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Führung für Kolben von Flüssigkeitspumpen mit Schiebersteuerung und
untenliegendem Kurbelgehäuse Bei senkrechten Kurbelpumpen mit untenliegendem Kurbelkasten
erfolgte bisher .die Ausführung des Tauchkolbens, der gleichzeitig als Kreuzkopf
dient, und die zugehörige Führung nach Abb. r. Der Kolben läuft in zwei Büchsen,
von denen die untere den Kurbelkasten und die obere den Hubraum der Pumpe abschließt.
Dieser Ausführung haften bedeutende Mängel an.
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Die großen seitlichen Kräfte, welche die Schubstange auf den Kolben
ausübt, werden aufgenommen z. T. von der unteren ölgeschmierten und z. T. von der
oberen wassergeschmierten Lauffläche. Die Wasserschmierung, besonders, wenn das
Wasser sandhaltig ist, ist nicht ausreichend, so daß die obere Lauffläche des Kolbens
sich zu stark abnutzt. Weiter muß bei diesen Pumpen, wenn sie der Förderung von
Reinwasser dienen, das Öl des Kurbelkastens vom Wasser ferngehalten werden und bei
Preßschmierung darf kein Wasser in das Öl des Kurbelkastens gelangen, besonders
wenn das Wasser Unreinigkeiten enthält. Bei der Bauart nach Abb, r läßt sich beides
nicht erreichen, auch wenn Dichtungen zwischen den beiden Laufflächen vorgesehen
werden. Es kommt Wasser in das Öl und Öl in das Wasser.
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Einen besonderen Kreuzkopf mit Kolbenstange und Kolbenstangendichtung
unterhalb des Kolbens anzuordnen, verbietet die Rücksicht auf die Saughöhe, da dann
die Bauhöhe der Pumpe zu groß wird. Es sind nun bei Verbrennungsmotoren und Luftkompressoren
Kolbenführungen- bekannt, bei denen mit dem Kolben ein Kreuzkopf zentrisch durch
ein Rohr oder durch Rippen verbunden ist, ,der in einem Führungsrohr läuft, das
an der oberen Wand. des Kurbelkastens befestigt ist. Bei allen diesen Führungen
sind sowohl die Kreuzkopf- wie die Kolbenlaufflächenölgeschmiert. Bei den Verbrennungsmotoren
ist der Zweck dieser Bauarten vor allem, der Lauffläche des Kolbens Öl zuzuführen
entweder durch Ölpumpe oder den angesaugten Luftstrom. ' Zu diesem Zweck wird der
Kreuzkopf möglichst weit aus dem Kolben herausgezogen. BeimKompressor soll der mit
Dichtung im Führungsrohr laufende Kreuzkopf das warme Öl des Kurbelkastens von der
Luft, die durch Schlitze des Kolbenbodens und durch hohe Rippen zwischen Kolben
und Kreuzkopf angesaugt wird, fernhalten, und wind daher ebenfalls weit aus dem
Kolben herausgezogen.
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Die bei der Kurbelpumpe auftretenden zu Anfang genannten Nachteile
werden durch die vorliegende Erfindung, die auch einen zentrisch mit dem Kolben
verbundenen Kreuzkopf und ein Führungsrohr verwendet, das an der oberen Wand. des
Kurbelkastens befestigt ist, die aber im Zusammenbau und in der Wirkung von den
genannten Bauarten der Verbrennungs@motore und Luftkompressoren weit abweichen,
in folgender Weise beseitigt. Die ölgeschmierten Laufflächen,.
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die seitlichen Schubstangenkräfte aufnehmen, werden von der wassergeschmierten Kolbenlauffläche
völlig getrennt und so weit in den Kolben hineingezogen, daß die seitlichen Schubstan.genkräfte
allein von den ölgeschmierten Laufflächen aufgenommen werden, und daß .das von der
Kreuzkopflauffläche nach oben abgespritzte Öl nicht an die Lauffläche des Kolbens,
sondern gegen die innere Oberfläche der Kolbenwandung gespritzt wird und das aus
.der Stopfbüchse fließende Leckwasser nicht an die Lauffläche des Kreuzkopfes und
in den Kurbelkasten gelangen kann.
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Zu diesem Zweck wird an der oberen Wand des Kurbelkastens ein Führungsrohr
mit kleinerem Außendurchmesser als der Innendurchmesser des becherförmigen Kolbens
befestigt und im Innern des unten offenen Kolbens möglichst weit in denselben hineingezogen.
Im Innern des Führungsrohres läuft ein besonderer Kreuzkopf, der mit seiner ölgeschmierten
Lauffläche in den wassergeschmierten Pumpenkolben, an dem er zentrisch befestigt
ist, hineinreicht, und der allein während des ganzen Hubes die seitlichen Schubstangenkräfte
überträgt. Das Hochziehen des Kreuzkopfes und Führungsrohres in den Pumpenkolben
hinein verhindert den Übertritt von Wasser von der Kolbenlauffläche auf die Kreuzkopflauffläche
und in den Kurbelkasten und' den Übertritt von Öl in der umgekehrten Richtung.
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Abb.2 zeigt ein Bei-spiel der Erfindung.
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i ist ,die obere Wandung des Kurbelkastens mit dem möglichst weit
nach: oben bis in den Pumpenkolben hineingezogenen Führungsrohr für den Kreuzkopf
2, welcher den Kreuzkopfzapfen 3 trägt. Die Lauffläche des Kreuzkopfes kann ausgiebig
geschmiert werden, da das Öl in den Kurbelkasten zurückfällt. Der Kreuzkopf erhält
reichlich große Auflageflächen, so daß die seitlichen Kräfte nur von der ölgeschmierten
Lauffläche des Führungsrohres mit geringer Beanspruchung aufgenommen werden. Mittels
des Bolzens q. und der Mutter 5 ist der unten offene Pumpenkolben; 6 mit dem Kreuzkopf
3 zentrisch fest verbunden. Der becherförmige Kolben 6 überdeckt und (der rohrförmige
Teil desselben mit der Lauffläche umschließt das Führungsrohr i des Kreuzkopfes
2, so daß das Leckwasser aus der Pumpenstopfbüchse io, welches am Kolben herabfließt,
nicht in den Kurbelkasten gelangen und das Öl desselben verunreinigen kann. Es kann
auch kein Öl von der Lauffläche des Kreuzkopfes an die des Kolbens gelangen, da
sich die erstere ganz innerhalb des Kolbens und Führungsrohres befindet. Die Lauffläche
des Kolbens 6 nimmt nicht an derÜbertragung der seitlichen Kräfte der Schubstange
teil, was für die Haltbarkeit der Laufflächen besonders bei unreinem Wasser außerordentlich
wichtig ist.
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Die Äfidichtung der Wasser- und Öllaufflächen gegeneinander erfolgt
bei der vorliegenden Erfindung ohne zusätzliche Reibung und Verschlechterung -des
mechanischen Wirkungsgrades der Pumpe. Die Bauhöhe der Pumpe wird durch die Erfindung
nicht erhöht.
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Die Pumpe in Abb. 2 ist in der bekannten Ausführung gezeichnet mit
einem Gehäuse 7, welches die Saugkanäle und die Führungsbüchse für -den Kolben 6
bildet, und ein Saugschieber 8, welcher das Gehäuse 7 außen umgiebt und' durch Exzenter
angetrieben wird. Das Druckventil, welches nicht mitgezeichnet ist, wird in der
Achse des Kolbens angeordnet und schließt den Hubraum nach oben ab. 9 ist die Gehäusewand
der Pumpe.
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Die Erfindung läßt sich aber auch auf stehende Pumpen anderer Bauart
etwa mit Saug- und Druckventil anwenden.