DE68818C - Selbstthätige An- und Abstellvorrichtung für Pumpen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 59:- Pumpen.

Die vorliegende Antriebs- und Abstellvorrichtung für Pumpen oder dergleichen ist dadurch gekennzeichnet, dafs ein Zwischengetriebe den zum Betriebe der Pumpe dienenden Kurbelzapfen (bezw. Excenter), dessen Welle in der Hauptwelle excentrisch liegt, durch Drehung der Kurbelzapfenwelle conaxial zur Hauptwelle einstellt und die Pumpe stillsetzt, während bei excentrischer Einstellung des Kurbelzapfens die Pumpe in Betrieb kommt.

Diese Verdrehung des Kurbelzapfens erfolgt während der Drehung der Kurbelwelle, und zwar sind auf der Zeichnung zwei Ausführurigsformen des Zwischengetriebes veranschaulicht, wobei jedesmal eine Zwillingspumpe mit unter 90 ° versetzten Kurbeln vorausgesetzt ist.

Fig. ι zeigt die Vorderansicht, Fig. 2 die Seitenansicht theilweise im Schnitt, Fig. 3 den Grundrifs im Schnitt der einen Abart, Fig. 4, 5 und 5 a zeigen Einzelheiten derselben; Fig. 6 zeigt die andere Abart der Vorrichtung in Vorderansicht, Fig. 7 den Querschnitt derselben, Fig. 8 den Grundrifs im Schnitt, und die Fig. 9 bis 11 zeigen Einzelheiten.

Die im Ständer b drehbare Hauptwelle c, Fig. ι bis 4, ist zwischen ihren beiden Lagern mit einem Zahnkranz d versehen, welcher von der Antriebswelle e mittelst Zahnrades f gedreht wird. Excentrisch in der Welle c liegen die beiden Wellen g, welche an ihren äufseren Enden je eine Kurbelscheibe h mit Zapfen /2¹ tragen, die mit den Pleuelstangen h² der am Ständer b angeordneten Pumpen a in Verbindung stehen.

In Fig. 4 sind die geometrischen Mittelpunkte der Wellen c und g, sowie der Zapfen h^l durch kleine Kreise angedeutet. Wie leicht erkennbar, bilden bei der dargestellten Arbeitslage der Kurbelscheiben die durch die beiden Zapfen h^l und Wellen g gelegten Ebenen Winkel von 90⁰ mit einander.

An den einander zugekehrten Enden der Wellen g sitzen die Zahnräder i und in beide Zahnräder greift ein gemeinschaftliches breites Zahnrad k ein, das auf der im Zahnrade d der Welle c drehbar gelagerten Welle Z sitzt. ' Die Welle / reicht aus der einen Seitenfläche des Zahnrades d heraus und trägt hier ein sternförmiges Rad m, Fig. 1, 3, 4 und 5, das an der Drehung der Hauptwelle c Theil nimmt, und in seiner jeweiligen Lage durch eine am Rade d gelagerte Klinke \ gehalten wird, welche durch eine Feder ^¹ veranlafst wird, in die Zähne eines mit dem Rade m verbundenen Sperrrades wi¹ einzugreifen.

In der Höhe der Welle c und im Bereiche des Rades m ist am Ständer b ein waagrecht hin- und herbeweglicher Schieber η angebracht, der mit seinen beiden Armen χ und x¹ bis in den Bereich des Sternrades m und des Sperrrades m¹ reicht, bei seiner in Fig. 3 dargestellten Stellung jedoch beide Räder frei vorbeigehen läfst, so dafs also an der Stellung derselben nichts geändert wird. Wird der Schieber η jedoch dem Rade d genähert, so kommt das Ende des Armes χ in den Bereich der nach der Welle c hin gelegenen Seite des Rades m und der Vorsprung x'² des Armes in den Bereich der Klinke \. Gelangt nun das Rad m bei der Drehung des Rades d in die Lage Fig. 1, so wird zunächst die Klinke ^ den Vorsprung x² des Schieberarmes x¹ treffen und ausgelöst

werden, während unmittelbar darauf ein Zahn des Rades m den Arm χ trifft, so dafs also das Rad m aufgehalten wird und sich somit im Rade d um einen Zahn weiter dreht, worauf der Vorsprung x² die Klinke \ freigiebt und dieselbe unter dem Einflufs der Feder ^¹ wieder in einen Zahn des Rades m¹ einfällt.

Dies wiederholt sich bei jeder Umdrehung der Hauptwelle c, bis der mittelst Pleuelstange li mit dem Pumpenhebel a\ Fig. i, verbundene Zapfen h¹ der Kurbelscheibe h zur Hauptwelle c conaxial eingestellt ist. Geht alsdann der Schieber η wieder in seine Mittellage, Fig. 3, zurück, so beeinflufst er das Rad m nicht mehr und die Thätigkeit der Pumpe bleibt unterbrochen, wenn auch das Rad d sich beständig weiter dreht. Wird dagegen der Schieber η von dem Rade d hinwegverschoben, so wird bei Drehung der Hauptwelle c das Sternrad m auf seiner von der Welle c abgewendeten Seite von dem Vorsprung χ² aufgehalten, während ein zweiter Vorsprung λ:³ des Armes x¹ die Klinke ^ vorher auslöst. Dadurch werden die Zahnräder i in entgegengesetzter Richtung in Drehung versetzt, bis Zapfen h¹ in seine äufserste Stellung gelangt und die Pumpen α wieder in Bewegung kommen, sofern der Schieber η jetzt wieder in seine Mittellage, Fig. 3, gelangt, in der er die Räder mm¹ nicht mehr beeinflufst.

Der Schieber η kann auf verschiedene Weise gesteuert werden. Im vorliegenden Falle erfolgt dies selbstthätig mittelst eines in einem Windkessel q angeordneten Schwimmers ρ, welcher mittelst Winkelhebels ο mit dem Schieber η in Verbindung steht. Der mit Belastungsgewicht r versehene Schwimmer ρ wird bei steigendem Druck gehoben, wodurch Schieber η mittelst des Winkelhebels 0 dem Rade d genähert wird, während bei abnehmendem Druck Bewegung des Schiebers η nach entgegengesetzter Richtung erfolgt. Im ersteren Falle wird der Kurbelzapfen A¹ conaxial eingestellt und die Pumpe stillgesetzt, im anderen Falle wird h¹ excentrisch eingestellt und die Pumpe angelassen.

Die Fig. 6 bis 11 zeigen eine Abart derart, dafs hier die Umschaltung der Kurbelscheibe h mittelst Reibungskupplungen und Bremsvorrichtungen erfolgt. Am Ständer ρ der Pumpen a ist wieder die Hauptwelle c gelagert, mit welcher der Zahnkranz d¹ fest verbunden ist, der in das auf der Antriebswelle e drehbar angeordnete Zahnrad /^l eingreift. In dem Hohlraum Z der Hauptwelle c kann sich der mit Innen- und Aufsenverzahnung versehene Zahnkranz d², Fig. 8, frei drehen, der in das gleichfalls auf der Antriebswelle e frei drehbare Zahnrad Z² eingreift. In der Hauptwelle c sind die Wellen g drehbar. An ihrem äufseren Ende sind die Kurbelscheiben h angeordnet, an deren Zapfen/τ¹ die Pleuelstangen der Pumpen α angreifen, während am inneren Ende der Wellen g die Zahnräder i angeordnet sind, welche in die innere Verzahnung des Zahnkranzes d² eingreifen. Die beiden Zahnräder Z¹ Z² sind auf der Welle e gegen Verschiebung gesichert und mit kegelförmigen Flantschen t¹t² verbunden, welche einen Theil einer Reibungskupplung bilden. Die zugehörigen Reibungsscheiben k^l und k² sind auf der Antriebswelle e durch Nuth und Feder gegen Drehung gesichert und können mittelst der auf der Schieberstange η innerhalb geringer Grenzen verschiebbar angeordneten Gabelarme s^l s² nach rechts und links verschoben werden. Zwischen den beiden Gabelarmen s¹ s² ist zu diesem Zwecke ein Stellring Ot², Fig. 10, und aufserhalb der Gabelarme s¹ s" je ein Stellring m³ m⁴ auf der Schieberstange η angeordnet, der aber nur unter Vermittelung einer Feder n^l bezw. n² auf den zugehörigen Gabelarm wirken kann.

In der Mittellage der Schieberstange η werden beide Gabelarme s¹ s² durch Einwirkung der Federn η^l rr gegen die Zahnräder Z¹ Z² hin gedrückt, so dafs beide Flantschen if¹ t² an den Reibungsscheiben k¹ k² anliegen und also beide Zahnräder Z¹ Z² von der Welle e mitgenommen werden. Dann drehen sich auch beide Räder d¹ d² und es findet keine Verdrehung der Wellen g in der Welle e statt. Wird aber die Schieberstange η in Richtung des Pfeiles Z, Fig. 10, verschoben, so wirkt der Stellring m², Fig. 10, auf den Gabelarm s² derart ein, dafs zunächst die Reibungsscheibe k² von der Reibungsscheibe t² des Zahnrades Z² gelöst wird, während hierauf die Bremsbacke w² des Armes s² die Scheibe t² bremst und das Zahnrad Z² also stehen bleibt. Gleichzeitig aber wird durch den Stellring ot³ die Feder n^l stärker gespannt und somit die Scheibe k¹ mit der Reibungsscheibe t¹ des Zahnrades Z¹ noch fester gekuppelt. Es wird also der Zahnkranz d² an der Drehung nicht theilnehmen, sondern nur der Zahnkranz d¹ und damit die Welle c. Demgemäfs rollen sich Räder i auf dem inneren Zahnkranz des festgestellten Rades d² ab und nach und nach werden die Zapfen h¹ infolge der Drehung der mit den Rädern i verbundenen Wellen g auf. den Mittelpunkt der Hauptwelle c eingestellt, so dafs die Pumpen α aufser Thätigkeit kommen. Geht nun der Schieber η in die Mittellage zurück, so wird wiederum Zahnrad Z² eingerückt und beide Zahnräder Z¹ Z² drehen sich wieder gleichmäfsig, ohne dafs die Pumpe jedoch wieder in Betrieb kommt.

Wird dagegen die Schieberstange η noch weiter in Richtung des Pfeiles 2 verschoben, so wirkt der Stellring m² auf den Gabelarm s¹ derart ein, dafs die Reibungsscheibe k^l von der Scheibe i¹ des Zahnrades f¹ gelöst und die Bremsbacke w¹ des Gabelarmes s¹ die Scheibe t^l

des Zahnrades l¹ bremst. Infolge dieser Verschiebung wird ferner durch Gabelarm s² die Reibungsscheibe k² mit der Scheibe £² des Zahnrades /² noch fester gekuppelt, und es wird also die Hauptwelle c zum Stillstand kommen, während sich der Zahnkranz d² um die Achse der Welle c als Mittelpunkt weiter dreht, derart, dafs mittelst der Zahnräder i. nun eine Drehung der Wellen g in der Hauptwelle c stattfindet, durch welche die Zapfen h¹ der Kurbelscheiben h zur Hauptwelle excentrisch eingestellt werden, so dafs die Pumpe wieder in Thätigkeit kommt, sobald die Stange η wieder in ihre Mittellage gelangt ist und beide Räder I¹ P wieder an der Drehung theilnehmen. Die Bewegung^: der Schieberstange η nach rechts und links kann, wie in der erstbeschriebenen Anordnung, wieder mittelst Winkelhebels o, Fig. 6 und 7, erfolgen, welcher am äufseren Ende der Schieberstange η angebracht ist und mit dem Schwimmer ρ des Windkessels q in Verbindung steht,' Fig. 7. Wenn der Druck im Windkessel und der Schwimmer steigt, so wird die Schieberstange η in Richtung des Pfeiles I verschoben und die Pumpen aufser Betrieb gesetzt, während bei abnehmendem Druck Bewegung der Schieberstange nach Pfeilrichtung 2 und die Ingangsetzung der Pumpen erfolgt.

Die beschriebene Einrichtung kann natürlich auch zum zeitweiligen Antreiben und Abstellen andere Maschinen oder Apparate, beispielsweise des Schützens eines Wasserrades, der Regulirvorrichtung einer Turbine, einer Dampfmaschine dienen; handelt es sich dabei nicht um eine stetig hin- und hergehende Bewegung, so kann die Pleuelstange z. B. ein geeignetes Schaltwerk treiben.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine selbstthätige An- und Abstellvorrichtung für Pumpen oder dergleichen, bei welcher ein in einem Flantsch der Hauptwelle (c) gelagertes Sternrad (m) durch Einstellen eines Anschlagschiebers (n) ■— beispielsweise mittelst eines bei steigendem Druck gehobenen Schwimmers — abwechselnd auf der einen und anderen Seite festgehalten werden kann, derart, dafs der Antriebszapfen (h^l) (bezw. Excenter) der in Hauptwelle (c) excentrisch liegenden Welle (g), deren Stirnrad (i) in ein Rad (k) der Sternradwelle (I) eingreift, das Eingriff mit einer Innenverzahnung des Flantsches (d) hat, durch Drehung von" (k und i) um ihre eigenen Achsen nach der einen Richtung zur Welle (e) concentrisch eingestellt und unthätig wird, dafs dagegen beim Rückwärtseinstellen des Schiebers (n) und Drehung von (k und i) nach der anderen Richtung der Antriebszapfen (h) wieder excentrisch eingestellt und thätig wird.
2. 2. Eine Ausführungsform der durch Anspruch ι. bezeichneten An- und Abstellvorrichtung, bei welcher das Stirnrad (i) Eingriff mit einem zu (c) concentrischen, frei drehbaren Zahnkranz (d²) hat, der in einen Trieb (I²J mit Scheibe (k²) auf der zpr Drehung der Hauptwelle (c) dienenden Antriebswelle (e) greift, während ein fester Zahnkranz (d^l) in einen Trieb (l·) mit Scheibe (k¹) auf Welle (e) eingreift, derart, dafs, wenn durch Ausrücken der Scheibe (k²) mittelst des Anschlagschiebers (n) der Trieb (I²) entkuppelt wird, der Zahnkranz (d²) durch eine Bremsbacke (w²). festgehalten und Antriebszapfen (h y zu (c) conaxial eingestellt wird, während bei Entkuppelung und Bremsung des Triebes (I^[) die Hauptwelle (c) an der Drehung von (e) nicht theilnimmt, und durch Drehung von (d²) der Antriebszapfen (h¹) excentrisch eingestellt wird.
3. 3. Eine Ausführungsform der in Anspruch 1. und 2. bezeichneten An- und Abstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dafs mit dem Anschlagschieber η mittelst Winkelhebels (o) ein Schwimmer (p) verbunden ist,, derart, dafs, wenn der Druck im Windkessel (q) steigt oder fällt, der Anschlagschieber (n) nach der einen oder, anderen Richtung verschoben wird und das Anoder Abstellen der Pumpe oder dergleichen einleitet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.