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Pumpe mit in Bohrungen zweier sich drehender zylindrischer Körper
arbeitenden knieförmig gebogenen Kolben Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Saug- und Druckpumpe einer neuen besonders interessanten Ausführungsart. Die Pumpe
liefert eine durchaus konstante, regelmäßige und kontinuierliche Fördermenge und
schließt alle Nachteile aus, die bei der Benutzung von Zahnradpumpen auftreten,
-nämlich die Mitnahme von Luft und das Auslaufen. Während bei den Zahnradpumpen
die Regulierung sehr schwierig ist, ist es beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung
von einer großen Einfachheit.
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Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist
in den Zeichnungen dargestellt. Sie zeigen eine schematische praktische Ausführungsart
der "neuen Pumpe mit sechs Kolben. Dieses Modell ist ganz besonders für die Fabrikation
von Kunstseide ausgeführt worden, wofür die Pumpe besonders gute Dienste leisten
kann.
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Selbstverständlich kann die neue Pumpe auch für alle übrigen Zwecke
benutzt werden, indem man die Abmessungen und Bohrungen im Verhältnis zu der gewünschten
Liefermenge bringt.
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Die Zahl der Kolben kann gleichfalls ebenso wie alle- übrigen Einzelheiten
veränderlich sein.
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Es zeigen Fig. i den Pumpenkörper in Seitenansicht und Grundriß, Fig.
2 den Block, in welchem die Saug- bzw. Druckleitungen und Öffnungen angebracht sind,
Fig.3 das Zwischenstück zwischen Pumpenkörper und Block, Fig. q. die Antriebswelle
und ihren Spezialzylinder in Vorder- und Seitenansicht, Fig. 5 den frei wirkenden
anderen 'Spezialzylinder, welcher zum Aussaugen und Wegdrücken der Flüssigkeit dient,
in Seitenansicht und von vorn, Fig.6 einen Kolben in zwei zueinander senkrechten
Ebenen; Fig.7 den Führungs- und Umlaufsring der Antriebswelle in Ansicht und von
vorn, Fig.8 einen Axialschnitt durch die Pumpe, bei welchem die Antriebswelle und
die Spezialzylinder nicht geschnitten sind und schließlich die Fig.9 und i o in
größerem Maßstabe zwei Ansichten, welche die Bewegung und das Arbeiten der Kolben
besser verdeutlichen. Zu diesem Zweck ist die Wandung der Zylinder im Schnitt dargestellt.
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Wie aus den Zeichnungen- ersichtlich ist und besonders die- Fig.8
zeigt, kann die Pumpe wie folgt beschrieben werden. An einen eigentlichen Pumpenkörper
a setzt sich ein Zwischenstück b mit Auflagerflächen an. Dieses Stück nimmt seinerseits
wieder den Säug- und Druckblock c auf. Das aus drei Stücken bestehende Ganze bildet
den vollständigen Körper der Pumpe und ist fest zusammengefügt. Der .entsprechend
gebohrte
Halsringd des Pumpenkörpers nimmt mit Reibungssitz den
Führungs- und Umlaufsringe auf, welcher durch die Kante f und die Feststellschraube
g in seiner Lage festgehalten wird. über dem Führungsringe befindet sich im Halsteil
d ein anderer Ring!, der in Richtung seiner Achse mit derselben Bohrung wie der
Ringe versehen ist. Da dieser Ring Außengewinde trägt, kann er sich im Halsteil
d einschrauben.
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Diese beiden Ringe dienen als Führungs-und Umlaufslager für die Antriebswelle
j, deren Durchmesser der Bohrung der Ringe entspricht. An der Antriebswelle setzt
sich schließlich ein Antriebszylinder l an, dessen Bohrungen m, m', m"...
dazu dienen, die Schäfte m der Kolben o aufzunehmen. Diese in ihrer Zahl beliebigen
Bohrungen stimmen mit der der Kolben überein und sind in der Gestalt eines geraden
Prismas mit polygonalem regelmäßigem Querschnitt angeordnet, welches als Achse die
Achse des Zylinders und der Antriebswelle gemeinsam hat.
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Die Kolben i besitzen zwei Schäften und p, die senkrecht zueinander
knieförmig gebogen sind und in derselben Ebene liegen. Die Schäfte p dienen für
das Ansaugen und Wegdrücken und sind in den entsprechenden Bohrungen q,
q', q" des Zylinders r angeordnet. Letzterer ist unter sanfter Reibung in
der Bohrung des Halsteils b gelagert, wobei seine untere Fläche auf dem Boden" des
Blockes-c aufruht. Dieser Zylinder kann sich frei um seine Achse drehen, ohne sich
jedoch längs derselben verschieben zu können. Seine Bohrungen sind in der gleichen
Zahl und genau so nach einem regelmäßigen ;Prisma von geradem Querschnitt angeordnet,
wie das des Mitnahmezylinders 1, welcher fest mit der Antriebswelle verbunden ist.
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Die beiden Zylinder sind zueinander senkrecht angeordnet, wobei ihre
Achsen in derselben Ebene liegen. Die Zylinder sind unter sich in Berührung miteinander
und drehen sich einer auf dem anderen jeder um seine Achse längs der konischen Flächen
s und s', welche den Rollweg darstellen. Der Block c stützt sich auf die Basis des
Zylinders r auf und wird von den Saug- und Druckkanälen t und u durchquert. Die
Regulierung der Fördermenge des Druckkanals kann sehr einfach mittels einer Schraube
v bewirkt werden.
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Die neue Saug- und Druckpumpe arbeitet wie folgt. Die Antriebswelle
kann auf beliebige Weise angetrieben werden, d. h. sie erhält eine Drehbewegung
um ihre Achse, wobei der fest mit der Welle verbundene Antriebszylinder, welcher
fest mit dieser Welle verbunden ist, gleichfalls die Drehbewegung aufnimmt. Durch
diese Rollbewegung. ohne Gleiten ist der Antriebszylinder l mit dem sich frei drehenden
Zylinder r gekuppelt, wobei letzterer im gleichen Sinn, d. h. rechts oder links
drehend, eine Bewegung von gleicher Winkelgeschwindigkeit erhält. Da diese Zylinder
den gleichen Durchmesser haben, ist die Lineargeschwindigkeit jedes von ihnen gleich.
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Nachdem das Vorstehende vorausgeschickt wurde, kann das Arbeiten eines
einzelnen Kolbens leicht beschrieben werden. Die Bewegungen jedes Kolbens sind für
alle die gleichen, wobei ein vollständiger Hub in der Zeit erfolgt, welche nötig
ist, um im Verlauf der Drehung der Zylinder aufeinander einer nach dem anderen die
Bohrungen jedes einzelnen Kolbens in die Stellung zu bringen, welche vom Kolben
i zu Beginn seiner Bewegung eingenommen worden war. Nachfolgend wird die Bewegung
des Kolbens i näher beschrieben.
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Die Fig.9 und. io der Zeichnung zeigen Schnitte und Ansichten durch
die Zylinder 1, r in der Ebene der Achsen dieser Zylinder. Die Fig. i o stellt die
Fig. 9 nach einer Umdrehung der Zylinder in Richtung des Pfeiles und nach einer
Drehung der Ebene der Fig. 9 um i 8o° dar-Der aus den Zeichnungen ersichtliche Erfindungsgegenstand
bezieht sich auf eine Pumpe mit sechs Kolben, die in Gestalt eines Prismas mit sechseckiger
Grundfläche angeordnet sind. Selbstverständlich kann die Zahl der Kolben auch eine
-andere sein. In der dargestellten Stellung der Fig. 9 sind die Kolben immer zwei
zu zwei symmetrisch in bezug auf die Ebene der Figur angeordnet. Der Kolben i ist
nahe daran, an das Ende seines Weges zu kommen, und seine beiden senkrechten zueinander
stehenden Schäften' und p1 befinden sich beinahe am Boden der Bohrungen tn und q.
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Die Schäfte n2 und p2 des Kolbens a sind etwa bis zu zwei Dritteln
ihres Weges in die Bohrungen m' und q' eingedrungen, während die Schäfte
sts und p3 des Kolbens 3 ein Drittel ihres Weges in den entsprechenden Bohrungen
m" und q" zurückgelegt haben.
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Die Kolben q., 5 und 6 befinden sich in einer Stellung symmetrisch
zu den Kolben 3, 2 Lind i. -Wenn die 'Motorwelle angetrieben wird, d. h.
wenn die Zylinder in Bewegung gesetzt werden (beispielsweise in Pfeilrichtung, so
gelangt der Kolben i in volle Druckstellung, wenn sich seine Achse in der Diametralebene
der Zylinderkörper befindet. Wenn er seine Drehung fortsetzt, beginnt er seine Saugarbeit,
welche beendet ist, wenn er eine Drehung von 18 o° zurückgelegt hat, d. h.
wenn er sich in der Stellung der Fig. io befindet. Das Ansaugen wird ein Maximum,
wenn seine Achse von neuem, die Diametralebene schneidet.
Der Kolben
a nimmt nacheinander und kontinuierlich alle Stellungen ein, welche der Kolben r
gerade verläßt. Alsdann folgt der Kolben 3 dem Kolben a, der Kolben q. dem Kolben
3.
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Hier sei bemerkt, daß während der Drehung, d. h. wenn die Pumpe arbeitet,
die beiden diametral liegenden Kolben immer symmetrische Stellungen einnehmen, wobei
der eine von ihnen als Kompressions-, der andere als Saugkolben arbeitet.
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Man versteht außerdem, daß das Ansaugen und Wegdrücken vollständig
regelmäßig und konstant vor sich geht, natürlich nur unter der Bedingung, daß die
Drehung selbst regelmäßig und konstant ist.
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Die Fördermenge der Pumpe ist übrigens leicht regelbar und von einer
vollständigen Regelmäßigkeit und Kontinuierlichkeit. Eine solche Pumpe ist für viele
Industrien und besonders für die Kunstseidefabrikation von beträchtlichem Vorteil.