
oder weniger in eine Ebene kommen, die senkrecht zur Achse i ist. Bei Wiederingangsetzen
des Motors wird nunmehr die Pumpenleistung bei dieser Flügelstellung ,gleich Null
sein, und das in dem Zylindermantel enthaltene Wasservolumen wird um so rascher
- erwärmt werden, weil ein Umlauf nicht vor sich geht. Sobald jedoch die Erhitzung
genügend groß sein wird, wird der bimetallische Streifen 8 entsprechend beeinflußt
und wird die Flügel 2 entsprechend verschwenken, wodurch die Pumpe bei konstanter
Geschwindigkeit allmählich die Leistung vergrößert. Der Motor nimmt infolgedessen
rasch die erforderliche Temperatur an, und das Ingangsetzen wird dadurch wesentlich
erleichtert. Bei kühlerer Jahreszeit oder in entsprechenden Atmosphärenhöhen wird
die Abkühlung des Motors ebenfalls begrenzt werden, wodurch die Arbeitstemperatur
stets in der Nähe des geeigneten Wertes aufrechterhalten wird.
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Es ist ersichtlich, daß man die Vorrichtung gemäß Erfindung auch für
andere Zwecke, nämlich für den Umlauf von Wärmeflüssigkeiten, verwenden könnte,
um eine konstante Temperatur der geförderten Flüssigkeit aufrechtzuerhalten. Der
Wärmeregler und die Flügel werden in diesem Falle so eingestellt, daß die Pumpenleistung
gleich Null wird, wenn die Temperatur die erforderliche Höhe erreicht hat, während
unterhalb dieser Temperatur die Pumpenleistung entsprechend erhöht wird. Zu diesem
Zweck wird der bimetallische Streifen so ausgebildet, daß der Stahl sich obenauf
befindet.