DE681607C

DE681607C - Piston pump with suction slots

Info

Publication number: DE681607C
Application number: DEST54464D
Authority: DE
Original assignee: STEINBOCK AKT GES
Current assignee: STEINBOCK AKT GES
Priority date: 1936-02-11
Filing date: 1936-02-11
Publication date: 1939-09-27

Description

Kolbenpumpe mit Saugschlitzen Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit hoher Drehzahl laufende Kolbenpumpe mit Saugschlitzen, insbesondere für hydraulische Hebezeuge. Pumpen für Hebezeuge sollen unter einem Druck von mehreren hundert Atmosphären bei verhältnismäßig geringen Fördermengen eine .direkte Kupplung mit schnell laufenden Antriebsmaschinen, vorzugsweise Elektromotoren, erlauben.Piston Pump with Suction Slits The present invention relates to a Piston pumps running at high speed with suction slots, especially for hydraulic ones Hoists. Pumps for hoists are said to be under a pressure of several hundred atmospheres a direct coupling with fast running at relatively low delivery rates Drive machines, preferably electric motors, allow.

Solche Pumpen werden insbesondere bei neuzeitlichen Automobil- rund Flugze,ughebegerätengebraucht, wo es sich darum hiandelt, kurzzeitig hohe Drücke bei geringen Fördermengen zu erzeugen.Such pumps are particularly popular in modern automobiles Airplanes, lifting devices, where it is a question of briefly high pressures to generate at low flow rates.

Hierbei hat .es sich gezeigt, daß bei den hohen Umlaufzahlen der Elektromotoren infolge der Trägheit der Einlaßventile der volumetrische Wirkungsgrad sehr gering ist.It has been shown that with the high number of revolutions of the electric motors due to the inertia of the inlet valves, the volumetric efficiency is very low is.

Um dem abzuhelfen, ist man bereits dazu übergegangen, saugventillose Pumpen zu verwenden, bei welchen im Bereiche der oberen Totpunkte der Kolben Saugschlitze vorgesehen sind, die durch den Kolben, nachdem dieser im Zylinder Unterdruck erzeugt hat, freigegeben werden. Die hohe Bewegungsgeschwindigkeit,der Pumpenkolben wirkt sich auch hier insofern aus, als die vor der öffnun,g der Schlitze in der Saugleitung etehende Flüssigkeitssäule vom Stillstand aus beschleunigt werden muß und infolgedessen eine vollkommene Füllung des Zylinders in der kurzen verfügbaren Zeit nicht möglich ist. Bei sehr hoher Geschwindigkeit der Pumpenkolben kann sogar der Fall eintreten, daß überhaupt keine Füllung erfolgt.In order to remedy this, one has already switched to suction valve-less Use pumps with suction slots in the area of the top dead center of the piston are provided by the piston after this generates negative pressure in the cylinder has to be released. The high speed of movement, the pump piston works here, too, as the one in front of the opening of the slots in the suction line etehende liquid column must be accelerated from a standstill and as a result it is not possible to completely fill the cylinder in the short time available is. At a very high speed of the pump piston it can even happen that there is no filling at all.

Die vorliegende Erfindung trägt dem dadurch Rechnung, daß der mit Saugschlitzen ausgerüsteten Pumpe ein Zylinder mit im Takt des Pumpenkolbens arbeitenden Kolben zugeordnet ist, von dessen Arbeitsraum eine stets geöffnete Leitung zu den Saugschlitzen des Pumpenzylinders und damit zu dessen Saugleitung führt. Dabei kann. .der wirksame Arbeitsraum des zugeordneten Zylinders größer sein als der der Pumpe. Die einfachste Ausführungsform besteht darin, daß der Pumpenzylinder und .der zugeordnete Zylinder als Stufenzylinder mit Stufenkolben ausgebildet sind.The present invention takes this into account in that the with Pump equipped with suction slots, a cylinder with working in time with the pump piston Piston is assigned, from the working space of an always open line to the Suction slots of the pump cylinder and thus leads to its suction line. Here can. .the effective working space of the assigned cylinder must be larger than that of the pump. The simplest embodiment is that the pump cylinder and .the associated Cylinders are designed as stepped cylinders with stepped pistons.

Es ist zwar bereits bei Stufenkolbenpumpen mit Saugventilen bekannt, das Saugventil der einen Pumpe dem Saugventil der anderen Pumpe vorzuschalten, so daß durch Abheben des vorgeschalteten Saugventils vom Sitz die eine Pumpe außer Wirksamkeit gesetzt wird.It is already known for stepped piston pumps with suction valves, to connect the suction valve of one pump to the suction valve of the other pump, like this that by lifting the upstream suction valve from the seat the one pump except Effectiveness is set.

Von dieser bekannten Ausführung lassen sich jedoch keine Schlüsse auf die vorliegende Erfindung ziehen, denn es liegt in allen Fällen für ;die eine Pumpe ein Saugventil vor, dessen Ersatz durch Saugschlitze deshalb nicht ohne weiteres möglich erscheint, weil dann den Saugschlitzen, die ja bekanntlich den Ersatz für das Saugventil darstellten, trotzdem ein Saugventil vorgeschaltet wäre.However, no conclusions can be drawn from this known embodiment draw on the present invention, because it is in all cases for; the one Pump a suction valve, which is why it is not easy to replace it with suction slots seems possible because then the suction slots, which are known to be the replacement for represented the suction valve, although a suction valve would be connected upstream.

Auch die bekannten Vorförderpumpen für die Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen liegen der vorliegenden Erfindung fern; denn in diesem Falle wird durch die Vorförderpumpe das Pumpenmedium runter Druck in den Arbeitsraum oder anderen Pumpe gefördert. Abgesehen davon, daß ,als Vorförderpumpe eine Stufenkolbenpumpe nicht verwendbar wäre, weil die beiden Kolben gleichsinnig laufen würden, handelt es sich bei diesen Vorförderpumpen um solche mit Ansaugventil.Also the known pre-feed pumps for the injection pumps of internal combustion engines are far from the present invention; because in this case the feed pump the pump medium is pumped under pressure into the working space or another pump. Apart from that from the fact that, as a pre-feed pump, a stepped piston pump would not be usable because the two pistons would run in the same direction, these are pre-feed pumps to those with a suction valve.

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine Ausführungsform .einer erfindungsgemäßen Pumpe, und zwar Fig. i im Aufriß und teilweisen Schnitt, Fig. 2 im Schnitt nach Linie A-B, C-D der Fig. i, Fig. 3 die Pumpe in Stirnansicht und teilweisem Schnitt.The accompanying drawing shows an embodiment .ein according to the invention Pump, namely Fig. 1 in elevation and partial section, Fig. 2 in section Line A-B, C-D of Fig. I, Fig. 3, the pump in front view and partial section.

Die Pumpe ist m einem geschlossenen Gehäuse i untergebracht, aus dem, durch Büchsen abgedichtet, die. Pumpenwelle 2 herausragt. Diese ist über eine nicht gezeichnete elastische Kupplung mit einem Elektromotor 3 verbunden. Die Pumpe besteht aus vier Stufenkolben 4, 5 mit den zugehörigen Zylindern 6, 7. Jedem Stufenkolben 4, 5 wird über einen Exzenter 8 mit Exzenterring 9 die erforderliche Bewegung erteilt. Die Zylinder 6 sind in Bohrungen eines gemeinsamen Blockes io :eingesteckt und oben über eine Stopfbüchsenbrille ii durch Schrauben 12 (Fig. 2) gehalten. Die Zylinderstücke 7 sind mit ihren unteren Enden größeren Querschnitts in die Bohrungen des gemeinsamen Blockes i o eingeschraubt und ragen mit ihren oberen Enden ,geringeren Querschnitts in die Zylinder 6. Zwischen den Zylinder n6 und den unteren Erweiterungen der Zylinder 7 sind Dichtungsringe 13 angeordnet. Durch weiteres Eindrehen oder Herausdrehen der Zylinder 7 kann der für den volümetrischen Wirkungsgrad schädliche Raum nachgestellt werden. Die Bohrungen indem gemeinsamen Block i o sind unten durch mit Dichtungen versehene Stopfen 14 verschlossen. Die unteren erweiterten Enden der kleinen Zylinder 7 tragen die Sitze für -die Auslaßventile 15. Die Ventilkanäle der Auslaßventile 15 münden in einen gemeinsamen Kanal 16, der ein für alle Pumpen gemeinsames Rückschlagventil 17 aufweist. Der Kanal 17 mündet in Form eines gegenüber dem Gehäuse i abgedichteten Stutzens 18 nach außen zum Anschluß an das Hebezeug.The pump is housed in a closed housing i, from which, sealed by bushings, the. Pump shaft 2 protrudes. This is connected to an electric motor 3 via an elastic coupling (not shown). The pump consists of four stepped pistons 4, 5 with the associated cylinders 6, 7. Each stepped piston 4, 5 is given the required movement via an eccentric 8 with an eccentric ring 9. The cylinders 6 are inserted into bores of a common block io: and held at the top by means of screws 12 (FIG. 2) via a stuffing box gland ii. The cylinder pieces 7 are screwed with their lower ends of larger cross-section into the bores of the common block io and protrude with their upper ends, smaller cross-section into the cylinder 6. Sealing rings 13 are arranged between the cylinder n6 and the lower extensions of the cylinder 7. By further screwing in or unscrewing the cylinder 7, the space that is harmful to the volumetric efficiency can be readjusted. The bores in the common block io are closed at the bottom by plugs 14 provided with seals. The lower widened ends of the small cylinders 7 carry the seats for the outlet valves 15. The valve channels of the outlet valves 15 open into a common channel 16 which has a check valve 17 common to all pumps. The channel 17 opens out in the form of a connector 18 sealed off from the housing i for connection to the hoist.

Hinter dem Rückschlagventi117 führt von dem Kanal 16 ein Kanal 19 zu einem überdruckv entil 20, von de die austretende Flüssigkeit über ein Rohr 2 i in den Behälter abfließen kann. In den Kanal i 9 mündet senkrecht ein weiterer durch eine Kugel 22 absperrbarer Kanal 23. Die Kugel kann durch eine mit Handgriff versehene Schraubenspindel 24 zum Zwecke des Verschlusses des Kanals 23 auf diesen gedrückt werden. Hinter der Kugel 22 führt ein Kanal 25 in den Behälter i.Behind the Rückschlagventi117 leads from the channel 1 a channel 1 6 9, by de the exiting liquid can flow off via a pipe 2 i in the container to a überdruckv alve 20th Another channel 23, which can be shut off by a ball 22, opens vertically into the channel i 9. The ball can be pressed onto the channel 23 by a screw spindle 24 provided with a handle for the purpose of closing the channel 23. Behind the ball 22, a channel 25 leads into the container i.

Die kleinen Zylinder 7 besitzen in ihrem oberen Teil ringförmige Nuten 26 (Fig. 1, 2), die ihrerseits durch Schlitze 27 durchbrochen sind. Von den Ringnuten 26 führen axial verlaufende Schlitze 28 an der Außenseite des Zylinders 7 nach oben, um mit dem Raum der Zylinder 6 zu verbinden.The small cylinders 7 have annular grooves in their upper part 26 (FIGS. 1, 2), which in turn are pierced by slots 27. From the ring grooves 26 lead axially extending slots 28 on the outside of the cylinder 7 upwards, to connect with the space of the cylinder 6.

In die Eindrehungen 26 der Wandungen der Zylinder 7 münden des weiteren senkrecht zur Achse -der Zylinder stehende Kanäle 29.In the recesses 26 of the walls of the cylinder 7 open further Channels 29 perpendicular to the axis of the cylinder.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Beim Hochgang des Kolbens 5 aus der unteren Totpunktlage sind zunächst die Schlitze 27 durch den Kolben 5. noch geschlossen. Die vor den Schlitzen 27 und in diesen stehende Flüssigkeitssäule wird jedoch durch den Saughub ,des Ringkolbens 4 bereits in Bewegung gesetzt. Werden schließlich .die Schlitze 27 durch den Kolben 5 freigegeben, so wird die in der Saugleitung vorhandene, in Bewegung befindliche Flüssigkeitssäule, lunterstützt durch ihr Beharrungsvermögen, in erhöhtem Maße durch die Schlitze einströmen. Bei Beginn der Öffnung der Schlitze 27 muß also die'Flüssigkeitssäule nicht erst vom Stillstand aus beschleunigt werden.The device works as follows: When the Piston 5 from the bottom dead center position are initially the slots 27 through the piston 5. still closed. The liquid column standing in front of the slots 27 and in these is, however, already set in motion by the suction stroke of the annular piston 4. Will finally .die slits 27 released by the piston 5, the in the Suction line existing, moving liquid column, oil-assisted due to their persistence, flow in through the slits to an increased extent. at The beginning of the opening of the slots 27 therefore does not have to be the beginning of the liquid column Standstill from being accelerated.

Der Zylinder 6 mit seinem Kolben 4 wirkt im vorliegenden Fall nicht als Pumpe. Er erteilt der vor den Schlitzen 27 Stehenden; Flüssigkeitssäule lediglich eine Bewegung, u m das Einströmen der Flüssigkeit durch die Schlitze nach Öffnen derselben zu unterstützen. Die von dem Kolben 4 angesaugte Flüssigkeit wird. jedoch beim nachfolgenden Hub, voll und ganz durch den Ansaugkanal 28 wieder verdrängt.The cylinder 6 with its piston 4 does not work in the present case as a pump. He gives the standing in front of the slots 27; Column of liquid only a movement to allow the liquid to flow in through the slits after opening to support the same. The liquid sucked in by the piston 4 becomes. However during the subsequent stroke, completely displaced again by the intake duct 28.

Zur Entlastung des Preßzylinders wird die Spindel 24 gedreht, derart, daß die Kugel 22 unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes zurückweicht, wobei .der Flüssigkeit ein Weg in den Behälter i durch die Bohrung 25 freigegeben wird.To relieve the pressure cylinder, the spindle 24 is rotated in such a way that that the ball 22 recedes under the action of the liquid pressure, where .der Liquid a path into the container i through the bore 25 is released.

Claims

1? ATRNT CLAIM: i. Piston pump running at high speed with suction slots, in particular for hydraulic hoists, characterized by this; dä.ß the pump (5, 7) is assigned a cylinder (6) with piston (4) working in time with the pump piston (5), from the working space of which a line (a8), which is always open, to the suction slots (z6, 27 ) of the pump cylinder (7) and thus to its suction line (z9). z. Piston pump according to Claim t, characterized in that the effective working space of the associated cylinder (6) is larger than that of the pump (5, 7). 3. Piston pump according to claim r round z, characterized in that the pump cylinder (7) and the associated cylinder (6) are designed as stepped cylinders with stepped pistons (5, 7).