DE634017C

DE634017C - Vorrichtung zur Foerdermengenregelung waehrend des Betriebes fuer Kolbenpumpen mit Kurbelwellenantrieb und unveraenderlichem Kolbenhub

Info

Publication number: DE634017C
Application number: DEA71577D
Authority: DE
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1933-10-13
Filing date: 1933-10-13
Publication date: 1936-08-17

Description

Vorrichtung zur Fördermengenregelung während des Betriebes für Kolbenpumpen mit Kurbelwellenantrieb und unveränderlichem Kolbenhub Die Fördermengenregelung von Kolbenpumpen mit Kurbelantrieb ist zumeist durch Regelung des Antriebs, d. h. der Drehzahl der Antriebsmaschine, bewirkt worden. Wenn es sich in diesem Fall bei der Antriebsmaschine um eine elektrische Maschine handelt, insbesondere um einen Drehstrommotor, so ist die Regelung ohne erheblichen Verlust an elektrischer Energie nicht durchzuführen. Vorrichtungen, durch die dieser Energieverlust vermindert werden könnte, z. B. besondere Schaltungen und Aggregate, sind zu umfangreich und bedeuten eine erhebliche Verteuerung der Anlage.
Nun ist es auch bereits bekannt, die Fördermengenregelung bei Kolbenpumpen mit KurbelwellenantriEb und unveränderlichem Kolbenhub während des Betriebes durchzuführen. Dazu dienen verstellbare Nocken auf einer Steuerwelle, die je nach Bedarf die Saugventile der Pumpe kurze oder längere Zeit geöffnet halten.
Diese Bauart, bei der die Nocken als Schieber ausgebildet sind und ein besonderes Exzenter zur Hinundherbewegung der Nocken notwendig ist, ist kompliziert und teuer. Auch ist die Regelung durch das in den verschiedenen Zwischengliedern enthaltene unvermeidliche Spiel nicht besonders genau.
Nun sind andererseits - Differentialgetriebe für die verschiedensten Zwecke, z.. B. zum Umsteuern von Maschinen, unter anderem auch für die Regelung der Fördermenge von Gebläsen und Verdichtern mit Saugschieber, bekannt.
Erfindungsgemäß ist bei einer Vorrichtung zur Fördermengenregelung während des Betriebes für Kolbenpumpen mit Kurzwellenantrieb und unveränderlichem Kolbenhub, insbesondere Hochdruckkesselspeisewasserpumpen, durch Offenhalten des mittels verstellbarer Nocken gesteuerten Saugventils zwischen der Steuernockenwelle und der Kurbelwelle in an sich bekannter Weise ein verstellbares Differentialgetriebe für die Steuerung des Saugventils eingeschaltet. Unterhalb des Saugventils hat die außerhalb der Saugleitung unterteilte Ventilstange ein zwischengeschaltetes Federglied für das selbsttätige schnelle Schließen des Saugventils am Ende des Schließhubes.
Eine solche Fördermengenregelung hat besondere Bedeutung für Hochdruckkesselspeisepumpen, bei denen es sich um die Förderung unter besonders. hohen Drücken, z. B. bis zu 22g Atmosphären, handelt.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise und schematisch veranschaulicht.
In der Zeichnung bedeutet x den Zylinder einer Kolbenpumpe, a den Kolben, 3 die Pleuelstange, q. die Kurbel und g die durch eine beliebige Antriebsmaschine, z. B. einen Drehstrommotor, angetriebene Kurbelwelle, deren Drehzahl gar nicht oder nur in engen Grenzen verändert werden soll. 6 ist das Ventilgehäuse mit einem Einlaß 7 und einem Auslaß 8, ferner je einem entsprechenden Saugventil 9 und Druckventil io.
Bei 1i, 12 ist die Ventilspindel des Saugventils 9 angedeutet, die mit diesem nicht fest verbunden ist.
Das Saugventil 9 ist so eingerichtet, daß es während des Druckhubes oder eines Teiles desselben durch eine Steuerungseinrichtung offen gelassen wird. Zu diesem Zweck ist bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel eine Nockenwelle 13 vorgesehen, die von -der Kurbelwelle 5 aus mittels Kegelräder 1q., 15, einer Wellenleitung 16, 17 und Kegelräder 18, i9 angetrieben wird. Auf der Nockenwelle 13 ist ein entsprechender Nocken 2o angeordnet, der auf eine an dem Ventilspindelteil 12 angeordnete Nockenrolle 21 wirkt. Eine Feder 22 ist vorgesehen, die die Nockenrolle 21 stets in Berührung mit dem Nocken 2o hält.
Erfindungsgemäß ist in die Nockenleitung 1ö, i7# als veränderliches Übertragungsglied ein Differentialgetriebe eingeschaltet, das beim gezeichneten Ausführungsbeispiel aus dem Gehäuse 23, den Räderpaaren 2q., 25 sowie 26 und 27 besteht. Die nach der Zeichnung übereinanderliegenden Zahnräder 25 und 27 sind miteinander in Eingriff. Durch dieses Rädergetriebe wird die Nokkenwelle im gleichen Drehsinn wie die Kurbelwelle .angetrieben. Beliebige Mittel, z. B. eine Schnecke 28 ' und Schneckenrad 29, sind vorgesehen, um auf das Differentialgetriebe in der Weise einzuwirken, daß die Stellung des Wellenstückes i7 gegenüber der Stellung des Wellenstückes i6 und damit auch die Stellung des Nockens 2o gegenüber der Kurbel q. verändert werden kann.' Erfindungsgemäß ist ferner in die unterteilte Ventilspindel des Saugventils 9 zwischen deren Teile ii und 12 ein Federglied 3o eingeschaltet, das einen wesentlichen Nachteil. beseitigt und folgende Wirkung hat: Bei den in Frage stehenden sehr hohen Drücken findet in kurzer Zeit eine erhebliche Beschädigung der Ventilsitze und Ventilteller statt, wenn die Flüssigkeit am Ende des Schließvorganges des Saugventils durch einen verhältnismäßig schmalen Spalt hindurchgepreßt würde. Um dies zu verhindern, ist das Federglied 3o eingeschaltet. Sobald jetzt am Ende des Schließvorganges des Ventils 9 der Überdruck im Pumpengehäuse den Federdruck des Federgliedes übersteigt, und dies geschieht verhältnismäßig schnell, so wird das Ventil 9 rasch geschlossen, nachdem kurz vorher noch -ein verhältnismäßig großer Spalt für den Durchtritt der Flüssigkeit vorhanden war.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Steuerung des Saugventils beschränkt, sondern zur Lösung der gleichen Aufgabe kann auch ein beliebiges zusätzliches Ventil an dem Pumpenraum vorgesehen sein, das in der vorbeschriebenen Weise oder ähnlich gesteuert wird.
Die Steuerung des das Fördermittel aus dem Pumpenraum auslassenden Ventils kann insbesondere bei Kesselspeisepumpen, z. B. für Benson-Kessel, von der Leistung des Kessels abhängig gemacht und beispielsweise elektrisch auf einen Motor übertragen werden, der die Schnecke 28 bewegt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Fördermengenregeluni während des Betriebes für Kolbenpumper mit Kurbelwellenantrieb und unveränderlichem Kolbenhub, insbesondere Hochdruckkesselspeisewasserpumpen, durch Offenhalten des mittels verstellbarer Nocken gesteuerten Saugventils, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuernockenwelle (i3) und der Kurbelwelle (5) in an sich bekannter Weise ein verstellbares Differentialgetriebe (23 bis 29) eingeschaltet ist und daß unterhalb des Saugventils (9) die außerhalb der Saugleitung (7) unterteilte Ventilstange (ii) ein zwischengeschaltete: Federglied (30) für das selbsttätige schnelle Schließen des Saugventils am Ende de: Schließhubes hat.