DE559485C

DE559485C - Circulation pump

Info

Publication number: DE559485C
Application number: DE1930559485D
Authority: DE
Original assignee: ANDRE PAUL GUINARD; EMILE MYARD
Current assignee: ANDRE PAUL GUINARD; EMILE MYARD
Priority date: 1929-06-26
Filing date: 1930-06-24
Publication date: 1932-09-20

Description

Umlaufpumpe Die Erfindung betrifft eine Umlaufpumpe, insbesondere für nicht schmierende oder entfettende Flüssigkeiten (Wasser, Salzwasser, Benzin u. dgl.), die so eingerichtet ist, daß jedes Festfressen der beweglichen Teile verhindert wird, indem der Druck auf die Tragflächen herabgesetzt wird, die Bewegungen einen schlingernden Charakter annehmen, die Trommelachsen in außerhalb der Pumpe angebrachten Kugellagern laufen usw.Circulation pump The invention relates to a circulation pump, in particular for non-lubricating or degreasing liquids (water, salt water, petrol and the like), which is designed to prevent any seizure of the moving parts by relieving the pressure on the wings, the movements are unified take on a lurching character, the drum axles are attached outside the pump Ball bearings run, etc.

Die Pumpe besteht aus zwei Trommelwalzen, deren Achsen geneigt zueinander stehen, sich schneiden und auf Wellen aufsitzen, welche passend gehalten und geführt werden. Die eine Trommelwalze, -die treibende, versetzt die andere, die getriebene, in Umdrehung mittels einer Gruppe von Kolben, die paarweise gekuppelt in zylindrische Bohrungen beider Trommelwalzen eintreten. Die beiden Kolben jeder Gruppe stehen in demselben Keigungswinkel zueinander wie die Trommelwalzen. Kolben und Trommelwalzen drehen sich rasch und ununterbrochen in dem Pumpenkörper. In den Böden der beiden Walzen sind Austrittsöffnungen angebracht, die während der Drehung abwechselnd mit Sammelkanälen des Pumpenkörpers in Verbindung treten, wodurch die abwechselnde Verteilung (Ansaugen und Ausstoßen der Flüssigkeit) zustande kommt. Durch Veränderung des Neigungswinkels der beiden Trommelwalzen und damit der Kolben beider Gruppen kann man die Leistung der Pumpe nach Belieben erhöhen und herabsetzen.The pump consists of two drum rollers, the axes of which are inclined to each other stand, cut and sit on waves that are held and guided appropriately will. The one drum roller, the driving one, displaces the other, the driven one, in rotation by means of a group of pistons coupled in pairs into cylindrical ones Enter the bores of both drum rollers. The two pistons in each group are up at the same angle of inclination to each other as the drum rollers. Pistons and drum rollers rotate rapidly and continuously in the pump body. In the floors of the two Rollers have outlet openings that alternate with the rotation during rotation Collecting channels of the pump body connect, creating the alternate distribution (Suction and discharge of the liquid) comes about. By changing the angle of inclination the two drum rollers and thus the pistons of both groups you can see the performance increase and decrease the pump as desired.

Auf beiliegender Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Pumpe dargestellt.Embodiments of the pump are shown in the accompanying drawing.

AM. z ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Pumpe, Abb. z ein waagerechter Längsschnitt durch den Pumpenkörper und die Böden, unter Weglaß der übrigen Teile. AT THE. z is a vertical longitudinal section through the pump, Fig. z is a horizontal longitudinal section through the pump body and the bases, omitting the other parts.

Abb. 3 ist ein Querschnitt nach IT-:IT von Abb. a, Abb. 4 ein Querschnitt durch eine der Trommelwalzen; Abb. 5 zeigt das äußere Doppelkugellager für die aus der Pumpe nach außen tretende Trommelachse, Abb.6 im Schnitt einen Teil der Kolbentrommel in einer besonderen Ausführungsform, Abb. 7 eine Pumpe veränderlicher Ausführung, Abb. 8 eine Pumpe veränderlicher Leistung, Abb. 9 die Art und Weise der Kupplung je zweier Kolben dieser Pumpe, Abb. io die Vorrichtung zum Verstellen des Neigungswinkels der Kolbentrommel mittels Tangentialschnecke.Fig. 3 is a cross section according to IT-: IT from Fig. A, Fig. 4 is a cross section by one of the drum rollers; Fig. 5 shows the outer double ball bearing for the out The drum axis protruding to the outside of the pump, Fig. 6 a section of part of the piston drum in a particular embodiment, Fig. 7, a variable design pump, Fig. 8 a variable capacity pump, Fig. 9 the manner of the coupling two pistons each of this pump, Fig. Io the device for adjusting the angle of inclination of the piston drum by means of a tangential worm.

Abb. i i ist ein Querschnitt nach N-N von Abb. 8, unter Weglaß der Trommelwelle und der Kolben, Abb. 1a die Hälfte eines waagerechten Schnittes durch das Pumpengehäuse und die Trommel.Fig. I i is a cross-section along N-N of Fig. 8, omitting the Drum shaft and the piston, Fig. 1a halfway through a horizontal section the pump housing and the drum.

Die beiden Achsen 0-X und 0-X' der Wellen a, ä stehen zueinander geneigt und schneiden sich. Auf die Welle a ist die Trommelwalze b und auf die Welle ä die Walze b' aufgekeilt. Jede Trommel ist mit einer Reihe zylindrischer Bohrungen versehen, die gleichmäßig rings um ihre Achse verteilt sind und parallel zu ihr verlaufen. Auf der Zeichnung sind beispielsweise acht Bohrungen c, c' vorgesehen. Eine Reihe den Bohrungen entsprechende Kolbenpaare d, d' verbinden die beiden Trommeln b, b'. Wenn demnach eine der beiden Wellen, a z. B., sich dreht, wird die zweite ä durch die Kolben mit gleicher Geschwindigkeit mitgenommen. Hierbei kommt der Punkt Dl nach D.. Er bewegt sich auf einer Ellipse, deren Ebene sich nach D,-D, projiziert, und die beiden Achsen D,7 X, Dl=Xi gehen nach D2, X2, D., X2' und bleiben unter sich und zu den Trommelachsen 0-X und 0-X' parallel. (Es entspricht dies dem Schema des Königsgelenkes.) Wenn demnach irgendein Kolbenpaar d, d' von Dl nach D2 geht, wird in dem betreffenden Zylinder C2, C.' jeder Trommel Flüssigkeit angesaugt und bei der darauf folgenden Halbumdrehung ausgestoßen. Dieser Vorgang wiederholt sich aufeinanderfolgend bei jedem Kolbenpaar.The two axes 0-X and 0-X 'of the shafts a, ä are inclined to each other and intersect. On the shaft a drum roller b and to the shaft like the roller b 'keyed. Each drum is provided with a series of cylindrical bores that are evenly distributed around its axis and run parallel to it. In the drawing, for example, eight bores c, c 'are provided. A row of piston pairs d, d ' corresponding to the bores connect the two drums b, b'. Accordingly, if one of the two waves, a z. B., rotates, the second ä is taken along by the piston at the same speed. Here the point Dl comes to D .. It moves on an ellipse, the plane of which projects according to D, -D, and the two axes D, 7 X, Dl = Xi go to D2, X2, D., X2 ' and remain parallel to each other and to the drum axes 0-X and 0-X '. (This corresponds to the scheme of the king joint.) Accordingly, if any pair of pistons d, d ' goes from D1 to D2, C2, C.' Each drum is sucked in liquid and expelled with the next half revolution. This process is repeated successively for each pair of pistons.

Die beiden Böden e und e' sind mit einem längeren Fensterausschnitt A und A' für die Ansaugung und einem entsprechenden Ausschnitt R, R' für das Ausdrücken versehen. Die Ausschnitte ,4 und A' stehen mit dem Sammelkanal Ca des Pumpenkörpers f in Verbindung und die beiden Ausschnitte R, R' mit dem Kanal C,. Die Füllung und die Entleerung der Zylinderbohrungen erfolgt durch die Drehung der Trommeln. Die beiden Böden e und e' sind auf den Pumpenkörper aufgebolzt, und die Abdichtung geschieht mittels der Deckel g, g', die auf den Dichtungsringen lt und IL' unter regelbarem Druck aufliegen. Absichtlich ist zwischen jede der nach außen tretenden Welle a, a', dem Boden und dem Deckel ein genügendes Spiel gelassen, um Reibungen und Festfressen zu vermeiden.The two floors e and e 'are provided with a longer window cutout A and A' for suction and a corresponding cutout R, R 'for expressing. The cutouts, 4 and A ' are connected to the collecting channel Ca of the pump body f and the two cutouts R, R' with the channel C,. The cylinder bores are filled and emptied by rotating the drums. The two bases e and e 'are bolted onto the pump body, and the seal is made by means of the covers g, g', which rest on the sealing rings lt and IL 'under controllable pressure. Sufficient play is intentionally left between each of the outwardly protruding shafts a, a ', the base and the cover in order to avoid friction and seizing.

Jede nach außen tretende Welle a, ä wird durch ein äußeres Drucklager mit einer doppelten Reihe von Kugeln i und ä gehalten, welches zum Boden genau zentriert ist. Der Laufring j trägt drei Arme j und legt sich genau zentrisch mittels der Anlagefläche j2 auf. Das Kugellager I' mit dem Laufring j' der Welle a' trägt ebenfalls drei Arme j,', und die Anlagefläche j2 dient ebenfalls zum Zentrieren. Die Arme j, und ji gestatten den freien Zutritt zu den Deckeln g und g' und das Nachziehen derselben.Each outwardly stepping shaft a, ä is held by an outer thrust bearing with a double row of balls i and ä, which is exactly centered on the ground. The race j carries three arms j and rests exactly in the center by means of the contact surface j2. The ball bearing I 'with the race j' of the shaft a 'also carries three arms j,', and the contact surface j2 is also used for centering. The arms j and ji allow free access to the lids g and g 'and the tightening of the same.

Die Einrichtung besitzt für Kolbenpumpen zur Förderung nicht zusammendrückbarer Flüssigkeiten, die rasch umlaufen (mit Antrieb durch elektrischen oder thermischen Motor), große Vorteile: a) die Füllung der Zylinder erfolgt bei geringem Kolbenhub, wenn die Neigung der Achsen 0-X, 0-X' eine geringe ist; b) infolge des Vorhandenseins einer großen Anzahl von Kolben erfolgt die Füllung und Entleerung der Zylinder ohne Unterbrechung, und Widerstöße werden vermieden.The device has for piston pumps for conveying non-compressible Liquids that circulate rapidly (driven by electrical or thermal Engine), great advantages: a) the cylinders are filled with a small piston stroke, when the inclination of the axes 0-X, 0-X 'is small; b) due to the presence the cylinders are filled and emptied without a large number of pistons Interruption and resistance are avoided.

Außerdem i. erfolgt die Verteilung ohne Ventile, a. die auf die Kolben einwirkenden Kräfte heben sich gegenseitig auf, 3. infolge der Länge der Kolben ist der Druck auf die Tragflächen ein nur schwacher, q.. die Kolben führen in den Bohrungen eine schlingernde Bewegung aus, d. h. eine gleichzeitig drehende und fortschreitende Bewegung, so daß die Reibung leicht überwunden wird, 5. die beiden Wellen, die beiden Trommeln und die Kolbensätze (wenn letztere eine genügende Länge besitzen) bilden ein massives, starres Ganzes, das wenig biegsam ist. Infolgedessen können die beiden aus der Pumpe austretenden Wellen in Kugellagern sich drehen, die außerhalb der Pumpe angebracht werden, die mit Öl geschmiert werden können und mit der Förderflüssigkeit nicht in Berührung kommen; infolgedessen kein Festfressen und bessere Leistung, genaues und leichtes Gleiten der Trommeln auf dem Boden des Verteilers ohne Reibung und Festfressen.Also i. the distribution takes place without valves, a. those on the pistons acting forces cancel each other out, 3. due to the length of the piston if the pressure on the wings is only weak, q .. the pistons lead into the Holes produce a lurching motion, d. H. a rotating and advancing one at the same time Movement so that the friction is easily overcome, 5. the two waves, the two The drums and the piston sets (if the latter are of sufficient length) form a massive, rigid whole that is not very flexible. As a result, the two can Shafts emerging from the pump rotate in ball bearings outside the Pump must be attached, which can be lubricated with oil and with the pumped liquid do not come into contact; consequently no seizing and better performance, precise and easy sliding of the drums on the floor of the distributor without friction and seizure.

Zur besseren Haltung der austretenden Welle kann man statt nur eines einfachen Kugellagers die in Abb. 5 gezeigte Einrichtung benutzen. Jede Welle ruht in einem Doppelkugellager mit tiefer Laufnut und in einem gewöhnlichen Kugellager i2. Je weiter die beiden Kugellager auseinanderliegen, um so starrer ist die Lagerung und um so geringer die Ausbiegung. Es könnten auch zwei schräge Kugellager benutzt werden.For better posture of the emerging wave you can instead of just one simple ball bearing use the device shown in Fig. 5. Every wave rests in a double ball bearing with a deep groove and in an ordinary ball bearing i2. The further apart the two ball bearings are, the more rigid the bearing and the less the deflection. Two inclined ball bearings could also be used will.

Zur besseren Ausnutzung der Größe der Kolbentrommeln und um gleichzeitig den Rückdruck auf dieselben herabzusetzen, kann man Kolbenpaare verschiedenen Durchmessers verwenden, die versetzt zueinander stehen. In Abb. 6 sind zwei Gruppen derartiger Kolben verschiedenen Durchmessers dargestellt, es könnten aber auch mehrere Gruppen benutzt werden.To make better use of the size of the piston drums and around at the same time To reduce the back pressure on them, one can use pairs of pistons of different diameters that are offset from one another. In Fig. 6 there are two groups of such Pistons of different diameters shown, but it could also several groups can be used.

Für Pumpen zum Fördern von Schmier-und von anderen Flüssigkeiten, die mit geringer Geschwindigkeit umlaufen, kommt die in Abb. 7 dargestellte Ausführung in Frage. Die Wellen der beiden Trommeln werden in den Böden selbst geführt und drehen sich in Bronzeringen. Die auf die Trommeln sich äußernden entgegengesetzten und schrägen Drücke gleichen sich aus, zunächst durch den Abschnitt 0, D der sich berührenden Kegel und dann durch die Kugel P, mittels derer sie sich aneinanderlegen. Der Druckausgleich kann auch auf den Wellen (Abb.8) stattfinden. Statt bei diesen verschiedenen Einrichtungen die Bewegung der einen Kolbentrommel auf die andere durch die Kolben zu übertragen, kann man die Rückwirkung der Kolben auf die Bohrungen ganz oder zum Teil aufheben, dadurch, daß man die Trommeln in gegenseitigen Eingriff bringt, indem man beide mit einem Zahnkranz versieht, wovon der der treibenden Trommel die Drehung und damit die Kraft auf die getriebene überträgt. Diese Art der Verbindung wäre mit den Kolben vereinbar, da die beiden Trommeln ständig mit derselben Geschwindigkeit umlaufen. Die aus dem Pumpengehäuse austretenden Wellen a, a' der Trommeln könnten ebenfalls durch Zahnräder o. dgl. verbunden werden.For pumps for conveying lubricants and other liquids that circulate at low speed, the design shown in FIG. 7 is suitable. The shafts of the two drums are guided in the floors themselves and turn in bronze rings. The opposite and inclined pressures that are expressed on the drums are balanced out, first through the section 0, D of the cones in contact and then through the ball P, by means of which they come together. The pressure equalization can also take place on the shafts (Fig.8). Instead of transferring the movement of one piston drum to the other through the pistons in these various devices, the reaction of the pistons on the bores can be wholly or partly canceled by bringing the drums into mutual engagement by both with one Gear rim provides what that of the driving drum transfers the rotation and thus the power to the driven one. This type of connection would be compatible with the pistons, since the two drums constantly rotate at the same speed. The shafts a, a 'of the drums emerging from the pump housing could also be connected by gears or the like.

Die allgemeine Einrichtung der Pumpe der Erfindung gestattet, sie leicht in eine Pumpe veränderlicher Leistung umzuwandeln (Abb. 8, 9, io, i i, f2) durch veränderliche Einstellbarkeit des Neigungswinkels der beiden Achsen 0-X und 0-X' zueinander. In diesem Falle müssen auch die beiden entsprechenden Kolben der Kolbensätze eine veränderliche Neigung haben, weshalb sämtliche Kolben durch zylindrische Gelenke miteinander gekuppelt werden (Abb. 8 und 9).The general arrangement of the pump of the invention allows it to be easily converted into a pump of variable power (Figs. 8, 9, io, ii, f2) by variable adjustability of the angle of inclination of the two axes 0-X and 0-X ' to each other. In this case, the two corresponding pistons of the piston sets must also have a variable inclination, which is why all pistons are coupled to one another by cylindrical joints (Fig. 8 and 9).

Damit jeder Kolben am Ende seines Hubes sich stets auf den Boden dicht auflegt, d. h. damit bei jedem beliebigen Neigungswinkel, also bei jeder Leistung, der Totraum gleich Null wird, müssen die beiden Trommeln sich um den Punkt Dl drehen. Bei der in Abb. 8 dargestellten Ausführungsform ist es die Trommel b', welche um Dl sich dreht, wenn man die Größe des Zylinderraumes und damit die Leistung vergrößern will. Die Trommel b1 dreht sich um die Achse a', die von einem Vierkant K getragen wird, der zwischen den Flächen f 1, f 1 (des Gestelles f) unter Reibung gleitet und die ständige Verbindung zwischen dem Fensterausschnitt A' mit dem Sammelkanal Ca und zwischen dem Ausschnitt R' mit dem Kanal C aufrechterhält.So that each piston always lies tightly on the floor at the end of its stroke, ie so that the dead space is zero at any angle of inclination, ie with any power, the two drums must rotate around point Dl. In the embodiment shown in Fig. 8, it is the drum b ', which rotates around Dl, if you want to increase the size of the cylinder space and thus the power. The drum b1 rotates around the axis a ', which is carried by a square K, which slides between the surfaces f 1, f 1 (of the frame f) under friction and the permanent connection between the window cutout A' with the collecting duct Ca and between the section R 'with the channel C is maintained.

Der von dem Deckel i überdeckte Vierkant K führt eine Drehbewegung uni den Punkt Dl aus; seine beiden Ansätze KI, KI gleiten zwischen den zylindrischen Auflagern f2, f2 des Gestelles f und h, h des Deckels, deren Achsen durch Dl gehen. Eine Tangentialschraube mit passender Abdichtung kämmt mit dem einen Teil des Hohlrades n, dreht den Vierkant K und hält ihn in gewünschter Lage fest.The square K covered by the cover i performs a rotary movement at point Dl; its two approaches KI, KI slide between the cylindrical supports f2, f2 of the frame f and h, h of the cover, the axes of which go through Dl. A tangential screw with a suitable seal meshes with one part of the ring gear n, turns the square K and holds it in the desired position.

Diese Drehbewegung kann auch in anderer Weise zustande gebracht werden; ebenso kann die Pumpe passend abgedichtete Außenlager erhalten.This rotary movement can also be brought about in other ways; the pump can also be fitted with suitably sealed outer bearings.

Die Pumpe veränderlicher Leistung kann selbsttätig gemacht werden, wenn sie so eingerichtet wird, daß die Drehbewegung durch den Druck der austretenden Flüssigkeit bewirkt wird, d. h. daß die Neigung der beiden Trommeln in umgekehrtem Sinne zum Druck verändert wird. Hierzu eignet sich eine elastische Vorrichtung (mit Federn z. B.), welche dem Druck entgegen auf einen Kolben oder auf elastische Kapseln einwirkt und die Drehung des Vierkantes bewirkt.The variable power pump can be made automatically, if it is set up so that the rotary motion is caused by the pressure of the exiting Fluid is effected, d. H. that the inclination of the two drums is reversed Sense is changed to pressure. An elastic device (with Springs z. B.), which oppose the pressure on a piston or on elastic capsules acts and causes the rotation of the square.

Die angeführten Beispiele erschöpfen die Erfindung nicht; es können vielmehr in der Anordnung, Gestaltung, Größe, Art der Befestigung beliebige Änderungen getroffen werden, sofern sie zu demselben Ergebnis führen. Das Gestell der Pumpe kann aus einem Stück gegossen werden oder aus einzelnen Teilen zusammengesetzt sein; die Kolben, die im allgemeinen gepreßt werden, können wie die Kolbentrommeln aus gewöhnlichem oder nicht oxydierbarem Stahl oder aus Bronze hergestellt werden und aus Segmenten bestehen.The examples given do not exhaust the invention; it can Rather, any changes in the arrangement, design, size, type of attachment if they lead to the same result. The frame of the pump can be cast in one piece or assembled from individual parts; the pistons, which are generally pressed, can be made like piston drums ordinary or non-oxidizable steel or bronze, and consist of segments.

Die Pumpe kann auch für zusammenpreßbare Fluiden, z. B. zum Verdichten und Ansaugen von Luft, verwendet werden.The pump can also be used for compressible fluids, e.g. B. for compaction and sucking air can be used.

Durch geringfügige Änderungen kann sie auch als Doppelpumpe ausgebildet werden, indem jede Trommel als getrennte Pumpe arbeitet. Statt einer gemeinschaftlichen Saugleitung kann jeder Boden an eine gesonderte Leitung angeschlossen werden. Man kann zwei verschiedene Flüssigkeiten ansaugen und vermischt in eine gemeinschaftliche Austrittsleitung anschließen, wobei aber zur Verhinderung der Vermischung beider Flüssigkeiten für eine passende gegenseitige Abdichtung zu sorgen ist. Handelt es sich um zwei Flüssigkeiten verschiedener Dichte, so benutzt man Differentialkolben, d. h. Kolben verschiedenen Durchmessers für jede Gruppe, wobei die für die schwerere Flüssigkeit den kleineren Durchmesser besitzt.With minor changes it can also be designed as a double pump with each drum working as a separate pump. Instead of a communal Suction line, each floor can be connected to a separate line. Man can suck in two different liquids and mix them into one Connect the outlet line, but to prevent the two from mixing Liquids, a suitable mutual seal is to be ensured. Does it If there are two liquids of different densities, differential pistons are used, d. H. Pistons of different diameters for each group, with those for the heavier ones Liquid has the smaller diameter.

Die Pumpe könnte auch nur mit einer als Pumpe arbeitenden Trommel ausgestattet werden, wobei dann die andere und ihre Kolben eine größere Länge erhalten und lediglich zum Antrieb der ersteren dienen. Da die Trommel im Öl baden würde, müßte eine Abdichtung vorgesehen werden, um eine Vermischung der geförderten Flüssigkeit mit dem 01 zu verhindern.The pump could also only have a drum acting as a pump be equipped, the other and its pistons are then given a greater length and only serve to drive the former. Since the Drum in If oil were to bathe, a seal would have to be provided to prevent the to prevent pumped liquid with the 01.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rapidly rotating pump with two in the pump body arranged drums whose axes intersect and groups in their bores each work of mutually associated pistons, characterized in that the axes of the drums form an obtuse angle with one another. z. Circulation pump after Claim i, characterized in that the cylindrical bores of the drums and the pistons entering the same in several rows offset around the axis each drum are arranged and that the diameter of the pistons of each row to best possible use of the volume of each drum are different from each other (Fig. 6). 3. Circulation pump according to claim i, characterized in that between the two drums an intermediate member absorbing the axial pressures, e.g. B. a ball (p), is arranged (Fig. 7). 4. Circulation pump according to claim i, characterized in that that of the two drums and the piston groups running in the two drums Angle formed by articulated connection of the drums and the associated ones Piston pairs is variable. 5. Circulation pump according to claim 4, characterized in that that the driven drum on a fixed bearing piece (K) with window cutouts for liquid distribution, which is adjustable around an axis of rotation (D1), which coincides with the joint axis of the innermost piston position. 6. Circulation pump according to claim i and 4, characterized in that the change in the angle for the purpose of The pump output is regulated automatically by depending on the delivery pressure the angle of inclination is reduced with an increase in pressure and increased with a decrease, e.g. B. by means of an elastic capsule, a tight piston with counter spring or the like., which cause the adjustment of the tangent screw. 7. Circulation pump according to claim i, characterized in that for the purpose of equalizing the pressures at the same time Conveying different liquids through the two drums, the conveying chambers vice versa are dimensioned proportionally to the density of the liquids to be pumped, e.g. B. by correspondingly different dimensioning of the piston diameters in the two drums.