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Pumpe zur Erzeugung tiefer Drücke, insbesondere umlaufende Ölluftpumpe
Bei Pumpen zur Erzeugung tiefer Drücke, insbesondere umlaufender öllüftpumpen, besteht
bei Stillstand die Gefahr, d.aß Luft von der Druckseite zur Saugseite hin übertritt
und das dort herrschende Vakuum verschlechtert. Dem kann man dadurch begegnen, daß
man in der Saugleitung ein Ventil anordnet, das durch die Pumpe gesteuert wird und
bei Stillstand der Pumpe die Saugleitung gegen die Pumpe selbsttätig abschließt.
Bei ;einer bekannten Ausführung besteht das Abschlußorgan in der Saugleitung aus
einem Küken, das über ein Gestänge von einem Kolben ang cy
etrieben wird,
der seinerseits durch Öldruck bewegt wird, welcher in einer Zusatzpumpe erzeugt
wird. Solange die Pumpe und mit ihr die Zusatzpumpe läuft, hält der Öldruck über
den Kolben und das Gestänge das Küken in der Saugleitung offen.
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Die Verwendung eines Kükens als Abschlußorgan erfordert besandere
Maßnahmen zur Vermeidung von Undichtigkeiten an dessen Sitzfläche. Die Abschlußvorrichtung
muß daher zum mindesten im Ölbad angeordnet sein. Die Verwendung von Öldruck zur
Steuerung des Abschlußorgans erfordert sodann besondere Sicherheitsvorkehrungen,
damit nicht bei unerwarteten Drucksteigerungen Brüche eintreten. Endlich hat die
bekannte Einrichtung den Mangel, daß der Abschluß der Saugleitung nicht sofort nach
Stillstand der Pumpe erfolgt, weil die Einrichtung wegen des besonderen Übertragungsgestänges
träge ist.
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Im Gegensatz dazu ist bei der Pumpe nach der Erfindung das Abschlußorgan
auf einem Hohlfederkörper angeordnet, von dem eine Impulsleitung nach einem Raum
der Pumpe führt, in welchem während des Betriebes der Pumpe ein anderer Druck herrscht
als bei Stillstand der Pumpe. Bei der Pumpe nach der Erfindung wird mithin die Absperrvorrichtung
pneumatisch und gestängelos beeinflußt, wodurch besondere Abdichtungsstellen vermieden
werden.
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Es ist an sich bekannt, ein zur Verminderung des Kraftbedarfs beim
Anlaufen dienendes, drosselnd wirkendes Ventil in der Sangleitung pneumatisch zu
steuern. Diese bekannte Einrichtung ärbeitet ,aber, abgesehen von ihrer abweichenden
Aufgabe, gleichfalls nicht gestängelos.
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Der Druck zur Steuerung des Hohlfederkörpers kann in an sich bekannter
Weise
einer in der Pumpe untergebrachten kleinen Zusatzpumpe entnommen
werden, an: welche die Impulsleitung angeschlossen ist, und welche Unterdruck oder
Überdruck erzeugt, solange die Pumpe läuft. In der bevorzugten Ausführung wird indessen
die Impulsleitung an einen Raum der Pumpe angeschlossen, in welchen die bei Stillstand
von der Druckleitung zurücktretende Luft eindringt, bevor sie in die Saugleitung
gelangt. Abgesehen von der damit erreichten Vereinfachung im Aufbau erhält man volle
Gewähr dafür, daß die Saugleitung geschlossen wird, bevor die Luft bis zu ihr vorgedrungen
ist. Handelt es sich um eine umlaufende Pumpe, so kann die Impulsleitung einfach
an einen Schöpfraum angeschlnssen werden, der von der Saugleitung stets abgetrennt
ist.
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In der einfachsten Ausführung wirkt das Abschlußorgan, welches auf
dem Hohlfederkörper angebracht ist, rein mechanisch, indem es bei Pumpenstillstand
auf einen festen Sitz gepreßt wird. Es kann aber auch hydraulisch wirken, beispielsweise
als Rohr ausgebildet sein, welches mit seiner Mündung durch den Hahlfederkörper
in Quecksilber getaucht wird. An das Rohr ist dann in an sich bekannter Weise ein
nach Gaben führendes Rohr angeschlossen, in welchem das Quecksilber bis zur Barometerhöhe
ansteigen kann, wie das bei den bekannten sog. Barometervakuumverschlüssen üblich
ist.
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Da bei längerem Stillstand der Druck-,oberhalb des Quecksilberspiegels
allmählich ansteigt und sich dem im Hühlfederkörper herrschenden Atmosphärendruck
nähert, würde schließlich die Rohrmündung wieder aus dem Quecksilber herausgehoben
und der Abschluß damit beseitigt werden. Um dem vorzubeugen, kann man einen zweiten
Hohlfederkörper mit dem beweglichen Rohr verbinden, welcher an die Saugleitung angeschlossen
ist und auch bei ansteigendem Druck oberhalb des Quecksilberspiegels die Rohrmündung
eingetaucht hält.
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Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele mit den
Merkmalen der Er-Endung, und zwar zeigt Abb. i eine Ausführungsform im Schnitt durch
eine Ölluftpumpe, Abb. z eine zweite Ausführungsform unter Verwendung einer Zusatzpumpe
und Abb.3 eine abgeänderte Ausführung mit einem als bewegliches Rohr ausgebildeten
Ver schluß.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i ist der Verschluß in einer Kammer
i angeordnet, die durch eine Leitung z mit dem nicht dargestellten Vakuumbehälter
und durch einen Kanal 3 mit der Pumpe verbunden ist. ¢ ist ein H.ohlfederkörper,
der eine nachgiebig: Dichtungsplatte q.' trägt und, wenn durch eine Leitung 5 Luft
in ihn einströmt, bei 6 einen dichten Abschl.uß des Kanals 3 gegen die Leitung 2
herstellt, so daß etwa aus der Pumpe zurücktretende Luft nicht in den Vakuumbehälter
zurückströmen kann. Die Pumpe ist als umlaufende Ölluftpumpe ausgebildet und enthält
demgemäß einen Drehkolben S mit Schiebern 9. io ist das übliche Rückschlagventil
auf der Druckseite, i i der Ölrücklaufkanal. In den vom Saugkanal 3 durch einen
der Schieber 9 abgetrennten Schöpfraum 7 der Pumpe mündet bei i z ein Kanal 13,
der an die Impulsleitung 5 angeschlossen ist, welche zum H.ohlfederkörper q. führt.
Solange die Pumpe läuft, herrscht im Hühlfederkörper :l der gleiche Unterdruck wie
im Schöpfraum 7. Die Ventilplatte .4' wird daher offen gehalten. Bleibt die Pumpe
stehen, so- strömt Luft vor: der Druckseite in die Pumpe zurück, und der Druck im
Schöpfraum 7 steigt an, so daß das Ventil in der Saugleitung sich schließt, und
zwar bevor die zurücktretende Luft in die Saugleitung gelangt, da der Schöpfraum
7 durch mindestens einen der beiden Schieber 9 von der Saugleitung abgetrennt ist.
Nach Schluß des Ventils q.' herrscht im Beharrungszustand iin Federkörper q. Atmosphärendruck,
außerhalb des Körpers Vakuum.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. z wird von der Welle 1q. der umlaufenden
Ölluftpumpe eine zusätzliche kleinere Pumpe 15
angetrieben, deren Saugleitung
16 an den H,ohlfederkörper q. angeschlossen ist. Die zusätzliche Pumpe, die
beliebig ausgeführt sein kann, z. B. als Reibungs- .oder als Zahnradpumpe, dient
ausschließlich der Steuerung des Ventils in der Saugleitung. Solange die Pumpe läuft,
erzeugt die zusätzliche Pumpe 15 im Federkörper einen Unterdruck, der das
Ventil offen hält. Bleibt die Pumpe stehen, so steigt der Druck im Federkörper sogleich
an und schließt- das Ventil, bevor aus der Druckleitung der Hauptpumpe Luft in die
Saugleitung zurücktreten kann, da zunächst noch die Schieber 9 den unmittelbaren
übertritt von Luft verhindern. Bei stillstehender Pumpe herrscht abweichend von
Abb. i im Beharrungszustand innerhalb und außerhalb des H-ohlfederkörpers q. Atmosphärendruck,
weil er in Richtung der Rückströmung vor der Abschlußstelle 6 liegt, während er
in Abb. i dahinter liegt. Gleichwohl bleibt das Ventil geschlossen.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 dient der Federkörper 4 zur Steuerung
eines mit der Saugleitung 2 durch einen Gummischlauch i 9 beweglich verbundenen
schwenkbaren Rohrstückes 2o. Der Raum i ist mit Quecksilber 17 gefüllt. Die
Leitung 5 ist z. B. in der aus Abb. i oder 2 ersichtlichen
Weise
entweder an einen Schöpfraum der nicht dargestellten Pumpe oder an eine zusätzliche
Pumpe angeschlossen. Steigt bei Stillstand der bei 3 angeschlossenen Pumpe der Druck
in Federkörper q., bevor die Luft nach i zurückströmt, so wird das Rohrstück 2o
nach unten geschwenkt, so daß es in das Quecksilber 17 taucht. Tritt nunmehr
Luft aus der Pumpe durch die Leitung 3 in den Raum i, so wird das Quecksilber in
die Saugleitung 2 hineingedrückt, die s,o weit senkrecht nach üben geführt ist,
daß ein Abs.chluß durch barometrische Wirkung erzeugt wird, wie bei den bekannten
Baremetervakuumverschlüssen. Das Rohrstück 20 wird so weit eingetaucht, daß die
mit dem Quecksilberanstieg in der Leitung 2 verbundene Senkung des Spiegels im Raum
i die Mündung des Rohrstückes 2o nicht wieder freilegt.
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Im Beharrungszustande bei stillstehender Pumpe würde in i und in q.
der gleiche (Atmosphären-) Druck herrschen, so daß das Rohrstück wieder gehoben
und der Abschluß beseitigt würde. Um das unmöglich zu machen, ist ein zweiter Hohlfederkörper
18 vorgesehen, der durch eine Leitung 2 i an die Saugleitung oberhalb des höchsten.
Quecksilberspiegels angeschlossen ist. Der in dem Raum i ansteigende Druck preßt
dann den Federkörper 18 gegen den in ihm herrschenden Unterdrack zusammen, so daß
das Rohrstück 2o eingetaucht gehalten wird.
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Die Erfindung kann an ein-oder mehrstufigen Pumpen angewendet, werden.
Bei einer zweistufigen Pumpe wird dann das Ventil zweckmäßig von der ersten (Vorvakuum-)
Pumpe gesteuert. '